Программа элективного курса для 9 класса "Человек- объект физического познания"

                       

 

 

 

 

 

Программа

курса по выбору

для учащихся 9- го класса

« Человек- объект физического познания»

 

 

 

 

 

 

 

                                                         Автор: Колосова Ольга Алексеевна,

                                                         МКОУ «Глядянская СОШ»

                                                         Притобольного района

 

 

                                                                           2009 г.

                                                                Курсы по выбору.

                                         Человек-объект физического познания.

                                                                        9 класс.

                                                    Пояснительная записка.

  Среди естественных наук физика занимает особое место не только потому, что она изучает свойства пространства и времени, фундаментальные взаимодействия, но и потому, что она является основой многих наук, например, биофизики, геофизики. Вместе с тем в школьном преподавании сложилась парадоксальная ситуация, при которой глубокая  взаимосвязь физики и других наук ускользает от понимания учащихся. Физика для многих ребят кажется бесполезной для жизни наукой. Поэтому необходимость разрешения этого противоречия определяет актуальность рассмотрения данной темы.

     Разработка программы данного курса вызвана потребностью в расширении межпредметных связей естественно-научных дисциплин, гуманитаризации физического образования, актуализации знаний о возможностях своего организма и путях повышения потенциала здоровья.

      В современных  условиях одной из основных задач школы является интеллектуальное развитие учащихся, усвоение основ научного мировоззрения, формирование исследовательских умений, создание условий для реализации потенциальных возможностей ребенка в процессе обучения. Кроме того, в основной школе среди приоритетных задач есть подготовка к осознанному выбору профильного  обучения в старшей школе.

   Курс по выбору «Человек- объект физического познания» предназначен для учащихся 9 класса в качестве предпрофильной подготовки и рассчитан на 17 часов. Данный курс является интегрированным  и   реализуется на стыке  двух предметов - физика и биология. Интеграция учебной и вне учебной деятельности учащихся, решение личностно значимых для ученика прикладных задач способствуют расширению его кругозора, усилению интереса к науке физике. Содержание и форма курса  ориентированы не только на расширение знаний ученика по физике, а прежде всего на организацию занятий, способствующих самоопределению ученика относительно профиля обучения в старшей школе. Курс поможет сформировать интерес не только к физике, но и биологии.

  Цели курса:

 -расширение межпредметных связей естественно-научных дисциплин;

 - подготовка учащихся к профессиональному самоопределению.

Задачи курса:

-способствовать формированию познавательного интереса к физике;

-формирование у учащихся целостной естественно-научной картины мира;

-осознание учащимися человека как части природы, следующей её законам;

-актуализация знаний о возможностях своего организма;

-совершенствовать навыки работы со справочной и научно-популярной литературой.

Ожидаемые результаты занятий:

-получение учащимися представлений о методах научного познания «живой»  природы;

-сознательное самоопределение ученика относительно профиля дальнейшего обучения или профессиональной деятельности;

-развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей на основе опыта  самостоятельного  приобретения  новых знаний, анализа и оценки новой информации.

 По окончании изучения курса учащиеся должны :

Знать:

-какие физические законы можно использовать при объяснении процессов, происходящих в организме человека;

-особенности своего организма с точки зрения законов физики;

Уметь:

-работать с различными источниками информации;

-наблюдать и изучать  явления, описывать результаты наблюдений;

-моделировать явления, отбирать нужные приборы, выполнять измерения, представлять результаты в виде таблиц, графиков, ставить исследовательские задачи.

 Содержание курса по выбору базируется на материале курса физики, изучаемом в основной школе, в соответствии с примерной программой основного общего образования. Занятия направлены на то, чтобы обобщить знания учащимися  законов физики применительно  к изучению «живой» природы. Необходимой базой для изучения курса является предмет «Биология».

 Структура содержания учебного материала соответствует структуре предмета «Физика» и включает следующие разделы:  «Механика», «Теплота и молекулярные явления»,  «Механические колебания и волны», «Электромагнетизм», «Оптика», в которых рассматривается действие соответствующих законов в жизнедеятельности человека.

 В процессе преподавания курса целесообразно использовать такие формы организации учебных занятий как лекция, семинар, лабораторная работа. Эффективной является организация ролевых игр, где учащиеся становятся в позицию научных сотрудников.

 Основные методы работы - проблемно-поисковый, исследовательский, иллюстративно-объяснительный метод. Имеет смысл как можно активнее привлекать учащихся к подготовке рефератов, проектов,  различных физических приборов.

  Структура курса имеет практико-ориентированный характер, так как практические занятия           ( лабораторные работы, решение задач) составляют около 53% всего учебного времени.

 На итоговое занятие отведено 2 часа.  Первый час посвящен защите учащимися своих творческих работ, над которыми они работали на протяжении всего курса ( проекты, доклады, презентации, модели приборов и т. д.), второй час - итоговое тестирование.

                                             Содержание курса.

1. Законы механики в жизнедеятельности человека.(3 ч.)

Простые механизмы в организме человека: кости конечностей, нижняя челюсть, череп. Виды деформаций, испытываемые человеком (деформация костей, сухожилий, мышц). Прочность тканей с точки зрения возможности наибольшей деформации. Работа и мощность, развиваемая человеком в разных видах деятельности.

Лабораторная работа №1 «Определение мощности развиваемой человеком при различных видах нагрузки».

2. Теплота и молекулярные явления. (3ч.)

Диффузия в жизнедеятельности человека. Терморегуляция живого организма. Роль процессов испарения для человека. «Гусиная кожа». Органы дыхания.

Лабораторная работа №2 «Определение  жизненной емкости легких человека».

3. Механические колебания и волны.(3ч.)

Голосовой аппарат человека. Слуховой аппарат. Нарушение слуха и голоса. Сердце-насос.

Лабораторная работа №3 «Определение пульса и артериального давления человека до физической нагрузки и после увеличения физической нагрузки».

4. Электромагнетизм. (3ч.) Электрические свойства тканей организма человека. Электрическое сопротивление органов человека постоянному и переменному току.

     5.Оптические явления.(3ч.)

             Глаз человека как оптическая система. Нарушения зрения:   близорукость,                                   дальнозоркость, дальтонизм. Коррекция зрения.

          Лабораторная работа №4 «Определение оптической силы линзы очков».

6.Итоговое занятие, аттестация учащихся(2 ч.)

 

 

 

 

 

 

                                  Учебно-тематический план.

№	Название темы	Количество часов				Форма проведения	Образовательный продукт
		Всего	Теория	Прак- тика
1.	Законы механики в жизнедеятельности человека.	3	1	2
1.1.	Простые механизмы в организме человека: кости конечностей, нижняя челюсть, череп.	1	0,5	0,5	Лекция		Рисунки и схемы
1.2	Виды деформаций, испытываемые человеком (деформация костей, сухожилий, мышц). Прочность тканей с точки зрения возможности наибольшей деформации.	1	0,5	0,5	Комбинированный		Конспект, решенные задачи.
1.3	Работа и мощность, развиваемая человеком в разных видах деятельности. Лабораторная работа №1 «Определение мощности развиваемой человеком при различных видах нагрузки».	1		0,5+ 0,5	Коллективное решение задач, Выполнение лабораторной работы.		Решенные задачи Отчет по работе.
2.	Теплота и молекулярные явления.	3	2	1
2.1	Диффузия в жизнедеятельности человека.	1	1		Проблемно-поисковая беседа		Конспект урока
2.2	Терморегуляция живого организма. Роль процессов испарения для человека. «Гусиная кожа».	1	0,5	0,5	Сообщения учащихся		Конспект, решенные задачи
2.3	Органы дыхания. Лабораторная работа №2 «Определение  жизненной емкости легких человека».	1	0,5	0,5	Лекция, лабораторная работа		Конспект. Отчет по работе.
3.	Механические колебания и волны.	3	2	1
3.1	Голосовой аппарат человека. Слуховой аппарат.	1	1		Лекция		Конспект
3.2	Нарушение слуха и голоса.	1	0,5	0,5	Беседа, решение задач		Решенные задачи
3.3	Сердце-насос. Лабораторная работа №3 «Определение пульса и артериального давления человека до физической нагрузки и после увеличения физической нагрузки».	1	0,5	0,5	Лекция, лабораторная работа		Отчет по работе
4.	Электромагнетизм.	3	2	1
4.1	Электрические свойства тканей организма человека.	1	1		Лекция		Конспект
4.2	Электрическое сопротивление органов человека постоянному и переменному току.	1	1		Лекция		Конспект
4.3	Решение задач.	1		1	Коллективное решение задач, групповая и самостоятельная работа.		Решенные задачи.
5.	Оптические явления.	3	1	2
5.1	Глаз человека как оптическая система. Нарушения зрения:   близорукость,               дальнозоркость , дальтонизм. Коррекция зрения.	1	1		Проблемно- поисковая беседа с использованием ИКТ		Конспект
5.2	Лабораторная работа №4 «Определение оптической силы линзы очков».	1		1	Выполнение лабораторной работы.		Отчет по работе
5.3	Решение задач.	1		1	Коллективное решение задач.		Решенные задачи.
6.	Итоговое занятие.	2		2
6.1	Защита творческих работ.			1	Выставка и защита творческих работ.		Выставка работ.
6.2	Итоговое тестирование.			1	Самостоятельная работа.		Выполненный тест.
	Итого:	17	8	9

 

                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                       Литература:

  Для учащихся:

1.Енохович А.С. Справочник по физике и технике: Учебное пособие для учащихся.-М.: Просвещение,1989.-224 с.

2. Зверев И.Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека: Пособие для учащихся 9 класса средней школы.-М.:Просвещение,1989.-240 с.

3. Колесов Д.В. Биология. Человек: Учебник для 8 класса общеобразовательных учебных заведений/ Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. – М.: Дрофа,2002.-336 с.

4. Перельман Я.И. Занимательная физика: в 2-х книгах. Книга 2/Под редакцией Митрофанова А.В.-М.: Наука, 1986.-272 с.

 5. Перышкин А.В. Физика 7: Учеб.для  общеобразоват. учреждений  - 7-е изд.- М.:Дрофа,       2003. – 192с.

            6. Перышкин,А.В.Физика 8: Учеб. для  общеобразоват. учреждений/А.В.Перышкин.  - 7-е                                                                                        изд.- М.:Дрофа, 2003. – 256с.

 7.  Перышкин А.В. Физика 9: Учеб.для  общеобразоват. учреждений  - 7-е изд.-              М.:Дрофа, 2003. – 256с.

 8. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика/Под редакцией Хинн О.Г.-М.:ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998.-480 с.

  Для учителя:

1. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики Из опыта работы. Пособие для учителей.- М.:Просвещение,1974.-128 с.

2. Ланина И.Я. Не уроком единым. Развитие интереса к физике.-М.:Просвещение,1991.-223с.

3. Межпредметные связи курса физики в средней школе./ Под редакцией Дика Ю.И., Турышева И.К.-М.: Просвещение,1987.-191 с.

4. Юфанова И.Л. Занимательные вечера по физике в средней школе: Книга для учителя.-М.:Просвещение,1990.-159 с.

                 Информационные ресурсы Интернет:

1.Елькин В.И. Физика и медицина. http://elkin52.narod.ru/medik.htm

2. www.1september.ru

                                               

 

 

                                                    Приложения:

                         1).Примерный список задач, предлагаемых на занятиях.

1. Какую мощность может развить человек, взбегающий на лестницу?( к теме 1.3)

2. Спортсмен поднял штангу массой 200 кг на высоту 2 м за 4 с. Какую мощность при этом он развил? Сравните ее со средней мощностью человека, указанной в справочнике по физике.(980Вт) ( к теме 1.3)

3. Во время тяжелой физической работы сердце человека сокращается до 150 раз в минуту. При каждом своем сокращении оно совершает работу, равную поднятию груза массой 0,5 кг на высоту 0,4 м. определите мощность, развиваемую сердцем в этом случае. (4,9 Вт) ( к теме 1.3)

4.Почему на высоких горах действие суставов человека нарушается: конечности плохо «слушаются», легко подвергаются вывиху.( Атм. Давление способствует более плотному прилеганию суставов друг к другу. С уменьшением давления связь между костями в суставах уменьшается,  в результате чего конечности плохо слушаются и легко подвергаются вывихам.) ( к теме 1.2)

5.Человеческое ухо может воспринимать звуки частотой от 20 до 20000 Гц. Какой диапазон длин волн соответствует этому интервалу слышимости звуковых колебаний? Скорость звука в воздухе считать 340 м/с. (от 17 до 1,7 см) (к теме 3.2)

6. Рассчитайте ускорение ступни и головы при торможении о пол, если известно, что скорость падения 3 м/с, а величина прогиба пола 1мм.(-4300 м/с², - 7,5 м/с²)( к теме 1.2)

7.Почему в конце прыжка спортсмены опускаются на согнутые ноги? ( к теме 1.2)

8. Объясните действие челюсти как рычага, покажите, где находится точка приложения сил и почему получается выигрыш в силе? ( к теме 1.1)

9. Объясните работу руки и стопы человека, применяя правило рычага. ( к теме 1.1)

10. Почему вытянутой рукой нельзя удержать такой же груз, как согнутой? ( к теме 1.1)

11. Какие виды деформации испытывают сухожилия? ( к теме 1.2)

12.Назовите сходные элементы в голосовом аппарате человека и в музыкальных инструментах. ( к теме 3.2)

13. Что общего между наружным ухом и звукоуловителем? (К теме 3.2)

14.Красные кровяные шарики крови человека представляют собой диски диаметром приблизительно 7х10^-6м и толщиной 10^-6м. В каждом кубическом миллиметре крови содержится около 5х10⁶ таких дисков.

    а) если в теле человека 5 литров крови, то сколько содержится в ней красных кровяных шариков?

   б) масса молекулы гемоглобина составляет около 6,8х10⁴ а.е.м. Сколько молекул     гемоглобина должно содержаться в одном красном кровяном шарике, если плотность гемоглобина 1 кг/м³ и если мы будем считать , что красные шарики полностью состоят    из гемоглобина? ( к теме 2.2)

15. При франклинизации больного между электродами за время одной процедуры лечения (10 мин) проходит заряд 1,6х10^-2Кл. Определите среднюю силу тока. ( к теме 4.3)

16. Какой ток пройдет по телу человека от одной руки до другой, если они окажутся под напряжением 220 В? ( к теме 4.3)

17 При рассмотрении какого предмета- близкого или далекого- хрусталик становится более выпуклым? ( к теме 5.3.)

18.На рецепте написано: очки +1,5 дптр. Расшифруйте, какие это очки и для какого типа дефекта зрения? ( к теме 5.3)

19. Почему когда вы грызете сухарь, то вам кажется, что вы производите больше шума, чем находящийся рядом сосед, тоже грызущий сухарь? ( к теме 3.1)

 20.Барабанная перепонка человека имеет площадь примерно 0,65 см², при громкости звука 20дБ амплитуда звукового давления равна 20 мН/м²- это звуковой фон в очень тихом помещении. Болевой порог для уха наступает при громкости 140дБ и амплитуде звукового давления 200 Н/м², а механические повреждения барабанной перепонки при громкости 160 дБ и  амплитуде  звукового давления 2кН/м².  С какой силой действует в этих случаях звук на барабанную перепонку?( к теме 3.1)

  21. Кровь более вязкая, чем вода. При движении по сосудам она испытывает сопротивление, обусловленное внутренним трением. Чем сосуды тоньше, тем больше трение и тем больше падает давление крови. В течение 1 минуты сердце выбрасывает в аорту около 4 л крови. Скорость движения крови в аорте 0,5 м/с, а по капиллярам 0,5 мм/с. Во сколько раз сила сопротивления при движении крови по аорте больше сил сопротивления крови, движущейся по капиллярам, если коэффициент сопротивления считать одинаковым в обоих случаях? ( к теме 3.3)

                                                    2). Итоговый тест.

1.Мы можем услышать звуковой сигнал от источника, скрытого за препятствием. Этот факт можно объяснить,  рассматривая звук как:

 а) механическую волну; б) поток частиц, вылетающих из источника звука; в)поток молекул, составляющих воздух и движущихся от источника поступательно; г) вихревой поток воздуха, идущий из источника звука.

2.Повышение влажности приводит к нарушению теплового обмена человека с окружающей средой. Это связано с тем, что при этом изменяется:

а)удельная теплоемкость воздуха; б) скорость испарения влаги с поверхности тела; в)атмосферное давление; г) содержание кислорода в воздухе.

3. Оптимальное значение относительной влажности для человека с точки зрения медицины 40-60%. Какое количество воды при данных значениях находится в 1 м³ воздуха при температуре 200^оС? Плотность насыщенного водяного пара при данной температуре равна 17,3 г/м³.

а) 6,92 г и 10,38 г;  б) 69,2 г и 103,8г;  в)0,692 г и 1,038г;  г) 17,3 г и 17,3 г.

4. Шприцем набирают воду из стакана. Почему вода поднимается вслед за поршнем?

а) молекулы воды притягиваются молекулами поршня, б) поршень своим движением увлекает воду; в) под действием атмосферного давления; г) среди приведенных объяснений нет правильного.

5. При лечении электростатическим душем в электродам прикладывается разность потенциалов 100 В. Какой заряд проходит между электродами за время процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при этом работу, равную 1800 Дж?

а) 180000Кл;  б)18 Кл;   в)1900 Кл;     г)1700 Кл.

6. Мальчик читал книгу в очках, расположив книгу на расстоянии 25 см, а сняв очки- на расстоянии 12,5 см. Какова оптическая сила его очков? Считать мышечное напряжение глаз в обоих  случаях одинаковым.

А) 1 дптр ; б) 2 дптр;    в)3 дптр; г)4 дптр.

7. Коренное население Африки имеет темный цвет кожи. Это связано :

а) только с воздействием ультрафиолетового излучения Солнца на кожу;  б) с тем, что при данном цвете кожи устанавливается оптимальный тепловой режим организма человека;   в) с тем, что при данном цвете кожи человек лучше сливается с окружающей местностью;   г) только с воздействием  инфракрасного излучения.

8. Какой вид излучения: альфа-, бета-, гамма- представляет для человека наибольшую опасность при непосредственном контакте?

а) гамма- излучение;  б) бета- излучение;  в) альфа –излучение;  г) гамма- и бета-излучения.

9. В настоящее время широко распространены лазерные указки, авторучки, брелоки. При неосторожном обращении с таким лазером можно:

а) вызвать ожог кожи тела;   б) прожечь костюм;   в) получить опасное облучение организма;   г) повредить сетчатку глаза при прямом попадании луча в глаз.

 Коды правильных ответов.

Номер вопроса	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Вариант ответа	А	Б	А	В	Б	Г	Б	В	Г

 

                                   3). Темы творческих работ учащихся:

       - Методы исследования человека, основанные на звуковых процессах.               

  ( Выстукивание и выслушивание.  Запись звуков сердца и легких). (Доклад).

        - Оптические приборы, применяемые в медицине. (Презентация).

        - Границы слышимости органа слуха человека. Понятие костной проводимости. Аппараты для людей с пониженным слухом. (Доклад.)

        - Система кровообращения как механическая система. Аппарат искусственного кровообращения, его устройство и назначение. (Презентация.)

         - Воздействие электромагнитных волн различного диапазона на организм человека. (Проект.)

         - Применение высокочастотных  колебаний с лечебной целью. (Презентация.)

            - Изготовьте прибор, с помощью которого вы могли бы определить реакцию человека.         Оборудование подберите сами.

         - Изготовьте прибор, с помощью которого вы могли бы определить различные характеристики вашего организма ( вес, силу удара и т.д.)

          - Какое количество энергии мы получаем, а какое теряем за один день? (Исследование.)

                                    4). Планы проведения лабораторных работ.

                                              Лабораторная работа  №1.

Тема: Определение мощности, развиваемой человеком при различных видах нагрузки.

Цель: Вычислить мощность, развиваемую человеком при медленном и быстром подъеме на 2                      этаж здания школы, сравнить полученные значения  между собой и

с данными, приведенными в справочной литературе.

Оборудование: весы, измерительная лента, секундомер.

                                               Указания к работе:

1. Запишите формулы, необходимые для расчета мощности.
2. Выясните, какие физические величины необходимо измерить. Запишите их в таблицу.
3. Какие величины могут быть рассчитаны? Запишите их в таблицу.
4. Продумайте порядок проведения эксперимента, проведите измерения, заполните таблицу.

№ опыта	Название опыта	Измерения			Вычисления
1.	Медленный подъем
2.	Быстрый подъем

5. Проведите вычисления.
6. Сделайте вывод.

 

                                        Лабораторная работа №2.

Тема: Определение жизненной емкости легких человека.

Цель: Сравнить фактические и должные емкости легких и сделать вывод о соответствии уровня развития системы дыхания и возраста испытуемых.

Оборудование: сосуд с водой, мерный сосуд, резиновая трубка, воздушный шарик.

                                        Указания к работе:

Определить ЖЕЛ опытным путем можно двумя способами: определять объем надутого при выдохе шарика  или выдуванием жидкости из  мерного сосуда с помощью резиновой трубки.

1. Определите  ЖЕЛ любым способом.
2. Вычислите  ЖЕЛ по формуле: рост (м) ∙ 2,5 – для мужчин,

                                                                 Рост (м) ∙ 1,9 – для женщин.

3. Сравните значения из п.1 и п.2.
4. Найдите среднюю величину ЖЕЛ всех испытуемых, сравните это значение с табличным. (табл.1)

 

Таблица 1. Сравнение величины ЖЕЛ у детей школьного возраста.(мл)

Возраст	Мальчики	Девочки
14 лет	2,8	2,5
15 лет	3,3	2,7
16	3,8	2,8

5. Сделайте вывод.

 

 

                                        Лабораторная работа №3.

Тема: Определение пульса и артериального давления человека до физической нагрузки и после увеличения физической нагрузки.

Цель: проследить реакцию частоты сердечных сокращений и артериального давления на физическую нагрузку.

Оборудование: тонометр, секундомер, калькулятор.

                                               Указания к работе:

1. Рассчитайте частоту сердечных сокращений (ЧСС) , измерьте артериальное давление (АД). Данные занесите в таблицу.
2.  Сделайте 10 глубоких и быстрых приседаний и снова измерьте ЧСС и АД. Данные внесите в таблицу.
3. Сделайте еще 20 таких же приседаний. Данные о ЧСС и АД запишите в таблицу.

	До нагрузки	После 10 приседаний	После 20 приседаний
ЧСС,  ударов в минуту
АД, мм рт.ст.

4. Сделайте вывод о влиянии физической нагрузки на частоту пульса и величину кровяного давления.

 

                                          Лабораторная работа №4.

Тема: Определение оптической силы линзы очков.

Цель: научиться определять оптическую силу линзы и делать вывод о применении данной линзы.

Оборудование: очки, экран, лампа с колпачком с прорезью, измерительная лента.

                                          Указания к работе:

 1.Определите фокусное расстояние линзы. ( 8 класс, учебник Перышкина А.В.)

 2. Рассчитайте оптическую силу линзы.

 3. Сделайте вывод, для коррекции какого дефекта зрения применяется данная линза очков.

( При выполнении работы  имеет смысл использовать и собирающую и рассеивающую линзу.)