Авторская программа изучения экологических вопросов в рамках базового курса физики средней школы «Физика и экология»

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

Пояснительная записка ………………………………………………………………….	3
Тематический план изучения экологических вопросов в курсе физики  7  класса   …	7
Программа «Физика и экология» 7 класс ………………………………………………	8
Тематический план изучения экологических вопросов в курсе физики  8  класса   …	11
Программа «Физика и экология» 8 класс ………………………………………………	13
Тематический план изучения экологических вопросов в курсе физики  9  класса	16
Программа «Физика и экология» 9 класс ………………………………………………	17
Тематический план изучения экологических вопросов в курсе физики  10  класса   …	18
Программа «Физика и экология» 10 класс ……………………………………………	19
Тематический план изучения экологических вопросов в курсе физики  11  класса   …	22
Программа «Физика и экология» 11 класс………………………………………………	23
Приложения …………………………………………………………………………..	25
Список рекомендуемой литературы ………………………………………………	27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Существует непрерывная цепь от физики к химии через биологию и экологию к социальным наукам, цепь, которая ни в одном месте не может быть разорвана, разве лишь по произволу.

Наука представляет собой внутреннее единое целое. Ее разделение на отдельные области обусловлено не столько природой вещей, сколько ограниченностью человеческого познания.

                                                                                                                      Макс Планк

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

В последнее время очень много внимания стало уделяться проблеме экологического образования. Актуальность создания и развития системы экологического образования определяется необходимостью пересмотров и переориентации взрослого населения и молодежи устоявшихся понятий и представлений о безграничности природных ресурсов и беспредельных возможностях биосферы к самовосстановлению и самоочищению, преодоление потребительского подхода, который связан с пренебрежением к общественным потребностям и будущему состоянию природы.  Получение экологических знаний в школе может реализовываться как при преподавании экологии отдельным предметом, но в то же время важно учитывать, что изучение отдельного курса "Экология" является лишь частным случаем в системе непрерывного экологического образования и не может его подменить. Кроме того, появление нового предмета в перегруженном учебном плане десятилетней школы вступает в противоречие с главным требованием Министерства образования РФ о необходимости снижения нагрузки на школьников. Также в  настоящее время экология как отдельная дисциплина в большинстве средних школ России не изучается. Проблема может быть решена путем синтеза естественных, технических и гуманитарных наук, т.е. требуется «органичная экологизация» образования:  включение элементов экологии в другие дисциплины.  Экологизация общеобразовательной школы – это одна из методических проблем. Ее решение позволит с большим успехом воспитывать экологическую культуру подрастающего поколения. Более важно и продуктивно, с точки зрения и экономии учебного времени в рамках учебного плана и исключения перегрузки учащихся, и формировании единой картины мира, и приближения теоретических знаний к практической жизни –  использование межпредметных связей.

При так называемом интегрированном варианте экологического образования экологический материал включается в содержание нескольких предметов – биологии, физики, химии, обществознания и др. Роль физики при этом варианте велика, но, к сожалению, многими методистами недооценивается. А ведь именно в курсе физики школьники знакомятся с достижениями научно – технического прогресса (НТП) и его экологическими последствиями, так как НТП – это результат использования фундаментальных физических исследований в авангардных областях (в ядерной физике и энергетике, изучении полупроводников и микроэлектронике, создании уникальных лазеров, получении новых материалов и т.д.).   

 Экологическое движение во всем мире ратует за спасение биологического разнообразия планеты, ведь речь идет о целенаправленном «конструировании» будущего, о гармонизации социального и экологического развития, об учете интересов и потребностей не только нынешних, но и будущих поколений. Безусловно, и на уроках физики вопросам экологии должно уделяться достаточно внимания. Важно, чтобы дети берегли природу не потому, что к этому призывает учитель и лозунги со страниц газет, а потому, что в процессе изучения предмета они сами пришли к внутреннему убеждению, пониманию того, зачем надо беречь природу и почему это так важно. Задача учителя не призывать, а привести детей к выводу о необходимости того или иного поведения, тех или иных действий. Исходя из этих соображений, я разработала программу по формированию у школьников экологических знаний.

Эта программа согласована с обязательным минимумом содержания физического образования для основной и средней школы, а также с нормами учебного времени. В ней реализован концентрический принцип структурирования экологической составляющей курса физики: один и тот же вопрос раскрывается в нескольких (последовательно) классах, причем каждое новое обращение к нему опирается на актуализацию ранее полученных знаний и углубление материала, поскольку способность усваивать и осмысливать его связь с окружающей действительностью увеличивается с возрастом учащихся. При планировании этой составляющей использованы проект Госстандарта, программы для общеобразовательных учреждений по физике [21] и наиболее часто применяемые учебники [22-26], а также справочные издания, например [27].                                                                  Данная программа в процессе преподавания физики предназначена для изучения отдельных вопросов, посвященных проблемам экологии и адресована учителям физики. В зависимости от контингента класса, направления, целей и задач, которые ставит учитель на данном уроке или внеклассном занятии, материалы могут быть использованы фрагментарно, блоками или элементами на отдельных уроках.

 

 

Цель программы – формирование экологической культуры подрастающего поколения в процессе реализации следующих задач:

• экологизирование содержания ряда тем курса физики;
• воспитание убежденности в познаваемости окружающего мира, уверенности в том, что разумное использование достижений науки и технологии обеспечивает материальную базу дальнейшего развития человеческого общества, уважения к творцам науки и техники;
• приобретение компетентности в решении практических, жизненных задач, связанных с использованием физических знаний и умений, в рациональном природопользовании и защиты окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и общества через вовлечение школьников в практическую деятельность по изучению и восстановлению природной среды.

 

 

В результате изучения программы учащиеся должны знать:

• о целостности природы, физических параметрах окружающей среды;
• о глобальных физических процессах, происходящих в биосфере Земли;
• физические принципы действия и устройства разных машин, механизмов, источников электрической энергии, работа  которых связана с возможностью загрязнения окружающей среды и негативного воздействия на живую природу (тепловые двигатели, атомные электростанции, рентгеновские установки, электрические и магнитные устройства, излучающие электромагнитные волны, и т.д.)

 

 

Должны уметь:

• рассматривать физические законы, явления и объекты природы, основные направления научно-технического прогресса во взаимосвязи с экологическими проблемами.

 

 

 

Должны иметь представление:

• об различных детекторах и контрольно-измерительных приборах, которые обнаруживают вредные воздействия (теплоприёмник, фотометр, магнитометр, радиометр и др.);
• об устройствах, устраняющих эти воздействия (различные, в том числе электрические, фильтры, поглощающие излучение экраны и пр.);

 

 

 

Рассмотрение этих вопросов на уроках физики сопровождается показом установок, приборов, моделей и других наглядных средств, имеющихся в кабинете физики, что позволяет изучить ряд вопросов экологического содержания на экспериментальной основе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН  

ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ В КУРСЕ ФИЗИКИ

7 КЛАСС

 

№	Тема курса физики	Тема  экологического модуля в курсе
1	Физические явления	Физические явления в биосфере
2	Физические величины. Измерение физических величин	Наблюдения и опыты как основная составляющая экологического мониторинга
3	Физика и техника	Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду
4	Строение вещества. Молекулы. Диффузия.	Распространение вредных веществ, выброшенных промышленными предприятиями, путем диффузии и конвекции
5	Притяжение и отталкивание молекул	Несмачивание оперения водоплавающих птиц водой и смачивание его нефтью
6	Три состояния вещества	Загрязнение атмосферы различными примесями и его последствия
7	Инерция	Очистка воздуха от загрязнения при помощи инерционного газового фильтра
8	Плотность вещества	Плотность почв и ее значение для сельского хозяйства.
9	Сила, возникающая при деформации тел	Деформация плодородного слоя почвы тяжелыми сельскохозяйственными машинами
10	Явление тяготения. Сила тяжести	Геотропизм растений
11	Сила трения	Вредные последствия посыпания наледи песчано-солевой смесью (гибель растительности, разъедание автомобильных шин, обуви, коррозия трубопроводов)
12	Давление в жидкостях и газах	Перенос загрязнений воздушным и водным путями
13	Давление твердых тел	Давление на почву тракторов (вытаптывание)
14	Энергия рек и ветра	Связь прогресса человеческой цивилизации с энергопотреблением
15	Сообщающиеся сосуды. Шлюзы. Водопровод	Нарушение природного равновесия при строительстве каналов
16	Атмосферное давление. Атмосферное давление на разных высотах	Загрязнение атмосферы
17	Насосы	Орошение земель, рациональное использование воды
18	Архимедова сила. Условия плавания тел	Распространение загрязняющих веществ в воде
19	Плавание судов	Влияние морского и речного транспорта на гидросферу
20	Воздухоплавание	Разрушение озонового слоя атмосферы
21	Работа и мощность	Мощность, КПД и экологическая безопасность различных механизмов

 

 

 

Программа «Физика и экология»

7 класс

Физические явления                                        

Физические явления в биосфере. Круговорот веществ в природе и промышленном производстве. Роль физики в оценке влияния хозяйственной деятельности человека на окружающую среду и решении экологических проблем. Значение источников энергии и решение экологических проблем. Значение новых источников энергии и новых материалов как экологически чистых.

 

Физические величины. Измерение физических величин

Контроль состояния окружающей среды. Наблюдения и опыты как основная составляющая экологического мониторинга. Оптические средства наблюдения за гидро- и атмосферой. Мониторинг атмосферы и поверхности Земли из космоса. Лазерный мониторинг. Радиометрические величины и приборы. Современные методы наблюдения и регистрации ядерных излучений.

 

 

Физика и техника

Проблема утилизации отходов. Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду. Взаимосвязь природы и человеческого общества. Экологические требования к современной агротехнике. Влияние на окружающую среду разных видов транспорта. Экологические аспекты электротехники, радиотехники и других современных технических средств.

Строение вещества. Молекулы. Диффузия

Распространение вредных веществ, выброшенных промышленными предприятиями, путем диффузии и конвекции. Опасность неправильного применения и хранения минеральных удобрений. Защита атмосферы, воды и почвы от загрязнения. Физическая природа засоления почвы и возможности его устранения. ПДК. Загрязнение атмосферы при авиаполетах и запусках космических аппаратов. Роль зеленых растений в экосистемах.

 

Притяжение и отталкивание молекул

Несмачивание оперения водоплавающих птиц водой и смачивание его нефтью. Влияние нефтяной пленки на жизнь в водоеме. Электрические методы очистки воды от загрязнения (электрофлотационный, электронный). Использование явления смачивания для очистки жидкостей от примесей.

 

Три состояния вещества

Круговорот воды в природе. Загрязнение атмосферы различными примесями и его последствия.

 

Инерция

Очистка воздуха от загрязнения при помощи инерционного газового фильтра.

 

 

Плотность вещества

Плотность почв и ее значение для сельского хозяйства. Физическая природа засоления почвы и возможности его устранения.

 

 

Сила, возникающая при деформации тел

Деформация плодородного слоя почвы тяжелыми сельскохозяйственными машинами.

 

Явление тяготения. Сила тяжести

Геотропизм растений. Влияние транспорта на состояние воздушной оболочки Земли. Влияние загрязнения на прозрачность воздуха.

 

Сила трения

Вредные последствия посыпания наледи песчано-солевой смесью (гибель растительности, разъедание автомобильных шин, обуви, коррозия трубопроводов).

 

Давление в жидкостях и газах

Единый мировой воздушный и водный океан. Ветры и течения. Перенос загрязнений воздушным и водным путями.

 

Давление твердых тел

Переуплотнение почвы тяжелой сельскохозяйственной техникой.

 

Энергия рек и ветра

Перспективы использования безотходных и возобновляемых источников энергии. Рациональное использование энергии рек и ветра, морских течений, приливов и отливов, возможности ее превращения в энергию вращения турбин. «Плюсы» и  «минусы» гидро- и ветроэлектростанций. Связь прогресса человеческой цивилизации с энергопотреблением.

 

Сообщающиеся сосуды. Шлюзы. Водопровод

Системы орошения и осушения, их влияние на микроклимат. Нарушение природного равновесия при строительстве каналов. Последствия «поворота рек» (уменьшение запасов пресной воды на Земле, необходимость ее экономии).

 

Атмосферное давление. Атмосферное давление на разных высотах

Загрязнение атмосферы. Парниковый эффект, «механизмы» его усиления и ослабления. Основные источники естественного и антропогенного загрязнения (на примере конкретных производств). Зависимость степени загрязнения атмосферы от высоты.  Виды деятельности, нарушающие равновесие в атмосфере. Охрана атмосферного воздуха от загрязнений. Влияние загрязнения на прозрачность воздуха. «Озоновые дыры» и фреоны. Кислотные дожди. Загрязнение атмосферы при авиаполетах и запусков космических аппаратов. Физические методы уменьшения и очистки газопылевых выбросов. Электрофильтры.

Насосы

Орошение земель, рациональное использование воды. Использование законов механики при совершенствовании работы очистных сооружений. Тепловые насосы и обогреватели.

 

Архимедова сила. Условия плавания тел

Образование нефтяной пленки на поверхности воды. Способы ее уничтожения. Экологические аспекты сплава древесины по рекам. Судоходство и связанные с ним вопросы охраны воды. Электрические методы очистки воды от загрязнения (электрофлотационный,  электронный).

Плавание судов

Экологические последствия катастроф морских судов: разрушение берегов, глушение рыбы, загрязнение водоемов и др. Влияние морского и речного транспорта на гидросферу. Экологические катастрофы, обусловленные авариями нефтяных танкеров. Магнитная сепарация.

Воздухоплавание

Разрушение озонового слоя атмосферы. Экономическая неэффективность и экологический вред сельскохозяйственной авиации. Загрязнение атмосферы при авиаполетах и запусках космических аппаратов. Электрофильтры.  Использование аэростатов.

 

Работа и мощность

Зависимость состава и токсичности отходов от мощности электростанции. Возможности повышения КПД тепловых станций. Экологическое значение повышения КПД тепловых машин.

 

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН 

ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ В КУРСЕ ФИЗИКИ

8 КЛАСС

 

№	Тема курса физики	Тема  экологического модуля в курсе
1	Теплопередача и работа	Роль различных видов теплопередачи в природных процессах
2	Конвекция. Водяное отопление	Роль конвекции в процессах, происходящих в атмосфере и в океане
3	Излучение	Парниковый эффект на Земле и возможные последствия его усиления
4	Удельная теплоемкость вещества.	Нарушение природно-климатических условий при осушении естественных и создании искусственных водоемов
5	Энергия топлива	Сравнение ценности и экологической чистоты различных видов топлива
6	Изменение агрегатных состояний вещества	Тепловой баланс Земли и причины его возможного нарушения
7	Плавление и отвердевание	Влияние засоленности воды на температуру льдообразования
8	Испарение и конденсация. Холодильник	Загрязненность атмосферы и конденсация паров
9	Тепловые двигатели. ДВС. Паровая турбина	Сравнение тепловых двигателей по их влиянию на экологическую обстановку
10	Электрическое поле	Действие электрического полч на организм человека
11	Гальванические элементы и аккумуляторы	Необходимость осторожного обращения с гальваническими элементами и аккумуляторами
12	Сила тока, электрическое напряжение и сопротивление проводников	Действия электрического тока и их использование в целях защиты окружающей среды
13	Магнитное поле	Влияние магнитного поля Земли на биологические объекты
14	Постоянные магниты	Экологические аспекты добычи железной руды открытым способом
15	Электродвигатель	Перспективы развития электротранспорта, его преимущества
16	Электрификация и охрана природы	Экологические проблемы получения и передачи электроэнергии
17	Световые явления	Изменение прозрачности атмосферы под действием антропогенного фактора, его экологические последствия

 

 

 

Программа «Физика и экология»

8 класс

Теплопередача и работа

Роль различных видов теплопередачи в природных процессах. Влияние загрязнения среды на климат Земли. Применение теплоизоляционных материалов. Экологические проблемы передачи теплоты на расстояние. «Тепловой мусор».

 

Конвекция. Водяное отопление

Роль конвекции в процессах, происходящих в атмосфере и в океане. Образование конвекционных потоков в промышленных зонах. Механизм рассеивания выбросов с помощью высоких труб. Особенности рассеивания при циклонах и антициклонах. Экологические проблемы водяного отопления (загрязнения от ТЭС). Теплоизоляция в быту и технике как метод сбережения ресурсов.

 

Излучение

Значение солнечного и космического излучений для жизни на Земле. Физическая природа парникового эффекта и «озоновых дыр» на Земле и возможные последствия их усиления и ослабления. Влияние загрязнения на прозрачность воздуха. Биологическое действие неионизирующего и ионизирующего излучений (ультрафиолетового  и рентгеновского).

 

 

 

Удельная теплоемкость вещества

Нарушение природно-климатических условий при осушении естественных и создании искусственных водоемов.

 

Энергия топлива

Ограниченность запасов органического топлива, загрязнение атмосферы продуктами его сгорания. Сравнение ценности и экологической чистоты различных видов топлива. Экологически чистый источник энергии – на сгорании водорода с образованием воды. Современное состояние теплоэнергетики и экологическая опасность ее разных видов (угольной, нефтяной, газовой). Исчерпаемость ресурсов углеродистых энергоносителей.

 

Изменение агрегатных состояний вещества

Круговорот воды в природе. Явление испарения с поверхности морей и океанов и его влияние на климат Земли. Осадки и их значение. Тепловой баланс Земли и причины его возможного нарушения.

 

Плавление и отвердевание

Влияние засоленности воды на температуру льдообразования. Экологические аспекты литейного производства.

 

Испарение и конденсация. Холодильник

Образование кислотных дождей. Опасность накопления в атмосфере фреона и аммиака для жизни на Земле. Загрязненность атмосферы и конденсация паров. Испарение жидкого топлива с поверхности открытых хранилищ. Агротехнические приемы уменьшения испарения влаги с поверхности почвы.

 

Тепловые двигатели. ДВС. Паровая турбина

Влияние на окружающую среду разных видов транспорта. Экологические проблемы, связанные с работой ДВС, ТЭЦ и ТЭС. Загрязнение окружающей среды выбросами в атмосферу и сточными водами. Кислотные дожди. Разрушение архитектурных сооружений. Меры снижения вредных выбросов. Контроль за выхлопными газами. Сравнение тепловых двигателей по их влиянию на экологическую обстановку. Совершенствование тепловых двигателей с целью охраны природы: перевод транспорта на природный газ и электроэнергию. «Плюсы» и «минусы» электротранспорта. Водородное топливо.

 

Электрическое поле

Действие электрического поля на организм человека. Влияние статического электричества, теплового действия электрического тока на биологические объекты. Электростимулирование жизнедеятельности семян и растений. Борьба с электризацией тел в жилых помещениях. Очистка воздуха электрофильтром.

 

Гальванические элементы и аккумуляторы

Необходимость осторожного обращения с гальваническими элементами и аккумуляторами. Переработка и захоронения гальванических элементов и аккумуляторов.

 

Сила тока, электрическое напряжение и сопротивление проводников

Применение фотоэлементов и термоэлементов, солнечных батарей и термоэлектрогенераторов. Действия электрического тока и их использование в целях защиты окружающей среды. Электрическое сопротивление тела человека и его зависимость от состояния организма.

 

Магнитное поле

Влияние магнитного поля Земли и других источников магнитного поля  на биологические объекты. Биологическое действие легких и тяжелых ионов. Ионизация атмосферного воздуха. Солнечная активность. Приспособление организмов к магнитному полю Земли.  Понятие о магнитобиологии (воздействие на организм магнитных бурь, магнитных браслетов, ориентация птиц в магнитном поле и др.).

 

Постоянные магниты

Экологические аспекты добычи железной руды открытым способом.  Образование завалов и их последующая рекультивация.

 

Электродвигатель

Перспективы развития электротранспорта, его преимущества. «Плюсы» и « минусы» электротранспорта.

 

Электрификация и охрана природы

Экологические проблемы получения и передачи электроэнергии. Вредные последствия работы ТЭС, ГЭС, АЭС. Тенденция развития альтернативных способов выработки электроэнергии (термальные, приливные и ветровые электростанции).

Световые явления

Изменение прозрачности атмосферы под действием антропогенного фактора, его экологические последствия.

 

 

 

 

 

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН 

ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ В КУРСЕ ФИЗИКИ

9 КЛАСС

 

№	Тема курса физики	Тема  экологического модуля в курсе
1	Сила тяжести. Вес тела, движущегося с ускорением. Перегрузки и невесомость	Сила тяжести и ускорение свободного падения – важные физические параметры природной сферы
2	Движение ИСЗ	Использование ИСЗ для глобального изучения влияния производственной деятельности людей на природу нашей планеты
3	Закон сохранения импульса. Реактивный двигатель	Физические процессы, сопровождающие работу реактивного двигателя и загрязняющие окружающую среду
4	Энергия	Тепловой баланс Земли и его влияние на климат
5	Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии. Мощность. Закон Бернулли	Превращение одного вида энергии в другой
6	Инертность тел. Масса. Движение тел по окружности	Создание очистительных устройств
7	Механические колебания. Звуковые явления. Резонанс.	Влияние звуковых волн на биологические объекты
8	Механика и механизация народного хозяйства	Пути и последствия механизации народного хозяйства

 

 

 

 

 

Программа «Физика и экология»

9 класс

 

Сила тяжести. Вес тела, движущегося с ускорением. Перегрузки  и невесомость

Значение механических процессов, протекающих в биосфере. Сила тяжести и ускорение свободного падения – важные физические параметры природной сферы. Борьба с загрязнением воды (применение отстойников).

 

Движение ИСЗ

Использование ИСЗ для глобального изучения влияния производственной деятельности людей на природу нашей планеты, для удаления радиоактивных отходов ядерной энергетики.

 

Закон сохранения импульса. Реактивный двигатель

Физические процессы, сопровождающие работу реактивного двигателя и загрязняющие окружающую среду (выброс газов, нагревание, шум и пр.). Роль космических аппаратов в контроле за состоянием атмосферы. Обнаружение с помощью космической техники ураганов, пожаров, извержений вулканов и т.д. Развитие космической техники и технологии. Охрана космоса.

Энергия

Гидроэнергетические ресурсы России. Энергия ветра, рек, морских течений, приливов и отливов, возможности ее превращения в энергию вращения рек. Геотермальная энергия. Экологические проблемы использования энергии рек (потеря плодородных земель, заболачивание местности, изменение климата, влияние на рыбоводство и т.д.). Возобновляемые источники энергии в энергетике настоящего и будущего.

 

Потенциальная и кинетическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии. Мощность. Закон Бернулли

Тепловой баланс Земли и его влияние на климат. Превращение одного вида энергии в другой. Экологичность аэро- и гидроэнергии. Рациональное использование гидроресурсов. Экологические требования к ГЭС. Перспективы развития гидроэнергетики. Достоинства и недостатки ветроустановок, перспективы их использования.

 

Инертность тел. Масса. Движение тел по окружности

Создание очистительных устройств. Инерционные пылеуловители. Пылеуловитель «Циклон».

 

Механические колебания. Звуковые явления. Резонанс

Влияние звуковых волн на биологические объекты. Шумовое и инфразвуковое загрязнения окружающей среды и борьба с ними. Вредное влияние вибрации на человеческий организм. Звуковой резонанс и биоритмы. Влияние на здоровье громкого звучания аудиомузыкальной техники.

 

Механика и механизация народного хозяйства

Пути и последствия механизации народного хозяйства. Борьба с технической, водной, ветровой эрозиями почвы.

 

 

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН 

ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ В КУРСЕ ФИЗИКИ

10 класс

 

№	Тема курса физики	Тема  экологического модуля в курсе
1	Основы молекулярно-кинетической теории	Распространение различных веществ в атмосфере путем диффузии
2	Газовые законы	Состав атмосферы
3	Температура и способы ее измерения	Температура как главный экологический фактор
4	Насыщенные и ненасыщенные пары	Токсичность некоторых газов и их «устойчивость» в атмосфере
5	Влажность воздуха	Значение влажности воздуха и ее влияние на биологические системы
6	Поверхностное натяжение	Загрязнение поверхности водоемов, приводящее к уменьшению испарения воды
7	Капиллярные явления	Капиллярные явления в почве и растительном мире
8	Физика твердого тела	Засорение окружающей среды отработанными материалами с заданными свойствами (пластмассы, полиэтилен)
9	Основы термодинамики	Диапазон температур в природе, влияние температуры на биосферу
10	Электрическое поле	Влияние электрического поля на биологические объекты
11	Магнитное поле. Магнитные свойства вещества	Магнитное поле Земли и приспособление к нему организмов
12	Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Электролиз	Экологические аспекты электролитического производства
13	Электрический ток в газах	Ионизация атмосферного воздуха
14	Электрический ток в полупроводниках	Создание электротехнических материалов с заданными свойствами

 

 

Программа «Физика и экология»

10 класс

 

Основы молекулярно-кинетической теории

Распространение вредных веществ, выброшенных промышленными предприятиями в атмосфере, путем диффузии и конвекции. Зависимость степени загрязнения атмосферного воздуха от высоты. Защита атмосферы, воды и почвы от загрязнения. ПДК.

 

Газовые законы

Состав атмосферы. Воздействие производственной деятельности людей. «Дыхание» почвы и его связь с загрязнением атмосферы.

 

 

 

Температура и способы ее измерения

Температура как главный экологический фактор. Диапазон  изменения температуры и его влияние на сбалансированность обмена веществ в организмах. Человек как теплокровный организм, его термодинамические характеристики.

 

Насыщенные и ненасыщенные пары

Токсичность некоторых газов и их «устойчивость» в атмосфере.

 

Влажность воздуха

Значение влажности воздуха и ее влияние на биологические системы. Совместное действие температуры и влажности на живые организмы. Влияние загрязнения атмосферы на конденсацию пара в ней. Борьба с градом.

 

Поверхностное натяжение

Физические основы засоления почвы и перспективные способы борьбы с ним. Загрязнение поверхности водоемов, приводящее к уменьшению испарения воды (и, следовательно, осадков). Использование явления смачивания для очистки жидкостей от примесей.

 

Капиллярные явления

Структура почвы, причины ее нарушения и меры предупреждения. Капиллярные явления в почве и растительном мире. Охрана почвы и воды, их рациональное использование.

 

Физика твердого тела

Засорение окружающей среды отработанными материалами с заданными свойствами (пластмассы, полиэтилен).

 

Основы термодинамики

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.

 

 

 

Электрическое поле

Атмосферное электричество, электрическое поле электроприборов, его проявление и влияние на организм человека. Влияние статического электричества, теплового действия электрического тока. Очистка воздуха электрофильтром.

 

Магнитное поле. Магнитные свойства вещества

Солнечная активность и ионизация атмосферного воздуха. Ионосфера. Магнитное поле Земли и приспособление к нему организмов. «Магнитная» очистка воды от примесей – магнитная сепарация.

 

Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Электролиз

Очистка воды от загрязнения при электролизе (электрофлотационный метод очистки). Метод определения засоленности почв и грунтовых вод по их электропроводности. Принцип действия электрофильтровальных очистных сооружений. Экологические аспекты электролитического производства.

 

Электрический ток в газах

Ионизация атмосферного воздуха. Биологическое действие легких и тяжелых ионов. Понятие об электрофильтрах. Экологические преобразователи энергии. Плазменный МГД-генератор.

Биологическое действие неионизирующего и ионизирующего излучений (ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов).

 

Электрический ток в полупроводниках

Экологические аспекты электротехники, радиотехники и других современных технических средств. Экологические преобразователи тепловой и световой энергии в электрическую (полупроводниковые приборы). Использование энергии Солнца.

 

 

 

 

 

 

 

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН 

ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ В КУРСЕ ФИЗИКИ

11 КЛАСС

 

№	Тема курса физики	Тема  экологического модуля в курсе
1	Производство, передача и использование электрической энергии. Успехи и перспективы развития электроэнергетики	Меры защиты окружающей среды от теплового и химического загрязнения
2	Электромагнитное поле. Электромагнитные волны	Биологическое воздействие электромагнитных волн сверхвысокой частоты и защита от них
3	Электромагнитные излучения разных диапазонов волн	Биологическое воздействие ультрафиолетового, инфракрасного излучений
4	Спектры поглощения	Влияние загрязнения атмосферы на изменение спектрального состава солнечного света у поверхности Земли
5	Отражение света	Различие в отражательной способности разных поверхностей с экологической точки зрения
6	Состав ядра атома. Испускание и поглощение света атомом. Спектральный анализ	Естественный радиоактивный фон и его действие на живую природу
7	Радиоактивность	Загрязнение биосферы продуктами ядерных взрывов
8	Ядерная энергетика	Техника безопасности на ядерных установках
9	Радиация и биосфера	Воздействие радиоактивного загрязнения на организм человека
10	Изотопы	Существование долгоживущих радиоактивных изотопов
11	Доза излучения	Радиоактивное излучение

 

 

 

 

 

 

Программа «Физика и экология»

11 класс

 

Производство, передача и использование электрической энергии. Успехи и перспективы развития электроэнергетики

Экологические проблемы передачи электрической энергии на расстояние. Загрязнение атмосферы ТЭС. ЛЭП.  Меры защиты окружающей среды от теплового и химического загрязнения.

 

Электромагнитное поле. Электромагнитные волны

Биологическое воздействие электромагнитных волн сверхвысокой частоты и защита от них.

Системы связи (радио- и телевещание, телефония).

 

Электромагнитные излучения разных диапазонов волн

Биологическое воздействие ультрафиолетового, инфракрасного излучений (их влияние на живые организмы и защита от них). Парниковый эффект.

 

Спектры поглощения

Влияние загрязнения атмосферы на изменение спектрального состава солнечного света у поверхности Земли. Парниковый эффект.

 

 

Отражение света

Различие в отражательной способности разных поверхностей с экологической точки зрения.

 

Состав ядра атома. Испускание и поглощение света атомом. Спектральный анализ

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.

 

Радиоактивность

Загрязнение биосферы продуктами ядерных взрывов. Производство атомной энергии. «Экологическая» характеристика альфа-, бета- и гамма- излучений. Круговорот радиоактивных элементов в природе и его влияние на живые организмы.

 

Ядерная энергетика

Загрязнение окружающей среды при использовании ядерной энергетики. Проблемы захоронения радиоактивных отходов АЭС. Техника безопасности на ядерных установках. Экологические последствия взрывов атомных бомб.

 

Радиация и биосфера

Естественный радиационный фон и его изменение в результате антропогенного вмешательства. Бытовая радиация. Радиоактивное загрязнение природных сред. Особенности действия радиации на живые организмы и защита от неё.

 

Изотопы

Существование долгоживущих радиоактивных изотопов.

 

Доза излучения

Радиоактивное излучение – наличие радиоактивных веществ в количествах, превышающих уровень естественного фона. Новые виды оружия. Научно-технический прогресс в народном хозяйстве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

Примерные темы для ученических рефератов, сочинений, докладов

 

Ø  « Что произойдет с нашей планетой через 40 лет, если мы не будем её беречь?»;

Ø  «Состояние окружающей среды в г. Надыме и Надымском районе за последние 5 лет»;

Ø  «Решение экологических проблем в г. Надыме»;

Ø  «Влияние загрязнения атмосферы на человека, растительный и животный мир»;

Ø  «Кислотные дожди»;

Ø  «Парниковый эффект»;

Ø  «Смог»;

Ø  «Добавки в топливо»;

Ø  «Проблемы, связанные с эксплуатацией автотранспорта»;

Ø  «Автомобиль и экология»;

Ø  «Экологическая безопасность транспорта»;

Ø  «Влияние выбросов транспорта на биоту и здоровье человека»;

Ø  «Шумовое загрязнение»;

Ø  «Электрическая энергия: проблемы экологии»;

Ø  «Глобальное потепление: да или нет?»;

Ø  «Влияние радиоактивных веществ на растительный и животный мир»

Ø  «Очистка воздуха от загрязнения при помощи инерционного газового фильтра»;

Ø   « Автомобили и пути снижения их вредного экологического воздействия на окружающую среду»;

Ø  « Виды излучения и их воздействие на окружающую среду»;

Ø  « Состояние атмосферы»;

Ø  « Водные экосистемы»;

Ø  « Экологическое состояние нашего микрорайона»;

Ø  « Бытовой мусор и его влияние на окружающую среду»;

Ø  «Тяжелые металлы и их влияние на окружающую среду»;

Ø  «Разрушение озонного слоя»;

Ø  «Очистка хромсодержащих сточных вод гальванопроизводства»;

Ø  «Антропогенное воздействие на гидросферу»;

Ø  «Пассивные методы обнаружения радиоактивных выбросов в атмосферу»;

Ø  «Чернобыльская катастрофа».

 

Приложение 2

 

Примерные темы ученических исследовательских работ

 

Ø  «Наблюдение и анализирование загрязнения окружающей среды нашего города, района»;

Ø  «Экология урбанизации районов»;

Ø  «Проблемы мирового океана»;

Ø  «Исследование физических параметров климата»;

Ø  «Исследования выбросов транспорта в атмосфере, почве, осадках и в биоте»;

Ø  «Влияние ЭМИ на организм человека»;

Ø  «Экология города, в котором я живу»;

Ø  «Загрязнение поверхности вод и методы их очистки»;

Ø  «Проблема загрязнения сточных вод и методы их очистки»;

Ø  «Оценка чистоты атмосферного воздуха по величине автотранспортной нагрузки»;

Ø  «Решение экологических проблем в г.Надыме».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1. Горелов А.А. Человек – гармония – природа. – М.: Наука, 1990.
2. Горизонты экологического знания. Социально – философские проблемы. – М.: Наука, 1986.
3. Лаптев И.Д. Экологические проблемы. - М.: Мысль, 1982.
4. Социальные аспекты экологических проблем. – М.: Наука, 1982.
5. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. – М.: Молодая гвардия, 1990.
6. Дубровский Е.В. Мир вокруг нас. Беседы о мире и его законах. - М.: Политическая литература, 1983.
7. Китанович Б.С. Планета и цивилизация в опасности. – М.: Мысль, 1985.
8. Голубев Н.Н., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт. – М.: Транспорт, 1987.
9. Спасский Б.И. Хрестоматия по физике. - М.: Просвещение, 1990.
10. Алексеева М.Н. Физика - юным. – М.: Просвещение, 1980.
11. Зарубин Г. П. Новиков Ю. В. Гигиена города.- М.: Просвещение, 1993.
12. Михеев А.В. Охрана природы. - М.: Просвещение, 1990.
13. Новиков Ю.В. Природа и человек. - М.: Просвещение, 1991.
14. Небель Б. Наука об окружающей среде. – М.: Мир, 1993.
15. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания. – М.: Мир, 1995.
16. Боровский Е.Л. Электрическая энергия: проблемы экологии. //Первое сентября. 1997, с. 5-12.
17. Речкалова Н.И., ПахомоваА.А. Транспорт: «за» и «против». //Первое сентября. 2001, с.1-2.
18. Сотникова А.В. Суд природы над обществом. //Первое сентября.1998, с.2-3.
19. Варданян А.М.,Тулуевская Л.М. Экология и атомная энергетика. //Первое сентября. 1998, с.2-3.
20. Боровский Е. Автомобиль и экология. //Первое сентября. 1998, с.5-12.
21. Программы для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7 – 11 классы / Сост. Ю.И. Дик, В.А. Коровин. – М.: дрофа, 2002.
22. Перышкин А.В. Физика. 7 класс. – 2-е изд., испр. и доп. –М.: Дрофа,2000.
23. Перышкин А.В. Физика. 8 класс.- 2-е изд., испр. и доп. – М.: Дрофа, 2000.
24. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика. 9 класс.- 2-е изд., испр. и доп. – М.: Дрофа, 2000.
25. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 класс. – 10-е изд.- М.: Просвещение, 2002.
26. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика. 11 класс. – 10-е изд. – М.: Просвещение, 2002.
27. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Популярный экологический словарь / Под ред. А.М. Гилярова. – М.: Тайдекс  КО, 2002. – (Б-ка журн. «Экология и жизнь»)