1 BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN 1 Lời giới thiệu Trong xu thế đổi mới căn bản giáo dục toàn diện, dạy học liên môn khoa học tự nhiên sẽ thực hiện được yêu cầu của mục tiêu dạy học là phát triển phẩm chất năng lực của học sinh Việc học tập vận dụng kiến thức liên môn khoa học tự nhiên sẽ là môi trường thuận lợi để học sinh áp dụng và tổng hợp các kiến thức trong mối liên quan với nhau để giải quyết các vấn đề đưa ra trong bài học Vận dụng tốt kiến thức liên môn khoa học tự nhiên.
Trang 1BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
1 Lời giới thiệu:
Trong xu thế đổi mới căn bản giáo dục toàn diện, dạy học liên môn khoa học
tự nhiên sẽ thực hiện được yêu cầu của mục tiêu dạy học là phát triển phẩm chất năng lực của học sinh Việc học tập vận dụng kiến thức liên môn khoa học tự nhiên sẽ là môi trường thuận lợi để học sinh áp dụng và tổng hợp các kiến thức trong mối liên quan với nhau để giải quyết các vấn đề đưa ra trong bài học Vận dụng tốt kiến thức liên môn khoa học tự nhiên trong môn sinh học ở trường THCS, có vai trò quan trọng góp phần bổ sung kiến thức các môn học khác, giúp học sinh hứng thú, say mê học tập, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, thực hiện tốt đổi mới phương pháp dạy học trong nhà trường
Những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng để nâng cao chất lượng học sinh đạitrà, học sinh giỏi sinh 8, sinh 9, KHTN 8 được phòng, sở giáo dục đặc biệt quantâm, được nhà trường và các bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ Giáo viênđược phân công dạy bồi dưỡng học sinh đã có nhiều cố gắng trong việc nghiêncứu để hoàn thành nhiệm vụ được giao Tuy nhiên trong thực tế dạy bồi dưỡnghọc sinh đặc biệt là học sinh giỏi KHTN 8 còn nhiều khó khăn cho cả thầy vàtrò
Là một giáo viên được thường xuyên tham gia giảng dạy môn sinh học 8, 9
và bồi dưỡng học sinh giỏi, tôi đã có dịp tiếp xúc với một số đồng nghiệp, khảosát từ thực tế khi trực tiếp dạy học sinh đại trà, học sinh đội tuyển sinh lớp 8, lớp
9, học sinh KHTN 8, tôi đã thấy được nhiều vấn đề mà nhiều học sinh còn lúngtúng, nhất là việc nắm bắt kiến thức một cách có hệ thống Vì thế bản thân tôi đãtìm tòi nghiên cứu, tham khảo tư liệu và áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:
“Hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức liên môn khoa học tự nhiên để giải một số dạng bài tập hô hấp trong chương trình Sinh học 8” nhằm giúp
cho các em học sinh khắc phục những sai lầm, biết giải các bài tập mang tínhliên môn một cách tự tin và hiệu quả Từ đó nâng cao chất lượng học sinh đạitrà, đội tuyển học sinh giỏi đặc biệt là học sinh giỏi khoa học tự nhiên chohuyện nhà, cũng như tăng số lượng học sinh thi đỗ vào các trường chuyên củatỉnh nhà, khối chuyên THPT trong một số trường Đại học
2 Tên sáng kiến:
“Hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức liên môn khoa học tự nhiên để giải một số dạng bài tập hô hấp trong chương trình Sinh học 8”.
3 Tác giả sáng kiến:
- Họ tên: Nguyễn Thị Hương
- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THCS Trung Nguyên - Huyện Yên Lạc
- Tỉnh Vĩnh Phúc
Trang 2đề Rèn tư duy cho các em học sinh trong đội tuyển học sinh giỏi khoa học tựnhiên bắt đầu từ khi hình thành đội tuyển học sinh giỏi lớp 8 đến học sinh giỏilớp 9 Áp dụng trong suốt quá trình bồi dưỡng đội tuyển cấp huyện, cấp tỉnh đếncác kì thi vào các trường chuyên Khi học sinh đã có tư duy nhạy bén, sáng tạotrong mọi dạng bài thì chất lượng sẽ được nâng lên Đồng thời sáng kiến kinhnghiệm này còn có thể áp dụng cho mọi đối tượng như: Học sinh giỏi sinh học
8, sinh học 9 và đối tượng học sinh đại trà
Sáng kiến kinh nghiệm này nghiên cứu bản chất tư duy của dạng bài tậpmang tính liên môn cho học sinh giỏi khoa học tự nhiên cấp THCS, học sinhgiỏi sinh 8, sinh 9 cũng như các phương pháp giải các bài tập sinh học có liênquan đến dạng bài này
Sáng kiến kinh nghiệm này nghiên cứu các dạng bài tập hô hấp cho họcsinh giỏi cấp THCS và học sinh đại trà
Phần lớn bài tập trong sáng kiến kinh nghiệm được lấy trong các đề thihọc sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh và thành phố môn khoa học tự nhiên, sinh học
8, Sinh học lớp 9, các đề thi vào lớp 10 chuyên sinh của các trường chuyêntrong cả nước Đồng thời bài tập cũng được xây dựng trên cơ sở thực tiễn cuộcsống
Sáng kiến kinh nghiệm này nghiên cứu và áp dụng cho đối tượng học sinhgiỏi trong đội tuyển học sinh giỏi khoa học tự nhiên cấp THCS là chủ yếu Vềmặt kiến thức - kỹ năng, sáng kiến kinh nghiệm nghiên cứu một số phương phápgiải bài tập đối với dạng bài tập hô hấp cho học sinh giỏi khoa học tự nhiên cấpTHCS, HSG sinh 8, 9, học sinh đại trà
6 Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu: Sáng kiến kinh nghiệm bắt đầu
nghiên cứu từ tháng 9 năm 2020
7 Mô tả bản chất của sáng kiến:
7.1 Về nội dung của sáng kiến:
Phần I Các phương pháp nghiên cứu để thực hiện các giải pháp
trong sáng kiến
Trang 3- Dạy học liên môn KHTN chủ yếu sử dụng các phương pháp dạy học tích cực Các hoạt động học tập của HS chủ yếu là học tập chủ động, tích cực chiếm lĩnh tri thức dưới sự hướng dẫn của giáo viên, được tổ chức trong và ngoài khuôn viên nhà trường, thông qua một số phương pháp dạy học chủ yếu: Tìm tòi, khám phá, phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học theo dự án, bài tập tình huống, dạy học thực hành và thực hiện bài tập, tự học , nhấn mạnh hơn tới dạy học thông qua các bài thực hành thí nghiệm và khảo sát thực tế Tuỳ theo mục tiêu cụ thể và mức độ phức tạp của hoạt động học tập, HS được tổ chức làmviệc độc lập, làm việc theo nhóm hoặc làm việc chung cả lớp.
- Ngoài sử dụng các phương pháp dạy học chung, dạy học liên môn KHTN
cần quan tâm và sử dụng có hiệu quả các hình thức và phương pháp dạy học đặcthù như dạy học dự án ứng dụng KHTN, dự án tìm hiểu các vấn đề KHTN trongthực tiễn; dạy học bằng các bài tập tình huống trong thực tiễn đời sống, thôngqua thực hành trong phòng thí nghiệm, ngoài thực địa, sử dụng các thí nghiệm
ảo, thông qua quan sát mẫu vật thật trong phòng thí nghiệm ngoài thiên nhiên,tham quan các cơ sở khoa học, cơ sở sản xuất, thông qua chuỗi hoạt động tìmtòi, khám phá, thực hành thí nghiệm trải nghiệm trong môi trường tự nhiên, thựctiễn
- Đọc tài liệu, sưu tầm các bài tập hô hấp có sử dụng kiến thức toán tổ hợp,phân loại và vận dụng, Hoá học, Vật lý Tham khảo ý kiến và học tập kinhnghiệm của các đồng nghiệp, đúc rút kinh nghiệm qua thực tế giảng dạy và bồidưỡng học sinh giỏi
Phần II Các bước thực hiện các giải pháp:
I Cơ sở lý luận về phương pháp tư duy khi giải các bài tập hô hấp:
*- Đầu tiên, cần thiết kế chương trình với nội dung và phương pháp dạy họctích hợp phù hợp với khả năng dạy học của giáo viên
- Nội dung các môn học KHTN được thiết kế theo từng mạch nội dung vật
lí, hóa học, sinh học, giúp cho giáo viên hiện đang dạy môn Vật lí, Hóa học,Sinh học có thể dạy các bài học với kiến thức được đào tạo của mình một cáchthuận lợi Với các chủ đề tích hợp, nhà trường có thể lựa chọn giáo viên có nănglực phù hợp nhất để phân công dạy
- Tích cực bồi dưỡng, tự bồi dưỡng giáo viên để có vốn tri thức rộng và khảnăng vận dụng tổng hợp các kiến thức có liên quan; giáo viên dự giờ, sinh hoạtchuyên môn, cùng nhau trao đổi, thiết kế các chủ đề tích hợp qua đó phát triểnnăng lực dạy học tích hợp
- SGK và các tài liệu học tập theo yêu cầu tích hợp cũng cần phù hợp vớitình hình thực tế HS Để làm được điều đó, cần tổ chức học tập kinh nghiệm, trao đổi, học hỏi và vận dụng kinh nghiệm dạy học liên môn của một số trường bạn có những thành tích đáng kể về lĩnh vực khoa học tự nhiên
*- Bài tập hô hấp là một dạng bài tập xuất hiện nhiều trong các đề thi
Trang 4HSG sinh 8, 9 và đặc biệt là HSG khoa học tự nhiên.
- Một số dạng bài tập hô hấp hay và khó đòi hỏi HS phải nắm chắc kiến thức lí thuyết và được rèn luyện về phương pháp giải mới có thể vận dụng để giải quyết yêu cầu của bài tập
II Thực trạng vấn đề nghiên cứu
1 Về phía giáo viên:
* Điểm mạnh:
- Có trình độ chuyên môn vững vàng
- Nhiệt tình, tâm huyết với nghề
- Thường xuyên học hỏi để nâng cao trình độ chuyên môn
- Nhìn chung cơ sở vật chất của nhiều nhà trường phổ thông còn hạn chế,hạn chế trong đổi mới phương pháp dạy học
- Hình thức quản lí nhà trường, hoạt động chuyên môn của giáo viên cũng
đã quen với quản lí tách biệt 3 môn Vật lý, Hóa học, Sinh học
Do vậy, cần tập trung thay đổi nhận thức của giáo viên, cán bộ quản lí về
ý nghĩa của dạy học môn KHTN, vận dụng một số kĩ thuật và phương pháp dạyhọc để bảo đảm yêu cầu của dạy học môn KHTN
- Trong tình hình thực tế hầu hết các em học sinh vẫn còn mơ hồ về nhữngđiểm chung của của các môn KHTN hay ba môn Lí – Hóa – sinh
- Là học sinh trường đại trà, mức độ nhận thức còn hạn chế nên khả năngtiếp nhận kiến thức cùng một lúc cả 3 lĩnh vực chủ yếu còn rất nhiều khó khănnên các em không muốn tham gia đội tuyển Vì vậy việc lấy học sinh tham giavào đội tuyển của giáo viên dạy còn gặp nhiều khó khăn
Với thực trạng trên, năm học 2019 tôi đã vận dụng lồng ghép chủ yếu bamôn vào dạy một chuyên đề trong chương trình sinh học 8 cho học sinh lớp 8, 9trường trung học cơ sở Trung Nguyên Nhằm mục đích nâng cao chất lượng họcsinh đại trà đặc biệt là học sinh giỏi môn khoa học tự nhiên, môn sinh 8, sinh 9
Trang 5cũng như đồng thời giúp các em hiểu được vai trò và tầm quan trọng của môn KHTN cho học sinh lớp 8 trường trung học cơ sở Trung Nguyên
III Kinh nghiệm vận dụng sáng kiến kinh nghiệm vào thực tiễn: Sáng kiến này mang tính chất tổng hợp kiến thức của 1số môn KHTN,
đặc biệt là ba môn Lý, Hóa, Sinh Sau khi học sinh học chương trình lí thuyết vàcác dạng bài tập hô hấp cơ bản, GV sử dụng sáng kiến này để giúp HS khái quátlại các dạng bài tập hô hấp và phát triển các dạng bài tập nâng cao khoa học tựnhiên, sinh 8, sinh 9
1 Dạng bài cơ chế thông khí ở phổi:
1.1 Dạng 1 - Sự thay đổi thể tích lồng ngực và phổi theo các chiều khi hít vào và thở ra bình thường.
a Các kiến thức lí thuyết cần nhớ:
- Khi hít vào làm cho thể tích lồng ngực tăng
- Khi thở ra làm cho thể tích lồng ngực giảm
+ Cơ hoành co làm cho lồng ngực nở rộng thêm về phía dưới, ép xuống khoangbụng Thể tích lồng ngực tăng
- Khi thở ra: Cơ liên sườn ngoài và cơ hoành dãn ra làm cho lồng ngực thu nhỏ
về vị trí cũ Thể tích lồng ngực giảm
* Khi hít vào và thở ra gắng sức còn có sự tham gia của một số cơ khác như: cơnâng sườn, cơ hạ sườn, cơ liên sườn trong, cơ ức đòn chũm, cơ bụng phẳng …
* Ví dụ: Hãy giải thích vì sao thể tích phổi tăng lại gây ra hiện tượng hít vào
và ngược lại khí thể tích phổi giảm lại gây hiện tượng thở ra?
- Khi thể tích phổi tăng sẽ làm cho áp suất trong phổi giảm lúc này không khí từ ngoài sẽ tràn vào phổi => gây nên động tác hít vào
- Khi thể tích phổi giảm sẽ làm cho áp xuất trong phổi tăng lúc này không khí từ trong phổi sẽ tràn ra ngoài => gây nên động tác thở ra
* Lỗi học sinh hay sai:
Học sinh chưa hiểu bản chất về sự hoạt động của các cơ, xương lồngngực và sự phối hợp giữa các cơ, xương đó trong quá trình hít vào và thở ra Vìvậy học sinh không hiểu được tại sao lồng ngực của mình có sự thay đổi (Tăng,giảm) trong quá trình hô hấp Và đối với bài này hay là các bài tập của dạng này
có liên qua đến kiến thức vật lí, các em chưa biết kết hợp với kiến tức bộ môn,
từ đó các em không thể vận dụng để trả lời các câu hỏi thực tiễn đặc biệt là cáccâu hỏi có tính liên môn
* Cách khắc phục:
Xuất phát từ những lỗi đó của học sinh, tôi đã xây dựng và hướng dẫn các
Trang 6em hiểu về “Cơ chế thông khí ở phổi” – Sự hoạt động của các xương tạo nênlồng ngực diễn ra như thế nào cũng như sự co dãn của các cơ và sự phối kết hợpcủa cả cơ và xương Gợi lại cho các em kiến thức vật lý lớp 8 về áp suất, …
- Dung tích sống phụ thuộc tổng dung tích phổi và dung tích khí cặn
- Dung tích phổi phụ thuộc dung tích lồng ngực, mà dung tích lồng ngựcphụ thuộc sự phát triển của khung xương sườn trong độ tuổi phát triển, sau độtuổi phát triển sẽ không phát triển nữa
- Dung tích khí cặn phụ thuộc vào khả năng co tối đa của các cơ thở ra,các cơ cần luyện tập đều đặn từ bé
=> Cần luyện tập TDTT đúng cách, thường xuyên đều đặn từ bé
Bài 2: Tại sao người bình thường có thể thở ngay cả khi không hề suy nghĩ
gì (kể cả lúc ngủ)?
Bài giải
- Nhờ phản xạ hô hấp: là phản xạ không điều kiện mà trung khu nằm ởkhu hành tuy
- Phản xạ xảy ra như sau:
+ Phế nang xẹp kích thích cơ quan thụ cảm nằm trong thành phế nang, làm xuấthiện xung thần kinh Xung thần kinh về trung khu hô hấp và theo dây ly tâm đếnlàm co các cơ thở, gây nên sự hít vào
+ Khi phế nang căng sẽ kích thích cơ quan thụ cảm nằm trong thành phế nanglàm xuất hiện xung thần kinh về trung khu hô hấp kìm hãm trung khu hít vào,làm dãn các cơ cơ hít vào, đồng thời kích thích trung khu thở ra, làm co các cơthở ra gây hiện tượng thở ra Cứ như vậy, hít vào thở ra kế tiếp nhau và liên tụcdiễn ra
Bài 3: Tại khi lao động nặng, những người ít luyện tập thể lực thường thở gấp hơn và chóng mệt hơn những người hay tập luyện?
Bài giải
- Người thường xuyên luyện tập thể lực, các cơ hô hấp phát triển hơn sức
co giãn tăng lên làm cho thể tích lồng ngực tăng giảm nhiều hơn
- Những người ít tập luyện phải thở gấp mới đáp ứng được nhu cầu traođổi khí và do vậy sẽ chóng mệt hơn
Bài 4:
a Vì sao ở người khi hít vào gắng sức thể tích khí bổ sung ở phổi không lớn
Trang 7hơn 1,5 đến 2,0 lít? Ý nghĩa của hiện tượng này.
b Áp lực âm của lồng ngực là gì? Nguyên nhân tạo ra áp lực âm của lồng ngực? Nếu màng phổi bị thủng thì dẫn đến hậu quả gì?
Bài giải
a - Vì:
+ Khi hít vào gắng sức, lượng không khí qua phế quản, tiểu phế quản tăng tác động vào các thụ thể căng cơ hô hấp ở cơ thành phế quản, tiểu phế quản và phếnang bị kích thích phát xung thần kinh theo dây sống số X đến trung khu hô hấpthần hít vào, gây cử động thở ra
+ Khi thở ra phế nang co nhỏ lại dây số X không bị kích thích, trung khu hít vàokhông bị ức chế lại phát xung thần kinh đến cơ hô hấp và gây cử động hít vào
- Ý nghĩa: Là phản xạ bảo vệ tránh cho các phế nang bị căng dãn quá mức
b Áp lực âm màng phổi là áp lực xoang màng phổi luôn thấp hơn áp suất củakhí quyển
- Nguyên nhân:
+ Phổi có hai màng ở giữa tạo thành một túi chứa khí
+ Khi hô hấp lồng ngưc giãn nở nhanh hơn kéo phổi nở to dần chậm hơn và có
xu hướng kéo co làm khoang màng phổi bị tách rộng (Do tính đàn hồi của môxốp ở phế nang)
- Khi màng phổi thủng làm không khí từ khoang mang phổi vào xoang lồng ngực mất áp lực âm lồng ngực dẫn đến phổi xẹp dần và mất khả năng cử động hô hấp
1.2 Dạng 2 - Sự thay đổi dung tích phổi khi hít vào - Thở ra bình thường và gắng sức:
- Đưa ra đồ thị, phân tích các dạng hô hấp và các dạng khí, ty lệ các loại khí
Đồ thị phản ánh sự thay đổi dung tích phổi khi hít vào - Thở ra bình thường và gắng sức:
Trang 8+ Khí lưu thông: Là lượng khí khi hít vào hoặc thở ra khi hô hấp bình thường.+ Khí bổ sung: Là lượng khí hít vào gắng sức.
+ Khí dự trữ: Là lượng khí thở ra gắng sức
+ Khí cặn: Là lượng khí còn lại trong phổi sau khi thở ra gắng sức (khí vô ích)+ Thể tích Dung tích sống = Thể tích khí lưu thông + Thể tích khí bổ sung +Thể tích khí dự trữ
+ Tổng dung tích của phổi = Thể tích dung tích sống + Thể tích khí cặn
+ Thể tích Khí hữu ích (khí trong phế nang phổi) = Thể tích khí lưu thông – Thểtích khí cặn (khí vô ích)
+ Thể tích Khí bổ sung = Thể tích Dung tích sống – (Thể tích Khí lưu thông +Thể tích khí dự trữ )
+ Thể tích khí thở ra gắng sức = Thể tích Dung tích sống – ( Thể tích khí hít vàogắng sức + Thể tích khí lưu thông)
+Thể tích khí hít vào bình thường = Thể tích khí lưu thông + Thể tích khí thở rabình thường
+ Thể tích Khí thở ra bình thường = Thể tích khí thở ra sâu + Thể tích khí dựtrữ
* Ví dụ: Thể tích khí chứa trong phổi sau khi hít vào bình thường là 3 lít
Tỷ lệ khí bổ sung : Khí lưu thông : Khí dự trữ : Khí cặn là: 7 : 2 : 4 : 6 Hãy tính:
a, Thể tích khí bổ sung, khí lưu thông, khí dự trữ, khí cặn?
b, Thể tích khí trong phổi khi hít vào bình thường?
c, Thể tích khí trong phổi sau khi thở ra?
= 500 + 1750 + 1000 + 1500 = 4750 ml
= Dung tích sống + khí cặn = 3250 + 1500 = 4750 ml
Trang 9* Lỗi học sinh thường mắc:
* Ở dạng bài tập này, học sinh còn hay nhầm lẫn về số liệu giữa các loại khí khitham ra hô hấp, chưa hiểu bản chất về các loại khí trong các động tác hô hấpkhác nhau: khí hữu ích, khí cặn, khí dự trữ … dẫn đến học sinh lập và biến đổicông thức sai, không nhớ cách thức tính toán, ví dụ như “ tính chất của dãy ty sốbằng nhau” trong toán học nên nhầm lẫn trong làm bài
* Cách khắc phục:
Từ những thực tế mắc lỗi của học sinh, tôi đã khắc phục cho học sinh bằng cáchcho học sinh quan sát đồ thị phản ánh sự thay đổi dung tích phổi khi hít vào –thở ra bình thường và gắng sức sau đó giảng kĩ từng loại khí, số lượng khí trungbình được tạo ra, rồi thiết lập công thức để học sinh hiểu và vận dụng ngay khigiải bài tập Nhắc lại cho học sinh công thức toán có liên quan
c Bài tập vận dụng:
Bài 1: Một người hô hấp bình thường là 18 nhịp/1 phút, mỗi nhịp hít vào 1 lượng khí là 420 ml Khi người ấy tập luyện hô hấp sâu 12 nhịp/1 phút, mỗi nhịp hít vào là 620 ml không khí.
a Tính lượng khí lưu thông, khí vô ích ở khoảng chết, khí hữu ích ở phế nang của người hô hấp thường và hô hấp sâu?
b So sánh lượng khí hữu ích giữa hô hấp thường và hô hấp sâu?
c Ý nghĩa của việc hô hấp sâu?
(Biết rằng lượng khí vô ích ở khoảng chết của mỗi nhịp hô hấp là 150 ml)
Bài giải
a Theo đề bài, khi người ta hô hấp bình thường:
- Khí lưu thông trong 1 phút là:
b Khi người ấy hô hấp sâu:
- Lưu lượng khí lưu thông là:
c Ý nghĩa của hô hấp sâu:
- Giúp trao đổi khí ở phổi mạnh mẽ, không khí trong phổi được tronglành, đổi mới hoàn toàn
- Giúp tổng dung tích phổi là tối đa, lượng khí cặn là tối thiểu dẫn tới tăngdung tích sống
Trang 10- Khí lưu thông lớn sẽ làm giảm nhịp thở, lượng khí hữu ích tăng , lượngkhí vô ích giảm dẫn tới hiệu quả hô hấp tăng.
- Phổi và lồng ngực nở, sức khỏe tăng, tinh thần thoải mái …
Bài 2: Cho biết thể tích khí chứa trong phổi sau khi hít vào bình thường nhiều gấp 7 lần thể tích khí lưu thông, thể tích khí chứa trong phổi sau khi hít vào tận lực là 5200 ml Dung tích sống là 3800 ml Thể tích khí dự trữ là
1600 ml Hỏi:
a Thể tích khí trong phổi sau khi thở ra gắng sức?
b Thể tích khí trong phổi sau khi hít vào bình thường?
Bài giải
* Gọi V khí lưu thông là: X ml => V khí hit vào thường là: 7X ml
a) V khí thở ra gắng sức = V hít vào sâu - V dung tích sống
Thay vào ta có: V (thở ra gắng sức) = 5200 - 3800 = 1400 ml
b) Ta biết: V hít vào thường = V lưu thông + V thở ra thường (1)
Mà ta lại có: V thở ra thường = V thở ra sâu + V dự trữ
= 1400 + 1600 = 3000 ml Thay vào (1) ta có: 7X = X + 3000
Bài giải
* Đổi 1 giờ = 60 phút
- Một cử động hô hấp có 1 lần hít vào và 1 lần thở ra => Trong 1 phút sẽ
có 15 lần hít vào và 15 lần thở ra => Vậy trong 1 giờ sẽ có: 15 x 60 = 900 lầnthở ra
Trang 11a Tính lượng khí ôxy người đó đã lấy từ môi trường bằng con đường hô hấp?
b Tính lượng khí cácbonníc khi người đó đã thải ra môi trường bằng con đường hô hấp?
c Làm thế nào để trong tương lai con người vẫn được đảm bảo hô khí ô xy
- Lượng khí lưu thông/phút: 450 x 18 = 8100 ml = 8,1 lit
- Lượng khí lưu thông/ngày: 24 x 60 x 8,1 = 11664 lít khí
- Lượng khí lưu thông/năm: 365 x 11664 = 4257360 lít khí
- Lượng khí lưu thông/80 năm: 80 x 4257360 = 340588800 lít khí
a Lượng khí ô xy của người đó đã lấy ra từ môi trường bằng 4,55% lượng khí lưu thông:
340588800 x (20,69% - 16,40%) = 14611259,52 lit khí ôxi
b Lượng khí cácbonníc của người đó đã thải ra môi trường bằng 4,07% lượng khí lưu thông:
340588800 x 4,07% = 13861964,16 lit khí cácbonníc
2 Dạng bài cơ chế trao đổi khí ở phổi và tế bào.
2.1 Dạng 1 - Cơ chế khuyếch tán do sự chênh lệch phân áp khí CO 2 và O 2 ở hai phía bề mặt trao đổi.
a Các kiến thức lí thuyết cần nhớ:
- Sự trao đổi khí ở phổi và ở tế bào theo cơ chế khuyếch tán, khí từ nơi có phân
áp cao đến nơi có phân áp thấp
b Phương pháp giải:
- Ở phổi:
+ Trong phế nang: PO2 = 99,4mmHg PCO2 = 35,5mmHg
+Trong mao mạch: PO2 = 35 - 37mmHg PCO2 = 46mmHg
=> Dòng máu từ tim lên phổi giàu CO2, nghèo O2 Do sự chênh lệch này mà O2 từ phế nang khuếch tán vào mao mạch, CO2 từ máu khuếch tán vào phế nang
- Ở mô:
+ Trong mao mạch: PO2 = 95 - 100mmHg PCO2 = 45 - 55mmHg
+ Ở mô: PO2 = 40mmHg PCO2 = 60 - 70mmHg
=> Dòng máu từ mao mạch vào tế bào giàu O2, nghèo CO2 Do sự chênh lệchnày mà O2 từ mao mạch khuếch tán vào tế bào, CO2 từ tế bào khuếch tán vàomáu
* Ví dụ: Hãy giải thích câu nói: “chỉ cần ngừng thở 3 - 5 phút thì máu qua phổi
sẽ chẳng có O2 để mà nhận”
Trang 12- Trong 3-5 phút ngừng thở, không khí trong phổi cũng ngừng lưu thông,nhưng tim vẫn đập, máu vẫn lưu thông qua các mao mạch ở phổi, trao đổi khí ởphổi cũng không ngừng diễn ra
- O2 trong không khí ở phổi không ngừng khuếch tán vào máu, CO2 khôngngừng khuếch tán ra Bởi vậy, nồng độ O2 trong không khí ở phổi hạ thấp tớimức không đủ áp lực để khuếch tán vào máu nữa
* Lỗi sai học sinh thường mắc trong bài này:
Lỗi chủ yếu của các em là do chưa hiểu bản chất thực sự về “cơ chế
khuyếch tán của khí” Cụ thể là sự chênh lệch về phân áp khí ôxi và khícacbonic giữa các phế nang của phổi với máu và giữa máu với tế bào, dẫn tớihọc sinh hiểu sai, cho rằng khi ngừng thở thì sự trao đổi khí trong cơ thể cũng sẽngừng hoặc cứ nhầm lẫn không biết khi nào oxy sẽ khuyếch tán vào, khi nàocacbonic khuyếch tán ra … Ngoài ra các em chưa biết vận dụng kiến thức hóahọc, vật lý đặc biệt là hóa học, lý 8 vào bài làm
* Cách khắc phục:
Khi dạy kiến thức này, tôi thường sử dụng hình ảnh động về cơ chế khuyếchtán trên máy tính để trình chiếu rồi mô tả và hướng dẫn học sinh hiểu về phân ápkhí ôxy ở các phế nang luôn cao hơn ở máu, ở máu luôn cao hơn ở tế bào nênôxy sẽ khuyếch tán từ các phế nang vào máu, từ máu vào tế bào Phân áp khíCacbonic ở tế bào cao hơn ở máu, ở máu cao hơn ở phế nang nên khí cacbonic
sẽ khuyếch tán từ tế bào vào máu, từ máu vào phế nang … Củng cố lại cho học
sinh 1 số kiến thức hóa học, vật lý có liên quan
2.2 Dạng 2 - Cơ chế vận chuyển O 2 , CO 2
a Các kiến thức lí thuyết cần nhớ:
b Phương pháp giải:
- Vận chuyển O2:
+ Lượng nhỏ O2 hoà tan trong huyết tương ( 2% - 3% )
+ Phần lớn O2 kết hợp với Hb trong hồng cầu => Oxyhemoglobin
Hb + O2 => HbO2 HbO2 không bền phân ly giải phóng O2 khi phân áp O2 thấphay phân áp CO2 cao
- Vận chuyển CO2:
+ Lượng nhỏ CO2 hoà tan trong huyết tương 4%
+ Phần lớn CO2 ở dạng kết hợp:
CO2 + Hb => HbCO2
phóng ra ngoài
Trang 13* Ví dụ: Giải thích cơ sở sinh lý của tiếng khóc chào đời?
Bài giải
Đứa trẻ khi chào đời bị cắt bỏ dây rốn, mất mối quan hệ với cơ thể mẹ nên
ở cơ thể đứa trẻ lượng CO2 thừa ngày càng nhiều trong máu sẽ kết hợp với nước
động tác hít vào, thở ra Không khí đi ra tràn qua thanh quản tạo nên tiếng khócchào đời
* Lỗi học sinh hay mắc phải:
Học sinh hay quên chức năng của hồng cầu và chưa hiểu về chất huyết sắc tố(Hemoglobin - Hb) trong hồng cầu đặc biệt chưa nắm được kiến thức phần cơchế khuyếch tán từ đó các em không biết khi nào thì Hb kết hợp với ôxy, khinào kết hợp với khí cacbonic, khi nào thì cacbonic kết hợp với nước trong huyếttương, chưa biết vận dụng, lồng ghép kiến thức hóa học vào bài …
* Cách khắc phục:
Khi dạy, tôi thường nhắc lại kiến thức về hồng cầu (Cấu tạo, chức năng)
và huyết tương (Nước) lồng ghép với kiến thức về cơ chế khuyếch tán đặc biệt lưu ý cho hs về khả năng hòa tan của CO2 trong huyết tương lớn nên
dễ dàng kết hợp với nước, đan xen tích hợp kiến thức hóa để học sinh không bị nhầm lẫn hay sai xót
2.3 Cơ chế vận chuyển CO:
a Kiến thức lí thuyết cần nhớ:
- CO có khả năng ái lực với Hb Khi hàm lượng CO trong máu cao, chúng dễdàng kết hợp với Hb tạo thành một hợp chất khó phân tách Chiếm chỗ củaôxy trong máu Tế bào hoạt động trong điều kiện yếm khí
b Phương pháp:
Khi nồng độ CO trong máu cao, sẽ kết hợp với Hb tạo thành một hợp chất rất bền khó phân li: Hb + CO => HbCO (Cacboxy hemoglobin) => Giảm Hb trongmáu => Tế bào thiếu O2 …
*Ví dụ: Giải thích tại sao công nhân làm việc trong các hầm than thường có hiện tượng ngạt thở?
Bài giải
CO tạo thành cacboxihemoglobin qua phản ứng:
Hb + CO => HbCOHbCO là một hợp chất rất bền khó phân tích, do đó mà máu thiếu Hb tự
do chuyên chở vì thế cơ thể thiếu O2 nên có cảm giác ngạt thở
* Lỗi học sinh thường mắc:
Học sinh cứ hay nhầm lẫn giữa 2 chất khí có khả năng ái lực với Hb, đó là
O2 và CO2
* Cách khắc phục:
Để khắc phục cho học sinh, tôi giảng cho hs hiểu rõ về tính chất của 2 loại khínày đối với cơ thể, đặc biệt là CO - Khả năng ái lực với Hb cao hơn rất nhiều so
Trang 14với oxy Khi kết hợp với Hb sẽ tạo thành một hợp chất HbCO rất bền, khó phântách từ đó làm giảm hàm lượng Hb tự do, dẫn đến cung cấp thiếu oxy cho tế bàocũng như cơ thể Làm cho cơ thể lâm vào trạng thái nguy hiểm (Hôn mê, tửvong …)
ra khí CO và CO2 Lúc này hàm lượng O2 giảm, CO2 tăng Hb dễ dàng kết hợpvơi CO tạo ra hợp chất HbCO rất bền, khó phân li => Do đó máu thiếu Hb tự dochuyên chở O2 => Tế bào hô hấp trong điều kiện yếm khí => Dẫn đến cơ thểthiếu ôxi gây nên hiện tượng ngạt thở
Bài 2: Trong cơ thể người có sắc tố hô hấp là hemoglobin và mioglobin Cả
2 loại sắc tố này đều có khả năng kết hợp và phân li oxi Tại sao cơ thể không sử dụng mioglobin vào việc vận chuyển và cung cấp oxi cho tất cả các tế bào của cơ thể?
Bài giải
Cơ thể không sử dụng mioglobin … vì : oxi gắn với mioglobin chặt hơnrất nhiều so với hemoglobin và chỉ được giải phóng ra khi nồng độ oxi rấtthấp, nếu sử dụng mioglobin vào việc vận chuyển và cung cấp oxi cho tất cả các
tế bào của cơ thể thì sẽ không đáp ứng kịp thời nhu cầu oxi của tế bào, khôngđảm bảo cho cơ thể hoạt động được bình thường
Bài 3: Theo dõi khả năng nhịn thở lúc bình thường với sau khi lặn xuống nước 1 phút Trường hợp nào nhịn lâu hơn? Tại sao?
Bài giải
Lúc bình thường nhịn thở lâu hơn sau khi lặn xuống nước 1 phút vì khi lặn cơ thể phải nín thở dẫn đến hàm lượng CO2 ở phế nang của phổi nhiều,lượng O2 thấp Do vậy CO2 đã kích thích trung khu hô hấp hoạt động để để thảiloại bớt CO2 ra khỏi cơ thể và cung cấp đủ O2 cho cơ thể
Bài 4: Vì sao nói trao đổi khí ở tế bào là nguyên nhân bên trong của trao đổi khí ở phổi và trao đổi khí ở phổi tạo điều kiện cho trao đổi khí ở tế bào
Bài giải
- Mọi hoạt động sống của tế bào và cơ thể đều cần năng lượng Tại tế bào luôn xẩy ra quá trình oxi hóa các hợp chất hữu cơ để giải phóng năng lượng ,đồng thời tạo ra sản phẩm phân huy là cacbonnic Như vậy ở tế bào chính là nơi
sử dung oxi và sản sinh ra cacbonic Do đó sự trao đổi khí ở tế bào là nguyênnhân bên trong của sự trao đổi khí bên ngoài ở phổi
Trang 15- Ngược lại nhờ sự TĐK ở phổi thì oxi mới được cung cấp cho tế bào vàđào thải cacbonic từ tế bào ra ngoài Vậy TĐK ở phổi tạo điều kiện cho TĐK ở
a Mối liên quan giữa 2 quá trình này:
trong máu sẽ kích thích trung khu hô hấp gây ra phản xạ hô hấp Như vậy, traođổi khí ở tế bào là nguyên nhân bên trong của sự trao đổi khí ở phổi
cho mọi hoạt động sống của tế bào và thải khí CO2 do quá trình dị hóa của tếbào tạo nên Vậy trao đổi khí ở phổi tạo điều kiện cho sự trao đổi khí ở tế bào
b Lá lách rất lớn dự trữ nhiều máu, trong máu lượng oxi rất lớn
- Hàm lượng mioglobin cao trong hệ cơ để tích lũy O2
- Để bảo tồn oxi, chúng hoạt động cơ ít, thay đổi độ chìm nổi của cơ thểtrong nước 1 cách thụ động
- Nhịp tim và tốc độ tiêu thụ oxi giảm trong thời gian lặn, máu cung cấpcho cơ bị hạn chế trong thời gian lặn
Bài 7: Tại sao nồng độ CO 2 trong máu tăng cao thì dẫn tới tăng nhanh trao đổi O 2 trong máu?
Bài giải
CO2 tác động lên trung khu hô hấp thông qua hệ thống thụ thể hóa học (trên cung đm chủ và xoang động mạch cảnh) mạnh hơn nhiều so với oxi dẫn đếnnhanh chóng làm tăng cường phản xạ hô hấp, từ đó tăng cường trao đổi oxi
* Đặc biệt lên thụ thể hóa học trung ương nằm sát trung khu hô hấp, mặc dù tácdụng trực tiếp của CO2 lên thụ thể hóa học trung ương là yếu nhưng tác dụng
việc CO2 khuếch tán từ máu vào dịch não tủy, CO2 , H2CO3 => nồng độ
Trang 16* Thông qua hiệu ứng Borh : phần lớn CO2 khuếch tán vào hồng cầu và kết hợpvới nước thành H2CO3 (nhờ xúc tác của enzim cacbonic anhidraza) H2CO3 phân
li thành HCO3- và H+ Các ion H+ tạo ra bên trong hồng cầu kết hợp vớihemoglobin để tạo ra 1 axit yếu gọi là axit hemoglobinic Phản ứng này sử dụngmất một số hemoglobin ở bên trong hồng cầu kích thích cho oxyhemoglobin tiếp
oxi giải phóng ra
Bài 10: Một người ở đồng bằng lên sống một thời gian ở vùng núi cao Hãy cho biết cơ thể của người đó xảy ra những biến đổi nào về hoạt động và cấu tạo của hệ hô hấp, tuần hoàn và máu?
Bài giải
- Nhịp thở nhanh hơn, tang lượng không khí, tăng tiếp nhận ôxi
Tim đập nhanh hơn, tăng tốc độ tuần hoàn máu, tập trung nhiều máu cho các bộphận quan trọng như não, tim
ra hồng cầu đưa vào máu làm tăng khả năng vận chuyển ôxi của máu
3
Dạng bài cơ chế điều hòa hô hấp:
3.1 Dạng 1 - Điều hoà hoạt động hô hấp bằng cơ chế thần kinh:
a Các kiến thức lí thuyết cần nhớ:
- Hoạt động hô hấp được điều hoà bằng phản xạ Trong đó thở ra là phản xạ củahít vào, hít và là phản xạ của thở ra
b Phương pháp giải:
- Trung khu hô hấp nằm ở hành tủy:
+ Trung khu hít vào
+ Trung khu thở ra
- Ngoài hành não thì cầu não và vỏ não cũng ảnh hưởng quá trình hô hấp ( nênkhi cơ thể ở các trạng thái súc cảm khác nhau thì nhịp thở , độ sâu và tính nhịpnhàng của động tác cũng thay đổi )
+ Khi thở ra => phế nang xẹp xuống => kích thích cơ quan thụ cảm nằm ở thànhphế nang => xuất hiện xung thần kinh => theo dây hướng tâm => trung khu hôhấp ở hành tủy => Nơ ron li tâm => làm co cơ hít vào => gây động tác hít vào.+ Khi hít vào => phế nang căng => kích thích cơ quan thụ cảm năm ở thành phế nang => Xuất hiện xung thần kinh => Theo dây hướng tâm => Trung khu hô hấp ở hành tủy : kìm hãm trung khu hít vào đồng thời kích thich trung khu thở ra
=> làm co cơ thở ra => gây động tác thở ra
3.2 Dạng 2 - Điều hòa hô hấp bằng cơ chế thể dịch:
a Kiến thức lí thuyết cần nhớ:
