327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
27.03.2017


Кейс - урок "Навіщо медуза жалить"
Кейс-урок "Навіщо медуза жалить"

Розділ: Науки, природа і людина

Рівень (клас): 8-11

Тема: Біологія

Мета: розширити уявлення про медуз і їх значення в природі та житті людини. Ознайомитися з особливостями фізіологічної будови медуз.

Розкрити різноманіття морських кишковопорожнинних і спільність їх організації.

Яка інформація мене тут чекає?

  • Які особливості фізіологічної будови медуз?
  • Чим та чому медуза жалить?
  • Як рухається медуза у воді?
  • Чи вживають медуз в їжу?
  • Яких заходів потрібно вжити, якщо вас пожалила медуза?
6 розгорток з предметів, явищ та практик:
Вступ

Медузи – це дивовижні і дуже неординарні істоти, які спроможні викликати цілий спектр емоцій, починаючи від захвату і захоплення та закінчуючи відразою і страхом.

У цьому кейс-уроці ми розповімо про цих загадкових істот, покажемо, скільки науки криється у кожному їх русі, допоможемо набути важливих знань з предметів шкільної програми та одночасно надамо можливість отримати безліч необхідних компетенцій.
Позитивне мислення, уміння вчитися, критичне мислення, уміння фільтрувати інформацію, кмітливість, креативність, командна робота – саме цим компетенціям і навчає кейс-урок.

Медузи мешкають в кожному морі та океані. Їх можна зустріти як на поверхні води, так і на багатокілометровій глибині.

Світ медуз дуже різноманітний і, як все в природі, прекрасний. Існують медузи нешкідливі і смертельно небезпечні. Але ці незвичайні створіння можуть приносити користь людям в медицині, фармакології, сільському господарстві і навіть в кулінарії.

Інтерактивна частина: Яких ви бачили медуз? Де?

Кого медуза вжалила?

Поміркуйте. Скільки медузи живуть?

Як на вашу думку? Медузи – це рослини або тварини?

Біологія

Медузи – це найдавніші морські створіння. Вони не схожі на риб і не є їхніми родичами.

 

Ці екзотичні істоти живуть в океанах, морях, а також в лагунах коралових островів. Деякі різновиди медуз полюбляють прохолодну воду, інші – теплу. Одні живуть лише верхніх шарах води, а інші - тільки на дні.

Медузи – таємничі морські створіння, що вражають своєю плавною грацією і красою:

Будова медуз схожа на желеподібну речовину. Вони відносяться до безхребетних, так як у них немає ні мозку, ні кровоносних судин, ні остови. Зовні медузи нагадують форму «парасольки», по краях якої розташовані в величезній кількості маленькі очі і щупальця, а от ротова порожнина у медуз розташована знизу.

 

Медузи відносяться до класу сцифоїдних. Це клас багатоклітинних безхребетних, що полюють і вбивають своїх жертв за допомогою щупалець. Ці представники тваринного світу входять в ту ж групу, що і корали. Обидва класи істот відносяться до кишковопорожнинних.

Медузи та медузоподібні діляться на три види: гідроїдні, сцифоїдні і коралові поліпи.

 

Медузи проходять досить довгий шлях свого розвитку. Розмножуються медузи статевим шляхом. Серед цих тварин існують чоловічі особини, що виробляють сперматозоїди, та жіночі особини, що виробляють яйцеклітини. З запліднених яєць розвиваються личинки, які вільно плавають у воді, а потім прикріплюються до морського дна і перетворюються в поліпи. В результаті поділу від поліпа можуть відмежовуватися маленькі медузи. Вони виростають і розмножуються. Цей процес називають «чергуванням поколінь».

Життєвий цикл сцифоідної медузи:

 

За формою медузи нагадують перевернуту чашу, під якою знаходиться їхня травна система. По колу чаші розташовані щупальця, які слугують для збирання їжі, а також для пересування медузи в воді. Поміж щупалець розташовуються нервові центри і органи чуття.

Чому медуза жалить? Небезпечною медузу роблять її щупальця, якими вона болісно жалить. А робить вона це тому, що таким способом здобуває собі їжу. Харчується медуза найменшими морськими створіннями, яких вона жалить та паралізує, а потім за допомогою щупалець відправляє свою жертву до рота.

Медузи являються найстарішими тваринами нашої планети, їм приблизно 650 млн. років. У природі існує неймовірна кількість різноманітних видів. І, що цікаво, на даний час фіксується поява нових видів медуз, які раніше не були знайомі людству.

 

В природі зустрічаються зовсім крихітні види медуз і такі, що досягають доволі значних розмірів. Медузи мають не тільки різний розмір, але розрізняються за формою і кольором. А також існують медузи, які при подразненні стають яскравішими.

 

Практично всі медузи живуть у морській воді. Але зустрічається декілька прісноводних видів. До таких медуз належить прісноводна медуза краспедакуста, діаметр якої всього 2 см. Цей різновид живе в ставках і неглибоких озерах, але вона стала великою рідкістю.

 

До найвідоміших європейських видів медуз належить вухата медуза, або аурелія, і цианея. Їх парасольки нагадують блюдця або дзвони. Аурелія має розміри діаметром до 40 см, а парасолька цианею може досягати 2 м.

 

В водах Чорного та Азовського морів водиться велика сцифоїдна медуза різостома, або корнерот. Ці медузи досить вправні плавці, які здатні змінювати рух в будь-якому напрямку, в тому числі і вниз.

Хімія

Ні для кого з вас не буде таємницею той факт, що якщо медузу витягти з води і покласти на сонці, то вона доволі швидко почне висихати. Чому це відбувається? А тому, що її тіло на 98 відсотків складається з води.

Тіло більшості медуз утворено з желеподібної маси, до складу якої входить невелика кількість колагену і 98% води.

 

Чому медузи жалять?

Для полювання на здобич і захисту від ворогів щупальця медуз забезпечені спеціальними жалкими клітинами, або кнідоцітами.

Клітини, що жалять забезпечені жалячими капсулами. Кнідоцити являються одними з найскладніших органоїдів тваринних клітин.

Кнідоціти бувають різних типів:

 

• Пенетранти – загострені нитки, які встромляються в тіло жертви, впорскуючи жалючу субстанцію.

• Глютінанти – це покриті липкою субстанцією довгі нитки, які паралізують жертву, обліплюючи її безліччю кнідоцітов.

• Вольвенти – це такі короткі нитки, які заплутують жертву.

Чим жалять медузи?

Отрута медуз міститься в особливих келихоподібних клітинах. У маленькій капсулі такої клітини знаходиться туго згорнутий джгутик. Достатньо лише легкого дотику до тіла медузи, щоб її нервова система посилала сигнал стрекатільним клітинам. Гострий кінець джгутика прориває оболонку клітини і встромляє в шкіру жертви.

Медузи вражають свою жертву за допомогою отруйних жалячих клітин, які вистрілюють при зіткненні:

 

М’язи, що оточують клітину, здавлюють її, що призводить до викиду отруйної рідини. Саме укол джгутика з подальшим впорскуванням отрути і сприймається як укус медузи.

Що слід робити, якщо медуза вас вжалила?

Як зменшити дискомфорт від опіку медузи? Що для цього краще використати? Ретельно промити морською водою чи обробити місце опіку легким розчином оцтової або лимонної кислоти?

Вам вже відомо, що отрута медузи – це речовина білкового походження. Проведемо невеликий дослід.

Розчини для дослідів:

1. сік лимона;

2. соляний розчин (аналог морської води);

3. розчин оцтової кислоти (5%).

 

З цієї таблиці ми бачимо, що якщо до білка додати сік лимону або розчин оцтової кислоти (5%), то ми спостерігаємо інтенсивне згортання білка, а в соляному розчині білок не згортається.

 

Отже, зменшити дискомфорт від опіку медузи можна, якщо промити його легким розчином оцтової чи лимонної кислоти.

В пошуках поживних мікроорганізмів, медуза за добу пропускає крізь себе кілька тон морської води. Завдяки такому процесу в її стравоході відкладаються мікрочастинки мінеральних речовин, що знаходяться в морській воді. Тому людина, яка вживає медуз, отримує таким чином практично всю таблицю Менделєєва.

Фізика

Більшість медуз рухається реактивним способом, виштовхуючи воду з порожнини парасольки. Медуза, рухаючись, набирає воду в порожнину тіла, а потім різко викидає її з себе і рухається вперед за рахунок сили віддачі.

Оскільки тема реактивного руху заснована на глибокому розумінні закону збереження імпульсу, то на початку давайте згадаємо, що це таке.

Множення маси тіла на його швидкість називається імпульсом сили.

Закон збереження імпульсу замкнутої системи дозволяє легко пояснити принцип реактивного руху.

 

 

Тонкі м'язові волокна, скорочуючись, складають тіло медузи на зразок парасольки, і вода різко виштовхується назовні.

Внаслідок цього утворюється сильний струмінь, що штовхає тварину вперед. Тому ці морські створіння завжди рухаються в сторону, протилежну роту. Куди саме їм потрібно рухатися, їм допомагають визначити розташовані на щупальцях органи рівноваги.

 

Вивчаючи термодинаміку, вчені дійшли висновку, що деякі види медуз рухаються незвичним способом. При кожному скороченні тіла цих істот створюється вихрове кільце, схоже на кільце диму, яке медузи відштовхують від себе. За рахунок сили віддачі цих кілець відбувається зворотна реакція, завдяки якій медуза просуває своє тіло вперед. Такий механізм руху схожий з механізмом дії реактивного двигуна з тією лише різницею, що рух здійснюється не в результаті постійної тяги, а в результаті енергії імпульсу.

Рух сцифоідної медузи:

Фізики з'ясували, що медузи та деякі інші морські істоти, які використовують «реактивну тягу» для руху, насправді не виштовхують воду, а працюють як пилосос, всмоктуючи її в себе і таким чином рухаючись вперед.

 

Медузи витрачають рекордно мало енергії під час руху і тому секрети їх плавання можна в майбутньому використовувати для створення економічних і ефективних підводних човнів і інших типів кораблів.

Техніка

Вивчення рухової системи медуз цікавить не лише фізиків, вона становить неабиякий інтерес також і для кардіологів. Аналогічно тому, як рухається медуза, рух крові в лівому шлуночку серця також створює вихрові кільця, і по їх аномальному руху можна проводити ранню діагностику серця.

 

Нещодавно вчені за допомогою силікону і клітин щурячого серця створили кіборг медузу.

Зверху вона покрита м'язовими клітинами; використовується для руху в воді і здатна проводити електрику. Завдяки цьому винаходу з’явилась можливість для створення штучного серця, яке в майбутньому допоможе врятувати тисячі людей.

Кіт Паркер з Гарварда та його колеги з Каліфорнійського технологічного інституту, які створили цю медузу, сподіваються, що з її допомогою вони зможуть розробити новітні кардіологічні препарати. Крім того, на цій штучній медузі можна вивчати, як робота серцевого м'яза залежить від структури серцевої тканини.

Можливо в майбутньому вченим, застосовуючи подібні рухові системи, вдасться створити медузоподібних нанороботів, які будуть спроможні пересуватися по внутрішньому кровотоку людського тіла та здійснюватимуть контроль за станом здоров'я. Такі роботи-медузи здатні допомогти лікарям виявити певні захворювання та доставити необхідні лікарські препарати до місця ураження органу.

В 2009 році на замовлення Бюро військово-морських досліджень США, групою інженерів був створений робот медуза або Robojelly. Його створили на основі існуючої в природі медузи - Вухастої аурелії.

 

Цей винахід призначається для проведення підводних досліджень. Робот медуза має діаметр 16,4 см. і важить близько 250 г. Вона оснащена необхідною для дослідження апаратурою, що дозволяє їй виявляти хімічний склад води, відстежувати косяки риб та спостерігати за навідними і підводними кораблями.

Робот Robojelly отримує енергію для руху прямо з води, не вимагаючи наявності зовнішнього джерела енергії або паливного двигуна.

Здоров’я

Більшість укусів медузи не вимагає допомоги лікарів, але їх опіки неприємні. Вони супроводжуються больовим синдромом і потребують деякої медичної допомоги. Така допомога полягає в промиванні ураженої поверхні водою, а іноді необхідний прийом антигістамінних та знеболюваних протизапальних препаратів.

 

Перша допомога при опіку медузи

Якщо ви відчули, що вас ужалила медуза, то необхідно:

a) негайно вийти з води, щоб запобігти додаткового опіку;

b) видалити щупальця, що прилипли до шкіри, за допомогою піску, гребінця, кредитної картки та інше;

c) обробіть уражену поверхню спеціальними засобами, якщо існує така можливість;

d) прикладіть до місця укусу оцет, сік лимону або ж спиртовмісні продукти.

e) прийміть який-небуть безрецептурний болезаспокійливий препарат;

Після надання першої допомоги необхідно обов'язково звернутися до лікаря, так як деякі види медуз можуть бути дуже небезпечними. А укус деяких медуз може призвести до ускладнень або до алергічної реакції.

Це слід запам’ятати:

a) ні в якому разі не можна чіпати руками опік медузи і не розчісувати шкіру в цьому місці;

b) змийте цю ділянку тіла морською водою;

c) якщо існує така можливість, то прикладіть до ураженого місці лід;

d) стежте за серцевими ритмами і диханням після укусу медузи;

e) спостерігайте за алергічними реакціями;

f) зверніться за допомогою до медпункту.

А чи може медуза приносити користь людському організму? Деякі вчені впевнені, що опік деяких медуз корисний. Він діє як стимулятор на організм людини.

В середині 20 століття в фармакології медуз корнеротів використовували для виготовлення сечогінних і послаблюючих засобів. А зараз з їх отрути виробляють ліки для лікування трахеїтів, легеневих хвороб та для регулювання кров'яного тиску. В медичних лабораторіях під час проведення біохімічних аналізів використовують виділені з медуз люмінофори.

Також медузи допомагають боротися зі стресом. В деяких країнах їх розводять в акваріумах. Спостерігаючи за плавними та неквапливими рухами медуз, людина заспокоюється. Але тримати медуз в акваріумах дуже клопітно і дорого. Та японці і тут знайшли вихід. Вони створили медуз-роботів, які здатні не тільки плавно і красиво плавати, а й танцювати під музику.

А от фермери країн Карибського басейну використовують отруту фізаліі для отруєння щурів.

Кулінарія

В багатьох країнах світу медуз вживають в їжу. Адже м'ясо медуз не тільки смачне, але й є джерелом мікроелементів і йоду. Для кулінарних страв використовують неотруйні види медуз.

 

В Японії і Китаї в їжу вживають мезоглею аурелії і рапілеми. Виловлюють медуз підсками або спеціальними знаряддями для ловлі, які мають вигляд великого мішка. Під час припливу або відпливу мішок надувається плином, і в нього потрапляють медузи, які не можуть вибратися внаслідок своєї малорухомості.

 

Після виловлювання з медуз видаляють неїстівну частину, а решту обробляють сіллю і сумішшю приправ. У їжу вживають лише парасольки, а отруйні щупальця викидають.

Готова страва має солоний смак та є хрусткою. В Південній і Південно-Східній Азії мариновані медузи вважаються делікатесом.

 

Китайці вважають, що м'ясо у медуз «кришталеве». Медуз їдять у вареному і смаженому вигляді, а солоних медуз додають в різні салати. Страви з цих екзотичних тварин приправляють перцем, корицею і мускатним горіхом.

 

Парасольку медузи вимочують у спеціальному розчині, до якого додають сіль, галун та листя деяких дубильних рослин. Потім із солених медуз готують різні страви.

 

У азіатських країнах їх подають не лише в ресторанах, а й готують і їдять в повсякденному житті. Китайці готують медуз у воку (велика сковорода з круглим денцем та високими бортами), або їдять їх холодними. Крім того, китайці та японці пропонують безліч варіантів вживання сирих медуз, поливаючи їх різноманітними соусами. Перед вживанням в їжу, просолених та засушених медуз потрібно вимочити у воді.

Акселеративні та інтерактивні методи
«Лізун» 

Суть гри: Першим етапом гри є створення лізуна – «медузи». Для цього потрібно 50 мл клею ПВА; 1 ст. л соди; барвник; ½ стакана води. Алгоритм створення «медузи» такий: змішати клей та чверть стакана води кімнатної температури, додати барвник (наприклад, зеленку). Окремо потрібно змішати чверть стакана води з содою. Цей розчин соди додають в клейову суміш і змішують. «Медуза» готова!

Другим етапом є «Конкурс снайперів». Вчитель заздалегідь готує мішені (достатньо великі) або по кількості команд (якщо не усі медузи одного «командного» кольору), або одну (якщо кількість і точність влучань можна буде ідентифікувати за кольором). Діти кидають свої «снаряди» або по черзі, або делегують одного «найточнішого снайпера».

Вчитель підраховує результати на нараховує бали.

МЕТА: Активізувати дітей, мобілізувати, «увімкнути», дати можливість порухатися, одночасно тренуючи такі компетенції, як командна робота, вміння делегувати повноваження, концентруватися, вибудовувати виграшну тактику та стратегію гри. 

 

Підведення підсумків уроку-кейсу

Найменування

Зміст

1

Результати уроку-кейсу можна доповнити такими знахідками учнів

 

2

Які 3 сайти допомогли знайти важливу інформацію?

http://edufuture.biz/

http://sbio.info/dic/12337

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

3

На допомогу учневі і 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

Де брати інформацію для кейсу:

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

Локація проведення уроку-кейсу

Урок-кейс проходить у класі. Можливе проведення в музеї, бібліотеці.

6

Участь в змаганнях:

Команди хлопчиків і дівчаток.

Рахунок склав: ....

Завдання для них:

  1.       Назвіть загальні ознаки кишковопорожнинних.
  2.       Для чого потрібні жалкі клітини?

7

Домашнє завдання:

  1.       Як влаштована ектодерма кишковопорожнинних? Яка будова стрекательной клітини?
  2.       Який тип нервової системи мають кишковопорожнинні?
  3.       Як здійснюється процес травлення у медуз?
  4.       Як розмножується і розвивається медуза?
  5.       Як ви думаєте, чому гідромедузи і власне медузи відносять до різних груп кишковопорожнинних?
  6.       Чому кишковопорожнинні отримали таку назву?

 

8

Тривалість:

90 хв. (спарений урок)

 

9

Можливість схеми проведення з учнем-дублером

Можливо.

10

Отримані знання та напрацьовані компетенції:

  •   розширити уявлення про медуз і їх значення в природі та житті людини. Ознайомитися з особливостями фізіологічної будови медуз. Розкрити різноманіття морських кишковопорожнинних і спільність їх організації.
  •   Знання про значення особистості в історичних процесах.
  •   Уміння швидко знайти необхідну інформацію по темі.
  •   Отримання практичних навичок та застосування отриманої інформації.
  •   Отримання конкретних знань з біології, хімії, фізики та інших розділів (наведені в розгортках).

11

Теги:

Медуза, клас сцифоїдних, желеподібна, парасолька, гідроїдні, сцифоїдні, коралові поліпи, стрікальні клітини, жалюча,  речовина, аурелії, рапілеми, корнерот, реактивний спосіб руху, закон збереження імпульсу, щупальці

12

Автори:

Паутинка Світлана Анатоліївна

13

Брали участь у апгрейді кейсу:

 

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!