Buňky a tkáně lidského těla

• Stupeň vzdělávání: Druhý stupeň
• Věková skupina: 8. ročník
• Vzdělávací obor: Přírodopis/Biologie
• Tematický okruh: Biologie člověka
• Očekávané výstupy: určí polohu a objasní stavbu a funkci orgánů a orgánových soustav lidského těla, vysvětlí jejich vztahy
• Časová dotace: 2 vyučovací hodiny
  • Výuka: 90 minut
  • Příprava: 15 minut
• Klíčová slova: buňky, tkáně, orgány, orgánové soustavy, virtuální mikroskop, pozorování, popis, digitální kompetence, digitální technologie
• Pomůcky: počítače do dvojic / tablety, virtuální mikroskop Bionetwork, pracovní list
• Zdroje:
  • Virtuální mikroskop od Bionetwork – https://www.ncbionetwork.org/iet/microscope/
•  Potřebné vstupní znalosti a dovednosti: pokud je důležité zmínit, na co navazujeme
  • Oborové: Základní znalosti o stavbě buňky a tkání
  • Digitální: Základní ovládání počítače/tabletu a práce s internetovým prohlížečem

Vzdělávací cíle:

Hlavní cíl: Žáci porozumí uspořádání lidského těla od buněk přes tkáně a orgány až po orgánové soustavy.

Dílčí cíle:

• Žáci jsou schopni pojmenovat a nakreslit orgánové soustavy lidského těla.
• Žáci za použití virtuálního mikroskopu identifikují a popíší tkáně v rámci orgánu.
• Žáci kreslí a popisují buňky pozorované ve virtuálním mikroskopu.
• Žáci rozvíjejí digitální kompetence při práci s virtuálním mikroskopem a vyhledávání informací.

Přínos využití digitálních technologií / komentář z pohledu rozvoje DK: Výuková lekce rozvíjí digitální kompetenci žáků díky využití virtuálního mikroskopu, který umožňuje pozorovat buňky a tkáně způsobem, jenž by jinak nebyl možný. Žáci si také procvičí vyhledávání a zpracování informací z digitálních zdrojů.

Metodická poznámka: Tato aktivita kombinuje teoretické znalosti s praktickým pozorováním a popisem buněk a tkání. Je vhodné žáky nejprve seznámit s teoretickými základy organizačních úrovní lidského těla a poté přejít k praktické části s využitím virtuálního mikroskopu. Aktivitu lze rozdělit na dvě vyučovací hodiny, přičemž první hodina bude věnována teoretické části a druhá praktické části s virtuálním mikroskopem.

Popis vzdělávací aktivity:

Úvod (10 minut)

Představte téma lekce. Jako příklad využijte kostru člověka a ptejte se na funkce kosterní soustavy. Následně žákům položte dotaz, co je v případě kostry člověka jeden orgán. Odpovědí patrně bude název některé kosti. Poté se žáků zeptejte, co jsou dvě další základní organizační úrovně. Společně pojmenujte, co konkrétně znamená tkáň a buňka.

Práce s virtuálním mikroskopem (20 minut)

Načtěte si virtuální mikroskop https://www.ncbionetwork.org/iet/microscope/. Z dostupných preparátů člověka (human) vyberte kompaktní kost (Compact bone). Na příkladu tohoto preparátu žákům názorně předveďte práci s virtuálním mikroskopem. S využitím vhodného zvětšení zobrazte kostní tkáň a popište, co vše lze u této tkáně pozorovat.

Obr. 1: Kostní tkáň pozorovaná virtuálním mikroskopem, s viditelnými osteony, tvořícími základní stavební jednotky kostí – centrální kanálek a centrické lamely s kostními buňkami (osteocyty)

Autor díla: Jakub Holec

Následně si při detailnějším zvětšení ukažte kostní buňku (osteocyt).

Obr. 2: Kostní buňka v rámci kostní tkáně

Autor díla: Jakub Holec

Od orgánových soustav k buňkám (45 minut)

Rozdejte všem žákům pracovní listy, rozdělte je dvojic a každé dvojici přidělte počítač (případně tablet). Před chvílí jste si prostřednictvím virtuálního mikroskopu ukázali organizační úrovně kostry člověka. Nyní nechte žáky doplnit do pracovního listu informace ke kosterní soustavě: Nakreslí si dlouhou kost a s oporou učebnice popíší její stavbu. Následně s využitím virtuálního mikroskopu pozorují, zakreslují a popisují kostní tkáň a poté i jednotlivou kostní buňku.

Podobným způsobem žáci pracují s druhou stranou pracovního listu, jejímž tématem je trávicí soustava. Žáci zakreslí základní stavbu trávicí soustavy (s využitím učebnice), vybraný orgán (např. žaludek nebo střevo) a následně pomocí virtuálního mikroskopu pozorují buňky vnitřku žaludku (Simple Columnar Epithelium). Zakreslují a popisují pozorovanou tkáň a poté i jednotlivé buňky v rámci tkáně. Pozorujte tkáň společně s žáky a popisujte ji s nimi.

Obr. 3: Epitelové buňky vnitřku žaludku ve virtuálním mikroskopu

Autor díla: Jakub Holec

Obr. 4: Detail buňky vnitřní stěny žaludku člověka

Autor díla: Jakub Holec

Průběžně mapujte práci všech dvojic a v případě potřeby poskytněte žákům podporu.

 Reflexe a shrnutí (15 minut)

• Nechte dobrovolníky prezentovat jejich poznatky z pozorování tkání a buněk, a to včetně jejich kreseb.
• Nechte žáky popsat základní organizační uspořádání těla člověka zahrnující orgánovou soustavu až do úrovně jednotlivých buněk.

Zkušenosti s použitím materiálu ve výuce: Ve třídě, kde jsme lekci poprvé vyzkoušeli, jsme používali mobilní telefony, nicméně webová aplikace funguje lépe na počítačích než na mobilních zařízeních (mobilní telefony jsou proto spíše krajní varianta). Během výuky se vyplatilo modelovat práci na příkladu kostry člověka a žáky nechat postupně kreslit a popisovat nejprve jeden orgán (např. stehenní kost), poté kostní tkáň a na závěr kostní buňku. Vše průběžně zobrazovat pomocí projektoru. V rámci druhé soustavy pak žáci pracovali ve dvojicích s tím, že už věděli, co mají dělat. Mohl jsem se zaměřit na pomoc žákům, kteří ji potřebovali, nicméně většina pracovala již samostatně.