Программа Физика в живой природе

Пояснительная записка
Программа предназначена для учащихся 9-х классов. Разработана на
основе нормативных документов:
1. Положения о кружковой работе в 2014-2015 в МАОУ СШ №102
2. Учебного плана на 2014-2015 уч. г авторского курса «Элементы
биофизики»: 9 класс./ Н.И. Зорин-М.: ВАКО,2007.-160с.(Мастерская учителя).
Согласно учебному плану на изучение курса отводиться 1 час в неделю (36
ч. в год). Возраст 14 -15 лет.
Цель – создание ориентационной и мотивационной основы для осознанного
выбора естественно научного профиля обучения.
Характерной
приметой
нашего
времени
является
взаимопроникновение отдельных наук, образование комплексных областей
знания и их бурное развитие. Физика оказала огромное влияние на ряд
смежных наук и производство. Биофизика – наука, изучающая действие
физических факторов на живые организмы. Из нее выросла медицинская
биофизика.
Задачи курса:
- Ознакомление школьников с основными тенденциями развития
науки.
- Создание в представлении учащихся общей картины мира с его
единством и многообразием свойств неживой и живой природы.
- Ознакомление учащихся с физическими методами исследования и
воздействия, которые находят широкое применение в биологии и медицине, с
некоторыми элементами бионики.
- Показ единства законов природы.
- Применение законов физики к живым организмам.
- Привлечение биофизических примеров, способствующее лучшему
усвоению курса физики.
- Установление межпредметных связей между физикой и биологией,
дающее больше возможности для формирования материалистических
убеждений.
- Мобилизация внимания учащихся для превращения абстрактных
формулировок в нечто конкретное и близкое, затрагивающее не только
интеллектуальную, но и эмоциональную сферу.
- Привитие интереса к физике.
- Углубление знаний о материальном мире.
- Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих
способностей учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний,
умений по физике с использованием различных источников информации.
- Показ применимость законов физики к жизнедеятельности человека,
растений, птиц, рыб и т.п.
Программа кружка имеет традиционное деление на рубрики: тема, ее
содержание, время изучения, практические работы по теме, демонстрации,
творческие задания, экспериментальные задания, экскурсии.
Обобщающее занятие проводится в форме конференции. Могут быть
проведены экскурсии, при этом внимание обращается на выделение
физических явлений.
Курс построен с опорой на знания, умения и навыки, полученные
учащимися в основной школе, практический опыт учащихся с элементами
опережающего обучения.
Занятия могут проводиться в разнообразной форме.
Дети должны научиться самостоятельно приобретать знания,
критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку
зрения по изучаемому вопросу, выслушивать другие мнения и
конструктивно обсуждать их. Поэтому ведущими занятиями являются
семинар и практическое занятие, конечно, есть и лекционный курс. Темы
семинаров даются заранее. Практическое знакомство учащихся с
экспериментальным методом изучения природы можно проводить в форме
проведения
небольших
самостоятельных
наблюдений,
опытов,
исследований.
Учебно-тематический план (36 часов)
№
Наименование разделов и
тем курса
Всего
часов
1
Элементы биофизики при
изучении механики
Элементы биофизики при
изучении колебаний и звука
Биофизика и молекулярные
явления
Биофизика и электричество
Биофизика и оптические и
атомные явления
Итоговая конференция
6
2
3
4
5
6
В том числе
лекции практич. семинары
занятия
1
4
1
6
1
4
1
6
1
4
1
6
6
2
1
3
2
1
1
6
–
–
–
Форма
контроля
Защита
реферата
Содержание программа
1. Биофизика и механика (6 ч.)
Движение и силы. Масса. Плотность. Сила тяжести. Вес. Скорость
движения различных животных, рыб в м/с, в длинах тела в секунду.
Определение плотности, массы, объема различных пород деревьев, масел
(льняного, подсолнечного). Определение силы тяжести различных
животных, если известно их масса и наоборот. Сила трения и сопротивления
в организмах животных и человека (лучшие пловцы – рыбы, дельфины,
планирующий полет). Роль атмосферного давления в жизни живых
организмов. Работа органов, действующих за счет атмосферного давления.
Гидростатические аппараты в живой природе. Архимедова сила и животные,
живущие в воде, и рыбы (водоплавающие птицы, паук-серебрянка, водные
растения). Реактивное движение в живой природе. Влияние ускорений на
живые организмы. Простые механизмы в живой природе. Падение живых
существ. «Строительная техника» в мире живой природы.
Основные демонстрации:
Хватательные органы растений (шипы, усы, чешуйки, бугорки и т.п.).
Простые механизмы в живой природе (скелеты животных, человека).
«Строительная техника» в живой природе (паутина, стебли злаков в
разрезе), раковины, кораллы и т.п.
Плавание рыб и пиявок в аквариуме.
Практические работы:
Определение плотности биологических объектов: дерева; костей и т.п.
Измерение скорости движения кошки.
Определение выталкивающей силы, действующей на рыбу.
Творческие задания:
Подумайте и поставьте задачи, в которых использовались бы скорости
различных животных и рыб.
Изготовить плакат, где будут представлены различные виды
хватательных органов растений и животных.
Подготовить доклад об аппарате искусственного кровообращения
(АИК).
Исследование влияния силы тяжести на развитие растений.
2. Биофизика и колебания и звук ( 6ч.)
Колебания в живой природе. Биоритмы. Голосовой аппарат человека.
Голоса в животном мире. Слуховой аппарат человека. Метод выстукивания
(перкуссия). Эхо в мире живой природы. Ультразвук, его роль в биологии,
медицине. «Акустические» огни. Аппарат - предсказатель шторма. Элеттер.
Основные демонстрации и практические работы:
Кассета звуков живой природы (животных и шум леса).
Ультразвуковые аппараты в медицине.
Перкуссия (метод выстукивания).
Аускультация (выслушивание).
Регистрация звуков сердца и легких.
Учебный кинофильм об эхолокации «Рукокрылые».
Экскурсии и творческие работы:
Ультразвуковые аппараты в медицине.
Регистрация звуков сердца и легких – экскурсия.
3.Биофизика и тепловые и молекулярные явления (6 ч.)
Диффузия в живой природе (диффузия и растительный мир.
Пищеварение человека, дыхание, кессонная болезнь, аппарат «искусственная
почка»). Капиллярные явления и растительный и животный мир.
Приспособление животных к различной температуре. Влажность воздуха в
жизни живых существ. Испарение в жизни растений и животных.
Основные демонстрации и практические работы:
Демонстрация диффундирования молекул соли или сахара через
целлофановый мешочек.
Демонстрация молекул воды через мешочек с более мелкими порами.
Подкормка растений путем опрыскивания кроны.
Растение – компас (гербарий).
Творческие работы:
Пчелиный улей с точки зрения теплотехники (реферат).
Почему мы краснеем в жару, а в холод бледнеем и дрожим (небольшое
сообщение).
Закон сохранения и превращения энергии (реферат).
4. Биофизика и электричество (6 ч.)
Электрические
свойства
тканей
организма.
Поражение
молнией.Открытие Л. Гальвани. Электрические рыбы. Электрические
явления в нервной системе животных. Биологические «усилители».
Электрические явления в растениях. Растения – хищники. Регистрация
биопотенциалов (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ). Биоточный манипулятор (протезы).
Электрические свойства в тканях животных. Применение статического
электричества для очистки воздуха. Электротерапия. Электроанестезия и
электросон. Поражение деревьев молнией.
Статический душ, применение постоянного тока с лечебной целью,
применение высокочастотных колебаний с лечебной целью, микроволновая
терапия.
Творческие работы:
Реферат «Магниты в медицине»
Применение электричества в медицине.
5. Биофизика и оптика и строение атома (6 ч.)
Свет. Процесс восприятия света. Глаза различных представителей
животного мира. Глаз человека. Как пчелы различают цвета. Холодное
свечение в природе – биолюминесценция. Интерференция в живой природе.
Оптические приборы в медицине. Радиоактивные изотопы в биологии и
медицине.
Биологическое
действие
ионизирующих
излучений.
Радиотелеметрия. Роль электромагнитных полей в живой природе. Лазеры в
медицине. Плазменный скальпель.
Основные демонстрации и практические работы:
Модель глаза человека.
Таблица «Как пчелы различают цвета?».
Таблица свечения различных животных и грибов, бактерий.
Крылья бабочек, стрекоз (интерференция).
Демонстрация ультрафиолетового и инфракрасного излучения.
Рентгеновская трубка.
Оптические приборы в медицине (микроскопы, лупы, бинокулярные
лупы и т.п.), лазеры.
Творческие работы:
Реферат «Биологическое действие ионизирующих излучений».
Реферат «Роль электромагнитных полей в жизни человека».
Итоговая конференция (6ч.) Защита рефератов.
3. Планируемые образовательные результаты.
Ожидаемыми результатами данного элективного курса являются:
- Получение
представлений
об
использовании
физических
закономерностей в биологии и медицине.
- Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих
способностей.
- Сознательное самоопределение учащихся относительно профиля
дальнейшего обучения.
- Расширение кругозора учащихся.
- Умение строить план исследования.
- Умение описывать механизм явления с опорой на его рабочую
модель.
- Умение предлагать и проводить эксперимент, наблюдения.
- Умение сотрудничать с товарищами, работая в группе.
- Умение представлять результаты работы в форме сообщения с
использованием графиков, рисунков, таблиц, диаграмм.
4. Оценка образовательных результатов.
Лучшие работы заслушиваются на общешкольной научно
практической конференции, могут быть отобраны для участия в
муниципальном конкурсе «Эврика».
5. Материально методическое и информационное обеспечение.
Доступ в кабинет информатики, ПК, выход в Интернет.
Календарно-тематическое планирование
№
1
2
3-4.
5-6
7-8
9-10
1112
1314
1516
1718
1920
2122
2324
2527
2830
3132
33
34
Тема
часы
Движение и сила. Масса тела и плотность.
Сила тяжести и вес. Сила трения и
сопротивления. Трение в живых организмах.
Давление жидкостей и газов.
Архимедова сила в живой природе.
Простые механизмы в живой природе.
Колебания в живой природе. Голосовой аппарат
человека.
Голоса
в
животном
мире.
Биоаккустика рыб.
Методы выстукивания и выслушивания.
Регистрация звуков сердца и легких. Эхо в мире
живой природы. Ультразвук и инфразвук.
Конференция по теме «Колебания и волны.
Звук.
Процессы диффузии в живой природе.
Капиллярные явления. Смачиваемость.
Теплоизоляция в животном мире. Пчелиный
улей с точки зрения теплотехники.
Роль процессов испарения для живых
организмов. Испарение в жизни растений.
Электрические свойства тканей человека.
Поражение молнией. Биопотенциалы и их
регистрация.
Применение
статического
электричества.
Применение
постоянного
тока
и
высокочастотных колебаний с лечебной целью
Радиотелеметрия.
Новые
источники
электроэнергии. Электрические рыбы.
Глаза различных представителей животного
мира. Как пчелы различают цвета. Глаз
человека.
Холодное свечение. Интерференция в живой
природе.
Ультрафиолетовые и рентгеновские лучи.
Радиоактивные изотопы в биологии и
медицине.
Физико- биологический турнир.
Конференция.
Презентации учащихся: связь физики с живой
природой.
Обобщающее занятие.
Итого:
36
Дата
примечание
Список рекомендуемой литературы
Акимушкин И. «Занимательная биология».- М.: Молодая гвардия,
1967.
Безденежных Е.А., Брикман И.С. Физика в живой природе и
медицине.- Киев.: Радяннська школа, 1976.
Воронин Л.Г., Колбановский В.Н., Маш Р.Д. Физиология высшей
нервной деятельности и психология. - М.: Просвещение, 1977.
Воронцова З. Удивительные растения. - М.: Изобразительное
искусство, 1976.
Воронцова З., Семенцов – Ошевский А. Мастерская природы. - М.:
Изобразительное искусство, 1981.
Галактионов С., Юрин В. Ботаники с гальванометром. - М.: Знание,
1979.
Грегг Дж. Опыты со зрением в школе и дома. - М.: Мир, 1970.
Денизова Г.А. Удивительный мир растений. - М.: Просвещение, 1981.
Дре Ф. Эхология. - М.: Атомиздат, 1976.
Жостан В.И. Природа наших ощущений. - М.: Просвещение, 1983.
Кацц Б. Решение задач по физике живой природы // Физика в школе. 1975. - № 6.
Литинецкий А.Б. Беседы о бионике. - М.: Наука, 1968.
Морозов В. Занимательная биоакустика (Наука и прогресс). - М.:
Знание, 1983.
Оммани Ф. Рыбы. - М.: Мир, 1975.
Перельман Я.И. Занимательная физика. - Кн. 1, 2. - М.: Наука, 1976.
Пресман А.С. Электромагнитная сигнализация в живой природе» -. М.:
Советское радио, 1974.
Прокофьев О.Н. Удивительное рядом. - М.: Просвещение, 1973.