327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
23.03.2017


Кейс - урок "Зачем медуза жалит"
Кейс - урок "Зачем медуза жалит"

Раздел: Науки, природа и человек

Уровень (класс): 8-11

Тема: Биология

Цель: Расширить представление о медузах и их значение в природе и жизни человека. Познакомиться с особенностями физиологического строения медуз. Раскрыть многообразие морских кишечнополостных и общность их организации.

Какая информация меня здесь ждет?

  • Какие особенности физиологического строения медуз?
  • Чем и почему медуза жалит?
  • Как движется медуза в воде?
  • Какие фундаментальные и практические знания мне пригодятся?
  • Употребляют медуз в пищу?
  • Что нужно предпринять, если вас пожалила медуза?
6 разверток по предметам, явлениям и практикам:
Вступление

Медузы - это удивительные и очень неординарные существа, которые способны вызвать целый спектр эмоций, начиная от восторга и восхищения, и до отвращения и страха.

В этом кейс-уроке мы расскажем об этих загадочных существах, покажем, сколько науки кроется в каждом их движении, поможем приобрести важные знания по предметам школьной программы, и одновременно предоставим возможность получить множество необходимых компетенций.

Позитивное мышление, умение учиться, критическое мышление, умение фильтровать информацию, сообразительность, креативность, командная работа - именно этим компетенциям и учит этот кейс-урок.

Медузы живут в каждом море и в каждом океане. Их можно встретить как на поверхности воды, так и на многокилометровой глубине.

Мир медуз очень разнообразен, многолик и, как все в природе, прекрасный. Существуют медузы безвредные и смертельно опасные. Но эти необычные создания могут приносить пользу людям в медицине, фармакологии, сельском хозяйстве и даже в кулинарии.

Интерактивная часть:

Каких вы видели медуз? Где?

Кого медуза ужалила?

Порассуждайте. Сколько живут медузы?

Как вы думаете? Медузы - это растения или животные?

Биология

Медузы – являются наиболее древними морскими созданиями. Они не похожи на рыб и не являются их родственниками.

 

Эти экзотические существа живут в океанах, морях, а также в лагунах коралловых островов. Некоторые разновидности медуз любят прохладную воду, другие - теплую. Одни живут только верхних слоях воды, а другие - только на дне.

Медузы - таинственные морские создания, поражают своей плавной грацией и красотой:

Медузы имеют строение желеобразного вещества. Они относятся к беспозвоночным, так как у них нет ни мозга, ни кровеносных сосудов, ни остова. Внешне медузы напоминают форму «зонтика», по краям которой расположены в огромном количестве маленькие глаза и щупальца, а вот ротовая полость у медуз расположена снизу.

 

Медузы относятся к классу сцифоидных. Это класс многоклеточных беспозвоночных, которые охотятся и убивают своих жертв с помощью щупалец. Эти представители животного мира входят в ту же группу, что и кораллы. Оба эти классы существ относятся к кишечнополостным.

Медузы и медузоподобные делятся на три вида: гидроидные, сцифоидные и коралловые полипы.

 

Медузы проделывают довольно длинный путь своего развития. Размножаются медузы половым путем. Среди этих животных есть мужские особи, производящие сперматозоиды, и женские особи, производящие яйцеклетки. С оплодотворенных яиц развиваются личинки, которые свободно плавают в воде, а затем прикрепляются к морскому дну и превращаются в полипы. В результате разделения от полипа могут отделяться маленькие медузы. Они вырастают до взрослой величины и размножаются. Этот процесс называют «чередованием поколений».

Жизненный цикл сцифоидной медузы:

 

По форме медузы напоминают перевернутую чашу, в которой находится их пищеварительная система. По кругу чаши расположены щупальца, которые служат для сбора пищи, а также для передвижения медузы в воде. Между щупалец располагаются нервные центры и органы чувств.

Почему медуза жалит? Опасной медузу делают ее щупальца, которыми она болезненно жалит. А делает она это потому, что таким способом она добывает себе пищу. Питается медуза наименьшими морскими созданиями, которых она жалит и парализует, а затем с помощью щупалец отправляет свою жертву в рот.

Медузы являются старейшими животными нашей планеты, им примерно 650 млн. лет. В природе существует невероятное количество различных видов. И что интересно, что в настоящее время фиксируется появление новых видов медуз, которые ранее не были знакомы человечеству.

 

В природе встречаются совсем крошечные виды медуз и достигающие довольно внушительных размеров. Медузы имеют не только разный размер, но различаются по форме и цвету. А также существуют медузы, которые при раздражении становятся более яркими.

 

Практически все медузы живут в морской воде. Но встречаются несколько пресноводных видов. К таким медуз принадлежит пресноводная медуза краспедакуста, диаметр которой всего 2 см. Этот вид живет в прудах и неглубоких озерах, но такая медуза стала большой редкостью.

 

К самым известным европейским видам медуз принадлежит ушастая медуза, или аурелия, и цианея. Их зонтики напоминают блюдца или колокола. Аурелия имеет размеры диаметром до 40 см, а зонтик Цианеи может достигать 2 м.

 

В водах Черного и Азовского морей водится большая сцифоидная медуза ризостома, или корнерот. Эти медузы довольно хорошие пловцы, которые способны изменять движение в любом направлении, в том числе и вниз.

Химия
Ни для кого из вас не будет секретом тот факт, что если медузу извлечь из воды и положить на солнце, то она довольно быстро начнет высыхать. Почему это происходит? А потому, что ее тело на 98 процентов состоит из воды.

Тело большинства медуз состоит с желеобразной массы, в состав которой входит небольшое количество коллагена и 98% воды.

 

Почему медузы жалят? Для охоты на добычу и защиты от врагов щупальца медуз снабжены специальными стрекательными клетками, или книдоцитамы.

Жалящие клетки обеспечены стрекательными капсулами. Книдоциты являются одними из самых сложных органоидов животных клеток.

Книдоциты бывают разных типов:

 

• Пенетранты - заостренные нити, которые втыкаются в тело жертвы, впрыскивая жалящую субстанцию.

• Глютинанты - это покрытые липкой субстанцией длинные нити, которые парализуют жертву, облепливая ее множеством книдоцитов.

• Вольвенты - это такие короткие нити, которые запутывают жертву.

Чем жалят медузы?

Яд медуз содержится в особых бокаловидных клетках. В маленькой капсуле такой клетки находится туго свернутый жгутик. Достаточно легкого прикосновения к телу медузы и его нервная система посылает сигнал стрекательным клеткам. Острый конец жгутика прорывает оболочку клетки и втыкает в кожу жертвы.

Медузы поражают жертву с помощью ядовитых стрекательных клеток, которые выстреливают при столкновении:

Строение стрекательной клетки (книдобласта) кишечнополостных в покоящемся состоянии (А) и с выброшенной стрекательной нитью (Б): 1 - нематоциста; 2 - стилет; 3 - книдоциль; 4 - стрекательная нить; 5 - шипы; 6 – крышечка

Окружающие клетку мышцы, сдавливают ее, и это приводит к выбросу ядовитой жидкости. Именно укол жгутика с последующим впрыскиванием яда и воспринимается как укус медузы.

Что делать, если медуза вас ужалила?

Как уменьшить дискомфорт от ожога медузы? Что для этого лучше использовать? Тщательно промыть морской водой или обработать место ожога легким раствором уксусной или лимонной кислоты?

Вам уже известно, что яд медузы - это вещество белкового происхождения. Проведем небольшой опыт.

Растворы для опытов:

1. сок лимона;

2. соляной раствор (аналог морской воды);

3. раствор уксусной кислоты (5%).

 

Из данной таблицы мы видим, что если к белку добавить сок лимона или раствор уксусной кислоты (5%), то мы наблюдаем интенсивное свертывание белка, а в соляном растворе белок не сворачивается.

 

Следовательно, уменьшить дискомфорт от ожога медузы можно промыв его легким раствором уксусной или лимонной кислоты.

В поисках питательных микроорганизмов, медуза в сутки пропускает через себя несколько тонн морской воды. Благодаря такому процессу в ее пищеводе откладываются микрочастицы минеральных веществ, находящихся в морской воде. Поэтому человек, употребляющий медуз, получает, таким образом, практически всю таблицу Менделеева.
Физика

Большинство медуз движутся реактивным способом, выталкивая воду из полости зонтика. Медуза в своем движении набирает воду в полость тела, а затем резко выбрасывает его из себя и движется вперед за счет силы отдачи.

Поскольку тема реактивного движения основана на глубоком понимании закона сохранения импульса, то в начале, давайте вспомним, что это такое.

Умножения массы тела на его скорость называется импульсом силы.

Закон сохранения импульса замкнутой системы позволяет легко объяснить принцип реактивного движения.

 

 

Тонкие мышечные волокна сокращаясь, складывают тело медузы в виде зонтика, и вода резко выталкивается наружу.

В результате образуется сильная струя, что толкает животное вперед. Поэтому эти морские создания всегда движутся в сторону, противоположную рту. Куда именно им нужно двигаться, им помогают определить расположенные на щупальцах органы равновесия.

 

Изучая термодинамику, ученые пришли к выводу, что некоторые виды медуз движутся довольно таки необычным способом. При каждом сокращении тела этих существ создается вихревой кольцо, похожее на кольцо дыма, которое медузы отталкивают от себя. За счет силы отдачи этих колец происходит обратная реакция, благодаря которой медуза продвигает свое тело вперед. Такой механизм движения схож с механизмом действия реактивного двигателя с той лишь разницей, что движение осуществляется не в результате постоянной тяги, а в результате энергии импульса.

Движение сцифоидной медузы:

Физики выяснили, что медузы и некоторые другие морские существа, которые используют «реактивную тягу» для движения, на самом деле не выталкивают воду, а работают как пылесос, всасывая ее в себя и тем самым двигаясь вперед.

 

Медузы тратят рекордно мало энергии во время движения и поэтому секреты их плавания можно в будущем, использовать для создания экономичных и эффективных подводных лодок и других типов кораблей.

Техника

Изучение двигательной системы медуз интересует не только физиков, она составляет большой интерес и для кардиологов. Аналогично тому, как движется медуза, движение крови в левом желудочке сердца также создает вихревые кольца, и по их аномальному движению можно проводить раннюю диагностику сердца.

 

Недавно ученые с помощью силикона и клеток крысиного сердца создали киборг медузу.

Сверху она покрыта мышечными клетками и используется для движения в воде и способна проводить электричество. Благодаря этому изобретению появилась возможность для создания искусственного сердца, которое в будущем поможет спасти тысячи людей.

Кот Паркер из Гарварда и его коллеги из Калифорнийского технологического института, создали эту медузу, и надеются, что с ее помощью они смогут разработать новые кардиологические препараты. Кроме того, на этой искусственной медузе можно изучать, как работа сердечной мышцы зависит от структуры сердечной ткани.

Возможно в будущем ученым, применяя подобные двигательные системы, поможет создать медузу подобных нанороботов, которые будут способны передвигаться по внутреннему кровотоку человеческого тела и осуществлять контроль за состоянием здоровья. Такие роботы-медузы способны помочь врачам выявить определенные заболевания и доставить необходимые лекарственные препараты к месту поражения органа.

В 2009 году по заказу Бюро военно-морских исследований США, группой инженеров был создан робот медуза или Robojelly. Его создали на основе, существующей в природе медузы - ушастой аурелии.

 

Это изобретение предназначается для проведения подводных исследований. Робот медуза имеет диаметр 16,4 см. И весит около 250 г. Она оснащена необходимой для исследования аппаратурой, что позволяет ей выявлять химический состав воды, отслеживать косяки рыб и наблюдать за наводящими и подводными кораблями.

Робот Robojelly получает энергию для движения прямо из воды, не требуя наличия внешнего источника энергии или топливного двигателя.

Здоровье

Большинство укусов медузы не требуют помощи врачей, но их ожоги довольно неприятные. Они сопровождаются болевым синдромом и нуждаются в некоторой медицинской помощи. Такая помощь заключается в промывании пораженной поверхности тела водой, а иногда необходим и прием антигистаминных и обезболивающих противовоспалительных препаратов.

 

Первая помощь при ожоге медузы

Если вы почувствовали, что вас ужалила медуза, то необходимо:

a) немедленно выйти из воды, чтобы предотвратить дополнительный ожег;

b) удалить прилипшие к коже щупальца с помощью песка, расчески, кредитной карточки и прочее;

c) обработайте пораженную поверхность специальными средствами, если существует такая возможность;

d) приложите к месту укуса уксус, сок лимона или спиртосодержащие продукты.

e) примите какой-нибудь безрецептурный болеутоляющий препарат;

После оказания первой помощи необходимо обязательно обратиться к врачу, так как некоторые виды медуз могу быть очень опасны. А укус некоторых медуз может привести к осложнениям или к аллергической реакции.

Это следует запомнить:

a) ни в коем случае нельзя трогать руками ожог медузы и не расчесывать кожу в этом месте;

b) смойте этот участок тела морской водой;

c) если существует такая возможность, то приложите к пораженному месту лед;

d) следите за сердечными ритмами и дыханием после укуса медузы;

e) наблюдайте за аллергическими реакциями;

f) обратитесь в медпункт.

А может медуза приносить пользу человеческому организму? Некоторые ученые уверены, что ожог некоторых медуз полезен. Он действует как стимулятор на организм человека.

В середине 20 века в фармакологии медуз корнерот использовали для изготовления мочегонных и слабительных средств. А сейчас с их яда производят лекарства для лечения трахеита, легочных болезней и для регулирования кровяного давления. В медицинских лабораториях при проведении биохимических анализов, используют выделенные из медуз люминофоры.

Также, медузы помогают бороться со стрессом. В некоторых странах их разводят в аквариумах. Наблюдая за плавными и неторопливыми движениями медуз человек успокаивается. Но держать медуз в аквариумах очень хлопотно и дорого. Но японцы и здесь нашли выход. Они создали медуз роботов, которые способны не только плавно и красиво плавать, но и танцевать под музыку.

А вот фермеры стран Карибского бассейна используют яд физалии для отравления крыс.

Кулинария

Во многих странах мира медуз употребляют в пищу. Ведь мясо медуз не только вкусное, но является источником микроэлементов и йода. Для кулинарных блюд используют неядовитые виды медуз.

 

В Японии и Китае в пищу употребляют мезоглею аурелии и рапилемы. Вылавливают медуз сачками или специальными орудиями для ловли, которые имеют вид большого мешка. Во время прилива или отлива мешок надувается течением, и в него попадают медузы, которые не могут выбраться вследствие своей малоподвижности.

 

После ловли с медуз удаляют несъедобную часть, а остальные обрабатывают солью и смесью приправ. В пищу употребляют только зонтики, а ядовитые щупальца выбрасывают.

Готовое блюдо имеет соленый вкус и является хрустящим. В Южной и Юго-Восточной Азии маринованные медузы считаются деликатесом.

 

Китайцы считают, что мясо у медуз «хрустальное». Медуз едят в вареном и жареном виде, а соленых медуз добавляют в различные салаты. Блюда из этих экзотических животных приправляют перцем, корицей и мускатным орехом.

 

Зонтик медузы вымачивают в специальном растворе, к которому добавляют соль, квасцы и листья некоторых дубильных растений. Затем с соленых медуз готовят различные блюда.

 

В азиатских странах их подают не только в ресторанах, но и готовят и едят в повседневной жизни. Китайцы готовят медуз в воке (большая сковорода с круглым донышком и высокими бортами), или едят их холодными. Кроме того, китайцы и японцы предлагают и множество вариантов употребление сырых медуз, поливая их различными соусами. Перед употреблением в пищу, просоленных и засушенных медуз нужно вымочить в воде.

Подведение итогов урока-кейса

Наименование

Содержание

1

Результаты урока-кейса можно дополнить такими находками учеников

 

2

Какие 3 сайта помогли найти важную информацию?

http://edufuture.biz/

http://sbio.info/dic/12337

http://herpeton.ru/books/item/f00/s00/z0000008/st005.shtml

 

3

В помощь ученику и коучу:

http://edufuture.biz/

http://fictionbook.ru/author/n_i_sonin/biologiya_mnogoobrazie_jivyih_organizmov_v_b_zaharov/read_online.html?page=2

http://www.slideshare.net/67921340AB/2-16081311

http://www.kakprosto.ru/kak-248565-kak-okazat-pervuyu-pomoshch-pri-ozhoge-meduzy

http://ribalych.ru/2014/10/24/kak-iz-meduz-gotovyat-delikatesy/

 

4

Где брать информацию для кейса:

http://edufuture.biz/

https://www.youtube.com/watch?v=xfI4BnvaKSY&feature=youtu.be

http://alexeyworld.com/blog/propulsion_system_jellyfish.193.aspx

http://ria.ru/science/20151103/1313122913.html

http://www.liveinternet.ru/tags/%EC%E5%E4%F3%E7%E0+%EA%E8%E1%EE%F0%E3/

https://www.youtube.com/watch?v=U2OSJQhHQp8

 

5

Локация проведения урока-кейса

Урок – кейс проходит в классе. Возможно проведение в музее, библиотеке.

6

Соревновательность:

Команды мальчиков и девочек.

Счет составил:….

Задания для них:

  1.       Назовите общие признаки кишечнополостных?
  2.       Для чего нужны жалящие клетки?

7

Домашнее задание

  1.       Как устроена эктодерма кишечнополостных? Какое строение стрекательной клетки?
  2.       Какой тип нервной системы у кишечнополостных?
  3.       Как осуществляется процесс пищеварения у медуз?
  4.       Как размножается и развивается медуза?
  5.       Как вы думаете, почему гидромедузы и собственно медузы относятся к разным группам кишечнополостных?
  6.       Почему кишечнополостные получили такое название?

 

8

Продолжительность:

90 мин (спаренный урок)

 

9

Возможность схемы проведения с учеником-дублером

 

возможно.

10

Полученные знания и наработанные компетенции:

  •   Расширить представление о медузах и их значение в природе и жизни человека. Познакомиться с особенностями физиологического строения медуз. Раскрыть многообразие морских кишечнополостных и общность их организации.
  •   Знание о значении личности в исторических процессах.
  •   Умение быстро найти необходимую информацию по теме.
  •   Получение практических навыков и применения полученной информации.
  •   Получение конкретных знаний по химии, физике, биологии и других разделов (приведённых в развертках).

11

Теги:

Медуза, класс сцифоидных, желеобразная, зонтик, гидроидные, сцифоидные, коралловые полипы, стрикальни клетки, жалящих, вещество, аурелии, рапилемы, корнерот, реактивный способ движения, закон сохранения импульса, щупальца

12

Авторы:

Паутинка Светлана Анатольевна.

13

Принимали участие в апгрейде кейса:

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середнього розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!