Метод «Снігова куля»

В цьому методі поєднано елементи технології інтерактивного навчання та технології критичного мислення. Метод можна застосовувати в повній і скороченій формах. Повна форма використовується тоді, коли учні працюють за цією технологією цілий урок. Скорочена форма передбачає використання методу як елементу уроку.

Суть методу полягає в тому, що на базові знання учнів «нарощуються» нові знання, які передбачають розширення і поглиблення знань з конкретної теми. Під час навчання за технологію можуть застосовуватись й інші методи: проблемно-пошукова або евристична бесіда, метод демонстрації, метод «Якщо …, то …» та інші.

Метод, як технологія навчання передбачає дотримання таких етапів:

Як це робиться на практиці?

Наведемо приклад реалізації методу на уроці з теми «Газообмін в легенях».

Спочатку створюються групи учнів.

Тема: Газообмін в легенях.

Етапи проведення.

 1 етап – актуалізація знань або «Що ми знаємо?»

На основі знань учнів про будову і функції органів дихання (матеріал попереднього уроку) складаємо схему (таблицю) «Шлях повітря»

		І група	ІІ група	ІІІ група	ІУ група
		Носова порожнина	Носоглотка і гортань	Трахея і бронхи	Легені
Будова
Що відбувається з повітрям?	Вдих
	Видих
Функція

Кожна група пояснює особливості будови одного з органів дихання у зв’язку з виконуваними функціями. Особлива увага приділяється питанню: «Що відбувається з повітрям в цьому органі?».

Етап актуалізації можна доповнити методом «Якщо …, то…», додавши до таблиці строку «Значення». Наприклад: «Якщо людина тривалий час буде вдихувати сухе (гаряче, холодне, забруднене пилом, токсичними газами, тощо) повітря, то …». Метод дозволяє розкрити особливості мислення дитини, вміння аналізувати і робити висновки в нестандартних або змінених ситуаціях.

Після обговорення, вчитель розповідає про систему захисних бар’єрів і просить учнів доповнити схему (таблицю) тільки новою інформацією з теми. Нова інформація виступає в ролі збільшення радіуса «снігової кулі».

Текст.

Дихальні шляхи мають систему захисних бар’єрів від пилу, газів,  шкідливих речовин і бактерій.

Перший бар’єр – це волоски у носовій порожнині. Вони затримують завислі в повітрі великі пилові часточки.

Другий – слизова оболонка дихальних шляхів, що має особливу будову. Вона вкрита війковим або миготливим епітелієм. Кожна клітина епітелію має до 200 війок завдовжки 3-7 мкм, які коливаються з частотою 160-250 разів за хвилину. Рухи війок скоординовані:

·        у носовій порожнині – у напрямку до носоглотки, щоб виштовхнути туди слиз;

·        в трахеї – також у напрямку до носоглотки, щоб виштовхнути до неї слиз і часточки пилу, які туди потрапили.

Це явище називають слизовійковим ескалатором.

Третій бар’єр – це рідкий слиз, який постійно виробляється бокалоподібними клітинами слизової оболонки. Слиз містить макрофаги, які захоплюють і перетравлюють різні мікроорганізми, запобігають дії вірусів на дихальні шляхи.

Четвертий – тонкий шар поверхнево-активних речовин, які утворюють захисну плівку легеневих міхурців – сурфактант. Сурфактант підтримує склепіння альвеол, забезпечуючи сталість об’єму (не дає спадатися під час видиху) і виконує роль «санітара», знешкоджуючи різні мікроорганізми і затримуючи пил. Відпрацьована захисна плівка видаляється з легенів разом з харкотінням або за допомогою слизовійкового ескалатора.

Після пояснення вчителя проводиться обговорення.

2 етап – мотивація – постановка проблемного питання «Які гази повітря надходять в кров, а які – ні, і чому? Від чого залежить надходження газів з повітря альвеол у рідину крові?». Первинне обговорення проблеми.

3 етап – ознайомлення з новим матеріалом та його осмислення. Робота учнів з текстом підручника про газообмін в легенях та обговорення прочитаного.

4 етап – розширення і поглиблення знань про газообмін та його осмислення. Робота в групах з роздавальним матеріалом: навчальна  інформація, малюнки, схеми, таблиці. Завдання груп – ознайомитись з новою інформацією, розглянути малюнки, таблиці і схеми до неї, скласти структурований конспект (або таблицю), зробити узагальнюючий висновок і підготуватись до виступу.

І група	Роль коефіцієнту розчинності в газообміні Розчинність газів в рідинах залежить від таких факторів: властивостей газу, властивостей рідини (температура, концентрація солей), об’єму і тиску газів. Показником розчинності газів є коефіцієнт розчинності. Він показує той об’єм газу, який розчиняється в 1см3 рідини при температурі 00С и тиску 760мм.рт.ст. Коефіцієнт розчинності в крові для О2 становить 0,022, азоту – 0,011, СО2 - 0,511. Газ Розчинність в 100 мл. води 00С 200С Кисень 4,9 3,1 Вуглекислий газ 171 87,8 Азот 2,35 1,5
	Який висновок можна зробити за табличними даними? Який газ найкраще розчиняється у крові і яке це має значення в газообміні?
ІІ група	Роль тиску газів в газообміні Надходження газів у рідину залежить від його парціального тиску. Тиск газу залежить від його концентрації у повітрі. Якщо атмосферне повітря прийняти за 100%, а тиск як 760мм.рт.ст, то тиск кисню при його концентрації у повітрі в 20,95% буде становити: х = 760 х 20,95/ 100 = 159,22мм.рт.ст. Відповідно тиск СО2 в повітрі становить 0,2мм.рт.ст. Тиск кисню в альвеолярному повітрі буде зовсім іншим – 110мм.рт.ст., оскільки його концентрація становить 14,3%, а повітря насичується водяною парою.  Концентрація  СО2 в альвеолярному повітрі становить 5,6%, а його парціальний тиск дорівнює 40мм.рт.ст. Тиск газів в рідині отримав назву напруга газів.
	Повітря і середовища організму Парціальний тиск і напруга газів, мм. рт. ст. Вміст газів, % О2 СО2 О2 СО2 Атмосферне повітря 159 0,2 20,95 0,03 Альвеолярне повітря 110 40 14,3 5,6 Артеріальна кров 100 40 20 52 Венозна кров 40 46 12 57
	Дифузія газів відбувається за градієнтом концентрацій. Гази дифундують у напрямку від більшої концентрації до меншої, оскільки система намагається бути врівноваженою. За малюнком і табличними даними спробуйте пояснити дифузію О2 і СО2 в легенях.
ІІІ група	Роль гемоглобіну в газообміні Оскільки кисень погано розчиняється в рідинах, то в природі виникло пристосування до забезпечення організму киснем. Таким пристосуванням є наявність білків-переносників О2 в крові. У людини таким білком є гемоглобін. Гемоглобін утворює з киснем нестійку сполуку. Тому утворення оксигемоглобіну залежить від парціального тиску (таблиця). Чим більший парціальний тиск, тим краще гемоглобін приєднує кисень і перетворюється на оксигемоглобін: Hb + O2 = HbO2 + H2O. Криву, що відображає залежність насичення гемоглобіну киснем від парціального тиску, називають кривою дисоціації гемоглобіну (графік). Подумайте: чому не буває 100% насичення гемоглобіну киснем? Повітря і середовища організму Парціальний тиск кисню, мм. рт. ст. Атмосферне повітря 159 Альвеолярне повітря 110 Артеріальна кров 100
ІУ група	Роль електролітичної дисоціації речовин в газообміні СО2 легко розчиняється у плазмі крові. Коефіцієнт його розчинності в крові становить 0,511. Його легке розчинення пояснюється присутністю особливого ферменту – карбоангідрази, завдяки якій 75% СО2 переноситься плазмою крові у вигляді йонів НСО3-, які в альвеолах перетворюються на воду і вуглекислий газ: HCO3- +H+ = H2CO3= H2O + CO2↑. Розпад речовин у розчині на йони отримав назву електролітичної дисоціації. Вуглекислий газ погано зв’язується з гемоглобіном (25%), утворюючи досить нестійку сполуку карбгемоглобін (HbСO2), тому гемоглобін не відіграє значної ролі в його транспортуванні. Поміркуйте, чому гемоглобін погано зв’язується з вуглекислим газом і яке це має значення для газообміну в легенях?

Після роботи груп протягом визначеного часу, кожна з них ознайомлює присутніх з висновками за схемою:

-         Нами було опрацьовано матеріал про …

-         Ми розглянули малюнки (схеми), які ілюструють …

-         Ми склали структурований конспект, виділивши головне …

-         Наша група дійшла до висновку, що …

Висновки кожної групи записують усі учні класу в зошитах. Під час виступу груп учитель відіграє роль консультанта і допомагає сформулювати висновки.

Загальні висновки будуть такі:

Газообмін залежить:

·        від особливостей будови альвеол;

·        закону дифузії;

·        тиску газів у повітрі (парціальний тиск) та у рідині (напруга газів);

·        закономірностей розчинності газів в рідині – коефіцієнту розчинності;

·        електролітичної дисоціації речовин;

·        наявності речовин – переносників газів (гемоглобін).

5 етап – обговорення проблемного питання «Які гази повітря надходять в кров, а які – ні, і чому? Від чого залежить надходження газів з повітря альвеол у рідину крові?». Вторинне обговорення проблеми. Креслення узагальненої схеми газообміну в легенях і тканинах (за потреби).

Артеріола	Альвеолярне повітря			Венула	Газообмін у легенях
рО2 = 40 рСО2 = 46	рО2 = 102 рСО2 = 38			рО2 = 100 рСО2 = 40	Парціальний тиск газів
	дифузія
H2CO3→H2O + CO2 HbСO2→Hb + СO2      Hb + O2   →  HbO2			HbO2		Хімічні перетворення
Венозна кров			Артеріальна кров

Під час креслення схеми учні проговорюють основні моменти вивченого матеріалу, акцентують увагу на головному, підкреслюють біологічну значимість того чи іншого процесу.

Таким чином, використання методу снігової кулі дає можливість учням опанувати матеріал на різних рівнях складності, поступово «нарощувати» знання від простих до складних та розуміти основні процеси і явища біологічних систем.