Т. В. Куренева г. Казань,16-я средняя школа Механика в анатомии человека ж. Физика в школе, 2005, №8 Пояснительная записка

Вид материала

Пояснительная записка

Содержание Цели курса Задачи курса Основные формы организации занятий Содержание курса Лекция. Обобщающее повторение (1 ч) Семинар. Многообразие движений в природе (1 ч) Практическая работа (па выбору). Кинематические величины (1 ч) Тема П. Механические взаимодействия организма с окружающей средой (7 ч) Сюжет игры. Лекция. Обобщающее повторение (1 ч) Ролевая игра «В травматологическом пункте» (1 ч) Сюжет игры. Лекция «Во всем нужна основа» (1 ч) Лабораторная работа «Изучение Тема III. Подвижное в подвижном (6 ч) Лекция-обзор (1 ч) Ролевая игра. «В лаборатории поликлиники» (1 ч) Лекция, «Гемодинамика» (1 ч) Сюжет игры Тема IV. Ритмы жизни Практическая работа (по выбору) (1 ч) ... Полное содержание

Подобный материал:

• Программа подраздела «История механики», 75.11kb.
• Пояснительная записка Важными и социально значимыми функциями в школе являются: собственно, 836.5kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 02 «Теоретическая, 115.8kb.
• Программа «Здоровая школа» г. Иваново I. Пояснительная записка Общие сведения о школе., 295.55kb.
• Тематическое планирование учебного материала по физике в 10 кл Учебник: Г. Я. Мякишев,, 155.64kb.
• Программа по физике для 10-11 классов общеобразовательных, 75.87kb.
• Открытый доклад моу пешковская средняя школа, 49.99kb.
• Ерофеева Ольга Ивановна пояснительная записка, 144.79kb.
• Пояснительная записка, 380.21kb.
• Пояснительная записка Общая часть, 539.17kb.

Т.В.КУРЕНЕВА

г.Казань,16-я средняя школа Механика в анатомии человека

ж.Физика в школе, 2005, № 8


Пояснительная записка

Механика — важнейший раздел кур­са физики. Она представляет собой фун­дамент, качество которого определяет устойчивость всего здания естественных наук. Ее изучение в школе дает начало формированию общенаучных исследова­тельских умений учащихся. В то же вре­мя механика — наиболее обширный и достаточно сложный раздел курса фи­зики. Множество новых абстрактных понятий, большое число определений, законов, формул, требующих обязатель­ного усвоения, — все это приводит к снижению уровня мотивации учащихся

и существенно усложняет задачу учите­ля. На преодоление этих проблем ориен­тирован данный элективный курс.

Одна из целей курса: обобщающее пов­торение, закрепление и углубление знаний, развитие умения применять их в различ­ных ситуациях. Интегрированный харак­тер курса способствует реализации дру­гой, не менее важной, цели курса: расши­рение кругозора учащихся. Знакомство с многообразием приложений механики в биологии, биофизике, физиологии, меди­цине призвано помочь учащемуся утвер­диться в правильности сделанного им выбора профиля дальнейшего обучения.

Особенностью курса является то, что повторение теории механики перестает быть самоцелью, а предстает перед уче­ником как увлекательный процесс по­иска наиболее убедительного объяснения наблюдаемых природных явлений. По ходу освоения курса планируется реше­ние проблемных задач интегрированно­го, межпредметного содержания, выпол­нение экспериментально-расчетных за­даний исследовательского характера, в которых учащиеся с позиций механики изучают свой собственный организм и его взаимодействие с окружающим ми­ром. Все это позволяет «вдохнуть жизнь» в сухие физические формулы, поднять интерес учащихся к изучению механи­ки.

Курс позволяет формировать такие важ­ные для современности качества челове­ка, как стремление к успеху, умение рабо­тать в команде, самостоятельно решать проблемы, работать с информацией.

Цели курса

• Формирование взгляда на человека как интегрированную биологическую систему, функционирование которой подчиняется фундаментальным физи­ческим законам;

• расширение и углубление представ­лений о роли механики как одной из естественнонаучных дисциплин;

• овладение приемами анализа про­цессов, происходящих в живом организ­ме с учетом его взаимосвязи с окружаю­щей средой;

• воспитание убежденности в преиму­ществах здорового образа жизни.

Задачи курса

• Развитие и закрепление умений ре­шать нетрадиционные задачи и выпол-ненять творческие задания;

• овладение методами научных иссле­дований, освоение способов анализа экспериментальных данных и интерпре­тации результатов опытов;

• развитие коммуникативных навы­ков.

Основные формы организации занятий

• Интерактивные лекции-дискуссии;

• обсуждение с разных позиций де­монстрационных опытов в малых груп­пах;

• ролевые игры;

• учебные исследования с обработкой данных и оформлением отчетов на ком­пьютере;

• работа с научными текстами;

• выполнение творческих заданий.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА¹

(24 ч) Тема I. Движение и жизнь (4 ч)

Лекция. Введение (1 ч)

Движение — неотъемлемое свойство (атрибут) материи. Демонстрация дви­жения объектов в микро-, макро- и ме-гамире. Движение — признак живого. Многообразие видов движения в живой и неживой природе. Актуализация из­вестных учащимся сведений о механи­ческом движении. Принципы относи­тельности Галилея и Эйнштейна. Пос­тулаты специальной теории относитель­ности. Принцип неопределенности Гей-зенберга.

Лекция. Обобщающее повторение (1 ч)

Средняя и мгновенная скорость дви­жения. Скорость как производная по времени. Обобщение понятия «скорость» как характеристики процесса (скорость роста, скорость химической реакции и т.п.). Ускорение. Графики кинематичес­ких величин и их анализ. Принцип дей­ствия и устройство приборов для изме­рения скорости (спидометр) и ускоре­ния (акселерометр).

Семинар. Многообразие движений в природе (1 ч)

Вопросы для обсуждения.

Способы передвижения животных (плавание, ползание, ходьба, бег, прыж-

¹ Дается в сокращении. — (Ред.).

ки, полет). Органы движения (плавни­ки, плавательные перепонки, «воронка» для создания реактивной струи, брюш­ные ножки, ноги, крылья, кожистая пе­репонка, хвост) и характер движения относительно наблюдателя и туловища животного. Спринтеры и стайеры среди животных. Задания

• Охарактеризуйте особенности раз­личных видов движений человека с точ­ки зрения физики и биологии.

• Раскройте смысл понятий «гиподи­намия», «активный образ жизни».

• Расскажите о значении движений для физического развития и здоровья человека.

Практическая работа (па выбору). Кинематические величины (1 ч)

• Анализ графиков кинематических величин. Определение максимального и среднего значения скорости и ускоре­ния по графикам пути и скорости дви­жения спортсменов — бегунов на раз­личные дистанции.

• Решение задач на расчет ускорения при разгоне и торможении, прыжках и падениях с обсуждением полученных результатов.

• Определение скорости растворения сахара в воде методом взвешивания.

Тема П. Механические взаимодействия организма с окружающей средой (7 ч)

Ролевая игра «В кабинете лечебной физкультуры» (1 ч)

Роли: врачи ЛФК, медсестры, паци­енты, страдающие: остеохондрозом, ра­дикулитом, сколиозом, плоскостопием, опущением внутренних органов.

Сюжет игры. В кабинете лечебной физкультуры ведется прием больных. Больные рассказывают о симптомах и истории своих болезней. Врачи дают характеристику каждому виду заболева­ния, анализируют физические причины биологических нарушений и обосновы­вают с точки зрения физики рекоменда­ции по их коррекции.

Лекция. Обобщающее повторение (1 ч)

Сила. Сложение сил. Равнодействую­щая сила. Законы Ньютона. Сила тяже­сти. Вес. Невесомость и перегрузки. Сила упругости. Закон Гука, Виды де­формаций. Сила трения.

Ролевая игра «В травматологическом пункте» (1 ч)

Роли; врачи-травматологи, рентгено­логи, медсестры, больные с травмами (вывих плечевого сустава и голеностопа, растяжение связок локтевого или лучезапястного сустава, открытые и закры­тые переломы костей предплечья и голе­ни, ребер и позвоночника).

Сюжет игры. Врачи и медсестры ока­зывают помощь пострадавшим, расска­зывают о причинах механических по­вреждений (деформаций) костей и свя­зок и мерах первой помощи при подоб­ных травмах. Врач-рентгенолог демон­стрирует рентгеновские снимки с пере­ломами и комментирует их.

Лекция «Во всем нужна основа» (1 ч)

Опорно-двигательный аппарат чело­века. Устойчивое, неустойчивое, безраз­личное равновесие тела человека. Вес­тибулярный аппарат человека. Строение и функции скелета. Виды соединения костей. Суставы — рычаги в человечес­ком организме, их анатомическое стро­ение. Работа, энергия, мошность чело­века. Химический состав костей, хря­щей и мышц, обусловливающий их ме­ханические свойства: прочность, гиб­кость, растяжимость. Деформация кос­тей. Гигиена опорно-двигательного ап­парата. Роль двигательной активности в жизни человека и профилактике заболе­ваний.

Лабораторная работа «Изучение

зависимости механических свойств

костей от их состава» (1 ч)

• Прокаливание куриных костей (уда­ление из них органических веществ и воды).

• Вымачивание куриных костей в со­ляной кислоте (удаление из них неорга­нических веществ).

• Исследование поведения костей при различныхдеформациях: изгибе, кручении.

Практическая работа (по выбору). «Сила есть, ...» (Т ч)

• Определение центра тяжести (цент­ра масс) тел различной формы.

• Решение задач на расчет систем вы­тяжки костей, используемых при лече­нии переломов.

• Составление реферата научной ста­тьи о работе мышц.

• Решение задач на расчет силы и мощности, развиваемой мышцами чело­века при выполнении различных физи­ческих упражнений,

• Решение экспериментально-расчет­ной задачи «Определение средней силы мышц ног при выполнении прыжка в высоту на месте».

• Наблюдение работы рычажных элемен­тов в различных частях тела человека; опре­деление типа рычага, анализ его работы.

• Решение экспериментально-расчет­ной задачи «Определение силы мышц при поднятии груза на вытянутой и согнутой руках».

• Исследование влияния статической и динамической работы на утомление мышц.

Творческие задания

• Подобрать примеры и провести ана­лиз способов сохранения равновесия человеком при различных видах движе­ния,

• Разработать комплекс упражнений на тренировку равновесия (с физичес­ким обоснованием каждого упражне­ния).

• Разработать конструкцию модели мышцы человека.

Семинар. «Берегите суставы!» (J ч)

Обсуждения:

• характеристик видов деформации костей и связок,

• примеров наиболее часто встречаю­щихся повреждений опорно-двигатель­ного аппарата,

• анализа причин подобных травм,

• приблизительных оценкок значений механических нагрузок на кости и связ­ки в этих случаях,

• мер по предупреждению повреждений и травм о порно-двигательного аппарата.

Тема III. Подвижное в подвижном (6 ч) Лекция-обзор (1 ч)

Многообразие видов движения в жи- [ вом организме. Характер движения раз­личных внутренних органов животных и человека: сердца, легких, крови в крове­носных сосудах, воздуха в дыхательных путях, пищи по пищеводу.

Движение жидкостей. Давление, Гид­ростатическое давление. Закон Паска­ля. Закон Бернулли. Закон Пуазейля. Вязкость. Капиллярные явления. Сма­чиваемость.

Ролевая игра. «В лаборатории поликлиники» (1 ч)

• Демонстрация действий и операций по взятию проб крови и ее анализу.

• Обсуждение и объяснение вопросов о движении крови и высоте ее поднятия в капилляре, о смачивании кровью по­верхности стекла.

• Демонстрация (с помощью диапро­ектора) поднятия подкрашенной жидко­сти по узкому зазору между двумя по­кровными стеклами.

Лекция, «Гемодинамика» (1 ч)

Кровеносная система человека. Био­логический вид механической системы. Сердце — движитель крови; его строе­ние и функции. Работа сердца. Пульс. Кровяное давление. Движение крови. Состав и вязкость крови. Строение и механические свойства кровеносных сосудов. Законы гемодинамики. Причи­ны нарушений кровотока (атеросклероз, тромбоз сосудов) и связанные с этими нарушениями заболевания (стенокар­дия, инфаркт миокарда, инсульт).

Приборы для исследования характе­ристик крови и кровеносной системы. Значение здорового образа жизни в про­филактике сердечно-сосудистых заболе­ваний.

Ролевая игра. «На приеме у пульмонолога и терапевта» (1 ч)

Роли: врачи, медсестры, студенты ме­дицинского института, пациенты, страда­ющие бронхитом, ринитом, пневмонией, астмой, горной и кессонной болезнью.

Сюжет игры: врачи объясняют сту­дентам причины заболеваний органов дыхания и меры по оказанию первой по­мощи пострадавшим. Демонстрация приемов искусствен кого дыхания, об­суждение правил гигиены дыхания.

Лекция. «Механика молекул» (1 ч)

Дыхание. Состав атмосферного воз­духа. Легкие и воздухоносные пути, их строение и функции. Движение воздуха в живом организме. Газообмен в легких и тканях. Молекулярно-кинетическое объяснение давления газа. Диффузия. Причины нарушений дыхания. Профи­лактика и лечение заболеваний органов дыхания. Спирометрия.

Практическая работа (по выбору). «Дышите глубже!» (1 ч)

• Определение жизненной емкости легких при помощи спирометра.

• Измерение частоты дыхания.

Творческие задания

• Разработать действующую модель легкого человека.

• Разработать и объясненить комплекс оздоровительных дыхательных упражне­ний.

Тема IV. Ритмы жизни (5 ч) Лекция. Обобщающее повторение (1 ч)

Множественность периодических процессов в природе и живом организ­ме. Характеристики периодического процесса: амплитуда, период, частота.

Гармонические колебания — простейшая форма периодического процесса.

Демонстрация различных колебатель­ных систем.

Условие возникновения колебаний. Превращения энергии при свободных колебаниях. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебательные системы. Обратная связь.

Сердце как колебательная система. Нарушение ритмов работы сердца: та­хикардия, брадикардия, фибрилляция, их причины и способы восстановления нормального сердечного ритма.

Практическая работа (по выбору) (1 ч)

• Освоение процедуры измерения пульса.

• Освоение процедуры измерения ар­териального давления тонометром.

• Изучение зависимости артериального давления и пульса от физической нагрузки.

• Знакомство с приемами непрямого массажа сердца (с учетом физических факторов).

• Ознакомление с приемами останов­ки артериального, венозного и капил­лярного кровотечений (с выделением физических факторов).

Лекция. «Мир звуков» (1 ч)

Механические волны. Уравнение гар­монической волны. Распространение звуковых волн в различных средах. По­глощение, отражение, интерференция и дифракция звуковых волн.

Звук и его характеристики: громкость, высота тона, тембр.

Речь и слух: роль в них механических явлений. Бинауральный эффект.

Экология и гигиена слуха.

Аудиометрия. Дефекты слуха. Слуховые аппараты и протезы. Методы исследова­ния здоровья человека, основанные на регистрации звуковых колебаний и рас­пространении механических волн в жи­вом организме: перкуссия и аускультация.

Пороги звуковой слышимости у че­ловека.

Применение ультразвука в медицине. Семинар. «Говорю — слушаю» (1 ч)

Содержание

Анализ процессов, происходящих в звуковоспроизводящей и звуковоспринимающей системах человека.

Практическая работа (по выбору) (1 ч)

• Исследование формы колебаний различных источников звука с помощью персонального компьютера.

• Изучение явления механического ре­зонанса.

• Расчет давления в звукопроводящей системе органа слуха человека.

• Снятие аудиограммы.

Итоговая ученическая научная конференция (2 ч)

Защита учащимися зачетных работ: рефератов, исследовательских проектов,

компьютерных презентаций (вид рабо­ты и форму ее представления выбирают сами).

Примерные темы

• Механика и развитие основных фи­зических качеств организма.

• Рычаги в организме человека и жи­вотных.

• Научные основы гигиены органов дыхания.

• Автоколебания в организме челове­ка.

• Сердце — неутомимый труженик.

• Законы гемодинамики.

• Законы механики и профилактика школьных причин, вызывающих у учащихся отклонения от нормального развития организма (скелета и осан­ки).

• Научные основы техники безопасности и профилактики травматизма.