Методы использования биофизического материала на уроках физики

                                                                                                    Статья:

Методы использования биофизического материала на уроках физики.

Автор: Демидова С. М. учитель физики СОШ МБОУ «Средняя школа №10 с углубленным изучением отдельных предметов» г. Калуга

     В настоящее время, по мнению многих учителей, интерес к межпредметным связям на уроках физики только возрастает, в частности, к биологии. Привлечение биофизического материала служит лучшему усвоению курса физики, расширяет и углубляет познавательный интерес, расширяет общий кругозор учащиеся. Интересного биофизического материала много. Но каким образом использовать его на уроках физики?  В данной статье, попробуем показать возможные пути.

    1) работа со справочной литературой. Очень полезна работа учащихся со справочным материалом. Для этой цели можно прибегнуть к справочнику по физике и технике, к интернет-ресурсам, к справочнику по биологии.

    2) постановка проблемы учителем и ее решение с помощью применения биофизического материала на разных этапах урока при объяснения нового материала.

    3) постановка проблемы самими учащимися и ее решение на основе знаний, полученных при работе с биофизическим материалом.

    4) составление и решение задач по физике живой природы.

    5) составление тематических таблиц разной направленности с использованием биофизических данных.

    6) проведение исследовательской работы на основе биофизических данных.

    7) создание физических приборов, применяемых при проведении опытов, необходимых для объяснения тех или иных биофизических процессов.

    8) презентации учащихся, изготовление наглядных пособий по биологии и демонстрация их на уроках физики.

    9) экскурсии биофизического содержания

  10) организация повторения с применением биофизического материала.

    При постановке проблемы учитель использует данные, характеризующие живые организмы (например, скорость их перемещения или скорость роста некоторых растений).

    При постановке проблемы самими учащимися используется справочный материал, который можно взять из интернета. Можно сравнивать пользуясь таблицами из справочников скорости движения в живой природе. Взять данные о мировых спортивных рекордах по бегу, плаванию и составить ряд занимательных задач. Этой же цели могут служить данные из таблиц о плотности некоторых сельскохозяйственных продуктов и плотности различных пород дерева. Можно также использовать данные о скорости поднятия воды по стеблю, полёта птиц, скорости тока крови в сосудах человека и т.д. Ниже приводятся табличные данные для использования на уроках физики.

                                                   Таблица 1 

Скорости поднятия воды по стеблю

                                                              Таблица 2 

  Скорость роста особо растущих растений

Растения	Скорость роста мм/мин
Один из видов грибов Банан Бамбук	5,0 1,8 0,4-0,6

                                                       Таблица 3

Скорость тока крови в сосудах человека

Растения	Скорость м/ч
Акация Табак Банан Виноград Подсолнечник Тыква Маис	1,54 1,18 1,0 0,98 0,7 0,63 0,3-0,42

Кровеносные сосуды	Скорость м/сек
Аорта Вена (крупная) Капилляры	0,3-0,5 0,05-0,2 0,0002-0,0005

     При изложении целого ряда вопросов целесообразнее использовать схемы, таблицы, мультимедиа для показа фрагментов из кинофильмов, а также приборы. Это могут быть модели глаза и уха, динамометры для измерения силы мышц, таблицы по биологии, анатомии и физиологии человека, коллекции бабочек и жуков, многое другое. Например, при изучении рычагов можно с успехом использовать кадры из фильмов ,на которых изображены цветок шалфея и элементы скелета человека. При прохождении испарения полезно рассмотреть чучело или таблицы изображения животных, живущих в разных климатических зонах, а также растения пустынь.

       Диффузные процессы, обеспечивающие газообмен между кровеносными сосудами и лёгочными пузырьками, а также капиллярные явления в организме человека, движение соков по капиллярам растений можно показать по мультимедиа устройствам в виде презентации. После всего увиденного с учащимися проводится дискуссия, ставятся новые проблемы и обсуждаются пути их решения на основе увиденного.

       При проведении экскурсии целесообразнее проводить их совместно и с учителем физики, и с учителем биологии. При проведении экскурсии на природе учитель биологии может дать задании, а учитель физики предложить обнаружить примеры физических закономерностей (свойств сообщающихся сосудов, архимедовой силы) в жизни рыб, водорослей, в устройстве естественных или искусственных водоёмов. В ходе таких экскурсий решается экологический аспект по бережному обращению к природе. На этом особо акцентируется внимание учащихся. После экскурсии можно предложить учащимся оформить альбом, стенгазету, в которых отражаются интересные сведения и его можно использовать как ценное пособие для школы. А также можно организовывать экскурсии в НИИ, где разрабатывают медицинские или биологические приборы и аппараты для пищевой промышленности, также интересны и полезны экскурсии на кафедры биофаков педагогических институтов и кафедры лечебное дело медицинских колледжей и вузов.

         Организация повторения с привлечения биофизического материала ценна тем, что при обращении к изученному осуществляется с привлечением нового, а это всегда представляет интерес для учащихся, позволяет им на более высоком уровне осознать пройденное, применить законы физики в живой природе. Ученикам даётся возможность познакомиться с новейшими достижениями в области биофизики. Данный приём можно использовать в конце изучения некоторых тем и в конце учебного года и перед ОГЭ и ЕГЭ.

       Ниже приводятся ряд задач по физике с использованием биофизического материала.

1. Чем объяснить, что камышовые крыши, состоящие из отдельных стебельков, между которыми имеется множество скважин, надежно защищают от дождя?

2.    Почему люди строили избы из деревьев, срубленных только в

зимний период, но не летом?

3.    Кровеносная система космонавтов на орбите сильно зависит от состояния невесомости. Какие эксперименты нужно было проводить, чтобы решить данную проблему, используя знания по биологии и физике?

4.   Бабочка-монарх перелетает с севера Канады в Мексику и на Багамские острова, преодолевая расстояние более 4000 км. Во время полета она долго парит в воздухе, эффективно используя энергию попутного ветра. Помогает ей в этом покрытие крыльев чешуйками, которые имеют очень сложную структуру. Какие функции выполняет это уникальное творение живой природы? Почему авиа -конструкторы, при создании авиационного покрытия, были заинтересованы данным уникальным объектом? Приемы, описанные в данной статье, позволяют проводить уроки на более интересном качественном уровне, (например, бинарные уроки). Благодаря использованию различных приемов при изучении тех или иных тем,  мотивация учащихся и их интерес к предмету поднимаются на более высокий уровень.