| Фамилия, Имя, Отчество | Ястремская
Светлана Ивановна |
| Регион, Населенный пункт | Тверская обл., ЗАТО Озерный |
| Название учреждения | МБОУ СОШ №2 |
| Ваша должность | Учитель физики |
| E-mail для обратной связи | [email protected] |
Тема: «Экологизация как одно из направлений гуманитаризации преподавания курса физики».
Ястремская Светлана Ивановна
учитель физики
средняя школа №2
ЗАТО Озерный Тверской области
Образование высшее – Минский государственный педагогический институт им. А. М. Горького, 1983 г., по специальности физика. Учитель высшей квалификационной категории, педагогический стаж 28 лет. Работаю в профильных классах, уже два года участвую в эксперименте по внедрению сетевого взаимодействия школ.
2012 год
Содержание…………………………………………………………………. 2
Введение……………………………………………………………………... 3
1 модуль. Что понимают под гуманитарным потенциалом курса физики…………….4
2 модуль. Ядро содержания общего физического экологического образования…….5
3 модуль. Систематизация экологического материала в курсе физики 7 – 9 классов основной школы (на основе использования учебников физики А. В. Перышкина, Е. М. Гутник (7класс), А. В. Перышкина (8-9класс) )………………………………………………………….7
4 модуль. Систематизация экологического материала в курсе физики 10 – 11 классов средней общеобразовательной школы (на основе использования учебников Г.Я. Мякишева и Б.Б. Буховцева)…………………………………………………………………………………….11
Заключение……………………………………………………………………………….…13
Литература…………………………………………………………………………………..15
Приложения…………………………………………………………………………………15
Введение.
Актуальность:
1) диктуемое жизнью ускорение научно-технического процесса неизбежно привело к ориентации школьной физики прежде всего на технические проблемы; физика «заболела» технократизмом;
2) разобщенность школьных предметов, убеждения, что предметы можно четко разделять на «гуманитарные» и «негуманитарные», поэтому все согласны, что без знания литературы и истории невозможен культурный человек, но полагают, что культурный человек вполне возможен без знания физики и математики;
3) физика как главная теоретическая база современной техники и технологии несет ответственность за возникновение многих экологических проблем и в то же время разрабатывает эффективные методы их успешного решения.
Под экологическим образованием понимается процесс обучения, воспитания и развития, направленный на формирование общей экологической культуры, экологической ответственности за судьбы своей страны и близких людей, планеты в целом. Экологическая ответственность связана с такими качествами личности, как самоконтроль, умение предвидеть ближайшие и отдаленные последствия своих действий в природной среде, критическое отношение к себе и другим, добровольное, свободное соблюдение моральных требований, связанных с бережным отношением к природе.
Цель:
1. Усиление гуманитарной направленности физики, активное использование ее огромного гуманитарного потенциала.
2. Развитие у школьников ответственного отношения к окружающей среде, убежденность в необходимости природоохранительной деятельности, что соответствует общественно-политическим целям и социально-экономическим возможностям общества.
Задачи:
1. Формирование целостного отношения к природе (источник ресурсов, среда жизни человека, средство эмоционального, интеллектуального развития личности).
2. Воспитание чувства любви к природе, Родине, земле как уникальному объекту Вселенной – носителю человеческой цивилизации.
3. Пробуждение чувства тревоги и гражданской ответственности за состояние природы земли.
4. Ответственность за свое и других людей здоровье как личную и общественную ценность.
Принципы:
1. Гуманизация: отражает идею формирования нового типа мышления, ориентированного на сохранение жизни на Земле, на обеспечение достойных человека условий существования без ущерба природной среде, на развитие экологически целесообразной деятельности людей; предполагает развитие гуманных черт личности – доброты, отзывчивости, сострадания, гражданской ответственности.
2. Интеграция: воплощает взаимосвязь философских, естественнонаучных, политических, экономических, правовых, нравственных и практических аспектов экологического образования.
3. Взаимосвязь знаний и практической деятельности: содержательная сторона тех или иных действий должна основываться на естественнонаучных и общественно-гуманитарных знаниях, на умениях применять соответствующие знания на практике, в данном случае – для анализа состояния окружающей среды и определения мер улучшения экологической ситуации.
4. Принцип совместного раскрытия глобальных, государственных и краеведческих факторов среды: направлен на формирование целостного представления о причинах возникновения экологических бедствий разного масштаба, на понимание их динамики; реализация связана со всемерным учетом местных условий, с анализом экономики своего региона и его производственной базы, порождающих экологические проблемы.
5. Непрерывность и систематичность: организация экологического образования на всех этапах школьного обучения и его преемственность на этих этапах, т.е. разработку системы экологических знаний на каждом этапе обучения.
1 модуль.
Что понимают под гуманитарным потенциалом физики?
Гуманитарный потенциал физики включает:
Во-первых: нравственное начало, которое связывают с понятиями «правда фактов», «правда суждений». Физика имеет дело с истинами, не зависящими от моды, традиций, авторитетов. Вспомним: «Платон мне друг, но истина дороже» (Аристотель).
Во-вторых: мировоззренческое начало, связанное с пониманием того, как устроен и как развивается мир, каково место человека в нем. Именно физика исследует «первоначало вещей» и «первопричины явлений», рассматривает принципиальные вопросы о роли исследователя, методах познания мира.
В-третьих: эстетическое начало, связанное с пониманием красоты мира через его единство и гармонию и, как следствие, обострением чувства прекрасного.
В-четвертых: гражданское начало, связанное с воспитанием чувства личной сопричастности всему происходящему в мире, личной ответственности за будущее этого мира. Понимание законов природы – необходимое условие пробуждения желания считаться с этими законами, учитывать их в практической деятельности. Не зная законов природы, трудно предвидеть возможные последствия антропогенной нагрузки на природу.
В-пятых: атеистическое начало, связанное с пониманием того, что мир развивается по объективным законам, что в нем нет места «потусторонним явлениям».
2 модуль.
Ядро содержания общего экологического образования составляют
4 основных блока:
1. Понятие классической экологии биологических систем и глобальной экологии (законы функционирования биосферы, в частности представление о мировых константах окружающей среды, обеспечивающих жизнь на планете, о круговороте веществ и потоках энергии, границах допустимого воздействия на биосферу, глобальных проблемах загрязнения и защите среды от разрушения).
2. Знание и ценностные ориентации, связанные с экологией человека.
3. Основные положения социальной и исторической экологии (несоизмеримость темпов роста естественной эволюции природы с темпами развития человеческого общества, экологизация всех сфер народного хозяйства, о технических правовых экономических аспектах этого вопроса).
4. Экологические обобщения философского уровня, базирующиеся на рассмотрении природы с трех точек зрения:
а) как единственной «привычной» в эволюционном плане среды обитания человека, обеспечивающей его оптимальное психофизиологическое состояние;
б) в качестве источника ресурсов и средств труда;
в) как фактор интеллектуального, нравственного и эстетического развития человека.
Схема экологической ситуации, показывающей вторжение
в природную среду человека
Система традиционных и новых ценностей
| Традиционные | Мир как источник удовлетворения потребностей человека. Мера вещей – человек и его нужды. Ценность природы в её пользе. Технократический расчет. |
| Новые (экологические) | Человек – часть природы. Мера вещей – уникальность жизни. Природа и культура как универсальные ценности. Мера устойчивости природы – согласование потребностей с возможностями. |
Технология
1. Гуманно-личностный подход: иду в системе образования физики не от учебного предмета к ребёнку, а от ребёнка к учебному предмету; исхожу от тех возможностей, которыми располагает ребёнок с учётом потенциальных возможностей, которые необходимо развивать, совершенствовать и обобщать.
2. Педагогика сотрудничества, объединение, интеграция школьных дисциплин (приложения).
3. Система развивающего обучения с направленностью на развитие творческих качеств личности: включение основных и доступных учащимся типов проблем, характерных для определённой темы уроков (например: приложения 1-6).
4. Коллективное творческое воспитание через диалог всех возникающих точек зрения с учетом социальной направленности деятельности учащихся.
5. Проблемный подход в обучении, направленный на формирование абстрактного мышления, связь теории с практикой (систематизация экологического материала в курсе физики).
6. Индивидуализация и дифференциация обучения, направленная на достижение школьниками базового уровня и в то же время позволяющая выявить наиболее одаренных детей.
7. Технология саморазвивающего обучения, обеспечивающая защищённость и самоопределение в ходе групповой работы.
Экологизация школьного курса физики позволит сформировать у учащихся представления:
- о взаимосвязи явлений в природе и их изменении под влиянием антропогенной деятельности;
- о механизме антропогенного воздействия на природные явления и физических методах моделирования и прогнозирования результатов этого воздействия;
- о роли физики в совершенствовании существующих и создании альтернативных технологий на основе рационального использования природных ресурсов;
- о физических методах защиты окружающей среды от загрязнений выбросами техносферы и быта;
а также – умения:
- наблюдать природные явления, оценивать влияние на них антропогенного фактора;
- измерять параметры состояния среды;
- определять характеристики процессов в окружающей среде;
- делать выводы и принимать решения.
Для физики представляет интерес составляющая, связанная с изменением природных процессов.
В качестве ориентира по введению в физику вопросов с экологическим содержанием можно воспользоваться списком проблем, находящихся на стыке физики, техники и экологии.
- Значение физики как основы технических наук и современной научно-технической революции, инструмента познания и освоения окружающего мира.
- Физика атмосферы, гидросферы и литосферы и влияние антропогенного фактора на процессы в этих системах.
- Обмен энергией в системе Земля – Космос.
- Энергетика биосферы. Круговороты вещества в природе. Распределение материи и энергии в трофических цепях.
- Физико-экологические аспекты энергетики, производства, транспорта.
- Истощение природных ресурсов – стимул к развитию новых направлений в науке и технике.
- Физика процессов в биосистемах и их нарушение внешним воздействием.
- Физические методы наблюдения за параметрами окружающей среды.
- Физические основы действия очистных сооружений и методов переработки вторичного сырья и отходов.
- Математическое моделирование природных процессов.
- Прогнозирование изменений в окружающей среде с помощью математических моделей и ЭВМ.
3 модуль
Систематизация экологического материала в курсе физики 7-9 классов
основной школы (на основе использования учебников физики
А. В. Перышкина, Е. М. Гутник (7класс), А. В. Перышкина (8-9классы)).
| Вопросы курса физики | Экологический материал | |
| 1.Механическое движение. Скорость. 2. Инерция. 3. Плотность вещества. 4. Явление тяготения. Сила тяжести. 5. Сила упругости. 6. Сила трения. 7. Работа и мощность. Энергия. КПД. 8. Строение вещества. Диффузия. 9. Притяжение и отталкивание молекул. 10. Давление твердых тел, жидкостей и газов. | VII класс Зависимость выброса вредных веществ от скорости движения транспорта. Принцип действия устройства для очистки газа от частичек пыли. Разделение мусора на составляющие при его утилизации. Использование различной плотности вещества в работе очистных сооружений. Выпадение вредных частиц пыли и дыма из атмосферы на землю и его возможные последствия. Деформация плодородного слоя почвы тяжёлыми сельскохозяйственными машинами. Вред от посыпания наледи песчано-солевой смесью (гибель придорожной растительности, разъедание автомобильных шин, обуви, коррозия трубопроводов). Использование различий в коэффициенте трения для различных веществ при разделении смеси. Мощность, КПД и экологическая безопасность различных механизмов (сравнительный анализ). Способы увеличения полезной работы и КПД. Перспективы использования безотходных и возобновляемых источников энергии. Распространение вредных веществ в природе. Загрязнение воздуха в крупных городах. Опасность неправильного применения и хранения ядохимикатов, минеральных удобрений. Использование твердых оболочек для утилизации вредных отходов производства. Очистка жидкости за счет диффузии через пористую перегородку, пропускании выбросов через несплошные тела. Понятие о ПДК – предельно допустимой концентрации вещества, контроль за состоянием окружающей среды (измерение концентрации веществ и сравнение с ПДК). Влияние на жизнь водоёма нефтяной плёнки на его поверхности. Несмачиваемость оперения водоплавающих птиц водой и смачивание его нефтью. Давление на почву тракторов (тяжёлых типа К-700 и лёгких колёсных). Достоинства порошковой металлургии в сравнении с литейным производством. Использование гидравлического пресса. | |
| 11. Сообщающиеся сосуды Шлюзы. Водопровод. 12. Атмосфера земли. Атмосферное Давление. 13. Плавание тел. Воздухоплавание. 14.Энергия. Закон сохранения энергии. 1. Тепловое движение. Внутренняя энергия и Способы её изменения. Виды теплообмена. | Понижение уровня грунтовых вод при добыче полезных ископаемых открытым способом. Нарушение природного равновесия при строительстве каналов. Последствия «поворота рек». Уменьшение запаса пресной воды на земле; необходимость её экономии. Изменение состава атмосферы под действием антропогенного фактора (на примере конкретных производств). «Озоновая дыра» и её последствия. Рассеивание выбросов в верхних слоях атмосферы. Особенности распространения выбросов при циклонах и антициклонах. Экологические проблемы освоения мирового и воздушного океанов. Вред, наносимый природе при сплаве древесины по рекам. Экологически пагубные последствия судоходства: разрушение берегов, оглушение рыбы, загрязнение водоемов и др. Экологические катастрофы, обусловленные авариями нефтяных танкеров – разрушение озонового слоя атмосферы. Экономическая неэффективность и экологический вред сельскохозяйственной авиации. Использование аэростатов. Экологичность аэро- и гидроэнергии; рациональное использование гидроресурсов; экологические требования к ГЭС; перспективы развития гидроэнергетики; достоинства и недостатки ветроустановок; перспективы их использования. (Приложение 1). VIII класс Теплообмен и климат на Земле. Защита от высоких и низких температур. Асфальт улиц, каменные и бетонные здания как дополнительный источник тепла в городе. Использование вертикального озеленения (нагрев уменьшается в 10 раз). Предохранение почвы от промерзания за счет улучшения снегораспределения. Использование | |
| 2. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость. 3. Плавление и отвердевание. 4. Испарение и конденсация. 5. Удельная теплота сгорания топлива. Тепловые двигатели. 6. КПД тепловых двигателей. 7. Электризация тел. Электрический заряд 8. Электрический ток. Источники тока. 9. Электрическое поле. 10. Работа и мощность тока. 11. Магнитное поле. 12. Световые явления. Отражение и прелом- ление света. 1. Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. 2. Механические колебания и волны. 3. Звуковые волны. Шум. 4. Строение атома. Радиоактивность. 5. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. | солнечной энергии в гелиостанциях, солнечных печах, сушилках. Образование конвекционных потоков в промышленных зонах. Механизм рассеивания выбросов с помощью высоких труб. Экологические проблемы водяного отопления. Теплоизоляция в быту и технике как метод сбережения энергоресурсов. «Парниковый эффект» на Земле и возможные последствия его усиления. Явления, связанные с большой удельной теплоёмкостью воды: равномерность климата вблизи больших водоёмов, нарушение микроклимата при мелиорации, обильный полив перед заморозками, «отопление» Европы тёплым течением Гольфстрим. Влияние засоленности воды на температуру льдообразования. Лёд на земле и в океане. Айсберги и проблема обеспечения пресной водой. Экологические аспекты литейного производства. Круговорот воды в природе, образование облаков, искусственное вызывание осадков, борьба с градом. Последствия нарушения микроклимата. Приёмы сохранения влаги в почве. Осадки в городе. Загрязнение окружающей среды продуктами сгорания. Сравнение по экологической ценности различных видов топлива. Необходимость перевода транспорта на газовое топливо и электродвигатели. «Парниковый эффект» и его последствия. «Тепловая шапка» над крупными городами. Использование энергии рек, ветра, солнца, подземных горячих вод. Роль повышения КПД теплового двигателя для улучшения взаимодействия техники с природой. Способы повышения КПД (уменьшение потерь тепла от конвекции, использование тепла уходящих газов, нагретой воды и др.) Различные проявления статического электричества. Принцип действия электрических фильтров. Биологическое действие электрического тока, лечение током и защита от него; ценность применения фотоэлементов и термоэлементов, солнечных батарей и термоэлектрогенераторов с точки зрения охраны природы; электротранспорт, его экологическая характеристика. Проблема утилизации гальванических элементов. Атмосферное электричество, его проявление и влияние на человека. Электростимулирование жизнедеятельности семян и растений. Принцип действия электрических плавильных печей, их достоинства и экологическая безопасность. Очистка металлов в печах электрошлакового нагрева. Лампа накаливания и её преимущества по сравнению с газовым освещением. Влияние магнитных полей на живые организмы. Магнитные бури и самочувствие человека. Электромагнитные фильтры. Солнечное излучение как экологически чистый источник энергии, возможность его использования. Зависимость отражательной способности поверхности от вида объекта отражения. Применение законов отражения света в устройстве приёмников солнечного излучения. Биологическое действие солнечного излучения, его польза и вред для человека. Изменение прозрачности атмосферы под действием антропогенного фактора, его экологические последствия. Дефекты зрения и их устранение ( Приложение 2). IX класс Физические процессы, сопровождающие работу реактивного двигателя и загрязняющие окружающую среду (выброс газов, нагревание, шум и др.); роль космических аппаратов в контроле за состоянием атмосферы; обнаружение с помощью космической техники грозных явлений природы (ураганов, пожаров, извержений вулканов и т.д.); развитие космической техники и технологии; охрана космоса. Вибрации в природе и технике. Вредное и полезное действие вибраций. Влияние звуковых волн на биологические объекты. Шум и борьба с ним. Влияние городского шума на продолжительность жизни. Использование живой природы для защиты от шума. Применение звуковых и ультразвуковых волн для очистки воздуха от пыли. Разрушение озонового слоя сверхзвуковыми самолетами. Естественная и искусственная радиоактивность, действие радиации на человеческий организм и неживую природу, защита от неё, излучение, возникающее при ядерных реакциях, и действия их на природную среду. Естественное электромагнитное поле и его влияние на человека; антропогенное электромагнитное поле и его опасные эффекты (нагрев металлических крыш в домах, искры в металлической арматуре внутри зданий, блуждающие токи в трубах водопроводов, болезненные явления у людей и животных); использование микроволн (микроволновые печи, радио- и телестанции, радиолокаторы, сотовая связь и т. д.)( Приложение 3). | |
4 модуль
Систематизация экологического материала в курсе физики 10 – 11 классов
средней общеобразовательной школы (на основе использования учебников
Г.Я. Мякишева и Б.Б. Буховцева).
| Вопросы курса физики | Экологический материал |
| 1. Основы молекуляр- но – кинетической тео- рии 2. Насыщенный и ненасыщенный пар. Влажность воздуха. 3. Критическая температура. 4. Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярность. 5.Основы термодинамики. КПД теплового двигателя. 6. Электрическое поле. 7. Электрический ток в электролитах. 8. Электрический ток в полупроводниках. 9. Электрический ток в газах. | Распространение различных веществ в атмосфере путем диффузии; зависимость степени загрязненности атмосферного воздуха от высоты; изменение теплового баланса Земли в связи с изменением температуры в результате загрязнения атмосферы. Температура – главный экологический фактор. Образование тумана. Влияние загрязненности атмосферы на цвет тумана. Городской туман, смог. Полезный и вредный туман. Экологические требования к производствам, использующим пары различных веществ. Влажность воздуха – другой важный экологический фактор, сильно влияющий на жизнедеятельность организмов. Очистка жидкости от примесей при её нагревании и переходе составляющих в критическое состояния. Поверхностное натяжение воды как важный физический параметр природы; негативные последствия загрязнения водоемов нефтяными и другими отходами для водоплавающих птиц и других обитателей. Плохая смачиваемость торфяных полей, что вызывает ветровую эрозию. Использование флотации для разделения частиц при очистке. Боронование – известный агротехнический приём регулирования водного режима почвы. Диапазон температур в природе; влияние температуры на биосферу; тепловые двигатели – косвенные источники загрязнения атмосферы; состав и токсичность выхлопных газов, зависимость их количества от мощности двигателя; тепловой баланс земли и влияние его на климат; защита воздуха от загрязнения, способы повышения КПД теплового двигателя. Атмосферное электричество, его проявление и влияние на человека. Значительное повышение ионизации воздуха в результате деятельности человека. Опреснение солёной воды. Использование зависимости начала электролиза от величины напряжения при разделении веществ в смеси в электролите. Использование электролиза для очистки сточных вод от твёрдых примесей методом электрофлотации. Экологические преобразователи внутренней и световой энергии в электрическую (полупроводниковые приборы); использование энергии Солнца. Ионизация атмосферного воздуха; понятие об электрофильтрах. Получение чистых металлов из их оксидов в электрических дуговых печах (более экологически чистый способ). Способы увеличения |
| 10. Магнитное поле. Магнитные свойства вещества. 1. Производство, передача и использова- ние электрической энергии. 2. Электромагнитные волны. 3. Электромагнитные излучения разных диапазонов длин волн. 4. Световые кванты. Действия света. 5. Состав ядра атомов. Испускание и поглощение света атомом. Спектральный анализ. 6. Радиоактивность. Ядерные реакции: L-, B-, J- излучения. 7. Радиоактивные прев ращения. Изотопы. По- лучение радиоактивных изотопов и их использование. 8. Получение и исполь- зование ядерной энер- гии. Ядерный реактор. Термоядерная реакция. Поглощенная доза излучения и её биологическое действие. Защита от излучений. 9. Физика и научно- техническая революция | КПД МГД – генератора (добавка к продуктам сгорания паров металлов, легко отдающих электроны). Борьба с коронным разрядом на высоковольтных линиях. Магнитное поле Земли и приспособление к нему организмов; «магнитная» очистка воды от примесей – магнитная сепарация. (Приложение 4). XI класс Загрязнение атмосферы ТЭС; меры защиты окружающей среды от теплового и химического загрязнения. Различные способы передачи электроэнергии. Повышение КПД передачи. Способы аккумулирования энергии. Нетрадиционные способы получения электроэнергии, использование вторичного сырья. Создание единой энергетической системы. Рубикон энергетики. Антропогенное электромагнитное поле и его влияние на живые организмы, защита от него; использование электромагнитных волн. «Парниковый эффект» и его принципы, способы уменьшения поступления в воздух углекислого газа. Роль озона – «фильтра», задерживающего ультрафиолетовое излучение; проблема «озоновых дыр» в атмосфере. Биологическое действие ультрафиолетового, инфракрасного, рентгеновского излучений, их использование, защита от них. Фотохимические реакции, фотосинтез; роль земных растений в жизни земной природы; значение зелёных насаждений для городского населения планеты; экологические группы растений по отношению к свету и их адаптивные особенности; свет как условие пространственной ориентации животных и человека; загрязнение атмосферы в результате производственной деятельности людей, задерживающее солнечный свет или меняющие условия его распространения. Естественные радиоактивные элементы; естественный радиоактивный фон и его действие на живую природу; круговорот радиоактивных элементов в природе и влияние его на живые системы; физиологические действия нейтронов и способы защиты от нейтронного излучения; применение спектрального анализа для контроля за состоянием окружающей среды. Действие искусственных радиоактивных веществ на живую и неживую природу; излучения, возникающие при ядерных реакциях, действия их на природную среду; особенности действия этих излучений на биологические системы и защита от них; губительность взрывов атомных бомб. Радиоактивные превращения и их значение; роль изотопов в народном хозяйстве; использование их для контроля за состоянием среды, применение в медицине, сельском хозяйстве (облучение семян). Ядерный реактор как источник загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, проблема их захоронения; опасность аварии ядерных реакторов; меры предотвращения аварий и защита персонала АС; экологическое действие ионизирующих излучений на клетку; радиация и наследственность; доза излучения, дозиметр, предельно допустимые дозы излучения, меры защиты от излучений. «Ядерная зима» как последствие применения ядерного оружия. Систематизация сведений по следующим вопросам: 1. Научно-технический прогресс, природа и человек. 2. Особенности взаимоотношения человека и внешней среды в условиях современной научно-технической революции. 3. Проблема получения энергии и сохранения энергетических ресурсов. 4. Автоматизация и механизация народного хозяйства. 5. Использование солнечной и ядерной энергии, энергии гравитационного поля Земли, внутренней энергии планеты и других возобновляемых видов энергии. 6. Методы контроля за состоянием окружающей среды. (Приложение 5,6). |
Заключение
Мониторинг развития экологического мышления обучающихся.
Цель: создать систему работы по наблюдению за конечными результатами деятельности, динамикой развития экологического мышления обучающихся, уровнем обученности учеников.
Технология: анализ развития экологического мышления обучающихся проводился на основе контрольных работ и тестирования, при проведении которого использовались вопросы, предложенные лабораторией экологического и валеологического образования ТГУ (Приложение 7).
Вопросы тестирования были предложены обучающимся 9-11классов. В опросе приняло участие 57обучающихся 9классов, 40обучающихся 10классов, 48обучающихся 11классов. Особый интерес у ребят вызвали вопросы экологии человека, экологические проблемы человечества и наиболее эффективные пути их решения.
При обработке результатов тестирования была выявлена динамика развития у школьников ответственного отношения к окружающей среде, экологически целесообразной деятельности.
качество обучения в %
9кл 10кл 11кл
Выводы:
1. Если школьник имеет интерес к физике, то гуманитаризация курса позволит ему посмотреть на любимый предмет с несколько необычной стороны; если ученик не испытывает тяги к физике, а больше склонен к гуманитарным наукам, то он сможет лучше рассмотреть красоту и величие физики, как основы наук о природе.
2. Экологизация курса физики приводит к тому, что школьники приучены «мыслить глобально, действовать локально», решая местные проблемы.
3. Самоактуализация через достижения личных целей, подготовку учащихся к адаптации в социуме, как следствие – сознательный выбор учащимися профессии эколога.
4. Участие в межпредметных олимпиадах по физике и экологии, различных конкурсах, связанных с вопросами экологии и здоровьесбережения, укрепление межпредметных связей в цикле естественных дисциплин - прекрасный «полигон» для активизации творческих способностей ребят в различных аспектах деятельности.
В рамках участия в конкурсах научно-образовательных проектов, объявленных компанией Сименс «Чистая планета для нашего будущего», Детской Ядерной Академией «Энергия будущего», Союзом Чернобыль России «Чернобыльская звезда» обучающимися 9-11классов были представлены следующие конкурсные работы:
1.Чернобыльская авария: причины и последствия.
2.Атомная энергетика и производство продуктов питания.
3.Проблемы термоядерной энергетики.
4.Нетрадиционные источники энергии.
5.Нанотехнологии – локомотив стратегического развития России.
6.Парниковый эффект. Можно ли избавиться от парниковых газов.
7.Вымысел и правда об «озоновых дырах».
8.Внутренний и внешний риски (безопасность) АЭС.
9.Водородная энергетика.
10.Радиация лечит.
11.Атомная энергия, атомная бомба и атомная зима.
12.Грозит ли человечеству энергетический голод?
13.Атом Гитлера.
При подведении итогов конкурсов был подчеркнут высокий уровень проектной деятельности обучающихся, способствующий работе по профессиональной ориентации молодежи; вручены сертификаты, грамоты, благодарственные письма и ценные подарки.
Литература.
1.Алексеева М. Н. «Физика – юным», М., «Просвещение», 1980.
2.Балашов М. М. «О природе» (7,8классы), М., «Просвещение», 1991.
3.Богданкевич О. В. «Лекции по экологии», М., «Физматлит», 2002.
4.Глухов А. Д., Камышанченко Н. В., Самойленко П. И. «Беседы о физике и технике», М., «Высшая школа», 1990.
5.Казимерчук З. «Всеведущие изотопы», Мн., «Вышэйшая школа», 1989.
6.Кац Ц. Б. «Биофизика на уроках физики», М., «Просвещение», 1988.
7.Костко О. К. «Физика для поступающих в ВУЗы», М., «Аквариум», 1997.
8.Проценко А. Н. «Энергия будущего», Мн., «Юнацтва», 1987.
9.Рыженков А. П. «Физика. Человек. Окружающая среда» (7класс), М., «Просвещение», 1996.
10.Рыженков А. П. «Физика. Человек. Окружающая среда» (9класс), М., «Просвещение», 1999.
11. «Методический справочник учителя физики»,М., « Мнемозина», 2003.
12.Тарасов Л. В. «Современная физика в средней школе», М., «Просвещение», 1990.
13.Тарасов Л. В. «Физика в природе», М., «Просвещение», 1988.
14.Турдикулов Э. А. «Экологическое образование и воспитание учащихся в процессе обучения физике», М., «Просвещение», 1988.
15.Усова А. В., Завьялов В. В. «Воспитание учащихся в процессе обучения физике», М., «Просвещение», 1984.
16.Чернова Н. М., Галушин В. М., Константинов В. М. «Основы экологии», М., «Просвещение», 1997.
Приложения.
Приложение 1.
Образцы вопросов и заданий с экологическим содержанием, предлагаемые к использованию в 7-ом классе.
| Вопросы курса физики | Вопросы и задания с экологическим содержанием |
| 1. Механическое движение. Скорость. | Задача. В отстойнике для очистки жидкости скорость оседания частиц порядка 0,1 мм/с. Какое время необходимо отстаивать жидкость, если глубина отстойника 3,6 м? Вопросы: 1. Влияют ли плотины на скорость течения реки? Если да, то как это связано с жизнью водных организмов, состоянием реки? 2. Важно ли знать силу и направление ветра для лётчика? Капитана корабля? |
| 2. Инерция. | Вопрос: 1. Для чего необходимо очищать воздух, который выходит из труб промышленных предприятий, от дыма и пыли? 2.Несколько лет назад Земле угрожало столкновение с астероидом Икар… Этого не случилось. А что помимо страшных разрушений могло бы произойти в случае столкновения? 3.Зимой птиц нужно подкармливать, и это многие делают. Но чтобы большие птицы не обижали маленьких и не склевывали весь корм, рекомендуется делать легкие кормушки из пустых пакетов и подвешивать их. В чем физический смысл этого совета? |
| 3. Плотность вещества. | Задача: Оцените размеры нефтяного пятна при аварии танкера, перевозившего 100000 т нефти. Толщину слоя нефти принять равной 0,5 мм. (В X классе эту задачу можно усложнить, считать толщину слоя равной диаметру молекулы). Вопросы: 1. Как измерить плотность почвы? 2. Почему её плотность меньше плотности глины? 3. Какова причина гибели семян хлопчатника в почве большой плотности? |
| 4. Явление тяготения. Сила тяжести. | Вопросы: 1. Что удерживает вокруг земного шара воздушную оболочку? 2. Если Земля притягивает к себе все тела, то что обеспечивает животным и человеку возможность передвижения по её поверхности? 3. Если бы на Луне возникли необходимые для жизни условия (воздух, вода, пища), а сила тяжести осталась бы такой, какая она есть, смогли бы на ней существовать земные растения и животные? |
| 5. Сила трения. | Вопрос: Нужно ли уменьшать трение воды о стенки водопроводных труб? Какая здесь связь с экологическими проблемами? |
| 6. Сила упругости. | Практическое задание: 1. Попробуйте сделать мост из листа бумаги так, чтобы он выдержал несколько монет. Этот опыт не получается, даже если лист бумаги сложить. 2. А теперь склейте из него трубу квадратного сечения. Такой мост выдержит уже не одну монету, а и больше. 3. Какой вывод можно сделать из этого опыта об экономии материалов? |
| 7. Работа и мощность. Энергия. | Вопросы: 1. Могут ли муравей и трактор совершить одинаковую работу? 2. Оказывает ли ГЭС вредное влияние на окружающую среду? 3. В чем преимущества ГЭС перед ТЭС? 4. На что расходуется энергия топлива при движении автомобиля? 5. Где целесообразно строить ветроэнергетические установки? 6. Какую энергию выгоднее использовать с точки зрения экологии – ветровую или гидравлическую? |
| 8. Строение вещества. Диффузия. | Вопросы: 1. В результате какого процесса растворённые в воде вещества могут попасть в организм? 2. Какие вредные вещества поступают в атмосферу в результате работы промышленности и транспорта? 3. Какие меры принимаются в нашей стране для защиты от загрязнения воздуха и воды? 4. Что произошло бы с живыми организмами в озере, если бы лёд зимой не плавал на поверхности, а падал на дно, как это происходит при затвердевании расплавленного металла? |
| 9. Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. | Вопросы: 1. Как уменьшить давление колёс трактора на почву? 2. Как деятельность человека может повлиять на движение воздуха? 3.Почему у трактора делают широкие гусеницы? А почему на гусеницах есть острые выступы? Почему не разрешено ездить по асфальту на гусеничных тракторах? 4.Многие животные и растения покрыты колючками. Не трогайте их, иначе… 5.Почему Останкинская телебашня не проваливается в землю? Ведь давление, наверное, чудовищное! 6.Как передвигаться по тонкому льду? 7.Отбирайте у малышей колющие и режущие предметы, Они еще не знают, что их крохотной силенки хватит. Чтобы вызвать очень серьезные разрушения. Задача: Плотины на горных реках иногда достигают большой высоты – 200 м. Определите давление воды на дно водохранилища. Практическое задание: Катаясь на лыжах, обратите внимание на след, который оставляют лыжи, и на след своих ботинок на снегу. Почему глубина следов различна? Вычислите давление в обоих случаях и сравните результаты. Почему исчезают грибы в лесах, где ходит много людей? |
| 10. Водопровод. | Вопрос: Питьевой воды на Земле во многих местах не хватает. Её приходится получать из морской воды либо выпариванием, либо вымораживанием. Какой способ выгоднее? |
| 11. Плавание тел. Воздухоплавание. | Вопросы: 1. Как безопаснее перевозить нефть – в надводных или подводных танкерах? 2. Зачем нужно подогревать воздух в шаре-монгольфьере? 3. Какой вид воздушного транспорта экологически предпочтительнее? 4.Чем опасны айсберги? 5.Морская вода практически держит человека, полностью погруженного в нее (только нос на поверхности). Какова средняя плотность тела человека? 6.Корабль перешел с Невы в Балтику. Изменилась ли его осадка? Задачи: 1. Для подводного хранения нефтепродуктов в специальных баллонах из синтетического материала их опускают на дно рек и морей. Зачем при этом на баллон подвешивают груз? Какой груз потребуется, чтобы удержать 100 м нефти под водой в таком баллоне? Масса пустого баллона 5 т. 2. Супертанкер рассчитан для транспортировки 150000 т нефти. Какой вес воды, вытесненной судном после принятия груза? |
Приложение 2.
Образцы вопросов и заданий с экологическим содержанием, предлагаемые к использованию в 8-ом классе.
| Вопросы курса физики | Вопросы и задания с экологическим содержанием |
| 1. Внутренняя энергия и способы ее изменения. Виды теплообмена. | Вопросы: 1.В каком помещении (с деревянными, кирпичными или бетонными стенами одинаковой толщины) лучше сохраняется тепло? Как это связано с охраной природы? 2.Для чего проводится снегозадержание на полях? 3.Вспомните, как выглядит воробей зимой и летом? Почему его вид различен? 4.Зачем жители субтропиков в летнюю жару надевают ватные халаты? 5.Что теплее – луг или пашня? Днем? Ночью? 6.На Украине хаты (дома в сельской местности) беленькие. А жарким днем окна закрывают и занавешивают белыми рушниками. Все подметил народ, все учел! А вы попытайтесь объяснить народную мудрость с точки зрения науки. 7.На каких почвах чаще всего бывают заморозки? 8.Можно ли считать воздух строительным материалом? 9.Для чего покрывают стволы деревьев слоем извести? 10.Какую рубашку, темную или светлую, нужно надевать днем, чтобы меньше нагреваться, и ночью, чтобы меньше остывать? |
| 2. Количество теплоты. Удельная теплоемкость. | Вопросы: 1.Почему в Средней Азии, в частности в Узбекистане, климат резко континентальный? 2.Где еще используется большая теплоемкость воды? 3.Почему вода океана приобретает за лето большее количество теплоты, чем суша той же массы? 4.Где воздух летом имеет более низкую температуру – над поверхностью моря или сушей? Почему? Сообщения: 1.Растения на сухих почвах. 2.Животные пустыни. 3.Верблюд – корабль пустыни. Задача: Одна из скважин около города Махачкалы дает в сутки 50000м3 воды при температуре 600С. Какое количество теплоты отдает скважина в сутки, если вода потом охлаждается до 200С? |
| 3. Плавление и отвердевание. | Вопросы: 1.Вы – главный конструктор аппарата для полета к Солнцу. Температура на Солнце 60000С. Из каких материалов можно сделать корпус? Нет такого? А жаль… Будем летать пока к «холодным» небесным телам. Но при перелете через атмосферу все же будет выделяться большое количество теплоты. И здесь плавление, термостойкие материалы, тепловая защита приборов – все важно. 2.Когда идет снег, никогда не бывает трескучего мороза. А почему? И почему мороз называют трескучим? 3.Ранняя весна – замечательное время! Припекает солнышко – загорать можно! А температура воздуха около 00С. И так будет пока… Что – пока? 4.Как объяснить достаточно грозное природное явление сползания снежных лавин с гор? |
| 4. Испарение и конденсация. | Вопросы: 1.Вы забыли, что на плите находится кипящий чайник. Бывает! Прибежав на кухню, вы обнаруживаете с досадой, что часть воды «сбежала».«Расследование» показывает, что вода перекочевала на разные предметы (особенно на холодные): на стекла окон, стенку со стороны улицы… и осела на них в виде мелких капелек. Вся ли сбежавшая вода осела – сказать трудно. Дайте исчерпывающее физическое объяснение происшествию. И купите чайник со свистком! 2.Не кажется ли вам, что случай на кухне напоминает перенос энергии по земному шару? Вода на окнах может замерзнуть! Видели? 3.Интересный случай. Однажды (в Индии) в озеро с неба упало «нечто». Когда люди подошли к озеру, они обнаружили там кусок льда (невиданное для Индии – лед).Лед быстро растаял, и внутри оказался камень, как ядро в кедровом орешке. Чудо? Как бы вы объяснили это явление? 4.На одном из заводов для охлаждения стали потребовалось 340м3 воды. Попробовали охлаждать кипятком – расход воды уменьшился в 22раза. Почему? 5.Как будете жарить картошку – накрывая сковороду крышкой или нет? А хрустящий картофель? 6.Для стерилизации медицинского инструмента кипячением используют металлические коробки с плотно подогнанной крышкой. Почему? А почему эти коробки нужно открывать осторожно? 7.Кастрюли-скороварки. Как они устроены и почему скоро варят? 8.Готовя пищу, пастухи-горцы закрывают котел крышкой, а сверху кладут камни. Зачем? |
| 5. Удельная теплота сгорания топлива. Тепловые двигатели. | Вопросы: 1.Какое топливо – газ, нефть, уголь или торф – самое эффективное? 2.Почему сейчас уже почти не используют дрова как топливо, особенно в городах? 3.Где теплее в летнее время года – у поверхности Земли или на высоте 10км? 4.Почему в случае непродолжительного местного загрязнения атмосферы средняя температура почвы и приземного слоя воздуха в данном районе понижается? 5.Как создается и проявляется «парниковый эффект»? В чем его опасность? Сообщения: 1.Солнце и жизнь на Земле. 2.Солнечная энергия – самая экологичная; ее получение и перспективы использования. Задачи: 1.Сколько кубометров газа выделяет в городе, загрязняя среду, автомобиль-такси, израсходовав за день 20кг бензина? Плотность газа при 00С 0,002кг/м3. 2.При подготовке уроков вы расходуете 6кДж энергии за 1час на 1кг массы. Эту энергию вы получили от сгорающей в вас пищи. Сколько сахара надо съесть, чтобы обеспечить полноценную подготовку уроков в течение 2часов? (При сгорании 1кг сахара выделяется 17 150кДж энергии.) |
| 6. КПД тепловых двигателей. 7.Элктризация тел. Электрический заряд. | Задача: 1.Тепловая станция мощностью 2400МВт потребляет 1500т угля в час. Каков КПД станции? Вопросы: 1.Каковы вредные проявления статического электричества? Какие меры борьбы с этим явлением вы можете предложить? 2.Когда электризация тел полезна? |
| 8. Электрический ток. Источники тока. | Вопросы: 1.В чем заключаются достоинства электродвигателей? 2.Почему ветровые и солнечные электростанции не получили широкого распространения в нашей энергетике? Присущи ли нежелательные факторы гидроэлектростанциям? Сообщения: 1.Действия электрического тока на организмы. 2.Применение теплового действия тока в промышленности и сельском хозяйстве. |
| 9. Электрическое поле. | Вопросы: 1.Что используется для защиты зданий и других построек от грозовых разрядов? 2.Каковы напряжения безопасные для человека в сухом и сыром помещениях? 3.Какие меры предосторожности необходимо соблюдать во время грозы? 4.В чем заключаются меры по оказанию первой медицинской помощи человеку, находящемуся в бессознательном состоянии, до прибытия врача? Сообщения: 1.Из истории изучения грозы. 2.Как образуются грозовые облака? Задача: Подсчитайте энергию, выделяющуюся во время гроз в течение года, если учесть, что каждую секунду в атмосфере происходит 100разрядов молний. Разность потенциалов между тучами и землей 109В, сила тока в разряде 1000А. |
| 10. Работа и мощность тока. | Задачи: 1.Для удаления льда с электрических проводов железнодорожной магистрали, образующегося во время гололеда, по проводу пропустили ток. Сила тока в проводах 450А. Сколько льда при температуре 00С плавилось каждую минуту? Напряжение в линии 600В. КПД приведенного способа очистки провода 50%. 2.В двухлитровом чайнике мощностью 100Вт вода закипает за 20минут, а в чайнике мощностью 3кВт – за 5минут. Почему невыгодны маломощные приборы? Почему при их использовании неизбежен перерасход энергии? |
| 11. Магнитное поле. | Сообщения: 1.Магниты на заводе. 2.О земном магнетизме. 3.Магнитные бури на Земле; влияние их на организм человека. 4.Электрический транспорт. |
| 11. Световые явления. Отражение и преломление света. | Вопросы: 1.Что общего имеет свет с теплом, излучаемым батареей отопления, с сигналом радиостанции? А в чем различие? 2.Сможет ли продолжаться жизнь на Земле, если погаснет Солнце? 3.Светит ли Луна? 4.В чем причина солнечных и лунных затмений? 5.Каким образом человеческая деятельность может повлиять на процесс преобразования энергии солнечного света в атмосфере? 6.Каково биологическое действие солнечного излучения на организм человека? 7.Каким образом используется различная отражательная способность поверхности тел? 8.Глаз как оптический прибор. 9.что вы знаете о дефектах зрения и возможностях их устранения? 10.Чему равно расстояние наилучшего зрения? Гигиена зрения. |
Приложение 3.
Образцы вопросов и заданий с экологическим содержанием, предлагаемые к использованию в 9-ом классе.
| Вопросы курса физики | Вопросы и задания с экологическим содержанием |
| 1. Импульс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. | Рефераты: 1.Роль искусственных спутников Земли и орбитальных станций в контроле за состоянием атмосферы. 2.Изучение природных ресурсов Земли из космоса. 3.Обнаружение с помощью космической техники грозных явлений природы (извержения вулканов, ураганы, тайфуны, пожары, наводнения и др.) и их предсказание. 4.Охрана космоса. 5.Перспективы освоения космического пространства. |
| 2. Механические колебания и волны. | Вопросы: 1.Какие колебания существуют в вашем доме, школе? Каков их источник? 2.Можно ли слабой силой разрушить сооружение или вызвать лавину в горах? 3.Какую пользу приносят морские волны животным и людям? 4.В каких случаях вибрации полезны, в каких вредны? |
| 3. Звуковые волны. Шум. | Вопросы: 1.Почему сила звука уменьшается при прохождении через препятствие? 2.Можно ли на основе этого опыта разработать прибор для предсказания землетрясений? 3.Как осуществляется защита населения от шума? Рефераты: 1.Шум и борьба с ним. 2.Использование ультра- и инфразвука. |
| 4. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. | Вопросы: 1.Каким образом влияет естественное электромагнитное поле на человека и на процессы, протекающие на Земле? 2.В чем заключается антропогенный фактор возникновения мощного электромагнитного поля? 3.В чем состоит опасность воздействия электромагнитного поля и волн на организм человека? 4.Где используются электромагнитные волны? |
| 5. Строение атома. Радиоактивность. | Вопросы: 1.Количество какого элемента постоянно увеличивается на Солнце? 2.Почему некоторые нуклиды радиоактивны? 3.Что можно сказать о проникающей способности альфа-, бета- и гамма-излучений? 4.Альфа-частицы обладают наибольшей поражающей способностью организма. Почему же простая марлевая повязка может надежно защитить от них? 5.Почему большое беспокойство вызывает захоронение радиоактивных отходов? Как решается проблема захоронения? 6.К каким экологическим последствиям может привести массовое применение ядерного оружия? Рефераты: 1.Экологические аспекты ядерной энергетики. 2.Перспективы развития термоядерной энергетики. 3.Чернобыль: прошлое, настоящее, будущее. |
Приложение 4
Образцы вопросов и заданий с экологическим содержанием, предлагаемые к использованию в 10-ом классе.
| Вопросы курса физики | Вопросы и задания с экологическим содержанием |
| 1. Основы молекулярно-кинети- ческой теории. | Задачи: 1. Для обнаружения утечки природного газа (он не обладает запахом) в него добавляют пахучее вещество, называемое одорантом. Норма одоризации составляет 16 г на 1000 м природного газа. Такое содержание одоранта человек ощущает даже при стократном разбавлении газа воздухом. Рассчитайте число молекул одоранта в 1 м воздуха, достаточное для ощущения его запаха, если масса одной молекулы одоранта m =10 кг. 2.Предельно допустимая концентрация молекул ртути в воздухе равна 3*1016м-3, а ядовитого газа хлора - 8,5*1018м-3. Найти,при какой массе каждого из веществ в одном кубическом метре воздуха появляется опасность отравления. Почему надо быть осторожным при обращении со ртутью? |
| 2. Влажность воздуха. | Вопрос: 1. Как изменяется влажность воздуха в связи с понижением и повышением температуры воздуха? Сообщения: 1. Эволюция наземных организмов под знаком приспособления к добыванию и сохранению влаги. 2. Чрезвычайное многообразие видов животных и растений как следствие большого разнообразия режимов температуры и влажности воздуха. |
| 3. Поверхностное натяжение. Смачивание, капил-лярность. | Вопросы: 1. В чём основная причина уменьшения количества членистоногих, живущих на поверхности воды? 2. От чего зависит коэффициент поверхностного натяжения воды? 3. Почему весной уплотняют пахотную землю, а в осенне-зимний период – рыхлят? 4. Какими способами и зачем восстанавливается капиллярность почвы? 5. Как сохранить влагу в земле в условиях жаркого лета? Домашнее сочинение с физическим содержанием: «Свойства воды и её роль в живой природе» или «Жизнь на Земле – водная». Эпиграф. Вода! Ты не просто необходима для жизни, ты и есть сама жизнь. А. Сент-Экзюпери План: 1. Особенности теплового расширения воды. 2. Тепловые характеристики воды и их значение для жизни организмов. 3. Коэффициент поверхностного натяжения воды, его роль в питании растений. |
| 4. Основы термодина-мики. КПД теплового двигателя. | Вопросы: 1. Укажите температурные границы существования белковой жизни. 2. Почему выхлопные газы оказывают вредное воздействие на всё живое? 3. От чего зависит состав выхлопных газов? 4.Каковы перспективы использования первичных природных ресурсов? Как влияет их уровень потребления на уровень добычи? 5.Какими преимуществами обладают газобаллонные автомобили? 6.Как работает электромобиль? Задача: Температура нагревателя солнечной электростанции 1170С, а холодильника – 270С. Оцените максимальный КПД этой станции. |
| 5. Электрическое поле. | Рефераты: 1. Электрическое поле и его влияние на животный и растительный мир. 2. Атмосферное электричество. |
| 6. Магнитное поле. Магнитные свойства вещества. | Сообщения: 1. Магнитное поле Земли. 2. Магнитные свойства вещества. 3. Ферромагнетики и их применение. |
Приложение 5
Образцы вопросов и заданий с экологическим содержанием, предлагаемые к использованию в 11-ом классе.
| Вопросы курса физики | Вопросы и задания с экологическим содержанием |
| 1. Производство, пере-дача и использование электрической энергии | Доклады: 1. Способы производства электроэнергии, их преимущества и недостатки. 2. Нетрадиционные способы получения электроэнергии. 3. Схема преобразования электрической энергии, её передача по линиям постоянного и переменного тока. 4. Проблемы электроэнергетики. Пути уменьшения потерь электроэнергии при передаче. |
| 2. Электромагнитные излучения разных диа-пазонов длин волн. | Вопрос: 1. В чём причина «парникового эффекта»? Что является его следствием? Сообщение: 1. Ультрафиолетовое излучение как естественный фактор закаливания организма. 2. Ультрафиолетовое и инфракрасное излучения и их значение в жизни растений и животных. 3. Роль атмосферы для жизнедеятельности человека. 4. Цвет неба и чистота воздуха. |
| 3. Световые кванты. Действия света. Фотометрия. | Вопросы: 1. Каково воздействие солнечного излучения разных участков спектра на живые организмы? 2. Какую роль играет свет в жизни растений? 3. Каким образом человеческая деятельность может повлиять на процесс преобразования энергии солнечного света в атмосфере? Задача: Принимая, что мощность солнечного излучения у поверхности Земли равна 1 кВт/м, оцените, какую площадь должна занимать солнечная электростанция, равная по мощности Красноярской ГЭС (6000 МВт). КПД примите равным 30 %. |
| 4. Радиоактивность. Ядерные реакции: -, -, - излучения. | Вопросы: 1. Количество какого элемента постоянно увеличивается на Солнце? 2. Почему некоторые нуклиды радиоактивны? 3. Почему различна проникающая способность -, -, -излуче-ний? 4. Как регистрируется ядерное излучение? 5. Как можно управлять цепной реакцией и сделать её безопасной? Задачи: 1. Какое количество энергии образуется при синтезе 1 моля углерода–12 из гелия-4? (1 кг массы эквивалентен 9·10 кДж). Сколько молей гелия нужно для этого? 2. Барий имеет период полураспада 86 минут. Через сколько времени 10 г бария перестанут представлять опасность? |
| 3. Период полураспада элемента 2 суток. Сколько процентов радиоактивного вещества останется при истечении 6 суток? 4. Активность радиоактивного элемента уменьшилось в 4 раза за 8 дней. Каков период полураспада? | |
| 5.Радиоактивные пре-вращения. Изотопы. Поглощенная доза из-лучения и её биологи-ческое действие. | Вопросы: 1. Что представляют собой изотопы? 2. Как получают изотопы? Укажите области их применения. 3. Влияет ли на живые вещества естественный радиоактивный фон? Рассчитать и сравнить энергию -кванта и энергию фотона зелёной части спектра. 4. В чём заключается прямое и косвенное поражение живых организмов? 5. Что характеризуют активность доза излучения? 6. Каково биологическое действие излучений? 7. Укажите меры защиты от радиоактивных излучений. |
| 6. Получение и испо-льзование ядерной энергии. Ядерный реактор. Термоядерная реакция. | Вопросы: 1. В чём заключаются преимущества ядерной энергетики? 2. В чём состоят основные проблемы ядерной энергетики? 3. Почему большое беспокойство вызывает захоронение радио-активных отходов? Как решается проблема захоронения? 4. Объясните смысл явления под названием «ядерная зима». 5. В чём заключаются проблемы осуществления управляемой реакции термоядерного синтеза? Сообщение: Чернобыль: прошлое, настоящее, будущее. Задачи: 1. При делении одного ядра  U на два осколка выделяется энергия 200 МэВ. Какая энергия освобождается при «сжигании» в ядерном реакторе 1 г этого изотопа? Сколько каменного угля нужно сжечь для получения такой энергии? 2. Средняя поглощенная доза излучения сотрудником, работающим с рентгеновской установкой, равна 7 мкГр за 1 час. Опасна ли работа сотрудника в течение 200 дней в году по 6 часов в день, если предельно допустимая доза облучения 50 мГр в год? |
Приложение 6
Анализ положительных и отрицательных экологических ситуаций на примере экологичности некоторых технических и энергетических устройств.
| Политехнический материал, связанный с экологией | Экологическая ситуация | ||
| положительная | отрицательная | ||
| Энергетика 1. Основные источники энергии. Органическое топливо. Реки Ядерные реакции | Не дают отходов, создают хороший климат Не сопровождаются выбросами дыма | Загрязняет окружающую среду разными отходами, повышает температуру воздуха Затапливают пригодные для сельского хозяйства земли Повышают температуру окружающей среды, загрязняют её отходами и радиацией | |
| 2. Генераторы: гальванические элементы и аккумуляторы индукционные генераторы (постоянного и переменного тока) | При правильном использовании не влияют на окружающую среду Не дают химических загрязнений | Могут оказаться источниками действия кислот и щелочей Создают электромагнитные излучения, шум | |
| 3. Электрические станции Г Э С Т Э С А Э С | Экологичны Не имеют радиационных отходов Не создают выбросов дыма, газа, требуют меньше «топлива» | Затапливают плодородные земли Расходуют топливо, загрязняют окружающую среду разными отходами, повышают температуру воздуха и воды Повышают температуру окружающей среды, загрязняют её радиоактивными отходами и излучениями | |
| Политехнический материал, связанный с экологией | Экологическая ситуация | ||
| положительная | отрицательная | ||
| 4. Двигатели двигатель внутреннего сгорания электрический двигатель | Не выбрасывает вредных газов | Требуют расхода топлива, загрязняют окружающую среду выхлопными газами, шумами создаёт шум | |
| Транспорт Наземный Водный воздушный | Расходует топливо, загрязняет воздух, уплотняет почву Расходует топливо, загрязняет воду Загрязняет воздух, создаёт шум, расходует кислород и топливо | ||
| Связь Телеграф, телефон Радио и телепередатчики, радиолокаторы Электронные и автоматические устройства. Технологические процессы Применение меченых атомов Применение радиоактивных веществ Применение сжатого воздуха Использование ультразвука Применение токов высокой частоты | Способствуют получению больших урожаев Безвредно в малых дозах Экологично Безвредно в малых дозах Безвредно в малых дозах | Создаёт шум и электромагнитное излучение Излучают радиоволны различных диапазонов, создают различного вида излучения Требуют защиты от больших доз радиоактивных излучений Даст радиоактивные отходы и излучения В больших дозах убивает организмы, разрушает среду Требует защиты от напряжения и силы тока, нарушает природную среду | |
| Политехнический материал, связанный с экологией | Экологическая ситуация | ||
| положительная | отрицательная | ||
| Сельскохозяйственные процессы | Обеспечивают рациональное использование почвы, воды, повышение урожаев | Способствуют возникновению технической, водной, ветровой эрозии почвы, создают шум, требуют расхода топлива, воды, минеральных ресурсов, загрязняют окружающую среду токсичными химическими соединениями | |
Приложение 7.
Тест по экологии для обучающихся 9-11классов.
1.Б. М. Кедров назвал экологию «интегратором» наук. Составными частями комплексной экологии являются:
1)естественные, общественные и технические науки (*);
2)разные отрасли естественных наук;
3)естественные, общественные и гуманитарные науки;
4)естественные, технические и гуманитарные науки.
2.Единый природный комплекс, который выступает как функциональное целое и образован живыми организмами и средой их обитания, называется экосистемой.
3.Что относится к экосистеме:
1)пилотируемый космический корабль;
2)живое дерево;
3)пруд;
4)водохранилище;
5)муравейник;
6)все перечисленное выше (*).
4.Количество солнечных дней в году в городской среде:
1)сокращается (*);
2)увеличивается;
в связи с :
1)падением атмосферного давления;
2)особенностью планировочной структуры города;
3)загрязнением атмосферы (*);
4)увеличением числа зеленых насаждений.
5.Способность различных пород деревьев к поглощению углекислого газа в городе неодинакова. Лучшим очистителем воздуха является:
1)клен;
2)липа;
3)дуб;
4)тополь (*);
5)береза.
6.Особенностью городской среды является изменение микроклимата. Температура воздуха в городе:
1)понижается;
2)повышается (*).
7.Термин «биосфера» введен в науку:
1)Ч. Дарвиным;
2)В. Вернадским (*);
3)К. Тимирязевым.
7.Какое из приведенных определений было предложено В. Вернадским? Биосфера – это:
1)область существования живого вещества – область планеты, которая подвергается или подвергалась воздействию живого вещества;
2)оболочка Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба (*);
8.Совокупность наземных, водных и почвенных экосистем нашей планеты называется:
1)экосферой;
2)биосферой(*).
9. Стадия развития биосферы, когда разумная человеческая деятельность становится главным определяющим фактором развития на Земле:
1)техносфера;
2)ноосфера (*);
3)антропосфера;
4)социосфера.
10.Наибольшей токсичностью для живых организмов отличается:
1)ртуть (*);
2)алюминий;
3)стронций;
4)медь;
5)железо.
11.Степень восприимчивости различных организмов, тканей, клеток к действию ионизирующих излучений называют:
1)реакционной способностью;
2)радиопротекцией;
3)радиочувствительностью (*);
4)радиоактивностью.
12.Среди большого числа попадающих в атмосферу наиболее вредных веществ первенство принадлежит двум группам оксидов:
1)оксиды азота и серы (*);
2)оксиды азота и углерода;
3)оксиды серы и углерода.
13.Озоновый слой атмосферы разрушается под действием:
1)жесткой солнечной радиации;
2)хлорфторорганических соединений (*);
3)углекислого газа;
4)изменения геомагнитных свойств атмосферы.
14.Виды деятельности человека, наиболее сильно влияющие на функционирование болот:
1)строительство промышленных предприятий;
2)сбор ягод;
3)прокладка линий электропередач;
4)строительство скоростной атмосферы (*).
15.Основу биологического круговорота, обеспечивающего жизнь на Земле, составляют:
1)энергия Солнца и фотосинтезирующая деятельность растений (*);
2)энергия химических связей и окислительно-восстановительная деятельность микроорганизмов;
3)энергия Солнца и биохимическая деятельность животных;
4)хемосинтез и энергия химических связей.
Экологические проблемы.
1.Экологическую проблему возможно решить, если следовать в следующей очередности:
1)на локальном, региональном, а затем на глобальном уровне;
2)на региональном, локальном, а затем на глобальном уровне;
3)на глобальном, региональном, а затем на локальном уровне;
4)на всех уровнях одновременно (*).
2.Наиболее важной причиной сокращения видового многообразия в глобальном масштабе является:
1)разрушение местообитания в результате деятельности человека (*);
2)чрезмерная эксплуатация природных ресурсов;
3)загрязнение воздуха;
4)сокращение площади лесов.
3.Наиболее эффективный способ решения проблем, связанных с накоплением отходов в окружающей среде, состоит:
1)в расширении площадей специально оборудованных свалок и могильников;
2)в предотвращении образования отходов путем изменения образа жизни, структуры потребления и производственных технологий (*);
3)в увеличении численности мусоросжигательных заводов;
4)в заполнении отходами пустот земной коры, образованных путем добычи полезных ископаемых.
4.Основной газовый компонент атмосферы, накопление которого приводит к аккумуляции излучений инфракрасной части солнечного спектра (так называемый парниковый эффект):
1)окись азота;
2)окись серы;
3)окись углерода (*);
4)окись серы.
5.Повышение содержания в приземном слое атмосферы углекислого газа и метана приводит:
1)к возникновению «озоновых дыр»;
2)к появлению парникового эффекта (*);
3)к проникновению на Землю сильного ультрафиолетового излучения;
4)к возникновению пожаров и наводнений.
6.Озоновый слой атмосферы разрушается вследствие выбросов:
1)аммиака;
2)метана;
3)фторхлоруглеводородов (*);
4)оксидов азота.
Экология человека.
1.В каких продуктах питания при радиоактивном загрязнении территории будет содержаться больше радионуклидов:
1)в сметане;
2)в молоке;
3)в твороге (*);
4)в сливочном масле.
2.Токсичность оксида углерода для человека заключается в том, что:
1)в легких нарушается теплообмен (*);
2)в крови становится меньше эритроцитов;
3)нарушается процесс образования мочи.
3.Уровень шума при движении легковых и грузовых автомобилей не должен превышать:
1)95Дб;
2)100Дб;
3)77Дб (*);
4)50Дб.
4.Шумовое загрязнение окружающей среды отрицательно воздействует на организм человека и приводит:
1)к расстройству деятельности сердца, печени;
2)к нервному напряжению;
3)к снижению умственной активности;
4)ко всему перечисленному выше (*).
5.Количество вредного вещества в окружающей среде, которое за определенный промежуток времени не влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у потомства:
1)предельно допустимый выброс загрязняющих веществ;
2)предельно допустимый сброс;
3)предельно допустимая концентрация (*);
4)предельно допустимое поступление.
6.Тяжесть воздействия загрязняющих веществ на организм человека определяют три основных фактора:
1)химическая природа загрязнителя, его концентрация и устойчивость во внешней среде;
2)агрегатное состояние загрязнителя, его устойчивость во внешней среде и площадь загрязнения;
3)характер источника загрязнения, химическая природа загрязнителя, его способность к саморазрушению и окислению кислородом воздуха (*).
7.Какой эффект оказывает повышение влажности на самочувствие человека в условиях повышенного содержания углекислого газа:
1)уменьшает угнетающее действие;
2)усиливает угнетающее действие (*);
3)не оказывает никакого влияния;
4)оказывает тонизирующее воздействие.
8.Какое заболевание делает человека наиболее восприимчивым к загрязнению воздуха:
1)гепатит;
2)дерматит;
3)астма (*).
9.Заболевания человека, вызванные загрязнением окружающей среды:
1)антропогенные (*);
2)эндемические;
3)онкологические;
4)биогеохимические.
