Самостоятельная работа слушательницы курсов пк (144ч.) «Совершенствование профессиональной компетенции учителей физики в условиях реализации гос новое поколение»

Вид материала

Содержание

Пояснительная записка. Актуальность.
Знания, умения, навыки
Учебно-тематический план.
Тема 1. Юпитера разящая рука. (2 часа) Лекция.
Практическое занятие.
Тема 3. Эхо. Природные сонары. (3часа). Лекция.
Тема 4. Нашествие волн. (3часа). Лекция.
Тема 5. Снег и лед. (3часа). Лекция.
Тема 6. Миражи. (2часа). Лекция
Приложение. Интегрированный урок по теме: «Живой свет».
Предметы: Литература, биология, физика. Цели урока
Этапы урока
Сценарий урока.

Подобный материал:

Самостоятельная работа

слушательницы курсов ПК (144ч.)

«Совершенствование профессиональной компетенции учителей физики в условиях реализации ГОС новое поколение»

Авдеевой М.В.

учителя физики

МОУ Горельская сош

с.Горелое

Тамбовской области

Тамбовского района

Зав.курсами Бавыкина

М.А.г.Тамбов 2010г

Элективный курс

по физике для 9 класса

по теме:

«Физика в природе»

17 часов

Пояснительная записка.

Актуальность.

В данном элективном курсе рассматривается физика различных природных явлений (молния, свечение живых организмов, эхо, цунами, снег, лед). Изучение физики природных явлений имеет огромную познавательную ценность. Природа, как гигантская физическая лаборатория, наглядно демонстрирует относительность всевозможных перегородок в физике, условность разделения физики на отдельные самостоятельные разделы, единство физической картины мира, взаимосвязь физических явлений. Например, гроза. Здесь мы встречаемся с проявлениями одновременно механики, гидростатики, электродинамики, акустики, оптики. Современные школьники знают, хотя бы в общих чертах, как работает двигатель автомобиля, зачем нужен трансформатор, почему взлетает ракета, что такое ядерный реактор, лазер. Однако, они, как правило, не знают, почему небо голубого цвета, как созревает и разрушается грозовая туча, как бьет молния, что такое цунами и т.д. Но изучение физики природных явлений имеет не только чисто познавательную ценность. Литература и искусство прекрасно развивают в нас поэтическое и эмоциональное восприятие природы. Постигая одновременно физику явлений природы и литературные произведения, описывающие их, мы тем самым объединяем эмоциональное восприятие с рациональным. Наконец, не надо забывать, что понимание процессов, происходящих в природе, является залогом бережного отношения к природе.

Цель: внести вклад в создание единой физической картины мира.

Задачи:

Создать условия для формирования у учащихся:

-более глубоких знаний по темам электрические явления, звук, строение вещества, волновые процессы, тепловые и световые явления;

-умения анализировать;

-умения объяснять природные явления с физической точки зрения;

-интереса к изучению физики;

-умения самостоятельно получать знания;

-творческих способностей.

Знания, умения, навыки:

-знания о физической сущности природных явлений (молния. Свечение живых организмов, эхо, цунами, снег, лед, мираж);

-умение объяснять перечисленные явления на основе знаний полученных в результате изучения некоторых разделов физики и других предметов;

-дальнейшее формирование навыков решения задач.

Учебно-тематический план.

№ п/п	Название темы	Количество часов			Форма контроля
№ п/п	Название темы	всего	лекции	практика	Форма контроля
1	Юпитера разящая рука (молния)	2	1	1	Учащиеся выбирают темы рефератов, над которыми им предстоит работать. На итоговом занятии знакомят всех и их содержанием. Выпуск газеты «А вы это знаете?»
2	Живой свет (светящиеся организмы)	2	1	1
3	Эхо. Природные сонары	3	2	1
4	Нашествие волн (физика цунами)	3	2	1
5	Снег. Лед.	3	2	1
6	Миражи	3	2	1
7	Итоговое занятие	1	-	1
	Итого	17	10	7

Содержание.

Тема 1. Юпитера разящая рука. (2 часа)

Лекция. (1час).

Лекция проводится по плану:

-молния в приметах, легендах, суевериях;

-виды молний;

-физика линейной молнии:

-шаровая молния;

-физическая природа шаровой молнии.

Практическое занятие. (1час)

Решение задач.

Тема 2. Живой свет. (2 часа).

Лекция. (1час). Интегрированный урок.

-свечение живых организмов в сказках, стихах, прозе;

-светящиеся организмы (бактерии, одноклеточные, рыбы);

-особенности свечения живых организмов;

-биолюминисценция.

Практика. (1час).

-оформление первой части газеты.

Тема 3. Эхо. Природные сонары. (3часа).

Лекция. (2 часа).

1-й час:

-мир звуков;

-однократное и многократное эхо;

-искривление звукового луча;

-эффект Доплера.

2-й час, интегрированный урок:

-сонары летучих мышей;

-сонар дельфина;

-другие природные сонары.

Практика. (1час).

-решение задач на эхолокацию.

Тема 4. Нашествие волн. (3часа).

Лекция. (2часа).

1-й час:

-разбушевавшееся море;

-закономерности цунами;

-физика цунами.

2-й час:

-тропические циклоны;

-физика тропического циклона;

-штормовые приливы;

-наводнения.

Практика. (1час).

-решение задач;

-оформление второй части газеты.

Тема 5. Снег и лед. (3часа).

Лекция. (2часа).

1-й час:

-снежинки в воздухе;

-снежинки на земле;

-структура снежных покровов.

2-й час:

-что такое режеляции;

-лед на Земле;

-горные ледники;

-практическое снеговедение.

Практика. (1час).

Вопрос-ответ:

-почему снег белый;

-Почему снег со временем темнеет;

-почему зимой холодно;

-почему снег на морозе скрипит под ногами;

-как образуется сосулька;

-почему снег задерживается на ветках деревьев;

-почему образуются лунки в снегу у подножия деревьев;

-как слепить прочный снежок.

Тема 6. Миражи. (2часа).

Лекция:

-миражи в мифах, легендах, литературе;

-описания миражей в научной литературе;

-знакомство с фотографиями миражей;

-виды миражей;

-где могут возникнуть миражи;

-закономерности и физика миражей.

Практика:

-оформление третьей части газеты.

Тема 7. Итоговое занятие. (1час).

Вывешивается на стенде газета.

Проходит знакомство с содержанием рефератов по темам:

1.История постижения природы молний.

2.Молния-убийца.

3.Светящиеся растения.

4.Удивительные свойства природных сонаров.

5.Бетствия, причиняемые волнами.

6.Снег, снежинка в литературе.

7.Айсберг.

8.Миражи на горизонте.

Литература.

1.Блудов. М.И. Беседы по физике.

2.Муранов А. Необыкновенное и грозное в природе.

3.Суорц К.Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений.

4.Тарасов Л.В. Физика в природе.

Приложение.

Интегрированный урок по теме:

«Живой свет».

Ночь была темна,

Но все море насыщено тонкою

Пылью света…

И.А.Бунин

Предметы:

Литература, биология, физика.

Цели урока:

1. Формирование более глубоких знаний по физике, биологии и литературе ;

2.Развитие умения анализировать и объяснять природные явления с научной точки зрения; умения самостоятельно получать знания;

3. Воспитание устойчивого интереса к изучению физики, биологии, литературы. Внести вклад в формирование физической картины мира.

Этапы урока:

1.Вступительное слово учителя литературы.

2.Выступления учащихся по теме с точки зрения литературы.

3.Вступительное слово учителя биологии.

4.Выступления учащихся по теме с точки зрения биологии.

5.Физика «Живого света».

6.Задача.

7.Заключительное слово учителя физики.

Сценарий урока.

Этапы урока	Краткое содержание	Время
1.Вступительное слово учителя литературы	Зрелище светящегося моря, похожее на световую феерию, таинственно мерцающие в ночной тьме светлячки, свечение грибов, растущих на пнях и старых деревьях всегда вызывали живой интерес у писателей, поэтов, художников. Сегодня мы вспомним некоторые произведения, в которых упоминается живой свет.	1-2 мин.
2. Выступления учащихся по теме с точки зрения литературы.	1.В драме А.Н.Островского «Снегурочка» Мизгирь тщетно гоняется за призраком полюбившейся ему Снегурочки. Подшучивая над страстью Мизгиря, леший заманивает его в лесную чащу при помощи светлячков. Безумец я, любовью опьяненный, Сухой пенек за милый образ принял, Холодный блеск зеленых светляков- За светлые Снегурочкины глазки. К блуждающему огоньку обращается и Мефистофель в «Фаусте» Гетте: Я у блуждающего огонька Спрошу как лучше нам пройти к вершине. В горах нет лучшего проводника. Вот сам он, кстати, легок на помине. Не откажи, чем даром тратить пламя, Нам посветить и вверх забраться с нами. 2.В лесной чаще светлячки светятся одинокими огоньками, которые действительно представляются беспомощными и слабыми. Иное дело морская стихия и уже совсем иное настроение возникает при виде светящегося моря. Вот как описывает свечение моря К.Г.Паустовский: «Море горит! Я оглянулся. Все, что произошло дальше, я до сих пор не могу представить себе как действительность. Люди в таких случаях говорят, что действительность была похожа на сон, но это неверно. Она была лучше самого необыкновенного сна. Море горело. Казалось, его дно состояло из хрусталя, освещенного снизу лунным огнем… Мириады звезд, сотня Млечных путей плавали под водой…» 3.Проникновение в глубину явления можно найти в прекрасном стихотворении И.А.Бунина. Поэт видит за картиной свечения моря мириады светящихся существ. Для него светящаяся морская вода – поистине живая вода. Набегает впотьмах И узорною лентою светится, И лазурным сиянием реет у скал на песке… О божественный отблеск незримого – жизни мерцающей В мириадах незримых существ! …Фосфорясь, Загораясь мистическим пламенем, Рассыпаясь по гравию кипенью бледных огней, Море светит сквозь сумрак таинственно, Тонко и трепетно, озаряя песчаное дно. И тогда вся душа У меня загорается радостью. Я в пригоршни ловлю закипевшую пену волны – И сквозь пальцы течет не вола, а сапфиры – Несметные искры синего пламени, Жизнь!	7-9 мин.
3.Вступительное слово учителя биологии.	БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ - видимое свечение некоторых живых организмов. Люминесценция встречается у эволюционно разнородных групп организмов, в том числе у некоторых бактерий, грибов, водорослей, кишечнополостных, червей, моллюсков, насекомых и даже рыб, но не наблюдается у более высокоорганизованных животных. Проявление и регуляторные механизмы люминесценции у этих организмов разнятся, как различны по характеру и фотофоры (структуры) и фотоциты (клеточные типы), ответственные за эти процессы. Существует 30 типов биолюминесцентных систем, из них детально изучены менее десяти. Несколько их них мы сегодня рассмотрим.	2-3 мин.
4.Выступления учащихся по теме с точки зрения биологии.	1.Бактерии. Люминесцентные бактерии обитают в морской воде и реже – на суше. Такие бактерии бывают также симбионтами некоторых морских рыб и кальмаров, живущими в специальных световых органах. Часто они существуют как кишечные бактерии у многих морских видов, иногда как паразиты у ракообразных, как сапрофиты – на останках животных. Бактерии светятся голубым светом, испускаемым молекулой флавина. Там, где бактерии существуют как симбионты, свечение может регулироваться хозяином. 2. Динофлагеллаты – одноклеточные водоросли, со свечением которых связаны, например, фосфоресценция океана и знаменитые фосфоресцирующие пляжи Карибского побережья. Динофлагеллаты «вспыхивают» при появлении ряби на воде, например от лодки. Свет исходит из органелл– специализированных структур в цитоплазме. Органеллы «вклиниваются» в кислотную вакуоль и начинают светиться. Присутствующий в них люциферин при катализе люциферазой он реагирует с кислородом, испуская голубое свечение. 3. Люминесценция может быть и внеклеточной. Ракообразные Vargula, обитающие в водах Японии, – типичный пример свечения такого типа. Эти животные выделяют раздельно (из разных желез) люциферин и люциферазу, и в воде в результате их взаимодействия возникает люминесценция. Во время Второй мировой войны японцы использовали сухих рачков как слабые источники света на позициях. Раздавливая нескольких таких рачков в руке и смачивая их слюной, они получали свечение, достаточное для чтения карт и донесений, но незаметное для противника. Высушенные рачки применялись также для получения люциферазы и люциферина в очищенном виде. 4. Кишечнополостные. Многие медузы светятся зелеными вспышками. В этом случае стимулятором является ион Ca⁺⁺, реагирующий с люциферин-люциферазным пероксидным комплексом. Этот комплекс (фотобелок), известный как экворин, может быть выделен и очищен в бескальциевой среде.	7-9 мин.
5.Физика «Живого света».	Еще в 17 веке Р.Бойль установил, что свечение гниющей древесины прекращается без воздуха, и снова возобновляется в воздушной среде. Впоследствии установили, что в данной реакции участвует кислород – это реакция окисления. Существенно, что свечение живых организмов возникает лишь при наличии определенного внешнего раздражителя и является своеобразным откликом на него. Свечение живых организмов – холодное свечение. Будучи раздражены, они выделяют энергию исключительно в виде света, нисколько не нагреваясь. Практически вся выделяемая ими световая энергия попадает в область видимого света, а точнее в интервал волн от 0,4 до 0,6 мкм; максимум излучения соответствует синей и зеленой частям спектра. («…холодный свет зеленых светляков»). Светящиеся организмы оказываются очень рациональными излучателями. Во-первых, они совсем не расходуют энергию на невидимое тепловое излучение. Для сравнения можно отметить, что даже самые современные лампы дневного освещения примерно половину энергии излучают в инфракрасной области. Во-вторых, максимум интенсивности излучения морских организмов приходится на область спектра , для которой морская вода прозрачна (сине-зеленая область), поэтому световые сигналы организмов распространяются в воде с наименьшими потерями. Исследования показали, что организмы испускают не непрерывное излучение, а световые импульсы. Общая длительность этих импульсов составляет приблизительно 2с. Каждому виду организмов соответствует определенная группа импульсов, т.е. различные виды светляков «говорят» на разных световых языках. С точки зрения физики, свечение живых организмов – особый вид хемилюминесценции – биолюминесценция. Процесс происходит в два этапа: на первом этапе молекулы вступают в химическую реакцию, в результате которой образуется возбужденная молекула; на втором этапе молекула переходит из возбужденного состояния в основное, испуская фотон. Существенно, что первый этап происходит только в присутствии некоторого вещества, вырабатываемого организмом – люциферазы. Сама люцифераза в реакции не участвует.	7-9 мин.
Задача.	В верхнем слое морской воды толщиной 100м концентрация светящихся бактерий достигает 5*10⁴1/л. Каждая бактерия испускает ежесекундно 10⁴ фотонов, длина волны испускаемого света 0,5мкм. Какова суммарная световая энергия, испускаемая бактериями, находящимися в слое воды площадью 1км²?	8-10 мин.
Заключительное слово учителя физики.	Механизм биолюминесценции таит в себе еще много загадок. Разгадать их важно не только для того, чтобы лучше понимать сам процесс, но и для того, чтобы научиться искусственно воспроизводить биолюминесцентные процессы и тем самым осуществлять управляемые высокоэффективные преобразования химической энергии в световую.	2-3 мин.

Blog