Пояснительная записка.
В курсе физики, изучаемом в современной школе, практически не уделяется внимания на физические параметры, характеризующие человека. Однако в связи с изучением вопросов психологии в школе, моделировании процессов, происходящих в живых организмах, в технике, развитием такой науки как бионика у учащихся всё чаще проявляется повышенный интерес к изучению физики человека.
В ходе изучения данного курса учащиеся не только удовлетворят свои образовательные потребности, но и получат навыки исследовательской деятельности, познакомятся с методами исследования в физике и биологии, получат краткие данные о медицинской и биологической аппаратуре. Навыки, полученные при работе с измерительными приборами, выполнение практических работ и постановка эксперимента пригодятся в дальнейшей научно-технической деятельности. Объяснение отдельных процессов, происходящих в живых организмах, на основе физических законов поможет им установить причинно-следственные связи, существующие в живой и неживой природе, сформирует интерес не только к физике, но и биологии.
Предлагаемый курс “Физика человека” состоит из двух частей: элективного курса для учащихся 9-х классов и собственно профильного курса для 10-х классов.
На каждом этапе курса свои задачи. В 9 классе делается акцент на интенсивное развитие учебно-познавательных способностей обучающихся, формирование учебной мотивации.
Программа курса на втором этапе носит практико-ориентированный характер с элементами научно-исследовательской деятельности.
Изучение элективного курса физики в 9кл. рассчитано на 16 часов, из них на изучение теоретических вопросов 11ч. (65%), практических занятий -5ч. (35%). В 10 классе отводится 36ч., из них 20ч. (59%) на изучение теоретического материала, и 16ч. ( 41%) на практические занятия (решение задач, выполнение лабораторных работ).
Основные цели курса:
- Показать учащимся единство законов природы, применимость законов физики к живому организму, перспективное развитие науки и техники, а также показать в каких сферах профессиональной деятельности им пригодятся полученные на спецкурсе знания.
- Создать условия для формирования и развития интеллектуальных и практических умений у учащихся в области физического эксперимента.
- Развивать познавательную активность и самостоятельность, стремление к саморазвитию и самосовершенствованию.
Задачи курса:
- Способствовать формированию познавательного интереса к физике, развитию творческих способностей у учащихся.
- Развивать интеллектуальную компетентность учащихся. Формировать навыки выполнения практических работ, ведения исследовательской деятельности. Совершенствовать навыки работы со справочной и научно популярной литературой.
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 измерений в виде таблиц, графиков, ставить исследовательские задачи.
Основное содержание курса
(9класс) 16 ч.
Содержание курса качественно отличается от базового курса физики. На уроках законы физики рассматриваются в основном на неживых объектах. Однако очень важно, чтобы у учащихся постепенно складывались убеждения в том, что, причинно-следственная связь явлений имеет всеобщий характер и что, все явления, происходящие в окружающем нас мире, взаимосвязаны. В курсе 9 класса рассматриваются вопросы, направленные на развитие интереса к физике, к экспериментальной деятельности, формирование умений работать со справочной литературой. По окончании изучения курса учащиеся составляют “Физический паспорт человека”.
Механические параметры человека 5ч.
Плотности жидкостей и твердых тканей, из которых состоит человек. Простые механизмы в живых организмах. Деформация костей, сухожилий, мышц. Прочность тканей живого организма. Строение костей с точки зрения возможности наибольшей деформации. Работа и мощность, развиваемая человеком в разных видах деятельности.
Лабораторные работы.
1. Определение средней плотности кости.
2. Определить среднюю скорость поступательного
движения кисти руки.
Экскурсия в КНИИЭКОТ.
Колебания и волны в живых организмах 4ч.
“Орган” в горле. Голосовой аппарат человека. Сердце - это насос. Слуховой аппарат. Зачем нам два уха. Может ли глухой слышать.
Лабораторная работа.
3. Определение пульса человека до физической нагрузки и после увеличения нагрузки при помощи фонендоскопа.
Тепловые явления 3ч.
Терморегуляция живого организма. Все о коже – лучшем “Кровельном материале”. “Гусиная кожа”. Как мы дышим, органы дыхания.
Электричество и человек 3ч.
Где и как возникает биологическое электричество. Как в организме передаются сигналы: живой телеграф. Электрические свойства тканей человека. Расчет электрического сопротивления кожи человека.
Лабораторная работа.
4. Определение сопротивления кожи человека.
Оптические параметры человека 2ч.
Как получается, что мы видим. Устройство глаза. Для чего нам 2 глаза. Дальтонизм и другие дефекты зрения, способы их исправления.
Лабораторная работа.
5. Определение остроты зрения.
Основное содержание курса
(10класс) 36 ч.
Механические параметры человека 5ч.
Линейные размеры различных частей тела человека, их масса. Плотности жидкостей и твердых тканей, из которых состоит человек. Простые механизмы в живых организмах, у человека. Сила давления и давление в живых организмах.
Скорости проведения нервных импульсов. Какая мышца самая подвижная. Законы движения крови в организме человека. Почему кровь не сбивается с пути. Естественная защита организма от ускорения.
Проявление силы трения в организме человека, естественная смазка. Сохранение равновесия живыми организмами. Центр тяжести человека. Ходьба человека. Виды суставов. Деформация костей, сухожилий, мышц. Прочность тканей живого организма. Строение костей с точки зрения возможности наибольшей деформации. Можно ли кость завязать в узел.
Тело человека в гравитационном поле земли. Условия длительного существования человека на космической станции. Меры защиты летчиков и космонавтов от ускорения. Работа и мощность, развиваемая человеком в разных видах деятельности.
Лабораторные работы.
- Определение плотности тела человека.
- Изучение пропорциональности частей тела человека.
- Наблюдение за деформацией костей человека в течение суток.
Определить среднюю скорость поступательного движения кисти руки.
Экскурсия в КНИИЭКОТ.
Колебания и волны в живых организмах 4ч.
“Орган” в горле. Голосовой аппарат человека. Частотный диапазон голоса человека, голосовые связки. Как мы дышим. Сердце – это насос. Звуки, сопровождающие работу сердца и легких, их запись. Стетоскоп и фонендоскоп. Выстукивание - как один из способов определения размеров внутренних органов и их состояния. Слуховой аппарат. Зачем нам два уха. Может ли глухой слышать.
Лабораторная работа.
5. Определение пульса человека до физической нагрузки и после увеличения нагрузки с использованием фонендоскопа.
Тепловые явления 3ч.
Терморегуляция живого организма. Роль атмосферного давления в жизни человека. Осмотическое давление. Изменение кровяного давления в капиллярах.
Все о коже, лучшем “Кровельном материале”. “Гусиная кожа”. Как мы дышим, органы дыхания.
Лабораторная работа.
6. “Измерение жизненной емкости легких человека”.
Электричество и человек 3ч.
Где и как возникает биоэлектричество. Что такое нерыстовский потенциал. Как в организме передаются сигналы: живой телеграф.
Бактерии – первые электрики Земли. Фоторецепторы, электрорецепторы, биоэлектричество сна. Электрическое сопротивление органов человека постоянному и переменному току.
Лабораторная работа.
7. Определение сопротивления кожи человека.
Оптические параметры человека 2ч.
Как получается, что мы видим. Граммофонная пластинка и глаз. Для чего нам 2 глаза. Дефекты зрения и способы их исправления. Спектральная и энергетическая чувствительность глаза.
Лабораторная работа.
8. Определение остроты зрения.
Система аттестации учащихся:
После окончания изучения курса зачет ставится при выполнении следующих условий:
1. Активное участие в подготовке и
проведении семинаров, конференций, выпуске
газет, изготовлении моделей.
2. Выполнение не менее половины лабораторных
работ.
3. Выполнение не менее одного экспериментального
задания исследовательского или
конструкторского характера.
4. Составление “Физического паспорта человека”.
Список литературы
1. Алексеева М.Н. Физика - юным. - М.:
Просвещение, 1980.
2. Агаджанян Н.А. Ритм жизни и здоровье. - М.: Знание,
1975.
3. Бутырский Г.А. Экспериментальные задачи по
физике 10-11 класс. - М.: Просвещение, 2000.
4. Беркинблит М.Б. и др. Электричество в живых
организмах. - М.: Наука, 1988.
5. Боярова О. и др. С головы и до пят. - М.: Детская
литература, 1967.
6. Булат В.А. Оптические явления в природе. - М.:
Просвещение, 1974.
7. Гальперштейн Л. Здравствуй физика! - М.:
Просвещение, 1973.
8. Гнедина Т.Е. Физика и творчество в твоей
профессии: Книга для учащихся старших классов.
-М.: Просвещение, 1988.
9. Енохович А.С. Справочник по физике. - М.:
Просвещение, 1991.
10. Елькин В.И. Необычные учебные материалы по
физике. - М.: Школа-Пресс, 2001.
11. Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии,
биологии. - М.: Просвещение, 1986.
12. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. - М.:
Просвещение, 1988.
13. Ланина И.Я. Внеклассная работа по физике. - М.:
Просвещение, 1977.
14. Ланина И.Я. Не уроком единым. - М.: Просвещение,
1991.
15. Манойлов В.Е. Электричество и человек. – Л.:
Энергоатомиздат, 1988.
16. Рыдник В.И. О современной акустике. - М.:
Просвещение, 1979.
17. Сергеев Б.А. Занимательная физиология.- М.:
Просвещение, 1977.
18. Синичкин В.П. Синичкина О.П. Внеклассная работа
по физике. – Саратов: Лицей, 2002.
19. Хуторской А.В., Хуторская Л.Н. Увлекательная
физика. - М.: АРКТИ, 2000.
20. Хрипкова А.Г. Физиология человека. - М.:
Просвещение, 1971.
21. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика. - М.:
АСТ, 1998.