Интегрированный урок 2

(биология + физкультура)

Тема: «Вклад отечественных ученых в разработку учения о высшей нервной деятельности. Влияние высшей нервной деятельности на физическое развитие. »

Цель:

Образовательная. Дать понятие о высшей нервной деятельности, о законе взаимной индукции, доминанте. Развить понятия о рефлексе, условных и безусловных рефлексах, их значении в жизни человека. Сформировать представление о рефлекторной дуге, типах рефлекторных дуг, прямой и обратной связи, рефлекторном круге. Показать вклад И.М.Сеченова и И.П. Павлова в развитие учения о рефлексах. Показать влияние физической нагрузки на работу организма человека; отработать навыки самостоятельной работы при выполнении заданий по инструктивной карте, самоконтроля состояния организма при выполнении физической нагрузки.

Развивающая Развить умения применять теоретические знания на практике, развивать способность к анализу изученного и нового материала, делать выводы на основе проделанных опытов, оценивать результаты выполненных действий, регулировать и контролировать свои действия, преодолевать трудности в достижении поставленной цели.

Воспитывающая Продолжить развивать интерес к приобретению знаний о своем организме, воспитание бережного отношения к своему здоровью.

Тип урока. Интегрированный урок биологии и физкультуры

Формы: Рассказ, письменное тестирование, эвристическая беседа, лабораторная работа в группах.

Методы: Объяснительно-иллюстративный, частично- поисковый, репродуктивный.

Организация: Работа в группах, взаимопроверка, индивидуальная работа.

Оборудование: Таблицы «Схема строения нервной системы», «Рефлекторная дуга», схемы «Полисинаптические рефлексы», «Виды рефлекторных дуг», портреты И.М.Сеченова и И.П. Павлова, секундомеры, листы самоконтроля, запись Высоцкого «Утренняя гимнастика», запись песни «Прекрасное далёко» (из к/ф «Гостья из будущего»), спортивный инвентарь.

Ход урока

1. Организационный момент.

Сегодня необычный урок, у нас присутствуют гости.

2. Переход к изучению нового материала.

Задание 1.

- Каково значение нервной системы для человека?

Нервная система относится к числу регуляторных систем. Она координирует деятельность всех внутренних органов, объединяет их в единое целое, обеспечивает связь организма с внешней средой.

- На какие отделы делят нервную систему?

(центральный и периферический)

- Что относится к центральному отделу?

(спинной и головной мозг)

- Что относится к периферическому отделу?

(нервы, нервные узлы, нервные сплетения и нервные окончания)

- Какие отделы выделяют в нервной системе по функциональному признаку?

(соматический и вегетативный)

Из предыдущих уроков вы узнали о том, что нервная система регулирует работу органов и систем организма, обеспечивает поддержание постоянства его внутренней среды, а также формирует поведение человека в социальной и природной среде.

3. Объяснение нового материала:

Тема сегодняшнего урока: «Вклад отечественных ученых в разработку учения о высшей нервной деятельности»

Под высшей нервной деятельностью понимают те функции мозга, которые связаны с внутренним миром человека, его психикой.

Изучение высшей нервной деятельности в России связано прежде всего с именами двух великих ученых: Ивана Михайловича Сеченова (1829- 1905) и Ивана Петровича Павлова (1849-1936).

Ученик.

Сеченов Иван Михайлович. Родился 1 (13) августа 1829, умер 2 (15) ноября 1905).

Выдающийся русский физиолог и мыслитель-материалист, создатель физиологической школы; заслуженный ординарный профессор, член-корреспондент по биологическому разряду, почётный член Императорской Академии наук.

Известный труд - «Рефлексы головного мозга» (1863 г.).

Родился в с. Теплый Стан Симбирской губернии (ныне село Сеченово Арзамасской обл.) в дворянской семье. Первоначальное образование получил в инженерном училище в Петербурге. По окончании его, в 1848 году короткое время служил в саперном батальоне близ Киева. В 1850 поступил на медицинский фак-т Московского ун-та; в клинике Ф. И. Иноземцева Сеченов выполнил свою первую научную работу и заинтересовался вопросом о трофическом влиянии нервной системы.

Еще студентом он начал также интересоваться вопросами психологии, разработке которых посвятил долгие годы.

Ученик.

ПАВЛОВ, ИВАН ПЕТРОВИЧ (1849-1936), русский физиолог, четвертый лауреат (1904) по физиологии и медицине, автор учения о высшей нервной деятельности. Родился 26 (14) сентября 1849 в Рязани. Был старшим сыном в многодетной семье приходского священника, который считал своим долгом дать детям хорошее образование. В 1860 Павлов был принят сразу во второй класс Рязанского духовного училища. После окончания в 1864 поступил в духовную семинарию. Через шесть лет, под влиянием идей русских революционных демократов, в особенности трудов Писарева, и монографии Сеченова Рефлексы головного мозга оставил учебу в семинарии и поступил в университет. В силу существовавших тогда ограничений в выборе факультета для семинаристов, Павлов в 1870 поступил вначале на юридический факультет, затем перевелся на естественное отделение физико-математического факультета.

В 1875 Павлов окончил университет со степенью кандидата естественных наук.

К изучению физиологии высшей нервной деятельности Павлов перешел, пытаясь объяснить феномен психического слюноотделения. Изучение этого явления привело его к понятию условного рефлекса. Условный рефлекс, в отличие от безусловного, не является врожденным, а приобретается в результате накопления индивидуального жизненного опыта и является приспособительной реакцией организма на условия жизнедеятельности. Процесс образования условных рефлексов Павлов назвал высшей нервной деятельностью и считал это понятие равнозначным термину «психическая деятельность».

Основной целью научной деятельности Павлова было изучение психики человека при помощи объективных экспериментальных методов.

Учитель биологии.

Заслуга И. М. Сеченова состоит в том, что он доказал, что головной мозг может как усиливать рефлексы спинного мозга, так и затормаживать их. Именно открытие центрального торможения принесло И. М. Сеченову славу и мировое признание. Он показал, что высшие отделы нервной системы способны регулировать работу нижерасположенных отделов. Этим была доказана многоуровневая организация работы мозга. Чем выше расположен отдел мозга, тем более сложные функции он выполняет.

И. П. Павлов продолжил исследование и установил, что все рефлексы могут быть разделены на две большие группы. Это врожденные рефлексы, названные им безусловными, и рефлексы, выработанные уже после рождения, в процессе жизни, названные им условными.

Образование условных рефлексов И. П. Павлов связывал с работой коры полушарий большого мозга. Они возникают при обязательном условии сочетания какого-либо раздражения, даже незначительного, с жизненно важными раздражениями (например, пищей, болью, опасностью) и становятся их сигналами.

Опыт И. П. Павлова

Выработка условного рефлекса начинается с подачи будущего условного раздражителя, в нашем примере - с зажигания лампочки. Обозначим зажженную лампочку буквой Л, а центры, которые возбуждаются в зрительной зоне коры большого мозга, буквой Л1 (рис. 113). После проявления ориентировочного рефлекса на свет лампочки животному дают пищу. Она вызывает безусловный слюноотделительный рефлекс и возбуждение П1 в пищевой зоне коры. После этого несколько раз сочетают свет лампочки Л с кормлением П. В головном мозге последовательно возникают возбуждения Л1 и П1. Между этими центрами появляется временная связь Л1- П1. После ее образования проявляется условный рефлекс.
Включается лампочка. Возбуждается центр Л1. По образовавшейся связи Л1-П1 возбуждение достигает пищевого центра П1. По нисходящим путям оно переходит на слюноотделительный центр продолговатого мозга. Оттуда идет к слюнным железам, которые начинают функционировать на сигнал пищи (включение лампочки) еще до того, как появится сама пища.

Торможение условного рефлекса. У собаки с уже выработанным условным рефлексом изменим условия опыта: включим лампочку, но давать пищу после этого не будем.

Сначала животное будет реагировать на лампочку как на сигнал пищи - будет происходить условно-рефлекторное слюноотделение. Однако затем начнется угасание условного рефлекса: слюны будет выделяться все меньше и меньше, пока условно-рефлекторное слюноотделение не прекратится полностью. Через некоторое время рефлекс слюноотделения на лампочку восстановится - произойдет растормаживание. Однако если условный рефлекс не подкреплять и в дальнейшем, то выработается тормозная временная связь: свет лампочки станет сигналом отсутствия пищи, и голодное животное перестанет искать корм в кормушке. Из этого примера следует, что условные рефлексы могут быть как положительными, так и отрицательными, или тормозными. Благодаря образованию положительных и отрицательных условных рефлексов животное учится отличать сигналы важных событий от похожих на них раздражителей, не имеющих такого значения.

Метод условных рефлексов. Закон взаимной индукции

С помощью метода условных рефлексов был открыт закон взаимной индукции. Он заключается в том, что очаг возбуждения «наводит» на соседние или конкурирующие с ним участки процесс торможения. Например, сторожевая собака, спокойно поглощавшая свою порцию корма, вдруг заметила приближение чужого человека. Она начинает лаять, рваться с цепи. Возникший очаг более сильного возбуждения затормаживает пищевой центр. В результате слюна перестает выделяться и собака временно забывает о корме.

Учитель физкультуры: А где закон взаимной индукции можно увидеть в спортивной деятельности? Разберем одну из ситуаций - это предстартовое состояние. Как вы считаете, что называют предстартовым состоянием?

Дети отвечают: Предстартовым состоянием называют усиление ряда функций организма человека перед началом соревнований, несмотря на то, что в это время организм еще находится в состоянии покоя. В этом состоянии отмечается учащение пульса, повышение кровяного давления, усиление дыхания, в крови увеличивается содержание сахара и гормона адреналина.

Учитель физкультуры: В физиологическом смысле предстартовое состояние - это условный рефлекс, имеющий эмоциональную окраску. Предстартовое состояние представляет собой слишком сильное возбуждение нервной системы. . А чтобы это возбуждение затормозить, необходим более сильный очаг возбуждения. В данном случае, наставление тренера или учителя физического воспитания, на выполнение разминки будет более сильным очагом возбуждения.

Создать ситуацию близкую к предстартовому состоянию.

Для выполнения практической работы необходимо 2 учащихся, один из которых систематически занимается спортом.

1. Измеряем давление.

2. Измеряем частоту сердечных сокращений.

3. Измеряем жизненную емкость легких.

Таблица №1 измерения показаний перед предстоящими соревнованиями

№

Фамилия, имя

Показания

давления

Показания

ЧСС пульс

Показания

ЖЕЛ

Формулируется вывод

Учитель физкультуры:

Важным средством борьбы с неблагоприятными формами предстартового состояния служит разминка. Она уменьшает избыточное возбуждение.

Давайте попробуем сделать простые упражнения, которые позволят нам убедиться в том, что небольшая разминка уменьшит избыточное возбуждение и приведет организм в нормальное состояние.

1. Стоя, руки вытянуты вперед, кисти сжаты в кулак. Круговые вращения в одном, затем в другом направлении. 5 -6 повторений.

2. Стоя, смотреть вперед. Повернуть голову вправо, затем влево. 7 - 8 повторений.

3. Стоя ноги врозь, руки на пояс. Наклон вправо, затем влево . 7 - 8 повторений.

4. Стоя ноги врозь, руки на пояс. Наклон вправо, руки за голову, затем наклон влево, руки за голову. 7 - 8 повторений.

5.Стоя руки за головой. Сделать вдох на четыре счета, локти отвести назад, лопатки соединить, прогнуться. При выдохе на четыре счета - лопатки вперед.

А теперь, давайте снова проведем тестирование, измерив давление, ЧСС и ЖЕЛ. Результаты записываем в таблицу.

Таблица №2 измерения показаний после выполнения

физических упражнений ( Разминки)

№

Фамилия, имя

Показания

давления

Показания

ЧСС пульс

Показания

ЖЕЛ

Таким образом, мы с вами видим, как влияют физические упражнения на избыточное возбуждение в коре головного мозга. Почему так происходит?

Дети делают вывод. Физические упражнения явились очагом более сильного возбуждения и затормозили процессы возбуждения предстартового состояния, уменьшив тем самым волнение перед стартом

Учитель биологии.

С законом взаимной индукции связана смена образов при восприятии двойственных изображений. Если вам удалось четко увидеть в рисунке два образа, например кролика и утку, то через некоторое время они начнут сменять друг друга. Торможение одного образа по закону взаимной индукции будет вызывать другой, конкурирующий (рис. 114).

Бывают случаи, когда торможение вызывает противоположный процесс - возбуждение. Так, уставшие за день дети, у которых в коре мозга начинается процесс торможения, вдруг начинают «буйствовать»: прыгать, смеяться, капризничать. Это объясняется тем, что очаги торможения в коре вызвали процессы возбуждения в подкорковых центрах, связанных с проявлением эмоций.

Процесс возбуждения связан с проявлением эмоций. По закону взаимной индукции он должен компенсироваться процессом торможения. Для этого и применяют спортивную паузу - физкультминутку.

Учитель физкультуры:

А можно ли с помощью физических упражнений устранять утомление, которое наступает после умственной деятельности? Конечно. Существует даже термин «активный отдых». Именно физические упражнения рассматриваются современными физиологами как средство активного отдыха и восстановления тонуса нервной системы.

Но положительное влияние активного отдыха возможно только при правильном подборе физических упражнений. Скажите, пожалуйста, что это за упражнения?

Дети отвечают:

- циклические упражнения в медленном и среднем темпе: ходьба, легкий бег и другие;

- упражнения, вовлекающие в работу мышцы плечевого пояса: поднимание рук вперед, в стороны, вверх, дуговые и круговые движения руками и другие;

- упражнения, связанные с умеренным раздражением вестибулярного аппарата: наклоны, повороты головы или туловища;

- все виды упражнений с произвольным расслаблением мышц;

- различные варианты дыхательных упражнений.

Учитель физкультуры:

Самым объективным способом, влияющим на восстановление умственной способности, являются физкультминутки. Они снимают статические нагрузки, препятствуют нарастанию утомления, восстанавливают тонус нервной системы. А давайте попробуем это доказать. Сейчас все вместе мы встанем и проведем физкультминутку.

Дети выполняют физкультминутку под музыку «утренняя гимнастика»

Учитель физкультуры.

Что мы с вами видим. Нам стало легче, восстановилась умственная и физическая работоспособность, появилось хорошее самочувствие и настроение, восстановился тонус нервной системы. А как это можно связать с законом взаимной индукции.

Вывод делают дети. Появление любого другого, более сильного раздражителя вызывает новый рефлекс в организме, а прежний прекращает свою деятельность по закону взаимной индукции.

Учитель биологии.

Такое торможение и называется внешним потому, что очаг торможения возникает вне функционирующей рефлекторной дуги. С помощью внешнего торможения автоматически прерывается действие, которое совершалось раньше, и дается простор для функционирования новых рефлексов или других видов деятельности.

Учитель физкультуры:

Что мы сейчас с вами и увидели. Мы с помощью физических упражнений переключились на другой вид деятельности, что дало нам возможность отдохнуть и продолжать урок. Вы стали более внимательными, ваше поведение пришло снова в норму.

Учитель биологии

Доминанта.

Поведение определяется жизненными потребностями. Все они проявляются периодически. Сама по себе потребность, например в пище, существует всегда. Но она то выходит на первый план (возникает ощущение голода), то временно угасает (при насыщении ощущение голода исчезает).
При усилении потребности возникает временно господствующий в центральной нервной системе очаг возбуждения, нацеленный на удовлетворение именно этой потребности. Российский физиолог Алексей Алексеевич Ухтомский (1875-1942) назвал такой механизм временного господства возбуждения доминантой.

Доминанта- устойчивый очаг повышенной , при котором возбуждения, приходящие в центр, служат усилению возбуждения в очаге, тогда как в остальной части широко наблюдаются явления .

Доминантный очаг отличается рядом особенностей. Во-первых, он способен затормозить все конкурирующие очаги возбуждения. Во-вторых, достаточен любой стимул, чтобы животное, находящееся в состоянии пищевой доминанты, реагировало на любое раздражение слюноотделением и пищедобывающей деятельностью.
Именно доминанта позволяет замкнуть временную связь в коре большого мозга между нейтральным и жизненно важным событиями.
С явлением доминанты связаны иллюзии установки: мы, как правило, не замечаем то, что не ожидаем увидеть (см. рис. 115).
На рисунке изображен головной мозг, и мы сразу воспроизводим его в своем сознании, не вглядываясь в детали. Этот доминирующий образ многим мешает заметить подвох: вместо извилин мозга изображены дети.

Учитель физкультуры:

Доминанта проявляет себя в самых различных ситуациях. Например, когда мы сильно увлечены делом, то не слышим, как к нам обращаются, забываем, что происходит вокруг. И нередко это способствует успешному результату.

Желание быть самым сильным, самым быстрым, самым известным, очень часто становятся во главу угла, и все силы мозга, по принципу доминанты, пускаются на выполнение этого желания. Поэтому в ЦНС возникает временно господствующий очаг возбуждения, нацеленный на удовлетворение этой потребности.

Сделаем вывод: если мы хотим добиться чего-то в тренировках, то должны задействовать всю энергию мозга и возбудить в нем доминанту. Возбудить яростное желание добиться какого-то четкого определенного результата, быть первым, обязательно выиграть соревнования.

Учитель физкультуры:

Получается что потребность выиграть соревнования, стать первым, доминирует в тот самый момент когда мы на соревнованиях над всеми остальными потребностями.

Мы сегодня на уроке хорошо с вами потрудились. Давайте попробуем с вами успокоиться, расслабиться и настроиться на следующий урок. Ведь сейчас у нас доминантная потребность - это потребность исследовать (тяга к знаниям), которая должна преобладать над всеми другими потребностями. Для этого проведем аутотренинг.

Дети принимают удобное положение, звучит мелодия песни « Прекрасное далеко», или любой другой спокойной мелодии. Слова учитель произносит тихим спокойным голосом. Дети закрывают глаза и молча выполняют, что говорит учитель.

Учитель физкультуры: ( Аутотренинг)

Приняли удобное положение. Начинаем расслабляться. В начале мышцы головы, шеи, щек. У вас появилось ощущение приятной тяжести в голове. Мысленно проговаривайте: мне хорошо, я спокоен. Далее расслабляем мышцы рук: кисти, предплечья, плечи. Появилось ощущение приятной тяжести в руках. Вы спокойны, вы расслаблены, вам хорошо. Расслабляем мышцы туловища и ног. Появилось ощущение приятной тяжести во всем теле. Вам хорошо и спокойно. Делаем вдох полной грудью, затем делаем выдох.

Делаем вывод: Как влияют физические упражнения на ВНД. При выполнении физических упражнений регулирующие системы (нервная и эндокринная) стимулируют деятельность кровообращения, дыхания, активизируют обменные процессы. Физические упражнения повышают возбудимость двигательных центров в центральной нервной системе. Возбуждение двигательных центров начинает преобладать над возбуждением других зон и тем самым заглушает уже имеющееся возбуждение в коре головного мозга. Выполнение правильно подобранных и точно дозированных физических упражнений способствуют нормализации вегетативных функций организма.

4. Домашнее задание: п. 53, вопросы

5. Рефлексия.

Ребята, наш урок подходит к концу, пред вами на столах лежат цветные карточки.

Если урок вам понравился, поднимите карточку зелёного цвета, если не понравился, красного.

Вопросы для закрепления:

1. В чем состояло открытие И. М. Сеченова?
2. Какие закономерности в работе головного мозга были открыты И. П. Павловым?
3. Отчего мы не замечаем ошибки в деталях при восприятии хорошо знакомых объектов?
4. Какое отношение к этому имеет открытое А. А. Ухтомским явление доминанты?