Пресноводное животное получает воду из среды, а морское может терять её. Почему органу выделения недостаточно просто «удалять всё лишнее»?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Распечатки всех схем, таблиц и заданий этого урока, тетрадь, карандаш, линейка; калькулятор по желанию. Ключи включены. Работа по готовым схемам и учебным данным. Не собираем редкие растения, не ловим животных, не вскрываем биоматериалы и не выращиваем неизвестные микроорганизмы. Интернет, регистрация и аккаунты детям не нужны.
Уровень — начинающий исследователь, 8 класс. Предпосылки: раствор, мембрана, продукт обмена. В паре один описывает, второй проверяет, затем меняются. Все изображения и числовые серии учебные; работу по ним не выдавать за проведённый опыт. Подготовка и печать выполняются до урока; разборы открываются после самостоятельной попытки. При затруднении учитель разбирает первую строку вместе с классом, остальные учащиеся выполняют самостоятельно.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
0–5 минут. По схеме мембрана пропускает воду, но не показанное растворённое вещество. Слева его концентрация ниже, справа выше. За 2 минуты укажите преобладающий поток воды, за 3 объясните, почему речь не о движении самих нарисованных частиц через мембрану.
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Выделение и водный баланс
Осмос — движение воды через избирательно проницаемую мембрану. В упрощённой модели при равном давлении вода преимущественно переходит к более концентрированному раствору непроходящего вещества. В реальной клетке важны и давление, и свойства мембраны, и состав раствора. Осмотическое давление характеризует давление, необходимое для предотвращения такого потока; это не «сила соли, тянущая клетку».
Выделение удаляет продукты обмена, например азотсодержащие вещества, и связано с регулированием воды и ионов. Пресноводным животным часто приходится избавляться от избытка поступающей воды и сохранять соли; многие морские костные рыбы теряют воду и активно выводят избыток солей. Это обобщения для разных моделей, а не единое правило для всех водных животных.
У плоских червей есть протонефридии, у многих кольчатых — метанефридии, у насекомых — мальпигиевы сосуды, связанные с кишечником, у позвоночных — почки. Фильтрация и последующий избирательный перенос позволяют не терять все полезные вещества вместе с отходами. В сравнении позвоночных различают туловищные и тазовые почки; у взрослых млекопитающих тазовая почка, а не туловищная.
Работайте по подписям и масштабу; рисунки условные и не заменяют запись реального наблюдения.
Учебный образец ткани имел массу 10,0 г, после одинаковой выдержки и промокания — 10,5 г. Изменение +0,5 г, относительное +5%. Это согласуется с чистым поступлением воды в данных условиях, но одна масса не доказывает, что ни одно растворённое вещество не перемещалось. Используем готовую серию, длительный этап уже представлен данными.
03. Практика 1. Проверяем материал
Читаем готовую осмотическую серию
14–25 минут. Готовая учебная серия одинаковых образцов растительной ткани: начальная масса каждого 10,0 г; выдержка 60 минут, затем одинаковое промокание. Это модель осмоса, а не измерение работы почек.
| Раствор | Масса после, г | Изменение и процент |
|---|---|---|
| А: менее концентрированный | 10,8 | Рассчитайте |
| Б: промежуточный | 10,0 | Рассчитайте |
| В: более концентрированный | 9,2 | Рассчитайте |
2 минуты — проверьте исходную массу и срок; 4 — вычислите три изменения в граммах и процентах; 3 — свяжите знак с чистым потоком воды; 2 — объясните, почему нулевое изменение не означает остановку всех молекул. Форма: таблица и два предложения.
Практика 1: разбор и критерии
А: +0,8 г, +8%; Б: 0 г, 0%; В: −0,8 г, −8%. А согласуется с чистым поступлением воды, В — с её потерей. В Б встречные потоки могут уравновешиваться: отсутствие чистого изменения не равно отсутствию движения. Четыре балла: три пары величин по одному, объяснение потоков.
04. Практика 2. Перенос способа
Сравниваем устройства животных
25–33 минуты. Карточки: К — трубочки с пламенными клетками; Л — сегментарные трубочки с воронкой, открытой в целом; М — трубочки, открывающиеся в кишечник; Н — парные органы позвоночного, регулирующие состав внутренней среды. За 3 минуты сопоставьте протонефридии, метанефридии, мальпигиевы сосуды, почки; за 3 приведите группы животных; за 2 объясните, почему полезные вещества нельзя удалять без разбора.
Практика 2: разбор и критерии
К протонефридии, например плоские черви; Л метанефридии, многие кольчатые; М мальпигиевы сосуды, насекомые; Н почки, позвоночные. Регуляция включает сохранение нужного количества воды и ионов, а не только выведение отходов. Три балла: К/Л с группами, М/Н с группами, смысл избирательности.
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. «Если вода входит в пресноводное животное, оно никогда не потеряет соли». За 2 минуты найдите независимые потоки, за 3 объясните необходимость регуляции, за 2 ограничьте вывод по модели. Никаких опытов с животными или советов по питьевому режиму человека.
Обсуждение: возможный вывод
Поток воды и перенос ионов не тождественны. При поступлении воды соли могут теряться по градиентам и с выделяемой жидкостью, поэтому требуются их сохранение и поступление. Конкретные механизмы зависят от группы; учебная мембрана не описывает целый организм.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Масса образца снизилась с 20 до 19 г. Найдите изменение в граммах и процентах. В модели с непроходящим веществом и равным давлением куда преимущественно идёт вода? Чем выделение отличается от удаления непереваренных остатков? Четыре балла.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
−1 г; −5%; к более концентрированному раствору непроходящего вещества; выделение удаляет продукты обмена клеток и участвует в регуляции состава, а остатки пищи могли не усваиваться. По баллу.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Осмос; выделительные органы; регуляция водного и солевого баланса | Анализ учебной осмотической серии и сравнение органов выделения | Предсказать направление осмоса в заданной модели, рассчитать изменение массы и объяснить связь выделения с сохранением воды и солей. |
| Обработка и интерпретация наблюдений | Проверка новой карточки и границ вывода | Самостоятельный ответ с признаками и обоснованием |
Источники и права на изображения
- Исходная программа курса
- OpenStax: осморегуляция и осмотический баланс
- OpenStax: выделительные системы животных
Тексты, задания, учебные данные и схемы разработаны для портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, не копии микрофотографий; сторонние изображения не используются. Фактические сведения сверены по указанным источникам 19.10.2026. Материалы полностью даны, переход по внешним ссылкам ученику не требуется.