SPORT- ÉS TÁPLÁLATI TEST ENERGIA MÉRLEG

AZ ÁLLAMI OKTATÁSI INTÉZET SPORT- ÉS TÁPLÁLKOZÁSI ENERGIA KIEGÉSZÍTŐJE A biológia tantervének megvalósításához kiadott segédanyag, 8. tantárgyterület PL információ 7/2018

1. TARTALOM 8. tématerület: Sport és táplálkozás A test energiaháztartása 3 1.1 Előzetes megfontolások 3 1.2 A téma kettős oldala 4 1.3 A téma kettős oldalától az óratervezésig 6 2 Példaértékű sorozattervezés 15 2.1 A sorozattervezés és az alternatívák áttekintése 15 2.2 A lecke tervezés és kompetenciafejlesztés 17 3 Példaértékű tananyagok 18 3.1 Kompetencia-orientált tananyagok a sorozat tervezéséhez 18 4 Módszeres eset 47 4.1 WebQuest 47 Irodalomjegyzék 51 Szerzők 52

Didaktikai célok Az energiakoncepció továbbfejlesztése (energiatakarékosság és energiamérleg, energiahordozó és energiaáramlás, hatékonyság) A szerkezet-tulajdonság-funkció koncepció továbbfejlesztése az izomfunkció figyelembevételével a különböző rendszerszinteken (izom, izomrost és izomszálak) Az itt látható piktogram (2. ábra) mutatja a változást az ezen a területen lehetséges rendszerszintek. 2. ábra: A 8. téma piktogramszándéka 7

A hallgatók megtehetik. A TF8 tanulók tudományos koncepciókat használnak a problémák megoldására. eszközökkel, anyagokkal, folyamatokkal foglalkozni. Szerkessze a szakismereteket és hozzon létre magyarázó összefüggéseket. Tudományosan vizsgáljon, kísérletezzen. modell. reflektálni a tudományos ismeretekre vagy a tudományos ismeretek folyamatára. Szerezzen megfelelő információkat. Bemutatja és dokumentálja megfelelően és megfelelően a célközönség számára. érvelni és tudományosan megvitatni (szaknyelv). Szakismeretek kezelése Ismeretek megszerzése A kommunikáció sematikusan/modellként ábrázolja az izomsejtben az energia áramlását.Hozzon létre energiaegyensúlyokat, pl. B. a testsúlyhoz viszonyítva. alkalmazza az izomépítéssel és a sejtlégzéssel kapcsolatos ismereteket a teljesítmény fokozásának magyarázatához diétával és testmozgással. Határozza meg és alkalmazza az értékelési kritériumokat. Felismeri és megmutatja a cselekvési lehetőségeket. Osztályozza a tudományokat tudományosan és értékelje azokat (több szempontból). Az értékelés értékeli a testmozgást és az étkezési szokásokat azzal a céllal, hogy saját testét egészséges állapotban tartsa. 3. ábra: A speciális kompetenciák hozzárendelése a kompetencia területekhez 9

Alapvető energia fogalom Tématerületek 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 részfogalmak Az energiát nem lehet előállítani és megsemmisíteni. Az energiát energiahordozók segítségével szállítják. x x x x x x x x x Az energia megváltoztathatja a vivőt. x x x x A rendszer alapkoncepciója A rendszerek olyan elemekből állnak, amelyek anyagot, energiát vagy információt cserélnek egymással, és kölcsönhatásuk során egységként tekinthetők rá. Egy egyensúlyi rendszer egy új egyensúly felé haladva reagál a zavarokra. Az áramok erősségét az ellenállások befolyásolhatják. x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Alapfogalom Részecske-anyag/anyag Az anyagokat tulajdonságaik jellemzik. x x x x A kémiai reakció alapfogalma A kémiai reakciók során az anyagok átalakulnak. A kémiai reakciókat reakcióegyenletekkel írják le. A részecskék donor-akceptor reakciókban kerülnek átadásra. x x x x x x x x x Alapfogalom szerkezet-tulajdonság-függvény A szerkezet meghatározza a függvényt. x x x x x x x 4. ábra: Az alapfogalmak kidolgozása a Biológia 11 tanterv tantárgyterületein

TF 12 Géntechnika Az ember mint evolúciós tényező Emberi kép Stressz és betegség Ösztönös magatartás, tanulási magatartás TF 11 Fehérje bioszintézis TF 10 TF 9 Antropogén hatás a csírasejtek képződésére, megtermékenyítésre, embrionális fejlődésre TF 6 Hormonális szabályozás, evolúciós elmélet, kulcs és zár elvévé válás TF 7 Vegetatív idegrendszer TF 8 Szabályozás a doppingsejtek légzésének kontroll hurok modelljében, energiaellátás Táplálkozás és testmozgás TF 5 növények = termelői asszimiláció, C-ciklus disszimiláció, C-ciklusos sejtlégzés, fotoszintézis TF 3 TF 4 Fejlesztési sorozat: Keringési rendszerek, légzőrendszerek, szívtípusok TF 2 A sokféleség leírása egy ökoszisztémában A sokféleség magyarázata A természetes anyagok sokfélesége TF 1 5. ábra: Hivatkozások a tantárgyak között, kivonat a természettudományi tantárgyak tanterveiből, Biológia, 149. o. Jelmagyarázat: Nélkülözhetetlen hálózatépítés Jelentős differenciáló hálózatépítés Nyílirány emelkedő = TF követelmény Nyílirány csökkenő = TF létrehoz A Alkalmazási és hálózati lehetőségek Az így összekapcsolt tématerületek összekapcsolhatók a vezetõ vagy alkalmazott hálózattal. 14-én

Példaértékű sortervezés LO 1 Egyél valamit, hogy nagy és erős legyél TF 8 Sport és táplálkozás A test energiaháztartása 1. összefüggés Az étrendem összefüggései 2. Izmok és mozgás LO 2 Alapvető ételek a tesztpadon: A (teljes) búzaszem LO 2a Teljes kiőrlésű liszt és a fehér liszt Élesztő LO 2b A szünetekben történő étkezés befolyásolja a vércukorszint szabályozását LO 3 Mennyi ételre van szükségem? digitális média LO 3a Energiaellátó reakció a sejtben LO 4 Emberi erőgép Izomépítés LO 5 Izomösszehúzódás a modellben LO 5a Izomfájdalom a kontextusban 3 Sportbiológia LO 6 Az izomszerkezet és a szív- és érrendszeri funkciók adaptálása a sport edzésén keresztül LO 7 Edzés és életmód Képzési tervek együtt 6. ábra: Sortervezés (LE 1 – LE 7) és differenciálási javaslatok 16

2.2 Órák megtervezése és készségfejlesztés Az alábbi táblázatban a fejlesztendő készségeket a leírt tanulási egységekhez rendeljük hozzá. Általános szabály, hogy tanulási egységenként egy kompetenciának kell lennie. Megjegyeznek minden további gyakorlandó képességet is. Sortervezés A tanulók sematikusan/modellként mutatják be az izomsejtben az energiaáramlást.Hozzanak létre energiaegyensúlyokat, pl. B. a testsúlyhoz viszonyítva. alkalmazza az izomépítéssel és a sejtlégzéssel kapcsolatos ismereteket a teljesítmény fokozásának magyarázatához diétával és testmozgással. értékelje a testmozgást és az étkezési szokásokat saját teste egészségének megőrzése érdekében. K1 K2 K3 LE 1 LE 2 LE 2a LE 2b X X X X LE 3 LE 3a LE 4 LE 5 LE 5a X X X LE 6 LE7 X X X 7. ábra: A támogatandó kompetenciákhoz rendelt tanulási egységek a 8. téma területről X X X X 17

A tanulási termék bemutatása/megbeszélése: A tanulók differenciáltan mutatják be tesztterveiket és mérési eredményeiket. Megbeszélik a kontroll kísérlet szerepét, ugyanazokat a kísérleti körülményeket, mérési hibákat és az eredmények bemutatásának módját. Határozza meg a tanulási nyereséget: A megbeszélés után a hallgatók a teljes tudásmenetet kutatási protokollban mutatják be Hálózat és transzfer: Kritikusan kifejezi magát, hogy az élesztősejtekből nyert ismeretek átkerülhetnek-e az emberi testbe. Itt az alkalom, hogy modellkísérletekről beszéljünk: A modellnek magyarázó ereje van, de korlátai is vannak. 24.

Az LE 2a példamutató anyagai: M 2a.1: Az élesztő szén-dioxid-termelésének vizsgálata Kísérletek megtervezése Munkarend: Tervezzen meg egy kísérletet a következő hipotézis tesztelésére: Az élesztősejtek több széndioxidot képeznek teljes kiőrlésű liszttel rendelkező tápközegben, mint egy fehér liszttel rendelkező táptalajban egy bizonyos idő alatt. Te ebben a közegben nősz. Anyagdoboz (túlkínálattal): Kiválasztás: Kísérleti készülékek Kémcsövek (RG) különféle dugók Stopper Erlenmeyer-lombikok vagy különböző méretű gömblombikok Különböző méretű főzőpoharak Lufi Vonalzók kiválasztása: Mérőeszközök és reagensek Hőmérő Finommérleg Mérőhenger Fóliatoll Mérőhenger Mosóüveg Vízforraló mérőcső Ftalátmérő üveg * Tömlőminták és vegyszerek Élesztő szuszpenzió (c = 25 g/l) (száraz élesztő) spatula Teljes kiőrlésű liszt Búzakorpa Dextróz Fehér liszt Víz (szorítópalack) * A kockázatértékelés kötelező (lásd az online anyagot), dátummal, aláírással és rendelkezésre kell állni. DGISS-szel létrehozható. Bio_HR_TF8_LE2a 25

Utasítás az izomhús mikroszkópos vizsgálatához Anyag: izomhús (szelet vagy nyers sonka), szike, mikroszkóp, boncoló tű, mikroszkóp tárgylemez, fedőlap, szükség esetén csipesz Eljárás: Az izomhúsból éles szikével vágunk ki egy kis, vékony szeletet. Ezután egy csepp vízben helyezzük a tárgylemezre, egy boncoló tűvel kissé széthúzzuk, és fedőlappal borítjuk. Préselő készítményt úgy állítunk elő, hogy a boncoló tű hátulját finoman megnyomjuk a fedőlapon. Az iskolások mikroszkóp kamerával vagy saját okostelefonjukkal dokumentálhatják az eredményt (8. ábra). 8. ábra: Egy izomhúsból kifacsart készítmény mikroszkópos képe 400-szoros nagyítással.Az izomösszehúzódás vizsgálatakor a következő tanulási egységben elmélyíti ismereteit az izomépítésről. 33

Példaképek az LE 4-ből: M 4.2: Állóképek a Kraftmaschine Mensch filmből (megoldással) Munkarend: Leállítja az állóképek leírását az izmok felépítéséhez. Ehhez használja a tankönyvét. (A képek forrása: SWR Planet Schule) Az izom sok izomrost kötegből áll, amelyeket kötőszövet vesz körül. Ezeket az izmos bőr tartja össze. Az izomrostkötegek izomrostokból állnak. Az izomrostok olyan hosszú izomsejtek, amelyek a többi organellán kívül számos mitokondriummal rendelkeznek. Számos véredény vesz körül. Az izomrostokban az izomrostok találhatók, kétféle fehérjefonal. A fehérje szálakat aktin és miozin szálaknak nevezzük. Párhuzamosan vannak elrendezve, és szükségesek az izom összehúzódásához (összehúzódásához). Bio_HR_TF8_LE2a 34

Lehetséges tábla az 5. tanulóegység végén: A rendszer szintjei felépítik a szervsejt-molekula izom-ínjét, a csontot, az izomrostcsomót, a kötőszöveti izomsejtet, a mitokondriális izomrostot, a sejtmagot, az aktinszálat, a moininszálat, a szarkomeret, a Z-sávos aktint, a miozint, a miozin fejét, az ATP-t, a glükóz-összehúzódást. A szarkomer rövidítése: az aktinszál és a miozinszál egymás mellett csúszik ATP kötődik a miozinfejhez, a miozin kötődik az aktinhoz, az ATP ADP-re és P-re oszlik. A fájó izmok biológiai magyarázata. Az LE 5a példamutató anyagai: M 5a. 1: Impulzus Ouch, holnap fájó izmaim lesznek! A tanuló szájából: feltételezések kb. TÜNETEK: Izomfájdalom (mozgáskor és megérintéskor) Az izmok megmerevednek Bio_HR_TF8_LE5a Okok: Szokatlan megterhelés Az izmok túlzott mértékű használata A vér túlsavasodása Az izmok repedései MEGELŐZÉS vagy hasonló: Bemelegítés Alkalmazott edzés 38

1. alapvető építőelem: Elektronmikroszkóp kép a fájó izmokra ábra: Mikrotraumák Az aktin- és a miozinszálak (= Z csíkok) szabályos szerkezete megsemmisül. Az izomrostban vannak molekuláris sérülések (mikrotraumák). Ezek bemutathatók az elektronmikroszkóp képén (lásd a nyilakat). Tipp: Az 1. vagy 5. memóriamodul segít felismerni a megsemmisült struktúrákat. 2. alapkomponens: Alacsony oxigénellátás fájó izmok esetén Az izomsejteknek (= izomrostoknak) oxigénre van szükségük az ATP felépítéséhez. ATP szükséges a kontrakció felszabadításához. Az ellentétes izom összehúzódásával helyreáll az izomrost eredeti hossza. Ha hiányzik az ATP, sok izomrost összehúzódott marad. Ha az ellentétes izom most aktiválódik, és az izomrostok passzívan megnyúlnak, a szálak rugalmas struktúrái, az aktin és a miozin mikroszálai rendezetlenné válhatnak. Tehát az izomrostokon belül vannak mikroszkopikus sérülések, úgynevezett mikrotraumák. Bio_HR_TF8_LE5a 39

A tanulási termék bemutatása/megbeszélése: A tanulók az alátét és szükség esetén a kártyalapon található képek segítségével bemutatják eredményeiket. Az előadásokon megjelenő szakkifejezések a hatások hálózataként kapcsolódnak egy szabályozási sémához (12. ábra, M 6.4). 12. ábra: Lehetséges tanulási termék meghatározása: tanulási nyereség: Minden hallgató egy-három kérdésre válaszol, vagy egy-három feltételezésre hivatkozik az ötleteket kidolgozó fázisból. A szabályozási rendszerből kiválasztott kifejezéseket használ. Hálózatépítés és átvitel: Hálózati feladatokra példák találhatók az S 6.5 anyagokban. Az izomsejtek edzés által okozott változásai modellként bemutathatók a stop-motion filmben. A tanulók modellezhetik önmagukat, vagy előre definiált modellkomponenseket használhatnak. 42

Munkafeladat: Használja a bemutatott anyagokat stop-motion videó készítéséhez (max. Időtartam 1 perc), amely a) bemutatja az izom hipertrófia folyamatát az erőedzés során. b) az izmok alkalmazkodási tüneteit szemlélteti állóképességi edzéssel. Anyagok: - Gumi tömlő a szálköteg korlátozásához - Építőipari papír, barna, zöld, rózsaszín, fehér - Menet (piros, fehér) - Filctoll (kék, piros) - Okostelefon vagy táblagép - StopMotionStudio alkalmazás - Állvány szorítóhüvellyel és tartóval Tippek a videó sikeréhez: Feszültség Helyezze okostelefonját/táblagépét állványba, akkor semmi sem fog megremegni. Vegyünk egy fehér, sík felületet, és győződjünk meg arról, hogy a forgatandó terület jól meg van világítva (világos, árnyékok nélkül). Kis lépéseket tesz, d. H. csak apró részleteken változtat. Készítsen sok egyszeri felvételt. Hagyja, hogy a többi diák megnézze a videódat: Megértik, milyen információt akarsz átadni vele? Szükség esetén optimalizálja a videót egy utómunka során. Bio_HR_TF8_LE6 44