Интегрированный урок экологии и физики "Радиоактивное загрязнение окружающей среды"

Цель: сформировать понятие радиоактивного загрязнения окружающей среды, его причины и последствия.

• Формировать понятия радиоактивного загрязнения окружающей среды, причин его возникновения, последствий воздействия на окружающую среду, организмы животных, растений и человека. Знакомство с работами ученых физиков в области радиоактивности. Изучение методики написания реакций смещения.
• Развивать умение детей связывать понятия разных предметных областей, мыслительные операции: обобщение, сравнение, классификация, умение устанавливать причинно-следственные связи, делать прогнозы и доказывать свою точку зрения.
• Воспитывать бережное отношение к своему здоровью, окружающей среде, патриотическое отношение к Родине.

Методы урока: рассказ, беседа, демонстрация видеоматериала, проблемный метод, самостоятельная работа учащихся

Оборудование: компьютерная презентация, видеофрагменты, сообщения учащихся, тестовые задания, таблица Менделеева

Примечание: Урок можно проводить в курсе «Экология Москвы и устойчивое развитие» как в 10, так и в 11 классах.

Приложение 1

Учитель экологии: На прошлом уроке мы начали разговор об источниках загрязнения атмосферы. Сегодня мы его продолжаем и говорить будет об очень серьезном загрязнении – загрязнении, которое вызывает множество отрицательных последствий как в окружающей среде, так и в организме человека. Проблема использования этих веществ сегодня очень актуальна. Самыми значимыми государствами в этой проблеме являются: Россия и США. Наверно, обратив внимание на слайд, вы уже догадались о каком виде загрязнения окружающей среды мы сегодня говорим?.. (слайды 1, 2, см. Приложение)

Учитель физики: «Радиоактивность – самопроизвольное превращение (распад) ядер хим. элементов, приводящее к изменению их атомного номера и массового числа. Радиоактивное излучение – как самопроизвольное испускание лучей – это естественный процесс, существовавший задолго до образования Земли» (слайд 3)

Учащиеся выступают с сообщениями об открытии радиоактивности и работах ученых физиках в этой области: 1 учащийся – работы А.А.Беккереля (слайд 4)

«Открытие радиоактивности – произошло благодаря счастливой случайности. Рентгеновские лучи впервые были получены при столкновении быстрых электронов со стеклянной стенкой разрядной трубки. Одновременно наблюдалось свечение стенок т рубки. Беккерель долгое время исследовал родственное явление – свечение веществ, предварительно облученных солнечным светом. К таким веществам принадлежат, в частности, соли урана, с которыми экспериментировал Беккерель. И у него возник вопрос: не появляются ли после облучение солей урана наряду с видимым светом и рентгеновские лучи? Беккерель завернул фотопластинку в плотную черную бумагу, положил соли и выставил на яркий свет. После проявления пластинка почернела на тех участках, где лежала соль. Следовательно, уран создавал какое-то излучение, которое, подобно рентгеновскому пронизывает непрозрачные тела и действует на пластинку. Беккерель думал, что излучение возникает под влиянием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1884 года, провести очередной опыт не удавалось из-за облачной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на нее сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме отчетливой тени креста. Это означало, что соли урана самопроизвольно, без каких-либо внешних влияний создают какое-то излучение. Начались интенсивные исследования».

2 учащийся – работы супругов П. Кюри и М. Склодовской-Кюри (слайд 5)

«В 1898 году Мария Склодовская-Кюри во Франции вместе с мужем Пьером Кюри занялась исследованием аномальных лучей, которые испускали соли урана. Не имея никакой лаборатории и работая в сарае на улице Ломон в Париже, с 1898 по 1902 годы они переработали восемь тонн руды урана и выделили одну сотую грамма нового вещества – радия. Позже был открыт полоний – элемент, названный в честь родины Марии Кюри. В 1903 году Мария и Пьер Кюри получили Нобелевскую премию по физике «за выдающиеся заслуги в совместных исследованиях явлений радиации». Будучи на церемонии награждения, супруги задумываются создать собственную лабораторию и даже институт радиоактивности. Их затея была воплощена в жизнь, но гораздо позже. После трагической смерти мужа 1906 году Мария Склодовская-Кюри унаследовала его кафедру в Парижском университете. В 1910 году ей удалось выделить чистый металлический радий, а не его соединения, как бывало прежде. Мария Склодовская-Кюри скончалась в 1934 году от апластической анемии. Её смерть является трагическим уроком – работая с радиоактивными веществами, она не предпринимала никаких мер предосторожности и даже носила на груди ампулу с радием как талисман. Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными».

Рассказ о наличии радиоактивных элементов в литосфере земли (слайд 6), видах излучения (слайд 7), единицах измерения излучения (слайд 8), о проникающей способности различных видов ионизирующего излучения (слайд 9), а также объяснения правила «Смещения» с целью понимания учащимися причин возникновения радиоактивного загрязнения окружающей среды (слайд 19) (Приложение 2).

Решение задач на правило «смещения» (учитель сам подбирает задания с учетом индивидуальных особенностей детей)

Беседа с учащимися по вопросам:

• источников радиоактивного излучения (слайд 11),
• воздействий на окружающую среду процесса добычи руд и работы АЭС (слайд 12, 13),
• воздействия ионизирующих излучений на живые организмы в окружающей среде и организм человека (слайд 14, 15, 16) (сокращения на слайде 15 ПС – пищеварительная система НС – нервная система),
• применение рентгеновского излучения в медицине (слайд 17),
• предельно допустимых дозах радиоактивного излучения для людей, работающих в сфере атомной энергетики и для обычных граждан (слайд 18)
• суммарного воздействия радиоактивного излучения от различных источников на человека в год (слайд 19)
• обсуждение последствий ядерных взрывов в Хиросиме и Нагасаки (слайд 20)
• демонстрация последствий аварии на АЭС в Чернобыле (слайд 21, 22) (на слайде 21 в режиме показа работает гиперссылка на фильм о Чернобыле. Данная работа была выполнена бывшим учеником нашей школы к конкурсу «Чернобыльская звезда») а также экологические катастрофы на АЭС Фукусима (слайд 23) ( по желанию учителя можно также попросить детей сделать небольшое сообщение об этом событии)
• демонстрация карты мира с обозначением ядерных полигонов, мест гибели атомных подводных лодок. (слайд 24 – черными точками обозначены места ядерных испытаний, красными – места гибели атомных подводных лодок. Приложение 3)

Последним вопросом обязательное обсуждение возможного захоронения отходов ядерного производства разных стран в России (слайд 25).

Урок заканчивается небольшой самостоятельной работой учащихся, состоящей из 5 вопросов по экологии (тестового характера) и написании 3-х уравнений с использованием правила «Смещения» по физике. Дети получают по две оценки.