Межпредметные связи на уроках информатики (биология)

Приведи в своем сознании все по существу взаимосвязанные между собой предметы, в ту именно связь, в которой они действительно находятся в природе.

И.Г. Песталоцци

Межпредметные связи — это комплексная проблема современной дидактики. Дидактическое явление «межпредметная связь» имеет структуру, состоящую из трех элементов:

•   знания и умения из первой предметной области;

•   знания и умения из второй предметной области;

•   интеграция этих знаний и умений в процессе обучения.

Межпредметные связи функционируют в обучении как фактор комплексного воздействия на личность, на ее познавательные и нравственные стороны, как фак­тор ее всестороннего развития. В реальном процессе обучения межпредметные свя­зи способствуют осуществлению всех дидактических принципов, усиливая их вза­имодействие. Их действие распространяется на все учебные предметы, и практи­чески изучение каждой учебной темы может включать те или иные виды связей с другими предметами. Межпредметные связи всемерно содействуют всем функци­ям обучения: формированию системы научных знаний, обобщенных познаватель­ных умений, широких познавательных интересов, мировоззренческих убеждений школьников.

Урок информатики может стать той благодатной почвой, на которой реализу­ется связь между различными школьными дисциплинами. Учитель информати­ки — одно из главных действующих лиц в обновлении педагогического процесса.

Использование информационных технологий на общеобразовательных предме­тах — актуальная задача. Общеобразовательный курс информатики целесообразно сочетать с такими дисциплинами, как экономика, биология, география, математи­ка, физика и др. Межпредметные связи требуют координации деятельности учите­лей разных предметов. Инициатива в проведении уроков, основанных на межпред­метных связях, должна исходить от учителя информатики, он должен выступать проводником информационной культуры в другие предметные области.

Электронные таблицы (ЭТ) являются той средой, на базе кото­рой можно провести серию интересных межпредметных уроков.

Урок 1. Нормы питания.

 Цели урока:

•   закрепить знания, умения и навыки решения задач с использованием ЭТ;

•   показать возможность применения ЭТ в биологии;

• раскрыть необходимость рационального режима питания, питания, сбалан­сированного по составу белков, жиров и углеводов.

Подготовительный этап

Домашнее задание к данному уроку: Составить меню на день (зав­трак, обед и ужин), используя выданный список продуктов, подготовить таблицу с данными о возрасте и весе каждого члена вашей семьи.

Список продуктов:

Гороховый суп, суп с фрикадельками, рассольник, солянка, борщ, щи, туше­ное мясо с картофелем, котлеты, яичница с колбасой, гуляш, шашлык, пельмени, голубцы, рыба, овощные блюда, блинчики с мясом, овсяная каша, манная каша, рисовая каша, гречневая каша, кофе с молоком, какао, печенье, шоколад, сметана, сыр, огурцы, помидоры, яблоки, апельсины, сосиски, колбаса копченая, колбаса докторская, курица, язык, говядина, свинина, хлеб, молоко, кефир, бутерброд.

Образец таблицы:

Член семьи	Возраст	Вес
Мама	32	70
Папа	32	80
Брат	6	20
...

Раздаточный материал к уроку:

таблица «Содержание питательных веществ в различных продуктах и блюдах» (табл. 1), тексты задач и шаблон карточки, заготовка в ЭТ: «Menu».

Ход урока

Задачей урока является расчет суточного рациона питания с учетом норм.

Питание и здоровье

Известно, что в теле взрослого человека, массой около 70 кг, содержится при­мерно 40 кг воды, 15 кг белка, 7 кг жира, 3 кг минеральных солей, 0,7 кг углеводов.

Но организм — это не склад, где все заложенное хранится в неприкосновенном виде. В организме человека постоянно происходят процессы обмена, одни веще­ства сгорают, окисляются, выводятся, и взамен них должны поступать новые. Роль пищи в процессе непрерывного обновления человеческого тела может быть охарак­теризована следующими цифрами: подсчитано, что в среднем за 70 лет жизни человек выпивает 50 т воды, съедает 2,5 т белка, 2,3 т жира, свыше 10 т углеводов, почти 800 кг поваренной соли.

Белки, жиры, углеводы, минеральные соли и витамины — вот те основные вещества, которые необходимы для жизни. Современные представления о каче­ственных и количественных потребностях человека в пищевых веществах получи­ли отражение в концепции сбалансированного питания. Согласно этой концепции, для осуществления нормальной жизнедеятельности организм человека нуждается не в конкретных продуктах питания, а в необходимом количестве энергии и опре­деленных комплексах питательных веществ, входящих в эти продукты.

Следует предложить учащимся представить домашнюю работу по составлению меню и рассмотреть табл. 1.

Таблица 1

 Содержание питательных веществ в различных продуктах и блюдах, г

Продукты	Белки	Жиры	Углеводы	Продукты	Белки	Жиры	Углеводы
Гороховый суп.	7	6	35	Печенье (100 г)	7	12	23
Суп с фрикадельками	16	23	0	Шоколад (100 г)	8	35	100
Рассольник	6	11	27	Сметана (100 г)	3	5	25
Солянка	23	30	15	Сыр (100 г)	25	27	0
Борщ	10	12	35	Огурцы свежие (100 г)	0,8	-	1,8
Щи	5	11	14	Помидоры (100 г)	0,8	-	3,1
Тушеное мясо с картофелем	18	12	35	Яблоки (100 г)	0,4		9,3
Котлеты	7	12	45	Апельсины(100 г)	0,6	-	6,1
Яичница с колбасой	15	30	1	Сосиски	11	25	0
Гуляш	15	10	6	Колбаса копченая	15	23	0
Шашлык	20	17	0	Колбаса докторская	14	23	0
Пельмени	20	12	40	Курица (100 г)	18	13	1
Голубцы	30	30	25	Язык (100 г)	13	10	0
Рыба	17	11	4	Говядина (100 г)	20	10	0
Овощные блюда	17	11	40	Свинина (100 г)	13	40	0
Блинчики с мясом	23	15	40	Хлеб (100 г)	7	1	45
Овсяная, манная каша	15	25	60	Стакан молока	3	6	10
Рисовая, гречневая каша	6	14	45	Стакан кефира	3	10	6
Кофе с молоком, какао	5	0	30	Бутерброд	5	7	15

Примечание. Массу порции каждого приведенного продукта считаем равной 100 г;

Подсчет количества белков, жиров и углеводов в суточном рационе.   

Задача 1.

Подсчитать количество белков, жиров, углеводов и энергетическую ценность суточного рациона по меню, составленному дома.

Решение.

На каждом рабочем месте ученика загружается шаблон:

	А	В	С	D	Е	F	G	Н	I
1	Продукты	Масса	Белки в 100 г	Жиры в 100 г	Углеводы в 100 г	Белки	Жиры	Углеводы	Энерг. ценность
2
3
...	….

Решая задачу, учащиеся заполняют столбцы А и В (продукты и масса) с учетом составленного дома меню, данные по столбцам С, D, Е берут из табл. 1.

	А	В	С	D	E	F	G	Н	I
1	Продукы	Масса	Белки в 100 г	Жиры в 100 г	Углеводы в 100 г	Белки	Жиры	Углеводы	Энерг. ценность
2	Сосиски	200	11	25	0	22 [С2*В2/100]	50 [C2*B2/100]	0 [Е2*В2/100]
3	Хлеб	50	7	1	45	3,5 [СЗ*ВЗ/100]	0,5 [D3*ВЗ/100]	22 [EЗ*ВЗ/100]
	~
9	Апельсин	160	0,6	0	в,1	0,9 [С9*В9/100]	0 [D9*В9/100]	9,15 [Е9*В9/100]
10
11	Итого					26,4	50,5	31,65

Примечания.

1.  В этой и последующих таблицах после числовых значений в квадратных скобках приводятся формулы.

2.  Номер 9 указан условно, в каждом конкретном случае это может быть дру­гой номер, зависящий от числа продуктов в суточном рационе.

Количество белков, жиров, углеводов учащиеся вычисляют в столбцах F, G, Н по соответствующим формулам.

Для подсчета суточного потребления белков, жиров, углеводов в строке «Итого» находят суммы значений по столбцам F, G, Н.

Специальные исследования показали, что при распаде 1 г белков или углево­дов освобождается около 17,2 кДж. Энергетическая ценность 1 г жиров составляет 39,1 кДж.

Таким образом можно подсчитать энергетическую ценность составленного меню: в столбце I подсчитаем энергетическую ценность каждого из продуктов, а на пере­сечении строки «Итого» со столбцом I — энергетическую ценность всего суточного рациона:

	А	В	С	D	Е	F	G	Н	I
1	Продукты	Масса	Белки в 100 г	Жиры в 100 г	Углеводы в 100 г	Белки	Жиры	Углеводы	Энерг. ценность
2	Сосиски	200	11	25	0	22 [С2*В2/100]	50 [D2*В2/100]	0 (E2*В2/100]	2333 (17,2*(F2+Н2) +39,1*G2]
3	Хлеб	50	7	1	45	3,5 (СЗ*В3/100]	0,5 [D3*ВЗ/100]	22.5 [EЗ*ВЗ/100]	467[17,2* (F3+Н3)+ 39.1*G3]
9	Апельсин	150	0,6	0	6,1	0,9 (C9*B9/100]	0 (D9*B9/100]	9,15 [Е9*В9/100]	173 [17,2*(F9+H9) + 39,1*G9]
10
11	Итого					26,4 [sum(F2:F9)]	50,5 [sum(G2:G9)]	31,65 [sum(H2:H9)]	297 [sum(I2:I9)]

Результаты вычислений (всего белков, жиров, углеводов, энергетическая цен­ность) сохраняют на диске и записывают в тетрадь.

Определение норм питания, подсчет суточной потребности в белках, 'жирах и углеводах

Важнейшим компонентом питания являются белки. Несмотря на то, что белки составляют 1/4 часть человеческого тела и около 2/3 его плотного остатка, орга­низм обладает лишь незначительными белковыми резервами. Единственным ис­точником образования белков в организме являются аминокислоты белков пищи. Вот почему белки незаменимы в питании человека.

Потребность растущего организма в белке зависит от возраста. На первом году жизни ребенок должен получать не менее 3 — 4 г белка на 1 кг веса. В возрасте от 3 до 15 лет — не менее 2,5 г белка на 1 кг веса. А взрослый человек нуждается в получении с пищей в среднем 1 — 1,2 г белка на 1 кг веса (если его работа не связана с тяжелым физическим трудом).

Установлено, что в суточном рационе в среднем белки должны составлять 14%, жиры — 18%, остальное — углеводы (68%).

Задача 2.

Подсчитать суточную потребность вашего организма в белках, жирах, углево­дах и энергии (каждый учащийся просчитывает эти данные с учетом своего веса).

Решение.

При заполнении таблицы в ячейках столбцов F, G, Н и I вводятся соответству­ющие формулы. Результаты сохраняются на диске и записываются в тетрадь.

	А	В	С	D	Е	F	G	Н	I
1	Продукты	Масса	Белки в 100 г	Жиры в 100 г	Углеводы в 100 г	Белки	Жиры	Углеводы	Энерг. ценность
2	Сосиски	200	11	25	0	22 [С2*В2/100]	50 [D2*В2/100]	0 (E2*В2/100]	2333 (17,2*(F2+Н2) +39,1*G2]
3	Хлеб	50	7	1	45	3,5 (СЗ*В3/100]	0,5 [D3*ВЗ/100]	22.5 [EЗ*ВЗ/100]	467[17,2* (F3+Н3)+ 39.1*G3]
._	_
9	Апельсин	150	0,6	0	6,1	0,9 (C9*B9/100]	0 (D9*B9/100]	9,15 [Е9*В9/100]	173 [17,2*(F9+H9) + 39,1*G9]
10
11	Итого					26,4 [sum(F2:F9)]	50,5 [sum(G2:G9)]	31,65 [sum(H2:H9)]	297 [sum(I2:I9)]
13	Потребности
	Фамилия	Вес				Белки	Жиры	Углеводы	Энергия
	Антонов	40				100 [2,5*A15]	129 [F15*18/14]	486 [F15*68/14]	15101[17,2*(F15+H15)+39,1*G15

Учащимся предлагается сравнить потребности организма со своим рационом, т. е. проанализировать данные строк 11 и 15 и сделать вывод. Каждый учащийся выясняет для себя, что при выбранном рационе питания он или недополучает пи­тательные вещества или получает их в избытке.

Человек должен получать столько энергии, сколько затрачивает ее в течение дня, т. е. в организме должно соблюдаться энергетическое равновесие. Если чело­век получает недостаточно энергии по сравнению с затратами, он худеет. В тех случаях, когда приток энергии с пищей превышает энергозатраты организма, не­избежно отложение жира. Как же избежать ожирения? Как определить энергети­ческие потребности любого из нас и как построить рацион питания, соответствую­щий потребностям?

Потребность человека в энергии зависит прежде всего от индивидуальных осо­бенностей организма (пола, возраста, роста, веса, уровня обменных процессов), от физической нагрузки, от занятий спортом, игр и т. п. Наконец, должны быть приняты во внимание климатические условия. Все эти факторы влияют на коли­чество энергии, расходуемой организмом.

Считают, что уровень основного обмена у здорового человека среднего возраста соответствует расходу 4,2 кДж в час на каждый килограмм веса тела. У детей при расчете на килограмм веса тела уровень основного обмена гораздо выше.

Учащимся предлагается изменить свой суточный рацион так, чтобы он при­мерно соответствовал их потребностям.

Более точные расчеты нормальных величин основного обмена проводят физио­логи по специальным таблицам.

Дополнительное задание: просчитать потребности в белках, жирах, углеводах и энергии для каждого члена вашей семьи, сравнить с суточным рационом.

Далее учащимся предлагается работа с таблицами учебника. Задание.

Используя таблицы «Энергетические затраты людей разных профессий» и «При­мерные нормы суточной потребности в питательных веществах, установите:

1) сколько белков, жиров и углеводов расходуют люди разных профессий в сутки;

2)  люди каких профессий расходуют меньше (больше) всего энергии;

3) от чего зависит интенсивность обмена веществ;

4)  в какой зависимости от степени тяжести работы находится обмен веществ;

5)  в чем состоят особенности питания растущего организма.

Подведение итогов урока

Учитель подводит итоги урока и выставляет оценки.