Опорно двигательная система птиц. Дыхательная система птиц
Опорно-двигательная система. Скелет и мышцы птиц.
Тема: Скелет птиц.
Цель: изучить скелет птиц.
Задачи:
1.Образовательные: ознакомить учащихся с особенностями скелета птиц в связи с приспособленностью к полету; дать понятия «цевка», «киль».
2.Развивающие: развитие понятий: «позвоночник», «таз», «крестец», «грудина»; умений работать с учебником; развитие мышления.
3.Воспитательные: формирование научного мировоззрения, экологическое воспитание (на примере выявления адаптаций к факторам среды в строении скелета).
- Череп представляет единую кость, с ним подвижно соединена только нижняя челюсть
С позвоночником срастаются тазовые кости.Поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков образуют сложный крестец.
1 - поясничные позвонки, 2 - крестцовые позвонки, 3 - хвостовые позвонки,
4 - подвздошная кость, 5 - седалищная кость, 6 - лобковая кость
Кости легкие: все длинные кости трубчатые, имеют воздушные полости, небольшие воздушные полости есть и в некоторых плоских костях.
- Скелет туловища вороны сбоку:
- 1 - последние шейные позвонки, 2 - сросшиеся грудные позвонки (спинная кость),
- 3 - шейные ребра, 4 - грудные ребра, 5 - крючковидный отросток, 6 - тело грудины,
- 7 - киль, грудины, 8 - сложный крестец, 9 - подвижные хвостовые позвонки,
- 10 - пигостиль, 11 - коракоид, 12 - вилочка, 13 - лопатка,
- 14 - суставная впадина для головки плеча, 15 - подвздошная кость,
- 16 - седалищная кость, 17 - лобковая кость,
- 18 - вертлужная впадина для сочленения с головкой бедра
Отделы позвоночника
1 .Шейный(9-25позвонков), 2 .грудной(3-10 позвонков), 3 .поясничный(6 позвонков), 4 .крестцовый(2позвонка), 5 .хвостовой(5 срослись со сложным крестцом, 6 остались свободными, 4 последних срослись в копчиковую косточку).
- Грудина, или грудная кость (6) - широкая и длинная, вогнутая изнутри костная пластинка, несущая по средней линии высокий костный гребень - киль грудины(7) . Резкое увеличение поверхности грудины, обусловленное как ее разрастанием, так и образованием киля, - прямое приспособление к полету; оно обеспечивает возможность прикрепления мощных мышц, приводящих в движение крыло. На переднем конце грудины по бокам киля расположены большие сочленовные площадки, обеспечивающие прочное прикрепление к телу грудины коракоидов(11) . На боковых краях грудины размещаются мелкие углубления, которые служат для сочленения с нижними концами брюшных отделов ребер.
Пояс передней конечности
Пояс передних конечностей состоит из парных мечевидных лопаток, двух сросшихся в вилочку ключиц и двух крупных каракоидов, упирающихся в грудину.
- 1.Ключицы. 2.Лопатка. 3,Воронья кость. 4.Грудина. 5.Киль.
Скелет передней свободной конечности - крыла
- Скелет крыла вороны: 1 - плечевая кость, 2 - лучевая кость, 3 - локтевая кость, 4 - самостоятельные косточки запястья, 5 - пряжка (слившиеся косточки запястья и пясти), 6 - фаланги II пальца, 7 - единственная фаланга I пальца, 8 - единственная фаланга III пальца
Изменения в связи с приспособлением к полету.
- Скелет передней конечности, превратившейся в крыло, подвергся значительным изменениям. Плечо ( 1 ) - мощная трубчатая кость, входящая в суставную впадину плечевого сустава. Характер суставных поверхностей заметно ограничивает возможность вращательных движений в плечевом суставе, что обеспечивает устойчивость крыла в полете. Мощные эпифизы дистального конца плеча образуют суставные поверхности для сочленения с двумя костями предплечья: более прямой и тонкой лучевой (, 2 ) и более мощной, слегка изогнутой локтевой костью ( 3 ). На поверхности локтевой кости видны бугорки - места прикрепления очинов второстепенных маховых перьев. Характер суставных поверхностей локтевого сустава обеспечивает прочное соединение костей плеча и предплечья и ограничивает вращательные движения и в этом суставе. При этом сохраняется большая подвижность в одной плоскости - плоскости крыла, что дает возможность птице складывать крыло в покое и изменять его площадь при изменении режима полета. Резкие изменения в связи с приспособлением к полету произошли в строении кисти. В проксимальном отделе запястья сохраняются только две самостоятельные косточки (, 4 ). Они связками почти неподвижно соединяются с костями предплечья. Подвижный сустав расположен между ними и остальными костями запястья, поэтому его называют интеркарпальным. Остальные кости запястья и все кости пясти сливаются в единое образование- пряжку ( 5 ). Резко редуцируется скелет пальцев. Сохраняются две фаланги II пальца ( 6 ), продолжающие ось пряжки. От I пальца сохраняется одна фаланга (рис. 7 ), к ней прикрепляется пучок перьев, образующий крылышко (, 4 ). III палец представлен также одной фалангой ( 8 ), прикрепленной к основанию первой фаланги II пальца. Эти преобразования в скелете кисти обеспечивают прочную опору для первостепенных маховых перьев - части крыла, несущей в полете наибольшую нагрузку.
Скелет свободной задней конечности.
- Мощные длинные кости скелета задних конечностей, появление добавочного рычага, резкий рельеф суставных поверхностей - все это обеспечивает прочность и подвижность задних конечностей.
Скелет задней конечности вороны : 1 - бедренная кость, 2 - коленная чашечка, 3 - голено-предплюсна), 4 - малая берцовая кость, 5 - цевка (слившиеся кости предплюсны и плюсны), 6 – интертарзальный сустав, 7 - фаланги пальцев; I - IV - пальцы
- Хорошо развиты мышцы шеи. Более 30 мышц обеспечивают движения задних конечностей. Они начинаются на костях таза, бедра, голени. К пальцам подходят длинные сухожилия, которые при посадке птицы на ветку натягиваются, сжимая пальцы, поэтому птицы не падают с веток во время сна. Межреберные и некоторые другие мышцы обеспечивают подвижность грудной клетки. Есть специальные мышцы, двигающие перья.
Схема сокращения мышц
Схема сокращения мышц при поднятии (А) и опускании (Б) крыльев: 1 - большие грудные мышцы; 2 - подключичные мышцы
- Важное значение для полета птиц имеют большие грудные мышцы опускающие крыло. Они прикрепляются к килю грудины и заканчиваются сухожилиями на костях крыла.
Страусы - нелетающие птицы.
Страусы - нелетающие птицы. Для них характерно полное отсутствие киля и слаборазвитая грудная мускулатура; скелет не пневматичен, за исключением бедренных костей. Крылья у страусов недоразвитые; два пальца на них заканчиваются когтями, или шпорами. Задние конечности длинные и сильные, всего с двумя пальцами. Один из пальцев заканчивается подобием рогового копыта (разросшимся когтем) - на него птица опирается при беге. Страус при беге способен развивать скорость до 60-70 км/ч.
Пингви́новые или пингви́ны - семейство нелетающих морских птиц, единственное в отряде пингвинообра́зных (Sphenisciformes ). В семействе около 20 современных видов (по разным данным - от 18 до 20). Все представители этого семейства хорошо плавают и ныряют.
- Передние конечности пингвинов видоизменены в эластичные ласты, которые благодаря особому устройству скелета находятся в полурастянутом состоянии и во время плавания под водой вращаются в плечевом суставе почти винтообразно. Крылья этих птиц практически не сгибаются, так как представляют собой ласты, покрытые чешуйчатыми короткими перьями. Они помогают пингвинам лишь грести во время плавания и ныряния. Некоторые виды пингвинов способны совершать до 120 маховых движений в минуту. Перепончатые лапы и хвост служат пингвинам своеобразным рулем. К хорошо развитому килю грудины прикреплены мощные грудные мышцы, управляющие движением крыльев-ластов. У некоторых видов пингвинов грудная мускулатура составляет четверть всей массы тела, что значительно больше, чем у многих летающих птиц. Кости, образующие скелет крыльев, доскообразно уплощены. По плотности костей пингвины сильно отличаются от других птиц и похожи на морских млекопитающих.
Упражнения по пройденному материалу.
- Какие изменения в строении скелета птиц по сравнению с рептилиями произошли в связи с приспособленностью к полету?
- Каковы особенности расположения и строения мышц птиц? Объясните причины.
- Почему у летающих птиц высокий киль?
- Каковы особенности строения таза птиц? С чем связано такое строение?
Домашнее задание: § 45,заполнить таблицу
Отделы скелета
Кости, образующие отдел
Особенности
- Призентация. Учитель биологии-Н.Ф.Неверова. МБОУ СШ №10 город Димитровград Ульяновская область.
Скелет. Птицы обладают прочным и легким скелетом (рис. 159). Кости у них легкие: все длинные кости трубчатые, имеют воздушные полости; небольшие воздушные полости есть и в некоторых плоских костях. Прочность скелету придает срастание многих костей . Единую кость представляет собой череп, с ним подвижно соединена только нижняя челюсть.
Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного (9 -25 позвонков), грудного (3 -10 позвонков), поясничного (6 позвонков), крестцового (2 позвонка) и хвостового (5 позвонков срослись со сложным крестцом, 6 остались свободными и 4 последних срослись в копчиковую косточку).
Грудные позвонки, срастаясь вместе, образуют единую спинную кость . Она соединена суставом со сложным крестцом . К грудным позвонкам причленяются ребра. Каждое ребро состоит из спинного и брюшного отделов, соединенных подвижно. Брюшные отделы ребер соединяются с грудиной. Грудные позвонки, ребра и грудина образуют грудную клетку, защищающую внутренние органы.
У летающих птиц крупная грудина имеет высокий киль , к которому прикрепляются сильные грудные мышцы, двигающие крылья. С позвоночником срастаются тазовые кости. Поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков образуют сложный крестец, создающий надежную опору для задних конечностей. Таз у птиц открытый – лобковые кости не срастаются, а широко расходятся в стороны. Это позволяет птицам откладывать крупные яйца, покрытые жесткой скорлупой .
Пояс передних конечностей состоит из парных мечевидных лопаток, двух сросшихся в вилочку ключиц (они амортизируют резкие толчки при опускании крыльев) и двух крупных коракоидов (вороньих костей), упирающихся в грудину. Скелет передней свободной конечности – крыла , как и у других наземных позвоночных, состоит из трех отделов: плеча, предплечья и кисти. Часть костей запястья и пясти срастаются в единый отдел – пряжку . Сохраняются рудименты второго, третьего и четвертого пальцев. Скелет свободной задней конечности состоит из бедренной кости, сросшихся вместе костей голени и стопы. Часть костей предплюсны и все плюсневые кости срослись и образовали единую кость – цевку . Ноги большинства птиц четырехпалые: три пальца направлены вперед, один назад. У бегающих птиц число пальцев сокращается до трех, а у африканского страуса – до двух.
Мышцы. Важное значение для полета птиц имеют большие грудные мышцы , опускающие крыло (рис. 160). Они прикрепляются к килю грудины и заканчиваются сухожилиями на костях крыла. Под большими грудными мышцами располагаются поднимающие крылья подключичные мышцы . Хорошо развиты мышцы шеи и задних конечностей. Движения задних конечностей обеспечивают более 30 мышц. Они начинаются на костях таза, бедра, голени. К пальцам подходят длинные сухожилия , которые при посадке птицы на ветку натягиваются, сжимая пальцы, поэтому птицы не падают с веток во время сна. Межреберные и другие мышцы стенок тела обеспечивают подвижность грудной клетки. Есть несколько мышц, двигающих перья.
Строение птиц удобно рассмотреть на примере городского сизого голубя.
Скелет. Птицы обладают прочным и легким скелетом (рис. 158). Все длинные кости трубчатые, имеют воздушные полости; небольшие воздушные полости есть и в некоторых плоских костях. Прочность скелету придает срастание многих костей. Единую кость представляет собой череп, в котором подвижно соединена только нижняя челюсть.
Рис. 158. Скелет птицы:1 - нижняя челюсть; 2 - верхняя челюсть; 3 - череп; 4 - шейный отдел позвоночника; 5 - ключицы; 6 - коракоид (воронья кость); 7 - лопатка; 8 - плечо; 9 - предплечье; 10 - пряжка; 11 - фаланги пальцев; 12 - ребра; 13 - грудина; 14 - киль грудины; 15 - сложный крестец; 16 - хвостовой отдел позвоночника; 17 - копчиковая кость; 18 - бедро; 19 - голень; 20 - цевка; 21 - фаланги пальцев
Позвоночник состоит из пяти отделов: шейного (9-25 позвонков), грудного (3-10 позвонков), поясничного (шесть позвонков), крестцового (двапозвонка) и хвостового (пять позвонков срослись со сложным крестцом, шесть остались свободными, четыре последних срослись в копчиковую кость). Грудные позвонки срастаются в единую спинную кость. Она соединена суставом со сложным крестцом. К грудным позвонкам причленяются ребра. Каждое ребро состоит из спинного и брюшного отделов, соединенных подвижно. Брюшные отделы ребер соединяются с грудиной. Грудные позвонки, ребра и грудина образуют грудную клетку, защищающую внутренние органы.
У летающих птиц крупная грудина имеет высокий киль, к которому прикрепляются сильные грудные мышцы, двигающие крылья. С позвоночником срастаются тазовые кости. Поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков образуют сложный крестец, создающий надежную опору для задних конечностей. Таз у птиц открытый - лобковые кости не срастаются, а широко расходятся в стороны. Это позволяет птицам откладывать крупные яйца, покрытые жесткой скорлупой.
Пояс передних конечностей состоит из парных мечевидных лопаток, двух сросшихся в вилочку ключиц (они амортизируют резкие толчки при опускании крыльев) и двух крупных коракоидов (вороньих костей), упирающихся в грудину. Скелет передней свободной конечности - крыла, как и у других наземных позвоночных, состоит из трех отделов: плеча, предплечья и кисти. Часть костей запястья и пясти срастаются в единый отдел - пряжку. Сохраняются остатки (рудименты) второго, третьего и четвертого пальцев. Скелет свободной задней конечности состоит из бедренной кости, костей голени, сросшихся вместе, и стопы. Часть костей предплюсны и все плюсневые кости срослись и образовали единую кость - цевку. Ноги большинства птиц четырехпалые: три пальца направлены вперед, один назад. У бегающих птиц число пальцев сокращается до трех, а у африканского страуса - до двух.
Мускулатура. Важное значение для полета имеют большие грудные мышцы, опускающие крылья (рис. 159). Они прикрепляются к килю грудины и заканчиваются сухожилиями на костях крыла. Под этими мышцами расположены поднимающие крылья подключичные мышцы. Хорошо развиты мышцы шеи. Более 30 мышц обеспечивают движения задних конечностей. Они начинаются на костях таза, бедра, голени. К пальцам подходят длинные сухожилия, которые при посадке птицы на ветку натягиваются, сжимая пальцы, поэтому птицы не падают с веток во время сна. Межреберные и некоторые другие мышцы обеспечивают подвижность грудной клетки. Есть специальные мышцы, двигающие перья.
Рис. 159. Схема сокращения мышц при поднятии (А) и опускании (Б) крыльев: 1 - большие грудные мышцы; 2 - подключичные мышцы
Лабораторная работа № 9
Тема. Строение скелета птицы.
Цель. Изучить особенности строения скелета птиц. Отметить черты, связанные с полетом.
Оборудование: скелет птицы, пинцет.
Ход работы
- Рассмотрите скелет птицы. Определите форму черепа. Рассмотрите костную основу клюва и большие глазницы, соединения нижней челюсти с черепом и черепа с позвоночником.
- Рассмотрите отделы позвоночника. Назовите их.
- В шейном отделе обратите внимание на строение первых двух позвонков, на седловидную форму и подвижное соединение других позвонков. Отметьте значение этой особенности в жизни птицы.
- Найдите грудной отдел позвоночника, обратите внимание на неподвижное соединение позвонков. Рассмотрите строение грудины и ребер.
- Назовите кости пояса и свободных передних конечностей. Обратите внимание на кости плеча, предплечья, пряжки, пальцев.
- Найдите пояс задних конечностей. Рассмотрите его, обратив внимание на прочность соединения костей таза с позвоночником. Объясните значение этой особенности строения скелета в жизни птицы.
- Рассмотрите кости задних конечностей. Назовите их. Обратите внимание на цевку - длинную кость стопы. Подсчитайте число пальцев.
- Отметьте в строении скелета птицы черты приспособленности, связанные с полетом. Запишите их в тетрадь.
Опорно-двигательная система хорошо отражает приспособленность птиц к полету. Скелет легкий и прочный. Легкость обеспечивается пневматично-стью костей, прочность - их срастанием. В кисти кости срослись в пряжку, в стопе - в цевку. Наиболее крупные и сильные летательные мышцы начинаются на киле грудины и сухожилиями прикрепляются к костям крыльев.
Упражнения по пройденному материалу
- Какие изменения в строении скелета птиц по сравнению с рептилиями произошли в связи с приспособленностью к полету?
- Каковы особенности расположения и строения мышц птиц? Объясните причины.
- Почему у летающих птиц высокий киль?
- Каковы особенности строения таза птиц? С чем связано такое строение?
План- конспект проведенного открытого урока по биологии в 7В классе.
Фотоотчет на сайте:http://bal-sch30.edumsko.ru/about/news
Лазарева Тамара Васильевна МБОУ «Школа №30» г. Балашиха
Стаж работы
Биология
Учебник для учащихся 7 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. В.М. Константинова
Тема урока
«Опорно-двигательная система птиц»
http://bal-sch30.edumsko.ru/about/news
Характеристика класса
Качество обученности класса в I и II учебные четверти 93 % . В основном все учащиеся умеют общаться, могут делать самостоятельные выводы, анализировать, мыслить проводить рефлексию. Класс работоспособный. Практически все владеют навыками самостоятельной работы и групповой деятельности.
Технологическая карта урока:
Учебный предмет, класс | Биология, 7 «В» класс |
|
Цели урока | Для учителя | Для ученика |
Создание условий для усвоения детьми особенностей строения и приспособленности опорно-двигательной системы к полету | Выяснить особенности строения опорного и двигательного аппарата птицы в связи со способностью к полету; |
|
Образовательные результаты | Личностные: Формирование ответственного отношения к учебе, готовности и способности к саморазвитию и самообразованию. |
|
Метапредметные: Регулятивные УУД: Постановка учебной задачи, Выполнение заданий в соответствии с поставленной целью, Отвечать на поставленные вопросы, Выполнение лабораторной работы Познавательные УУД: Работа с текстом, Работа по заданному алгоритму, Осмысление полученной информации. Коммуникативные УУД: Умение слушать и вступать в диалог; участвовать в коллективном обсуждении проблем. |
||
Предметные: Овладение понятийным аппаратом предмета биологии, Формирование и закрепление опыта использования методов лабораторных наблюдений, Выяснить особенности строения скелета и мышц птицы в связи с его способностью к полету. |
||
Образовательная среда урока | Учебник «Биология. Животные.», 7 класс, Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С. : учебник для учащихся 7 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. В.М. Константинова Скелеты голубя. Таблицы. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. Интерактивное учебное пособие «Животные. Наглядная биология». |
|
Технологии и технологические приемы организации образовательной деятельности | Технология проблемного обучения |
|
Этапы урока | Действия учителя | Действия ученика |
1. Организационный | Проверка готовности учащихся к уроку | Приготовились к уроку. Приветствие учителя. |
2. Проверка домашнего задания | Раздает текст с заданием. Контроль выполнения работы. Организует взаимопроверку. | Работа с текстом. Анализ и исправление ошибок Под руководством учителя проверяют работу товарища по парте. |
3. Актуализация знаний | Вы видели летающую собаку? Какие особенности внешнего и внутреннего строения птиц обеспечивают способность к полету? | Дают ответы на поставленные вопросы, опираясь на ранее полученные знания и пытаются предположить особенности внутреннего строения, позволяющие птицам летать. |
4. Постановка целей и задач | Организация поисковой работы учащихся (постановка цели и план действий) Что является опорой организма птицы? Подведение учащихся наводящими вопросами к определению цели и задач при изучении новой темы. Озвучивание темы и целей урока. | Ответы на вопросы и в итоге формулируют цель: выяснение особенности строения скелета и мышц птицы в связи со способностью к полету |
5. Изучение нового материала | Организация самостоятельной работы с учебником. Проведение параллель с ранее изученным материалом (сравнение с пресмыкающимися). Проведение инструктажа выполнения лабораторной работы №6 « Строение скелета птицы» И.К. стр. 212-213 Контроль выполнения работы. | Работа с текстом учебника, ответы на поставленные вопросы. Выполнение лабораторной работы №6 « Строение скелета птицы» по инструктивной карте стр. 212-213. Заполнение таблицу « Черты приспособленности в строении скелета птицы, связанные с полетом» |
6. Осмысление и закрепление изученного материала | Организация коллективной проверки заполнения таблицы « Черты приспособленности строении скелета птицы, связанные с полетом» с использованием интерактивного учебного пособия «Животные. Наглядная биология» | Формулировка выводов наблюдений. Высказывание своего мнения. Фронтальная и индивидуальная работа с интерактивными тестами. |
7. Рефлексия | Акцентуация внимания на конечных результатах учебной деятельности на уроке. | Определение основных позиций нового материала и как они их усвоили. |
8. Домашнее задание | Комментарии к домашнему заданию. Выучить §45, вопросы 3, 4 .(устно) стр. 213 | Запись домашнего задания в дневник. |
9. Подведение итогов | Анализ результатов урока и соответствие его поставленным целям. Объявляет и комментирует выставленные учащимся оценки. | Формулируют конечный результат своей работы. |
Тема открытого урока: «Опорно-двигательная система птиц».
Цель урока: Создать условия для усвоения учащимися особенностей строения и приспособленности опорно-двигательной системы птиц к полету
I. Актуализация знаний
«Внешнее строение птиц»:
Птицы - холоднокровные (теплокровные) животные, передние конечности которых, в связи с приспособлением к полету, превратились в крылья. Тело покрыто перьями и делится на голову, --(шею) , туловище, хвост, конечности. Голова небольшая, несёт короткий клюв, состоящий из надклювья и подклювья. У основания подклювья ( надклювья ) лежат ноздри. По бокам головы расположены большие глаза, снабженные подвижными веками и мигательной перепонкой. Позади глаз лежат ушные отверстия, затянутые барабанной перепонкой и прикрытые перьями. Голова сидит на длинной неподвижной (подвижной) шее. Туловище птиц яйцевидное, компактное. Хвост короткий, к нему крепятся рулевые перья. Передние конечности - крылья - расположены по бокам тела. Задние конечности выполняют опорную функцию при передвижении по земле.
Кожа птиц тонкая, сухая, не лишена (лишена) кожных желез. Только над корнем хвоста сохраняется хвостовая (копчиковая) железа. Её жироподобный секрет служит для смазывания перьев. Особенно сильно она развита у лесных (водоплавающих) птиц. Секрет копчиковой железы на солнце превращается в витамин Д, который заглатывается птицей при чистке пера. Разрастания рогового слоя эпителия образуют роговые чехлы нижней и верхней челюстей, чешуи на цевке и пальцах ноги, когти. К роговым образования кожи относится и перьевой покров, состоящий из контурных и пуховых перьев.
Контурное перо состоит из стержня, очина и плоскостей (опахала) . Опахало образовано отходящими от стержня с двух сторон роговыми пластинками - бородками первого порядка, от которых отходят многочисленные бородки второго порядка с расположенными на них крючками. Крючочки соседних бородок, сцепляясь друг с другом, соединяют их в лёгкую упругую пластинку опахала. Нижняя, лишённая опахала часть ствола, называется очином . Основание его погружено в кожу и укреплено в перьевой сумке. Контурные перья черепицеобразно налагаются друг на друга, покрывая всё тело. Длинные и прочные контурные перья, образующие плоскость крыла, называются маховыми, расположенные на хвосте – направляющими (рулевыми) .
Под контурными перьями лежат рыхлые (пуховые ) перья. Они имеют очень тонкий стержень, а бородки не несут крючьев, поэтому не образуют опахала. Пух - это пуховые перья с очень укороченным стержнем и сильно опушенными бородками, которые отходят пучком от очина. Пуховые перья и пух обеспечивают вентиляцию (теплоизоляцию) , т.к. содержат между бородками много воздуха.
Дополнительные вопросы:
1. Какие особенности внешнего строения птиц подтверждают их способность к полету?
2. Почему птицы тщательно ухаживают за своими перьями?
3. Почему водоплавающие птицы не переохлаждаются в холодное время на воде?
II. Работа над темой:
Задача урока – выяснить особенности строения опорно-двигательной системы птиц в связи с приспособленностью к полету.
Почему собаки не летают?
Какие особенности внешнего и внутреннего строения птиц обеспечивают способность к полету?
А. Скелет птицы. Работа с учебным пособием:: стр. 211
а) значение скелета (опора, форма тела, движение, защита и др.)
б)какие изменения в строении скелета птиц по сравнению с рептилиями произошли в связи с приспособленностью к полету? (Скелет прочный и легкий. Кости имеют воздушные полости. Многие кости срослись.)
Б.Лабораторная работа № 7 Инструктивная карта стр.212-213
Тема. Строение скелета птицы.
Цель. Изучить особенности строения скелета птиц. Отметить черты, связанные с полетом.
Оборудование: скелет птицы, пинцет.
Ход работы
Рассмотрите скелет птицы. Определите форму черепа. Рассмотрите костную основу клюва и большие глазницы, соединения нижней челюсти с черепом и черепа с позвоночником.
Рассмотрите отделы позвоночника. Назовите их.
В шейном отделе обратите внимание на строение первых двух позвонков, а седловидную форму и подвижное соединение других позвонков. Отметьте значение этой особенности в жизни птицы.
Найдите грудной отдел позвоночника, обратите внимание на неподвижное соединение позвонков. Рассмотрите строение грудины и ребер.
Назовите кости пояса и свободных передних конечностей. Обратите внимание на кости плеча, предплечья, пряжки, пальцев.
Найдите пояс задних конечностей. Рассмотрите его, обратив внимание на прочность соединения костей таза с позвоночником. Объясните значение этой особенности строения скелета в жизни птицы.
Рассмотрите кости задних конечностей. Назовите их. Обратите внимание на цевку - длинную кость стопы. Подсчитайте число пальцев.
Отметьте в строении скелета птицы черты приспособленности, связанные с полетом. Заполните таблицу
Особенности строения, связь с полетом
Череп костный, отличается лёгкостью и объёмной мозговой коробкой. Спереди он заканчивается клювом, а с боков несёт большие глазницы. Зубы и вторичное нёбо отсутствуют.
Позвоночник
Грудные позвонки (от 3 до 10), срастаясь неподвижно, образуют сложную грудную кость. Все поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков срастаются и образуют сложный крестец, с которым неподвижно сращены кости таза. Копчиковые позвонки образуют хвостовой отдел. Несколько последних хвостовых позвонков срастаются в копчиковую кость. К ней прикрепляются рулевые перья.
Грудная клетка
Каждое ребро птиц состоит из двух частей - спинной и брюшной, которые соответственно сочленены с грудным отделом позвоночника и с грудиной. Обе части рёбер соединены друг с другом также подвижно. На грудине у всех птиц (кроме страусов) расположен высокий киль. К нему прикрепляются мышцы, двигающие крыло.
Пояса конечностей
Плечевой пояс образован тремя парными костями, лопаткой, коракоидом и ключицей. Ключицы срастаются снизу и образуют вилочку.
Тазовый пояс даёт прочную опору задним конечностям за счёт неподвижного срастания сложного крестца с подвздошной костью. Благодаря тому, что тазовые кости в брюшном отделе широко расставлены и не срастаются между собой, птицы могут откладывать большие яйца. По бокам таза расположены суставные впадины для головок бедренных костей.
Конечности
Передние конечности видоизменены в крылья и состоят из плечевой кости, костей предплечья (локтевой и лучевой). Кости запястья и пясти срастаются в непарную пястно-запястную кость. Из пальцев сохраняются только три, соответствующие 2, 3 и 4 пальцам пятипалой кисти. Сокращение числа пальцев и образование пястно-запястной кости обеспечивает прочность этого отдела крыла во время полёта.
Задняя конечность состоит из бедра, голени, цевки и стопы. Большая и малая берцовая кости голени сращены. В связи с слиянием костей плюсны и предплюсны образовалась цевка. Пальцев на стопе у большинства птиц четыре: три направлены вперед и один назад.
В.Сообщение учащегося (опережающее задание):
Два первых шейных позвонка представлены атлантом и эпистрофеем. Угол поворота головы достигает обычно180°, а у сов даже 270°.
Дятлы могут безболезненно долбить кору деревьев благодаря особому строению черепа. В отличие от других птиц, клюв у дятлов не соединён напрямую с остальной частью черепа. Между ними имеется специальная ткань, выполняющая ту же функцию, что и амортизатор в автомобиле. В 1995 году пара дятлов принесла значительный ущерб американскому космическому концерну НАСА, продолбив множество дырок в изоляции топливного бака Шаттла Дискавери. Астронавты были вынуждены перенести старт на два месяца.
Колибри - это единственная птица, способная летать назад.
Г. Мускулатура птиц:
а)Какие мышцы опускают крылья?
б)К чему они прикрепляются?
в)Какие мышцы поднимают крылья?
г)Сколько мышц обеспечивают движение задних конечностей?
Мышечная система в связи с разнообразием и сложностью движений более дифференцирована, чем у пресмыкающихся. Наиболее мощные мышцы находятся на туловище и осуществляются движения конечностей. Самая крупная - грудная мышца, служит для опускания крыльев. С одной стороны она прикрепляется к грудине, коракоиду и килю, а с другой к плечевой кости. Подключичная мышца располагается под грудной и поднимает крыло. Она начинается от коракоида и грудины и прикрепляется к головке плеча. В движении задней конечности принимают участие около 30 мышц. Особенно сильно развиты они у бегающих птиц. Хорошо развиты мышцы шеи. К ребрам прикрепляются межреберные мышцы.
III . Закрепление знаний:
Выполнение задания №11 (устно) и 18 в тетради из интерактивного учебного пособия «Животные. Наглядная биология»
IV . Домашнее задание:
выучить §45, вопросы3, 4 . стр. 213
V . Использованный материал:
Учебник для учащихся 7 класса «Биология» общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. В.М. Константинова
Фото отчет о проведенном открытом уроке на сайте: http://bal-sch30.edumsko.ru/about/news
Тема урока: Опорно-двигательная система животных (эволюция строения)
Тип урока: урок изучения нового материала
Цель: изучить эволюцию строения ОДС животных, систематизировав знания о строении ОДС животных разных систематических групп
Задачи:
Образовательные
- выявить функции ОДС животных и причины эволюционных изменений ОДС
- обосновать взаимосвязь строения и функций ОДС животных
- сравнить строение ОДС животных разных систематических групп, выявить усложнения
(одноклеточные – многоклеточные, беспозвоночные – хордовые, бесчерепные – позвоночные, разные классы позвоночных – круглоротые, хрящевые рыбы, костные рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие)
- объяснить причины различий и обосновать приспособленность ОДС животных к различным условиям среды обитания, местообитаний
Развивающие
- развить умение работать с рисунками (учебник, ТПО, слайды презентации, демонстрационные таблицы), образцами наружных и внутренних скелетов (анализировать их содержание, описывать строение скелетов, сравнивать скелеты различных организмов…)
- развить умение приводить примеры животных (с различными типами скелетов)
- развить способность понимать целесообразность эволюционных изменений
- развивать мышление, коммуникативные навыки
Воспитательные
- продолжить воспитание чувств любви к природе, восхищения ее мудростью, целесообразностью
- воспитывать чувство ответственности за успешность своей учебы, стремление к самообразованию, саморазвитию
Основные понятия:
«опорно-двигательная система», «наружный скелет», «внутренний скелет», «осевой скелет», «позвоночник», «позвонок», «скелет конечностей», «пояса конечностей», «кость», «сустав», «череп».
Этапы урока:
Организационный момент
Приветствие, призыв к учащимся оценить свою готовность к уроку, скорректировать ее при необходимости
Целеполагание и мотивация
***Давайте определимся с темой сегодняшнего урока
***Какой «мостик» можно перебросить от прошлого урока к сегодняшнему?
Какая есть логика в последовательности изучения учебного материала нашего раздела?
Какой раздел мы изучаем?
- эволюция строения и функций органов и их систем
- от изучения внешних покровов переходим к изучению внутренних систем органов (образно говоря, рассмотрели животное внешне, теперь пытаемся заглянуть вглубь)
- так как покровы часто являются частью ОДС (мы помним понятие «кожно-мускульный мешок», помним, что у членистоногих мышцы обычно крепятся к наружному скелету…), логично после их изучения перейти именно к этой теме
***Какова главная цель нашего урока?
(изучить эволюцию строения ОДС животных, систематизировав знания о строении ОДС животных разных систематических групп)
Актуализация знаний
- Докажите, что организму необходима ОДС
(для передвижения, для защиты клеток, тканей, органов, для опоры и поддержания, сохранения постоянной формы тела…)
- Почему скелет и мускулатура, такие разные структуры, объединяются в одну систему органов?
(для успешной работы любого органа, выполняющего движение, ему нужна опора)
- Объясните причины эволюции ОДС, изменений в ней с течение времени
(освоение животными новых территорий, освоение новых видов пищи, необходимость, чтобы выжить, активнее искать пищу, лучше прятаться от врагов, постоянно совершенствовать свои приспособления к меняющимся условиям среды… таким образом, ОДС, изменяясь вместе с организмом, должна была обеспечивать все эти эволюционные изменения)
Усвоение знаний
***Какие этапы, «ступеньки» в достижении главной цели урока (в изучении эволюции ОДС от одной группы животных к другой) мы можем выделить?
1. одноклеточные – многоклеточные
2. беспозвоночные – хордовые
3. бесчерепные – позвоночные
4. разные классы позвоночных – рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие
***Давайте назовем основные опорно-двигательные структуры простейших и многоклеточных беспозвоночных и проследим эволюционные изменения
1. одноклеточные – многоклеточные беспозвоночные
Беседа с использование слайдов презентации
- какие опорные и двигательные структуры имеет тело простейших?
(амеба – оболочка клетки, ложноножки, эвглена – жгутик как вырост на оболочке, инфузория – реснички как выросты на оболочке)
- какие опорные и двигательные структуры появляются у кишечнополостных?
(эпителиально-мускульные клетки в эктодерме)
- какие изменения характерны для червей?
(внешние растяжимые покровы тела, кожно-мускульный мешок, гидроскелет)
- у моллюсков?
(раковины у брюхоногих и двустворчатых)
- у членистоногих?
(наружный скелет в виде хитиновых покровов насекомых, паукообразных, в виде пропитанных известью покровов ракообразных, к которому прикрепляются мышцы)
- а есть ли среди беспозвоночных животные с внутренним скелетом?
(у головоногих моллюсков внутренний хрящевой скелет – головная капсула, защищающий мозг и глаза, но это, скорее, исключение, так как настоящий внутренний скелет появляется только у хордовых животных)
***Давайте обратим внимание на эволюционные возможности внутреннего скелета, появившегося у хордовых животных
2. беспозвоночные – хордовые
Индивидуально-групповая работа по выявлению достоинств и недостатков наружного и внутреннего скелетов (1 вариант готовится назвать как можно больше достоинств наружного скелета, а второй – внутреннего) с последующими обсуждением, выводами
Пособие на доске – «весы» с натуральными объектами наружных и внутренних скелетов
+ наружного скелета
– прочность, прикрепление мышц и обеспечение передвижения, освоения новых способов перемещения (прыжки, полет), расселения
- наружного скелета
– не растет вместе с животным, делает животное беззащитным во время линьки, ограничивает размеры тела (особенно у сухопутных животных)
+ внутреннего скелета
– растет вместе с животным, увеличивает скорость перемещения тела за счет большей специализации отдельных мышц и их групп
ВЫВОД
:
более прогрессивным является внутренний скелет
***Мы помним, что хордовые делятся на низших и высших. Каковы «минусы» ОДС низших хордовых и «плюсы» ОДС высших хордовых?
- у низших – ланцетника – в течение всей жизни сохраняется хорда, а у высших она замещается в процессе развития позвоночником, который частично или полностью окостеневает
- у высших – позвоночных — появляется череп
- у позвоночных появляются скелеты конечностей и их поясов
- у позвоночных более сложная мускулатура
3. бесчерепные – позвоночные
Скелет большинства позвоночных образован костями, хрящами, сухожилиями.
Кости состоят из органических и неорганических веществ и обладают большой прочностью.
Самостоятельная индивидуальная работа по выявлению типов соединения костей (последний абзац на стр. 194 учебника, задание 4 в ТПО на стр. 98) с последующим выводом о прогрессивном значении суставов
Неподвижное (срастание костей) и подвижное (с помощью сустава) соединение.
Кости скелета позвоночных имеют специальные места для прикрепления мышц (прикрепляясь к двум костям скелета, соединенным через сустав, мышца приводит их в движение).
Динамическая пауза (опережающее творческое задание получил наш инструктор
, который поможет нам сделать разминку основных суставов – у нас они имеют типичное для всех млекопитающих строение)
(упражнения на разминку суставов плечевого, локтевого, лучезапястного, тазобедренного, коленного, голеностопного)
Скелет состоит из трех основных частей: осевой скелет, скелет конечностей и скелет головы – череп.
Осевой скелет бесчерепных представлен хордой, а позвоночных – позвоночником, состоящим из хрящевых или костных позвонков.
Самостоятельная индивидуальная работа с учебником и ТПО по выявлению особенностей строения позвонка (рис. 147 учебника на стр. 195, ТПО – задание 6 на стр. 99) с последующим вы вводом о прогрессивном значении появления позвонков в осевом скелете
(состоит из тела, верхних и нижних дуг, концы верхних дуг позвонков, срастаясь между собой, образуют канал, в котором располагается спинной мозг, к концам нижних дуг, направленных в стороны, прикрепляются ребра)
Появление позвонков – важная прогрессивная черта, так как они придают прочность и гибкость скелету, являются защитой для спинного мозга.
***Давайте проследим изменения скелетов у позвоночных разных систематических групп
4. разные систематические группы позвоночных – рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие
Групповая работа с учебником, ТПО и карточкой
(5 групп выявляют особенности скелетов рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих, выполняют соответствующие задания в карточках) с последующим обсуждением выводов об основных направлениях эволюции скелета позвоночных животных
Эксперты внимательно прослушают выступления представителей всех пяти групп и помогут нам сделать соответствующие выводы об основных направлениях эволюции скелета позвоночных.
Группа 1. Задание: выявить особенности строения скелета рыб.
Учебник – текст на стр. 195, 197-198, рис. 148 на стр. 196.
- позвоночник состоит из туловищного и хвостового отделов
- череп образован множеством костей
- есть скелет плавников парных – грудных и брюшных и непарных – спинного, хвостового, анального
Группа 2. Задание: выявить особенности строения скелета земноводных.
Учебник – текст на стр. 195, 197-198, рис. 149 на стр. 196.
- усложнение позвоночника – шейный (1), туловищный (7 с ребрами, оканчивающимися свободно), крестцовый (1 с прикрепленными к нему костями таза) отделы + хвостовой отдел у хвостатых
Группа 3. Задание: выявить особенности строения скелета пресмыкающихся.
Учебник – текст на стр. 195, 197, 198, рис. 150 на стр. 196.
- 5 отделов позвоночника – шейный, грудной, поясничный, крестцовый, хвостовой
- подвижное соединение позвонков в шейном отделе
- у некоторых есть грудная клетка (ребра соединяются с грудиной, грудная клетка защищает внутренние органы и обеспечивает лучшее поступление воздуха в легкие – делает дыхание более активным процессом)
- есть череп, скелет конечностей и их поясов
Группа 4. Задание: выявить особенности строения скелета птиц.
Учебник – текст на стр. 197, 198, рис. 151 на стр. 197.
-
5 отделов позвоночника – шейный (9-25 позвонков, соединенных подвижно), грудной (сросшиеся грудные позвонки – 3-10 — и ребра, соединенные с грудиной, образуют грудную клетку; у многих есть киль), поясничный, крестцовый, хвостовой – 6-9 (последний грудной, поясничные, крестцовые и первый хвостовой позвонки срастаются, образуя мощный крестец для большей прочности, для опоры задних конечностей
- легкие кости (многие имеют полости внутри)
- есть череп, скелет конечностей и их поясов (скелет верхней конечности
(кисть) видоизменен в связи с развитием крыла — приспособления к полету)
Группа 5. Задание: выявить особенности строения скелета млекопитающих.
Учебник – текст на стр. 197-198, рис. 152 на стр. 198.
- 5 четко выделенных отделов позвоночника – шейный (7 позвонков за редким исключением), грудной (12-15 позвонков), поясничный (2-9 позвонков), крестцовый (обычно 4 сросшихся позвонка), хвостовой
- есть череп (мозговой и лицевой отделы), скелет конечностей и их поясов (плечевой и тазовый)
ВЫВОД О НАПРАВЛЕНИЯХ ЭВОЛЮЦИИ СКЕЛЕТА ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ (ЭКСПЕРТЫ):
- дифференцировка осевого скелета – позвоночника
- подвижное соединение шейных позвонков
- появление и развитие грудной клетки
- дифференцировка черепа но мозговой и лицевой отделы, развитие мозгового отдела
- появление и развитие парных передних и задних конечностей и их поясов – плечевого и тазового
- появление и развитие частных приспособлений в связи с вторичной утратой конечностей у змей, в связи с полетом у птиц и т. п.
Информирование о домашнем задании
(перед закреплением учебного материала темы и проверкой его усвоения давайте запишем в дневники домашнее задание,
обратим внимание на дифференцированную его часть)
§ 37, ТПО, понаблюдать за способами передвижения своих домашних животных (аквариумных рыб и моллюсков, черепах, птиц, хомяков, кошек, собак… а, может быть и, например, тараканов, моли…), подготовить небольшой устный рассказ о способах их передвижения, о том, способны ли они менять способ передвижения при изменении условий, например, при прикосновении.
Применение знаний (закрепление изученного материала)
Коллективное обсуждение биологических задач (ТВОРЧЕСКОЕ ОПЕРЕЖАЮЩЕЕ ЗАДАНИЕ с использованием ресурсов ИНТЕРНЕТ)
Задача 1.
Известно, что рыбы не могут поворачивать голову. Могут ли это делать лягушки и тритоны? Ответ поясните.
- могут; лягушки могут только лишь поднимать и опускать голову – у них имеется один позвонок в шейном отделе; тритоны могут еще и поворачивать голову, так как в шейном отделе у них позвонки соединены подвижно
Задача 2.
В скелете змей отсутствует грудная клетка. В связи с чем она была утрачена у этих животных?
(стр. 125-126 учебника – если учащиеся не ответят на вопрос))
- в связи с отсутствием конечностей и выработкой особого способа передвижения путем боковых изгибов позвоночника и ребер, которые своими нижними концами способны сдвигаться вперед и назад
Задача 3.
Любой лишний груз был бы помехой при полете. Какие изменения в связи с этим произошли в опорной структуре птиц?
- кости тонкие, заполнены воздухом
- челюсти без зубов
Задача 4.
Шея у млекопитающих имеет разную длину: у собаки она короткая, у жирафа длинная. Чем определяются такие различия?
- это зависит не от количества шейных позвонков (их 7), а от длины их тел
Биологическая задача:
О чем свидетельствует разное положение конечностей относительно туловища
у разных классов позвоночных?
- об эволюции конечностей от земноводных и пресмыкающихся – к птицам и млекопитающим; о том, что приподнятое над землей тело дает гораздо больше возможностей животным в плане активного передвижения в поисках пищи, защиты от врагов (у земноводных конечности упираются в землю по бокам тела; у пресмыкающихся - тоже, но тело более приподнято; лишь у птиц и млекопитающих конечности подпирают тело снизу)
Ответы на вопросы закрепления учебного материала
Вопрос 1. Что лежит в основе эволюционных изменений опорно-двигательной системы?
В основе эволюционных изменений опорно-двигательной системы лежит, прежде всего, переход животных из водной среды обитания в наземно-воздушную. Новая среда требовала от опорно-двигательного аппарата большей прочности и возможности осуществлять более сложные и разнообразные движения. В качестве примера можно привести появление составных парных конечностей с подвижными (суставными) соединениями частей и усложненной мускулатуры у представителей класса земноводных - первых наземных позвоночных.
Вопрос 2. О чем говорит сходный план строения скелетов разных позвоночных животных?
Общий план строения скелетов разных позвоночных животных говорит об общности происхождения, эволюционном родстве. А наличие сходных частных образований - о том, что животные ведут сходный образ жизни в сходных условиях среды. Например, костный гребень (киль) на грудной кости имеется и у летающих птиц, и у летучих мышей.
Вопрос 3. Какой вывод можно сделать, познакомившись с общими функциями опорно-двигательной системы у животных организмов?
Несмотря на значительные различия в строении опорно-двигательных структур у разных животных, их скелеты выполняют сходные функции: опоры тела, защиты внутренних органов, перемещения тела в пространстве.
Проверка уровня усвоения учебного материала урока
Выполнение письменного тестового задания