1. Назначение
Пособие предназначено для использования в качестве демонстрационного материала при изучении курса биологии в разделе «Животные» на уроках по темам:
- Внутренние органы рыб
- Внутреннее строение земноводных
- Особенности внутреннего строения пресмыкающихся
- Нервная система, органы чувств и поведение птиц
- Нервная система, органы чувств и поведение млекопитающих.
Возможно использование пособия при изучении нового материала, а также для проверки знаний учащихся.
2. Комплектность и устройство
В комплект входят:
- модель мозга рыб (рис. 1) – 1 шт.,
- модель мозга земноводных (рис. 2) – 1 шт.,
- модель мозга пресмыкающихся (рис. 3) – 1 шт.,
- модель мозга птиц (рис. 4) – 1 шт.,
- модель мозга млекопитающих (рис. 5) – 1 шт.,
- подставка – 5 шт.,
- стержень – 5 шт.,
- руководство по эксплуатации с методическими рекомендациями – 1 шт.
Комплект состоит из 5 моделей головного мозга позвоночных животных. Модели демонстрируют внешнее строение головного мозга перечисленных позвоночных. Модели неразборные, изготовлены из гипса и снабжены пластмассовыми подставками. Расположение моделей на подставках соответствует естественному положению головного мозга в черепной коробке.
При разработке моделей был применен метод цветового кодирования. Для удобства на моделях отделы мозга обозначены контрастными цветами и пронумерованы
1 – желтый – передний
2 – зеленый – средний
3 – розовый – мозжечок
4 – красный – продолговатый
5 – синий – промежуточный
6 – эпифиз
7 – белый – черепно-мозговые нервы.
Фиолетовым цветом обозначены обонятельные доли.
3. Методические рекомендации
Рекомендуется использовать данное пособие в комплексе с другими наглядными средствами обучения: печатными пособиями (модель-аппликация «Эволюция важнейших систем органов позвоночных животных»), слайд-альбомами, видеофильмами.
Использование комплекта моделей существенно облегчает процесс усвоения материала учащимися. При изучении нового материала данный комплект позволяет не только демонстрировать строение головного мозга хордовых, но дает учащимся возможность самостоятельно сравнивать соответствующие отделы головного мозга у различных классов позвоночных, устанавливать причинно-следственные связи и делать выводы о произошедших эволюционных изменениях и приспособляемости к условиям обитания.
4. Материалы для учителя
Головной мозг позвоночных
Позвоночные животные (их также называют «хордовые» и «черепные») отличаются более высоким уровнем развития, чем беспозвоночные. У позвоночных из передней части нервной трубки образуется головной мозг, а из остальной части – спинной мозг. Формирование головного мозга позвоночных начинается с образования трех первичных мозговых пузырей, которые в дальнейшем образуют различные отделы головного мозга. В головном мозге позвоночных различают следующие отделы: передний мозг, промежуточный мозг, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг.
Передний мозг позвоночных имеет парные утолщения – полушария. В них находятся программы самого сложного инстинктивного поведения, с которыми связаны память, обучение и рассудочная деятельность.
Промежуточный мозг отвечает за такие психические реакции как боль, страх, аппетит; некоторые виды памяти, терморегуляцию, водный обмен, рост, развитие, размножение, линьку, миграции и другие сезонные явления.
В среднем мозге объединяется информация, получаемая органами чувств. Он отвечает за простые мотивированные действия, сон и бодрствование.
Мозжечок играет ведущую роль в поддержании равновесия тела и координации движений, отвечает за сохранение позы животного и тонуса.
Продолговатый мозг управляет такими жизненно важными действиями животного как дыхание, кровообращение, пищеварение и пр.
В прогрессивном эволюционном развитии головного мозга позвоночных в ряду от рыб до млекопитающих можно выделить следующие тенденции:
- увеличение общего объема мозга, особенно переднего,
- дифференцирование высших мозговых центров, обеспечивающих согласованную работу органов, всего организма и сложного поведения,
- развитие коры головного мозга, где сосредоточены высшие центры,
- появление, развитие или наоборот редукция тех или иных ядер головного мозга, регулирующих различные системы животных в зависимости от их функциональной активности.
У рыб наиболее развиты следующие отделы головного мозга: средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг. Передний мозг у них небольшой, полушария развиты слабо. Все это свидетельствует о главенствующей роли безусловных рефлексов в поведении рыб.
У земноводных передний мозг увеличивается, становится возможным различить в нем два вздутия – большие полушария. Мозжечок, напротив, у них развит слабее, чем у рыб. Это связано с тем, что земноводным не требуется в такой степени развитая координация движений, так как и в воде и на суше их движения довольно однообразны. Кроме того, тело амфибий прижато к земле, и им не приходится поддерживать равновесие.
У пресмыкающихся увеличиваются все отделы головного мозга и в его строении происходят серьезные изменения. Передний мозг становится значительно крупнее среднего, четко обособляются оба полушария, на их поверхности появляется тонкая кора головного мозга, состоящая из серого вещества. В сравнении с земноводными, у пресмыкающихся мозжечок развит сильнее. Это связано с более подвижным образом жизни и значительным разнообразием их движений.
У птиц головной мозг становится еще крупнее, чем у рассмотренных выше позвоночных. Однако кора головного мозга пока развита слабо. Особенно увеличивается передний мозг. Хорошее развитие полушарий связано со сложным поведением птиц (они добывают корм и избегают опасности, строят гнезда и ухаживают за потомством, мигрируют и прочее). Кроме того, у птиц быстро вырабатываются условные рефлексы. Также птицы способны к экстраполяции, то есть к распространению (переносу) выводов, сделанных в ходе наблюдения, с части объектов или явлений на всю совокупность этих объектов и с прошлого опыта на будущие события. Например, вороны обычно не боятся людей, но, увидев, как мальчишки дерутся палками или бросают ими в животных, впредь будут их опасаться.
Особенность строения головного мозга птиц – крупный, хорошо развитый мозжечок, имеющий складчатое строение. Это связано со сложностью движений птиц, особенно с сохранением равновесия и координацией во время полета.
Сильно развитые зрительные доли среднего мозга соответствуют отличному зрению птиц (зрение некоторых хищных птиц в 8 раз острее, чем зрение человека). Обонятельные доли, напротив, у большинства видов развиты слабо.
У млекопитающих головной мозг наиболее развит. При наличии тех же отделов, объем его сильно увеличивается. Соответственно, у низших млекопитающих объем мозга меньше, чем у высших.
У млекопитающих наиболее развит передний мозг, имеющий крупные полушария. В связи с необходимостью помещаться в черепной коробке, он имеет изогнутую форму. У млекопитающих с относительно простым поведением полушария гладкие, а у тех, кто отличается сложным поведением (хищные и приматы), полушария имеют многочисленные борозды, складки и извилины, дополнительно увеличивающие поверхность.
Передний мозг развивается за счет разрастания и утолщения коры, с которой связано сложное произвольное поведение, память и рассудочная деятельность. У человека, обладающего наиболее развитой корой полушарий переднего мозга, там располагаются высшие центры речи и второй сигнальной системы.
Мозжечок у млекопитающих крупнее, чем у пресмыкающихся, что связано со сложностью и разнообразием движений, а также сложными позами. Но при этом он (мозжечок) меньше чем у птиц, так как млекопитающим не требуется такая высокая степень координации движений, которая необходима птицам во время полета. Зрительные, слуховые и обонятельные доли достаточно развиты.
Примерные вопросы для обсуждения:
- Перечислите отделы головного мозга. Какую роль выполняет каждый отдел?
- Определите тенденции эволюционного развития головного мозга позвоночных.
- Сравните модели головного мозга рыб и земноводных. Как объяснить причины возникновения различий?
- Как связаны особенности строения головного мозга пресмыкающихся с наземным образом жизни?
- Какие особенности среды обитания и образа жизни повлияли на строение головного мозга птиц?
- Назовите отличительные черты строения головного мозга млекопитающих? В связи с чем возникли данные отличия?
5. Условия эксплуатации и хранения
Комплект моделей необходимо беречь от ударов. Хранить комплект следует в сухом отапливаемом помещении.
1. Назначение
Пособие предназначено для использования в качестве демонстрационного материала при изучении курса биологии в разделе «Животные» на уроках по темам:
- Внутренние органы рыб
- Внутреннее строение земноводных
- Особенности внутреннего строения пресмыкающихся
- Нервная система, органы чувств и поведение птиц
- Нервная система, органы чувств и поведение млекопитающих.
Возможно использование пособия при изучении нового материала, а также для проверки знаний учащихся.
