Задания на формирование функциональной грамотности на уроках биологии

Поделитесь с коллегами:

Задачи, используемые в ТРИЗ технологии.

Вот муравей тащит огрызок листа. Куда? Зачем? Это муравьи-листорезы, живущие в Южной Америке. Подземное их жилище охватывает десятки кубометров грунта – камеры, галереи, тоннели. Hаиболее мощные муравьи-«фуражиры» вереницей лезут на дерево и обгрызают черенки листьев. Зеленый листопад покрывает землю ковром. Эти листья разрезаются на кусочки муравьями-«закройщиками». Кусочки тут же подхватываются носильщиками. Как лодочки под парусами, спускаются они друг за другом в тоннели подземного города. Работа настолько спорая, что за сутки дерево становится голым. Раньше думали: внизу, в подземелье идет пир горой – тысячи муравьев пожирают зеленый салат. Все оказалось более сложным и интересным. Муравьи не едят листья!

Попробуйте выдвинуть гипотезы, объясняющие такое поведение муравьев.

Ответ: Муравьи несут зелень в подземелье, чтобы там выращивать на ней грибы, которыми они и питаются.

КРОЛИКИ-ГАЗОНОКОСИЛЬЩИКИ

Автор задачи: Сергей Кузьмич Голиков.

Чтобы подравнивать траву на большой площади, кролики должны иметь возможность свободно перемещаться по газону (пастбищу), но на большой площади газона (пастбища) кролики могут разбежаться. Найджел Уэйт предложил использовать кроликов для подравнивания газонной травы на большей площади, причем он не боится, что кролики разбегутся.

Что предложил находчивый австралиец?

Ответ: Кролики размещаются в клетке с колесиками. Они сами перекатывают клетку в нужное место газона.

ЛАСТОЧКИНА ТАЙНА

Автор задачи: Строганов Б. Д., Гродно, Беларусь.

Конструктор вертолетов Борис Михайлович Юрьев размышлял о необходимости разбега для взлета. Внимательно наблюдая за полетом птиц, он заметил, что ласточки никогда не садятся на землю.

Выдвиньте гипотезы, которые могут объяснить поведение ласточек.

Ответ: Оказалось, что у ласточек слабые ноги. Они не приспособлены для разбега и отталкивания. Начать свой полет ласточка может только находясь достаточно высоко над землей. Бросившись с обрыва или крыши, она приобретает начальную скорость, необходимую для полета. Поэтому садиться ласточка должна только на высокие предметы, что она и делает, повинуясь природному инстинкту. Брагин В. А., Брагина Р. П. Жизнь и небо. – М.: Московский Рабочий, 1984. – 143 с.

ЛОВУШКА ДЛЯ ТАРАКАНОВ

Автор задачи: Добрынина Светлана Викторовна, Иркутск.

Необходимо наловить живых тараканов для кормления земноводных.

Придумайте конструкцию простой ловушки домашнего изготовления, в которую эти насекомые могли бы попасть, но не смогли бы из нее сбежать.

Ответ: Для ловли живых тараканов используют ловушки: пол-литровые банки с приманкой. Снаружи к банке прислоняют лесенки – картон, бумагу и т. д. По внутреннему краю банка смазана вазелином полосой 1-1,5 см. Тараканы, попадая в ловушку, не могут преодолеть полосу из вазелина, соскальзывая с нее.

ИЗОБРЕТЕНИЕ ПРОТИВ КОВАРСТВА

Оса дисцелия строит свое гнездо внутри камышины. Она последовательно создает несколько ячеек: приносит гусеницу мелкой бабочки, откладывает на нее яйцо и запечатывает ячею перегородкой, а затем летит за следующей гусеницей. Оса-паразит хризис игната из рода блестянок в отсутствии хозяйки, делая небольшое отверстие в перегородке, спускает мягким тонким, как волос, яйцекладом в ячейку свое яйцо. Отверстие в перегородке настолько мало, что оса-хозяйка его даже не замечает. Вылупившаяся личинка блестянки ползает по ячее, выискивая свою добычу – личинку осы дисцелии, чтобы съесть ее. Но некоторые виды ос-эвменид ответили на коварные повадки блестянки, они научились спасать свои личинки от паразитических личинок ос-блестянок.

Ответ: Некоторые осы-эвмениды, сооружающие линейные гнезда, начали строить сложные двойные перегородки: одну настоящую, вторую – ложную. Первая запечатывает колыбель молоди, а другая, несколько отступя, прикрывает пустоту, где потомство блестянки обречено на голодную смерть. Халифман И. А. Четырехкрылые корсары. – М.: Дет. лит., 1978. – 317 с. – С. 126.

ГДЕ ВЗЯТЬ ТЕПЛО?

Насекомые – холоднокровные животные, и температура их тела во многом зависит от внешних условий. А внешняя температура может быть и небольшой. Между тем, для того, чтобы начать полет, температура тела насекомого (и особенно его груди) должна достигнуть достаточно высокого уровня. Например, бабочка крапивница взлетает лишь при температуре крыловых мышц равной 35 градусам. Не всегда бывает столь высокая температура воздуха, но насекомые все-таки летают!

Откуда же они получают необходимое тепло?

Ответ: Некоторые из насекомых перед полетом определенным образом ориентируют свое тело по отношению к солнцу и максимум возможного берут от него. Многие виды в ходе эволюции выработали активный способ прогревания груди с помощью особых движений крыльев (холостой полет), но всего этого хватает лишь для того, чтобы начать полет. Во время полета температура груди благодаря работе мышц крылового мотора еще более повышается (у некоторых насекомых до 40-45 градусов). Достигнутый температурный режим в процессе полета поддерживается достаточно стабильно. Свидерский В. Л. Полет насекомого. – М.: Наука, 1980, 136 с.: ил. – С. 59.

ТАНЕЦ НА ПЕСКЕ

Автор задачи: Марченко Валентина Васильевна, Читинская обл., г. Краснокаменск.

Знаменитая рыбка атерина грунион откладывает икринки в песок. Во время прилива мириады серебристых рыбешек сваливаются на пляжи Калифорнии. Маленькая самка, как бы танцуя на хвосте, наполовину закапывается во влажный песок и, раскачиваясь, откладывает в него икру. В это время самец, извиваясь, описывает вокруг самки грациозную дугу, оплодотворяет икру и скользит опять к морю. Утомленная самка с трудом выбирается из песка и вслед за самцом исчезает в волнах океана. Для того, чтобы мальки впоследствии могли выбраться из икринок и уплыть в океан, волна должна размыть песок, но для того, чтобы икринки созрели, волна не должна размывать песок.

Как природа решила эту задачу?

Ответ: Грунион выбирает для свадьбы полнолуния и новолуния, когда создаются самые высокие приливы: они то и нужны рыбешке, чтобы отложить икру. После прилива уровень воды снизится на пять-шесть сантиметров. Икринки, отложенные в песок выше линии прилива, созреют через пятнадцать дней, как раз к следующему высокому приливу. Его пенящиеся волны размоют песок, мальки выберутся из икринок и уплывут в океан, чтобы вернуться на следующий год и протанцевать в песке свой брачный танец. Иванов С. Ритмы нашей жизни. – М.: Детская литература, 1987. – С. 12.

СПЯЩИЙ ДЕЛЬФИН

Задача включена в сборник «Биология в открытых задачах»

Когда же и как спит дельфин, если ему приходится выбирать между сном и дыханием?

Противоречие: Дельфин должен спать, чтобы иметь возможность отдыхать, и не должен, так как вынужден часто подниматься на поверхность.

УХО ЛЕТУЧЕЙ МЫШИ

Как известно, летучие мыши ориентируются в пространстве при помощи ультразвука. Чтобы «увидеть» слухом маленькие объекты, летучие мыши должны иметь очень чувствительный слуховой аппарат, а чтобы ориентироваться на большие расстояния, они должны издавать ультразвук большой амплитуды. Но при этом мышь оглушала бы сама себя: издаваемый ею звук повреждал бы нервные слуховые окончания.

Какой выход нашла природа?

Противоречие: Мышь должна иметь чувствительный слуховой аппарат, чтобы улавливать малейшие изменения в ультразвуке, и должна иметь невосприимчивый к звуку слуховой аппарат, чтобы не оглушить саму себя.

Подсказка Это противоречие можно разрешить во времени: во время отправки ультразвука мышь слышит плохо, а во время приема отраженного сигнала – хорошо.

Ответ: Летучая мышь во время передачи сигнала становится «глухой», в остальное время она способна воспринимать сигналы. Это возможно благодаря особенностям внутреннего строения. Гортань особой связкой сообщается с косточками уха, связка гортани оттягивает молоточек от наковальни, и мышь не слышит.

С давних пор жители Южной Франции рыбачили возле устья реки Роны. С приливом в реку входили косяки рыбы, с отливом уходили в море. Поставить сеть на их пути нельзя: снесет отливным течением.

Противоречие: Сеть должна быть, чтобы поймать рыбу, и ее не должно быть, так как мешает отливное течение.

Подсказка Можно воспользоваться ресурсами моря.

Ответ: Рыбаки звали на помощь дельфинов. Гремели трещотками, кричали: «Курносые! Курносые!» К берегу подплывали дельфины и, словно замерев на месте, боролись с сильным отливным течением. Рыбаки бросались к лодкам – дельфины преградили путь рыбе. Она металась между «живой оградой» и берегом. После охоты веселые, сытые дельфины подплывали к лодкам, резвились на мелководье. О совместной охоте с дельфинами писали многие историки древности. Упоминали и о кличке, которую дали животным в некоторых приморских странах. Рыбаки везде дружили с «курносыми». А жители островов южной части Тихого океана устраивали даже «дельфиний» праздник. Разумеется, приглашались и виновники торжества. Но уже не криками и трещотками, а тихой мелодичной песней. Владимиров А.. Золотые струны. – М.: Детская литература, 1977. – С. 19.

Автор задачи: Подшиблова Аля, Гомель.

Есть народная примета: если ты заблудился в лесу, то можно определить стороны света с помощью мха, растущего на деревьях – он растет с северной стороны.

Почему мох растет с северной стороны? Всегда ли это так? Посмотрите на фотографию: она сделана в Беловежской пуще в полуденное время в апреле. Определите, с какой стороны растет мох на дереве, и постарайтесь дать свое объяснение.

КАК ОХОТЯТСЯ ГРИБЫ?

Любому живому существу нужны органические вещества для построения своего тела. Животные получают их через еду. Растения образуют органические вещества посредством фотосинтеза.

ОХОТА ГОРБАТОГО КИТА

Горбатые киты охотятся группой. За одно нападение киты могут уничтожить огромный косяк рыбы.

Ответ: Киты-горбачи применяют стратегию коллективной охоты. Киты издают очень сильные звуки, которые оглушают чувствительную рыбу и нарушает ее ориентацию в пространстве. Рыбы начинают паниковать и устремляются на глубину. На глубине примерно 35 метров один кит плавает кругами вокруг стада и сбивает рыбу в плотный быстро крутящийся шар, который затем киты гонят вверх, где и заглатывают огромными массами сразу. Объединившись, киты-горбачи добывают тысячи рыб за один раз. Идеальные убийцы. Документальный сериал. ВВС.

КТО БОЛЬШЕ СЪЕЛ?

На лугу паслись две лошади. Они были похожи, как две капли воды, только у одной хвост был в два раза длиннее, чем у первой. В остальном и по силе, и по росту, и по аппетиту были совсем одинаковы.

Как вы думаете, какая из лошадей съела больше травы?

Ответ: Съела больше та лошадь, у которой хвост больше. Ей легче отмахиваться от мух и оводов, которые постоянно надоедают и отвлекают лошадей.

Почему полярный медведь белый, а не черный?

Автор задачи: Виктор Тимохов. Природа «снабдила» полярных медведей белым мехом. С одной стороны, это хорошо, так как позволяет маскироваться во льдах и снегах. С другой – очень неразумно: в полярных областях солнце еле греет, и чтобы полнее использовать скудное солнечное тепло, медведю следовало бы иметь черный мех. Ведь только черные тела поглощают весь падающий на них свет. Но даже если бы у полярного медведя был черный мех, то он, конечно, нагревался бы хорошо, но тепло все равно плохо бы доходило до шкуры – ведь у меха плохая теплопроводность.

Природа решила это противоречие – разгадайте, как? Журнал «Знание – сила», 1990. – № 5. – С. 71.

Паук-изобретатель

Автор задачи: Кястутис Усявичюс.

Пауки плетут паутину и в таких местах, где летают птицы. Сплести паутину – не такое уж простое и быстрое дело. Ведь важно, чтобы она была невидимой для насекомых. Но ее не видят и птицы, и, пролетая, рвут паутину. Можно, конечно, сделать паутину потолще, но тогда ее увидят и насекомые, и паук останется без пищи.

Что же делать пауку? Бухвалов В. А. Мурашковский Ю. С. Изобретаем черепаху: Пособие для будущих биологов-конструкторов. – Рига, 1993. – С. 7.

СОЗДАТЕЛЬ «ДЬЯВОЛЬСКИХ САДОВ»

В ливневых лесах Амазонки встречаются обширные участки, заселенные только одним видом деревьев – Duroia Hirsuta. Перуанцы называли эти территории «дьявольскими садами» и приписывали уход за ними лесному демону Чуятаки. Растения могут добиваться такого эффекта самостоятельно, выделяя в почву специальные вещества, которые подавляют рост соседей, но биологи Стэндфордского университета сумели убедиться, что в случае с Duroia Hirsuta это не так.

Попробуйте объяснить это явление.

О ТЭС И КИСЛОТНЫХ ДОЖДЯХ (оценочная задача)

Автор задачи: Святослав Рыбников, Украина.

К Вам обратилось руководство местной теплоэлектростанции (ТЭС). У него возникли сомнения относительно качества закупленного станцией угля: отмеченное в договоре купли-продажи содержание серы в топливе (1% по массе) является, по их мнению, сильно заниженным. Точная, но соответственно и дорогая экспертиза с привлечением физико-химических методов анализа станции, к сожалению, сейчас недоступна. Все, что Вам известно, это то, что станция сжигает 10 тысяч тонн угля в день, и что вокруг станции в радиусе 10 км выпадает ежедневно 3 см осадков с рН 3, состоящих из серной кислоты.

Ваша задача – оценить (пусть и приближенно) содержание серы в угле, который сжигается ТЭС, и сообщить руководству станции, стоит ли в дальнейшем иметь дело с таким поставщиком.

Решение1) Определим объем осадков, ежедневно выпадающих вокруг станции (здесь и далее величины переводятся в СИ):2) рН 3 означает, что в литре раствора содержится 10-3 моль протонов (считаем, что кислота в осадках является сильно разбавленной, и, соответственно, полностью диссоциирована). Тогда концентрация протонов в кубометре будет в 1000 раз большей, то есть cпротонов=1 моль/м3. А в полном объеме количество протонов составит nпротонов=спротонов*V=1*107=107 моль.3) Из уравнения диссоциации серной кислоты

видно, что количество вещества исходной кислоты вдвое меньше этого показателя для протонов, то есть nкислоты=0,5*nпротонов=5*106 моль.4) Из уравнения образования серной кислоты из серы

видно, что количество вещества серы и серной кислоты совпадают, то есть количество вещества серы nсеры=nкислоты=5*106 моль. Этому количеству вещества соответствует масса серы

5) Таким образом, содержание серы в угле составляет ссеры=mсеры/mугля=1,5*105/107=1,5*10-2=1,5%, то есть поставщик угля халтурит и с ним больше не стоит работать.

О МИНЕРАЛЬНОЙ ВОДЕ И ПРОВАЛАХ

Город, энергию для которого производит уже известная нам ТЭС, находится хотя и неподалеку, но, к счастью, вне зоны кислотных дождей. К городской санстанции начали обращаться жители города с жалобами: у питьевой воды, которую они всегда берут из многочисленных артезианских скважин, появился какой-то необычный привкус. Проведенные анализы удивили всех: обычная вода стала минеральной, с высоким содержимым гидрокарбонатов! Одновременно с таким сюрпризом природа подарила обитателям города и неприятности: хотя город расположен на известняках – относительно прочных породах, резко участились случаи провалов на дорогах и проседания почвы. Не зная, как все это объяснить, но интуитивно ощущая, что в этом как-то замешана ТЭС, общественность организовала экологическую экспертизу и пригласила Вас в состав экспертной комиссии.

Ваша задача – выяснить, справедливо ли подозревают в событиях, которые произошли в городе, теплоэлектростанцию.

Решение Предположим, что провалы и появление минеральной воды связано с работой ТЭС. Ход событий (химических) при этом может быть таким:1) Серная кислота реагирует с карбонатными породами, образуя гипс и слабую угольную кислоту, которая тут же разлагается на углекислый газ и воду:

2) Растворенный в воде углекислый газ реагирует с карбонатами, образуя гидрокарбонты:

Последний, диссоциируя, дает гидрокарбонат-ионы (минеральная вода), а образуемые при вымывании (в отличие от карбоната, гидрокарбонат кальция растворим в воде) этого соединения пустоты проседают (провалы). Таким образом, противоречий между гипотезой и реальными событиями не обнаружено, и гипотезу о влиянии ТЭС можно принять.

У ХАМЕЛЕОНА ЯЗЫК НЕ ЛИПКИЙ!

Ученые считали, что хамелеон способен ловить насекомых языком потому, что его язык – липкий. Однако, исследовав хамелеона, они не обнаружили на его языке никаких липких веществ.

Как же тогда хамелеон ловит свою добычу?

Кот может безошибочно определить, где у хозяина больное место. Он ложится прямо на больной сустав и начинает его «лечить». И ведь действительно помогает.

Объясните, что за странное «чутье» и «лекарские» способности у котов?

Ответ: Больное место обычно воспалено – организм борется с болезнью местным повышением температуры. Коты же очень любят тепло и легко находят больное место. Нормальная кошачья температура превышает 40 градусов по Цельсию. Нагревая больное место, кот еще больше активизирует защитные биохимические реакции в больном органе, и человек выздоравливает.

ЗАГАДКА ПОЛЕТА МАЙСКОГО ЖУКА

По всем законам, известным современной аэродинамике, майский жук летать не должен. Крыло жука слишком мало, чтобы поднять массу около 0,9 грамма. Однако «несовершенное» крыло жука на поверку оказалось во много раз эффективнее плоскости крыла современного самолета. Чтобы исследовать этот феномен, при Нью-йоркском университете даже была создана специальная лаборатория, и в 70-х годах прошлого века серьезно стоял вопрос: кто возьмется решить задачу полета майского жука? Сегодня механизм полета майского жука уже понятен.

Как вы думаете, каким образом майский жук все-таки летает?

Ответ: При движении крыла жука вниз создается подъемная сила и дополнительно к ней, благодаря некоторому повороту крыла, создается также сила тяги (толкающая сила). При этом также происходит засасывание воздуха в пространство между надкрыльем и крылом. В нижней мертвой точке крыло жука разворачивается и меняет угол атаки. Теперь при движении вверх крыло вытесняет воздух из пространства под надкрыльем. Причем получающаяся струя воздуха создает одновременно и подъемную силу, и силу тяги, так как эта струя направлена под углом вниз и назад. Таким образом, получается, что у майского жука объединены машущий и реактивный полет. Александер П. Биомеханика. – М.: Мир, 1970. Прокофьев О. Н. Удивительное рядом. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1973.

Кстати Интересно, что птицы летают благодаря движению их крыльев вниз, колибри получают 25 процентов подъемной силы от движения крыльев вверх и 75 процентов – от движения вниз, а некоторые насекомые, используя аэродинамические «уловки», получают 50 процентов подъемной силы от движения крыльев вверх и 50 процентов – от движения крыльев вниз.

Автор задачи: Рейно Пендикайнен, Финляндия.

Блоха – очень прыгучее насекомое. Если бы человек мог так же хорошо прыгать, то легко бы без разбега перемахнул через 40-этажный дом. Исследователи обнаружили, что скорость сокращения мышц блохи не может обеспечить требуемую дальность и высоту прыжков, а крыльев у блохи нет.

Как вы думаете, благодаря какому механизму блоха может так высоко и далеко прыгать?

Кстати Лучшим прыгуном среди насекомых считается кошачья блоха (Cteneocephalides fellis). Она может подпрыгнуть вверх на 34 сантиметра. При микроскопических размерах этой блохи – это абсолютный рекорд.

СТАРИННОЕ СРЕДСТВО ОТ ТАЕЖНОГО ГНУСА

Кто бывал летом в суровой северобайкальской тайге, знает, насколько невыносимо одолевает человека таежный гнус.

Как коренные жители этих мест – тунгусы, умели еще в давние времена защищать себя от этой напасти?

Ответ: Летом 1736 года два русских ученых-путешественника Миллер и Гмелин встретили на берегу Лены тунгусов. Изумленным путешественникам они показались чем-то вроде дымовой трубы: такой густой дым клубился над каждым из них. Это были женщины и дети, каждый имел на спине глиняный горшочек, обернутый берестой, и в нем лежали дымящиеся прутики, отгонявшие лютый таежный гнус. Тиваненко А., Митыпов В. В тайге за Байкалом. – Улан-Удэ: Бурятское книжное издательство, 1974. – С. 70.

КАК СПАСТИ ОТМОРОЖЕННУЮ НОГУ?

Автор задачи: Андрей Чернов, г. Гомель.

В суровые холода люди часто замерзают и обмораживают руки и ноги. Гибель тканей при отморожении наступает не тогда, когда они замерзли, а с момента согревания. Когда температура повышается и конечности начинают согреваться, в тканях возобновляются обменные процессы, для которых необходим кислород. Но кровь, несущая кислород, в пораженные ткани не поступает, так как в сосудах в зоне охлаждения образовались тромбы. И ткани погибают в результате гипоксии, как при инфаркте миокарда или инсульте. Пораженные руки и ноги нужно согревать, но при их нагревании наступает гибель, некроз отмороженных тканей.

Как же спасти отмороженные конечности?

Ответ: Сначала нужно запустить кровообращение, а затем уже согревать замороженные ткани. Прежде всего больному нужно наложить теплоизолирующую от внешнего комнатного тепла повязку и срочно доставить в больницу. Здесь нужно запустить кровообращение конечностей и согреть их изнутри: для этого необходимо внутриартериально ввести препараты, способствующие рассасыванию тромбов, улучшающие текучесть крови и увеличивающие просвет сосудов. А уже затем можно допускать тепло к обмороженным тканям снаружи.

Кстати В результате лечения по такой методике большая часть пострадавших выздоравливала без оперативного вмешательства. Данная методика восстановления обмороженных конечностей применяется в основном в ожоговых отделениях и очень редко – вне их. Причины банальны – низкая информированность хирургов, боязнь ответственности при сложных инъекциях в артерии, и, главное, – больной должен поступить в стационар обязательно (!) в дореактивный период (до момента согревания).

КАК СОХРАНИТЬ СТЕРИЛЬНОСТЬ ВО ВРЕМЯ ОПЕРАЦИИ?

Многие операции длятся больше двух часов. При таких длительных операциях с окружающих тканей в операционную рану могут попасть микробы. Чтобы не допустить этого, в течение всей операции приходится кожу вокруг раны обрабатывать растворами антисептиков. На обработку тратится драгоценное время, и, кроме того, антисептические средства пересушивают и травмируют кожу вокруг раны, из-за чего потом шов хуже рубцуется и заживает.

Как не допустить инфицирования раны при длительных операциях?

Ответ: Перед началом операции на место разреза кожи наклеивают специальную стерильную пленку. Разрез кожи происходит прямо по пленке. Таким образом, стерильная пленка надежно закрывает кожные покровы вокруг операционного разреза и устраняет необходимость периодической обработки кожи. Из личного опыта работы и данных международных медицинских конференций.

Очень часто при больших операционных разрезах возникает проблема: как при сшивании точно совместить два края раны? Ведь даже малейший сдвиг краев раны относительно друг друга может приводить к тяжелым послеоперационным осложнениям, нарушениям кровообращения.

Как точно совместить края раны при сшивании?

Ответ: Применяем прием «Сделай заранее». Можно до начала операции нанести на кожу сетку-разметку, а затем при сшивании раны точно совмещать линии. Если применять специальную стерильную пленку, наклеиваемую на место разреза, то сетка-разметка может быть нанесена прямо на эту пленку заводским способом. После окончания операции сшить разрезанные ткани по линиям сетки не составит никакого труда.

Кстати Все операции, которые были проведены в хирургическом отделении Гомельской областной больницы с большими разрезами в области бедра, когда при зашивании использовалась предварительная разметка, прошли без послеоперационных осложнений.

Информация гомельского хирурга Олега Воронова.

КОЖА ДЛЯ ПЕРЕСАДКИ

При лечении тяжелых ожогов больным пересаживают кожу. Кожа приживается только собственная (исключение составляют однояйцевые близнецы). Чем больше площадь ран, тем больше нужно кожи. При глубоких ожогах более 50% поверхности кожи наступает абсолютный дефицит кожных ресурсов. После того, как кожу взяли для пересадки, образуется рана, заживающая в течение 2-3 недель. Только после полного заживления с этого участка опять можно брать трансплантат. Но за это время больной может погибнуть от истощения, потери жидкости и белка через рану и инфекционных осложнений. Возникает проблема: для лечения глубоких ожогов требуется пересадка собственной кожи, но при пересадке добавляется новая рана, которая еще больше увеличивает общую площадь ран.

Как же спасти больного с обширными ожоговыми ранами, когда исчерпаны все ресурсы собственной кожи? Где взять кожу для пересадки?

Ответ: Когда своей кожи не хватает, можно временно использовать чужую. Часть ран больного (как от ожога, так и донорских) закрывают «временной» кожей. Это позволяет уменьшить энергетические потери через раны и избежать их инфицирования микробами, дает время для заживления донорских ран.

Кстати Для «временной» кожи используют трупную кожу, при пересадке которой происходит временное «приживление» (обычно через неделю наступает ее отторжение, но некоторое время она выполняет свою функцию), свиную кожу, специальные раневые покрытия, которые по своим физическим характеристикам приближаются к коже.

ПОМОГИТЕ НЕ ХРАПЕТЬ, А В ДВЕ ДЫРОЧКИ СОПЕТЬ!

Автор задачи: Виктор Тимохов, г. Москва.

Что делать, если рядом с вами человек во сне храпит? Можно, конечно, спрятать голову под подушку, но мощные звуки достают и там, да к тому же под подушкой жарко и душно. Можно перейти в другую комнату, но это не всегда возможно. Храп – настоящее наказание для людей, вынужденных спать под одной крышей с храпуном.

Предложите способы, как помочь человеку не храпеть?

Ответ: Обычно человек храпит, когда спит на спине. Поэтому самые распространенные способы борьбы с храпом направлены на то, чтобы не дать человеку непроизвольно перевернуться на спину. Вот некоторые из них.

• Во времена Гражданской войны в США (конец XVIII века) придумали такой способ: храпящему человеку в ночную рубашку сзади зашивали маленькое пушечное ядро – так отбивали охоту поворачиваться во сне на спину.
• В 1900 году Леонидасу Вилсону был выдан патент на изобретение кожаной «сбруи», которая удерживала зубчатый предмет между лопатками спящего человека.
• Другие «противохрапные» приспособления (а их в Американском бюро патентов и товарных знаков зарегистрировано свыше 300) представляют собой всевозможные смирительные рубашки и крепления, стесняющие движения человека и не дающие ему возможность лечь на спину.
• Сегодня наиболее популярный «народный» метод – пришитый на спине пижамы карман, в который кладут теннисный мячик.
• Ученые из Технического университета им. Н. Э. Баумана (Москва) под руководством профессора Владимира Лощилова разработали уникальное средство от храпа. Конструкция выполнена из высококачественных полимеров и формой напоминает детскую соску-«пустышку». Взрослая «пустышка» благодаря специальному приспособлению хорошо фиксируется во рту и предотвращает храп.
• А вот еще одно изобретение. Стоит человеку во сне захрапеть, как звук попадает в микрофон, а затем через усилитель на наушники. Храпящий будит сам себя. Помучившись, люди учатся контролировать себя во сне.

Кстати Хронический храп можно лечить при помощи нёбо-глоточной пластики – хирургической процедуры, в ходе которой натягиваются ткани мягкого нёба и глотки. Возможными побочными эффектами являются изменение тембра голоса. Еще одна возможность лечения храпа – инъекция в нёбо специального вещества, которое закрепляет мягкую ткань.

Почему человек храпит? И почему зевает, кашляет, чихает или икает?

Кстати Народный способ предлагает издавать звуки, похожие на поросячье чмоканье, – храп сразу прекращается. А чтобы не чихнуть в ответственный момент, советуют очень сильно потереть переносицу. Чтобы избавиться от зевоты, попробуйте несколько раз глубоко вдохнуть.

НОВЫЙ СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ ИНСТРУМЕНТОВ

Обычно медицинские инструменты стерилизуют в автоклавах кипячением под высоким давлением. В США запатентован способ стерилизации, при котором использованный инструментарий стерилизуют не в автоклавах, а в микроволновых печах. При этом инструменты в микроволновом поле особым образом вращаются и покачиваются.

Объясните, для чего инструменты вращают и покачивают.

Ответ: Отраженные от стенок печи микроволны накладываются друг на друга и дают картину интерференции. В результате на инструментах остаются непродезинфицированные, как бы «холодные пятна». Чтобы избежать этого недостатка, приходится перемещать инструменты. Журнал «Бизнес-Уик», 1992. – № 1. – С. 44.

• Каким еще способом можно избавиться от появления «холодных пятен» при микроволновой стерилизации инструментов?
• Предложите другие способы стерилизации инструментов.

Занимательная экология, раздел факультативного курса

«Экология родного края».

(задания на функциональную грамотность)

Автор – составитель: учитель биологии

средней школы № 17 г.Костаная

Диконтий Марина Дмитриевна

1.На островах часто встречаются животные и растения нигде кроме данного острова не обитающие. Как может возникнуть такая ситуация? Приведите примеры. (Особи на суше могут скрещиваться с близкими видами, будет происходить смешение генофондов и межвидовые различия будут стираться, «континентальные» гибриды будут отличаться от «островных» особей. Примеры – виды, обитающие а Австралии и Новой Зеландии: ехидна; некоторые сумчатые млекопитающие).

2.Сильное цветение воды наблюдаемое в прудах и озерах часто сопровождается замором рыбы. Как вы объясняете это явление? ( «Цветение» воды — это образование в ней большого количества водорослей.

Возможные причины гибели рыб: водоросли фотосинтезируют и, помимо выделения кислорода, образуют органические вещества — O2 выделяется в атмосферу, а органика остается в воде — рыбам элементарно не хватает кислорода, они задыхаются; если поверхность водоема сильно, густо «зацвела», то придонные слои остаются совсем без кислорода и начинают идти процессы бескислородного окисления  — будут образовываться вещества, опасные для жизни рыб — сероводород H2S и аммиак  NH3; сами водоросли могут быть ядовиты для рыб)

3.Почему происходят массовые миграции животных? ( Миграции бывают двух видов: регулярные (сезонные) — связаны с питанием или размножением животных; нерегулярные (случайные).

Причинами случайных миграций могут быть вспышки численности вида (таким образом животные снижают внутривидовую конкуренцию) или природные катаклизмы (пожары, разлив реки, извержение вулкана и т.д.)

4.Какие связи существуют между грибами и насекомыми? ( Грибы могут служить питанием для некоторых видов насекомых; комменсализм

Комменсализм – это такая форма взаимоотношений между двумя видами, когда деятельность одного из них доставляет пищу или убежище другому (комменсалу). Иными словами, комменсализм – одностороннее использование одного вида другим без принесения ему вреда.

Яркий пример — грибы и насекомые могут использовать растения (древесину) — грибы разрыхляют древесину дерева гифами, а личинки насекомых могут поселиться в таком дереве. Насекомые могут переносить споры грибов на довольно далекие расстояния, способствуя их распространению).

5.Какую пользу могут получать растения от животных, которые их едят?

(Насекомые — опылители помогают половому размножению цветковых (покрытосеменных) растений; животные, питаясь плодами,  способствуют распространению семян; продукты жизнедеятельности животных служат удобрением для почвы, в которой живут растения (органическое питание)

6.На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, что бы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, дельфин. (Правило экологической пирамиды: с уровня на уровень переходит всего лишь 10%  энергии.

1. Данный дельфин весит 300 кг. Его питание — хищные рыбы (это консумент 3-го порядка). Т.е. его 300 кг веса — это 10% от  массы рыбы. Значит, масса хищных рыб должна быть 3000 кг.

2. Хищные рыбы питаются нехищными. Это консументы 2-го порядка. Масса нехищных рыб должна быть в 10 раз больше массы хищных (правило 10%), т.е. 30 тонн (30 000 кг).

3. Пищей нехищным рыбам служит фитопланктон  — это уже организм —продуцент! И его должно быть в 10 раз больше, т.е. 300 тонн (300 000 кг)

Получается, чтобы в море вырос дельфин массой 300 кг, нужно 300 000 кг планктона — в 1000 раз больше, чем вес дельфина!

7. У некоторых древесных растений молодые листья весной имеют красновато-фиолетовую окраску. Какое значение имеет такая окраска для растений в это время? ( Листья красноватой окраски лучше поглощают тепловые лучи Солнца и поэтому меньше страдают от весенних заморозков).

8.Родина сирени – Персия. В Карелии сирень хорошо растет, но осенью, когда другие деревья и кустарники сбрасывает листву, сирень продолжает стоять зеленая, с листьями. Почему сирень не сбрасывает листья одновременно с другими растениями? ( В Персии климат гораздо теплее, чем в Карелии и средней полосе России, поэтому там сирень долго не сбрасывает листья. Это качество передается по наследству. По этой причине даже не севере России сирень долго стоит с листьями).

9. На моховых болотах можно встретить хищное растение – росянку. Пищей росянки служат мелкие насекомые. При этом выделяется пищеварительный сок, и насекомое «переваривается», питательные вещества всасываются растением. Объясните, с чем связан такой способ питания? (Почва моховых болот очень бедна перегноем, поэтому растения получают мало органических веществ, в том числе содержащих азот. Соединения азота нужны для образования белков в организме. Росянка, «переваривая» животные белки, преодолевает, таким образом, белковый голод. Это своеобразное приспособление к условиям среды обитания).

10.Под пологом березы поселился еловый подрост. Какова судьба будущего леса? (Ель хорошо растет под пологом светолюбивой березы. Но в силу того, что ель долговечнее и выше березы, она (ель), в конце концов, перегонит березу по высоте и затенит ее. Таким образом, произойдет смена пород, и на месте березового леса вырастет еловый. Это может быть примером межвидовой борьбы «за место под Солнцем»).

11. В лесу в 2-3 раза меньше микробов, чем на лесосеке или большой поляне. Чем ближе к кронам деревьев, тем меньше микробов (в кедровом лесу, например, в одном куб. метре приземного слоя воздуха найдено 1 400 бактерий и спор плесневых грибов, а на высоте 1, 5 метра – всего 700). Как объяснить этот факт? (Ближе к кроне больше фитонцидов, выделяемых листьями и хвоей. Они губительно действуют на микроорганизмы. Отсюда вывод, чем больше деревьев с хорошо развитой кроной, тем чище и безопасней воздух).

12. На полянах и прогалинах ольшаников развивается хороший травостой. «Где ольха – там и трава» – гласит народная мудрость. Объясните это явление. (На корнях ольхи поселяются клубеньковые бактерии, способные фиксировать азот воздуха. С ольхой клубеньковые бактерии находятся в симбиотических отношениях. Почва около ольхи обогащена солями азота, что и способствует росту не только самой ольхи, но и густой трявяной растительности).

13.  Наименее устойчивы против газов и пыли сосна и ель; лиственница и лиственные породы – более устойчивы. С чем это может быть связано? ( Разная устойчивость к газам и пыли связана с продолжительностью жизни хвои и листьев).

14. Многоярусный смешанный лес с богатым подлеском (кустарниками) оказывает благоприятное воздействие на водный режим, в то время как однородный хвойный лес – скорее неблагоприятное. Почему? (В хвойном лесу корни развиваются в одних горизонтах. Опадающая хвоя покрывает всю поверхность почвы, такой лес плохо аккумулирует влагу, сравнительно велик поверхностный сток).

15. Отдельные экземпляры ели используются в производстве музыкальных инструментов: они имеют равнослойную древесину. В каких условиях могут вырасти такие ели? (Равнослойные годичные кольца образуются у ели только в очень густом еловом лесу).

16. Растения болот (клюква, багульник, пушица и другие) живут в условиях большой влажности, но, тем не менее, имеют ряд признаков растений засушливых мест обитания (например, мелкие, кожистые листья). Как можно объяснить такие особенности строения листьев растений болот? (Вода в болотах холодная, поэтому всасывание ее корнями затруднено. Следовательно, растение постоянно испытывает водное «голодание». (Подобное происходит со всеми растениями осенью, даже в условиях частых дождей). Листья для сокращения испарения у болотных растений мелкие, часто покрыты восковым налетом).

17. Для стимулирования роста дуба в высоту совместно с ним выращивают другие породы (подгон) или же в качестве подгона используют сами дубки, но часто посаженные. Какая особенность дуба учитывается при этом? Какое значение для человека имеет такой прием? (Дуб – светолюбив, он не выносит затенения сверху. При боковом же затенении боковые сучья отмирают, и дуб усиленно растет вверх. Формируется древесина высокого качества (без сучков).

18. В районах страны, где работают цементные заводы, в радиусе 30-ти километров плохо развиваются, а порой и гибнут растения, особенно в отсутствие дождей. Как можно объяснить причину гибели растений? (Цементный завод – сильнейший источник пыли. В результате оседания пыли на листья у растений затрудняются процессы дыхания и фотосинтеза – основных физиологических процессов, происходящих в зеленых растениях).

19. После сильного дождя можно наблюдать массовый выход дождевых червей на поверхность земли. Какова причина этого явления? (Дождевые черви дышат кислородом воздуха, проникающим между частицами почвы. Во время сильного дождя почва пропитывается влагой, и дыхание червей затрудняется).

20. Перед тем как выращивать сосновые деревья на бедных почвах и для быстрого восстановления хвойных лесов, английские ученые выращивают вместе с деревьями специальные грибы. Так же поступают и в Австралии при выращивании эвкалиптов. Какое это имеет значение? (Эти грибы опутывают корни деревьев своей разветвленной грибницей и помогают им усваивать питательные вещества из почвы, получая от дерева взамен органические вещества. Вот такой симбиоз).

21. Некоторые виды форелей живут в водоемах со слабо проточной водой, но метать икру уходят в быстро текущие реки. Можно ли разводить этих рыб в прудовом хозяйстве? Если да, то как? Если нет, то почему? (Можно при условии искусственного разведения. В быстро текущих реках в воде больше кислорода, поэтому при развитии икры необходимо создать такие условия (обеспечить аэрацию воды).

22. «Каждая птица – это, по сути дела, настоящий летающий зоопарк», – пишет английский ученый Шипли. Поясните мысль ученого. (На птицах паразитируют различные насекомые и животные: блохи, клещи, пухоеды, кожееды, паразитические черви и другие).

23. Опытные рыболовы летом пытаются ловить рыбу, такую как голавль, форель, хариус, у подветренного берега. Почему? (Ветер сдувает с кустов насекомых, которыми эти рыбы питаются).

24. Знаменитые французские исследователи Жак Ив Кусто и Филипп Кусто пишут: «когда вдоль кипящих жизнью кораллов скользит грозный силуэт акулы, это не вызывает паники среди рыб, они просто освобождают дорогу «господину» и внимательно следят за ним. Также ведут себя зебры и антилопы в африканской саванне на виду у льва. Можно подумать, что рыбы и зебры прошли одну школу, брали уроки жизни у одного учителя». Так ли это? (Да, это именно так. Этот учитель – Природа, которая наделила столь несхожие между собой существа единством жизненных проявлений. По поведению хищника животные улавливают степень опасности).

25. Опытные рыболовы знают, что плеск весел, стук по борту лодки отпугивает многих рыб, но громкий разговор на берегу рыб не беспокоит. Почему? ( Звуковая волна плохо проникает из воздуха в воду, колебания же воды и звук хорошо передается по толще воды, и легко улавливается рыбами).

На большой и красивой поляне каждую весну расцветало множество подснежников. Посмотреть на это чудо приходили звери, прилетали птицы со всех окрестностей, а насекомые там просто жили.

Однажды мальчик Миша забрёл на поляну. Он взглянул на неё и замер. Ему захотелось унести всю эту красоту с собой. Он набрал огромный букет и понёс домой. По дороге он встретил друзей, ребятам стало очень завидно, что у Миши был такой красивый букет. Они спросили, где он собрал такие прекрасные цветы. Миша был «добрым» мальчиком, он рассказал друзьям о поляне. Мальчики гурьбой побежали туда.

• Можно ли Мишу назвать «добрым» мальчиком?
• Почему лось заплакал?

27. Экологическая викторина.

Наша река Тобол является очень важным водным объектом для Костанайской области. И сейчас я вам предлагаю ответить на вопросы о нашей реке:

1. Какие экологические проблемы реки Тобол можете решить вы сами, без помощи взрослых?

2. Какая деятельность человека вредит нашей реке?

3. Какие рыбы обитали в водах нашей реки, но исчезли или стали редкими в результате деятельности человека?

4. Какие животные являются индикатором чистоты воды?

5. Что является индикатором загрязнения вод?

6. Какой вылов рыбы разрешается в нашей речке?

7. Какой вылов рыбы наносит ей непоправимый урон?

8. В какое время запрещён вылов рыбы?

Задания по функциональной грамотности на уроках биологии.

Гриб сигара дьявола – редкий экземпляр звездообразной формы. Выглядит как темно-коричневая сигарообразная капсула, раскрывается для выпускания спор. Данное действие сопровождается характерным свистящим звуком. Вы представляете себе гриб, который способен издавать звуки? Не слабые звуковые волны, различимые лишь при помощи специальных приборов, а вполне заметный свист, который слышит любой человек. Этот гриб называется сигарой дьявола, и в определенный момент своей жизни он способен свистеть. Сигара дьявола, или, как его еще называют, техасская звезда, имеет научное название Chorioactis geaster. Растут эти странные грибы лишь в двух местах на планете. Это американский штат Техас и японские острова Кюсю и Хонсю. Сигара дьявола — это именно американский вариант названия, а в Японии гриб называют кириномитаки. Гриб предпочитает селиться на старых пнях или отмерших корнях широколиственных пород деревьев. В Северной Америке он предпочитает селиться на вязах, а в Японии его можно встретить в лесах, где растут дубы Гриб был найден в 1893 году в

рис. Гриб сигара дьявола.

Оля и Ира поспорили, в какую группу относят грибы: к растенияи или животным. Ира рассказала, что существуют интересные грибы, которые больше похожи на животных. Вспомните и сравните признаки животных и растений. Что будет преобладать.

Распространённый в России гриб плазмодий умеет перемещаться, правда, медленно, со скоростью примерно сантиметр в час. На вид он напоминает полупрозрачный кусочек студня.

Гриб умеет передвигаться с места на место. Он использует так называемые «челночные перемещения». Его протоплазма постоянно перетекает сначала вперед, а потом назад. Ученые утверждают, что Физарум по уровню интеллекта близок к высшим из социально организованных насекомых (например, к муравьям). Слизевик может решать головоломки. Гриб способен самостоятельно находить выход из лабиринта и передвигаться к еде, выбирая для этого кратчайший из возможных путей. Кроме того, слизевик умеет просчитывать события. Ученые многократно помещали его в неблагоприятные условия (повышенная сухость и пониженная температура) с интервалом в 60 минут. Каждый раз гриб проявлял ответную реакцию. Но когда ученые прекратили издеваться над Физарумом, через 60-минут он всё равно отреагировал, хотя и продолжал находиться в благоприятных условиях.

. Используя данные таблицы, выясните какие организмы быстрее пройдут маршрут в 50 метров.

Во Франции и Италии еще с XV века распространен поиск растущих в лесу грибов с помощью поисковых собак и свиней. Грибы выращивают в США, Испании, Швеции, Новой Зеландии, Австралии и Великобритании. А в начале XXI века крупным производителем в мире стал Китай. Китайская разновидность дешевле, но ее качество ниже.

О каких грибах идет речь и почему используют животных для сбора.

Использование грибов в кулинарии оправдано не только великолепными вкусовыми качествами этого продукта, но и богатым химическим составом. В плодовых телах содержится много питательных веществ, которые необходимы для человека, а вегетарианцы заменяют ими мясо. Состав грибов немного варьируется в зависимости от вида. Минеральных веществ в продукте немного. Присутствуют калий, медь, железо, кальций, натрий, рубидий, олово, кадмий, молибден, хром, сера. В минимальных количествах входит в плодовое тело гриба и серебро. Хотя количество микроэлементов, входящих в химический состав грибов, невелико, но их хватает, чтобы человек получил более половины суточной нормы необходимых веществ

Используя таблицы, выберите несколько сортов грибов для приготовления питательного обеда. Обоснуйте свой выбор.