Глава 1 Состояние проблемы МПС в педагогической науке и практике школьного обучения.

Глава 1 Состояние проблемы МПС в педагогической науке и практике школьного обучения.

§1. Исторический аспект развития МПС в дидактике и практике школьного обучения………………………………………………………………………...…4

§2. Дидактические основы осуществления МПС………………………...……10

 

Глава 2 Методические основы осуществления МПС с биологией при изучение Квантовой физики.

§1. Анализ программ, учебных пособий и учебников по изучению квантовой физики……………………………………………………………………….……17

§2. Способы и средства реализации МПС с биологией при изучении квантовой физики………………………………………………………………………..22

§3. Методики проведения занятий по квантовой физике с использованием МПС с биологией………………………………………………………………..31

Заключение……………………………………………………………………….57

Библиография…………………………………………………………………….58

 

                                Введение.

 

Цель: Проанализировать биофизический материал в разделе” Квантовая физика”. Привести примеры применения биологических процессов при изучении квантовой физики.

 

Объект исследования: Состояние раздела ”Квантовой физики” на использование межпредметных связей физики с биологией.

Выбор этой темы заинтересовал меня так как в наше время полученные объеденные знания  помогут молодому человеку создать единый взгляд на мир.

В сознании человека об окружающем мире во многом формируют отношение человека к миру, влияют на его на его нравственные качества. Не только знание о природе, а глубокое проникновение в тайны природы, помогает ученику раскрыть обаяние науки, что имеет воспитательную силу, может помочь ученику  полюбить идею и истину, помогает ставить духовные наслаждения выше телесных, духовные достоинства выше случайных преимуществ.

В первой главе я рассматривала состояние проблемы МПС пед. науке и практике, историю развития МПС в школьном обучении дидактические основы осуществления МПС.

Вторая глава посвящена непосредственному использованию МПС, способам и средствам ее осуществления, анализу учебной литературы и методике проведения учебных занятий по квантовой физике с использованием межпредметной связи физики с биологией.

 

Глава 1 Состояние проблемы МПС в пед. науке и практике школьного обучения.

Дидактические основы осуществления МПС.

Перед рассмотрением дидактических основ осуществления МПС познакомимся с существующими классификациями МПС.

МПС, как дидактическое условие, проявляется наиболее часто в информационном и временном аспектах. Впервые временной и информационный критерии для классификации МПС использовала В.Н. Федорова. Впервые к временному и информационному критериям были добавлены деятельностный критерий для классификации МПС А.В. Усовой.

 

Таблица 1

Классификация межпредметных связей

№ п/п	Автор классификации	Классификация МПС
1	Е.Е. Минченков	- на основании законов и теорий - по методам исследования          мировоззренческого характера - расчетно-измерительного характера
2	Н.А. Лошкарева	- по содержанию учебных дисциплин - по формируемым понятиям - по методам обучения
3	В.Н. Федорова	- информационные (понятийные, теоретические, фактические) - временные (предшествующие, сопутствующие, последующие)
4	А.В. Усова	- хронологические - информационные - деятельностные
5	Н.Н. Кузьмин	- хронологические - содержательно-информационные - деятельностные
6	В.Н. Максимова	- содержательно-информационные - организационно-методические - операционно-деятельностные

 

Проанализировав работы и публикации за основу возьмем классификацию Н.Н. Кузьмина, который выделяет хронологические, содержательно-информационные и деятельностные связи.

Хронологические МПС включают в себя: предшествующее, сопутствующие и последующие, примеры которых представлены нами далее в данной работе.

Содержательно-информационные связи включают в себя: фактические, обеспечивающие углубленное и расширенное восприятие учащимися фактического материала; понятийные, обуславливающие комплексное формирование научных понятий; теоретические, отражающие осознанное усвоение теорий, входящих в содержание каждой изучаемой естественно – научной дисциплины; по методам научного исследования, общим для естественных наук, цель их реализации – показать общность и взаимосвязь методов исследования, применяемых различными науками.

 

 

Таблица 2.

Глава 2 Методические основы осуществления МПС с биологией при изучение Квантовой физики.

Методики проведения занятий по квантовой физике с использованием МПС с биологией.

 

Из явлений, изученных в курсе биологии, при объяснении квантовых свойств света целесообразно рассмотреть фотосинтез, механизм зрения, наследственность и мутации. При этом учитель использует только те знания, которые непосредственно касаются изучаемого на уроке физики материала, например, ставит перед учащимися вопрос: почему фотосинтез происходит только днем, ведь инфракрасные лучи падают на листья растений и ночью? Обдумывание его приводит учеников к выводу о том, что кванты инфракрасных лучей имеют энергию, недостаточную для возбуждения молекулы хлорофилла и возникновения цепи реакции фотосинтеза. Полезно также рассмотреть вопрос: почему именно кванты с большей энергией вызывают частые мутации? Обсуждение его приводит к заключению, что в микромире взаимодействие происходит «один на один» а именно: достаточно энергии только одного кванта, чтобы разорвать химические связи между какими-то атомами гена и изменить его конфигурацию. Кванты с энергией, меньшей энергии связи между атомами гена, не имеют структуры последнего; не могут также несколько квантов «собраться», чтобы одновременно подействовать на ген и сделать иной его конфигурацию. Здесь уместно поставить еще один вопрос: можно ли категорически утверждать, что кванты с энергией, меньшей, чем энергия связи атомов гена, не способны вызвать мутации? Поглощение геном кванта не большой (по сравнению с энергией связи атомов) энергии не способна изменить его конфигурацию, но энергия колебаний атомов гена увеличивается. Далее может быть две ситуации: либо поглощенная энергия излучается и ген возвращается в прежнее состояние, либо эта энергия остается и ген оказывается в состоянии с большим запасом энергии. Однако вероятность такого события очень мала.

Интересен старшеклассникам вопрос: почему мы не видим в инфракрасных лучах? Обдумывая ответ, они приходят к выводу, что зрение возникло в процессе эволюции как приспособление организмов к окружающей среде. Большинство организмов реагируют на длину волны, на которую приходиться максимум энергии излучения Солнца. Кванты энергии инфракрасных лучей не в состоянии «привести в движение» механизм зрения человека. В противном случае уже его собственный организм был бы постоянным источником инфракрасных лучей и воздействовал на органы зрения.

Конференция «Защита биосферы».

 

Цель: Развитие интересов, склонностей и способностей учащихся, прививание навыков работать с научно – популярной литературой; научить выявлять положительные и отрицательные стороны научных открытий и технологических достижений; продолжить формировать интерес к научным знаниям; закрепить, повторить и расширить знания учащихся; воспитывать гражданскую активность; учить грамотно и кратко излагать свои мысли.

 

План:

                     1.Возникновение и роль нефтяной пленки на поверхности

                        морской воды.

                    2.Загадка Тунгусского метеорита.

                    3.Ядерная энергия.

                   4.Возможность ядерного терроризма.

    5.Мир после ядерной войны.

    6.Радиационное загрязнение среды: биологические эффекты и

        психологические последствия.

                   7.Борьба и защита человечества за сохранение жизни на земле.

Подготовительный этап:

1. Проведение организационного собрания будущих ее участников, где утверждают тему конференции.

2. Распределение обязанностей (тем докладов, выбор литературы для выставки, иллюстрации из журналов).

3. Заранее пишется тема конференции на доске.

Ход конференции.

Ведущий. Люди всегда относились к природе прагматически. Именно этот подход привел к тому, что во второй половине, а особенно к концу XX века произошли глобальные изменения, которые сделали реальной угрозу самоуничтожения человечества. Сегодня вы выслушаете своих одноклассников, которые выступят с докладами, узнаете много нового, сможете задать вопросы.

 

Ядерная энергетика.

С развитием человеческого общества непрерывно увеличивалось потребление энергии. Так, если миллион лет назад она составляла на душу населения примерно 0, 1 кВт в год, а 100 тыс. лет назад – 0, 3 кВт, то в XV веке – 1, 4 кВт, в начале XX века – 3, 9 кВт, а к концу XX века – уже 10 кВт. Хотя сейчас почти на половину используется органическое топливо, ясно, что его запасы в скоре будут исчерпаны. Необходимы другие источники, и один из наиболее реальных – ядерное топливо.

Процесс получения энергии всегда связан с вредными для человека последствиями независимо от вида топлива, но степень вредности разная. Ядерное топливо наиболее безопасно, да и запасы его велики. В настоящее время ядерная энергия вырабатывается в основном в реакторах на тепловых нейтронах, уже получили развитие бридеры (реакторы на быстрых нейтронах). Ядерные реакторы постоянно совершенствуются, уровень безопасности повышается. Придельной дозой считается такая, когда равномерное облучение в течении 70 лет не вызывает ухудшения здоровья, обнаруживаемого современными методами. Ежегодная доза излучений, которые приходят к нам из космоса и от других природных источников, составляет 2 МэВ. Персонал АЭС получает в год дозу облучения 4, 4 МэВ. Излучение, выделяемое всеми АЭС, будет значительным.

Радиационную защиту реактора обеспечивают многие факторы: толстые стены, корпус из железобетона, замкнутый цикл и др.Стабильно работающий реактор не выбрасывает никаких радиоактивных изотопов в окружающую среду, тогда как из труб тепловых электростанций выбрасывается достаточно большое количество радиоактивных изотопов, а очистка от них не предусматривается.

Наибольшую проблему представляет переработка и хранение отработанного топлива. Со временем эта проблема будет решена. Сейчас в нашей стране твердые радиоактивные отходы в стальных бочках со стенками толщиной 50 см закапываются глубоко в землю или в соляные пласты.

Как вы считаете, почему мебель, изготовленная в Белоруссии, на много дешевле? Ответ: в Белоруссии леса после аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивно заражены. Населению платят за вырубку леса, из этой дешевой радиоактивной древесины изготавливают мебель и отправляют в другие районы. Она на много дешевле, но радиоактивна и наносит вред здоровью.

В настоящее время, к сожалению, нет источников электроэнергии, которые заменили бы АЭС. Но ученые постоянно ведут их поиски и разработки. В будущем человечество обойдется без АЭС.

Ведущий. Следующий доклад посвящен теме применения радиоактивности при лечении различных заболеваний.

4.Использование радиоактивности.

Использование меченых атомов позволяет произвести диагностику многих заболеваний: с помощью радиоактивного изотопа йода диагностируют заболевание щитовидной железы на ранней стадии, раковые новообразования сначала облучают радиоактивным кобальтом, затем уже удаляют больные ткани, заболевания легких распознают на ранней стадии благодаря флюорографии – моментальному рентгеновскому снимку.

К настоящему времени выполнено 115 мирных ядерных взрывов – глубинное сейсмозондирование земной коры с целью поиска полезных ископаемых, интенсификация нефтяных и газовых месторождений, создание подземных емкостей для хранения газа и конденсата, гашение аварийных газовых фонтанов и многое другое. Достоверные данные о нанесении при этом ущерба жизни и здоровью хотя бы одного человека отсутствуют. Надо помнить, что абсолютно безопасных технологий не бывает.

Существует генетически модифицированные растения и продукты из них. Во многих странах сейчас применяют такие продукты. Они обладают заданными свойствами и высокой степенью усвоения. И хотя много говорят о том, что эти продукты вредны для человеческого организма, ни каких достоверных статистических данных пока нет.

Использование радиоактивных изотопов так же не безопасно, они могут вызывать как внешнее так и внутреннее облучение. Например на часовых заводах стрелки и точки на циферблатах когда то покрывались светящейся краской, которая содержала радиоактивные соединения фосфора. Работницы делали это с помощью беличьих кисточек, которые они буквально облизывали, вещество попадало в внутрь и вызывало внутреннее облучение, развивался рак горла.

Достаточно часто человек за год получает дозу, которая значительно превышает допустимую. Особенно это опасность возросла в нашей стране после аварии на Чернобыльской АЭС, к нам попадают радиоактивно – зараженные продукты и материалы. Мы знаем, что радиоактивность – убийца невидимый, не вызывающий болезненных реакций во время облучения, но проявляющийся потом, когда излечение уже невозможно.

 

 

Ход урока

1. Организационный этап, комментарий домашнего задания(5 мин)

Учитель. Мы знаем что физика - наука о природе. У природы есте свой язык и мы должны его понимать. На каждом уроке физики, при изучении любого явления мы научимся этому языку, помня, что, если первое срубленное дерево явилось началом цивилизации, то последнее, будет означать ее конец.

Путь познания природы таков: открытие исследование объяснение. При изучении нашей темы этим этапам можно сопоставить три даты: 1887-1890-1905 гг. О каком событии идет речь? С именами каких ученых можно связать   каждый этап?

Какое значение имели их работы для квантовой физики?

Учащиеся.1887 г.-Г.Герц, открыл явление фотоэффекта.1890г.-А.Г.Столетов установил количественные закономерности фотоэффекта.1905г, -А.Эйнштейн обосновал квантовую природу фотоэффекта и все его закономерности.

Учитель. А.Г.Столетов установил основные законы фотоэффекта. И только преждевременная смерть не позволила ему довести исследования до конца и установить, что является носителями фототока. Мы гордимся выдающимися научными трудами русского ученого.

Сегодня мы проведем не совсем обычный урок - на котором в игровой форме уточним знания по основным вопросам изученной темы « Теория фотоэффекта» и закрепим их. Напоминаю правила поведения на уроке

-Краткость- сестра таланта.

-Знание-сила.

-Шепот слышнее крика.

-Критикуя- предлагай.

Решение задач

Учитель. Чтобы попасть в команду необходимо решить задачи №1223-1226 из Сборника А..П.Рымкевича. Каждый решает сам, первые решившие верно получают звания «Знаток физики».Оценки за задачи: №1223, 1224-«3», плюс №1225-«4», плюс №1226-«5». К доске пойдут работать по карточкам двое(называет), контролировать их будут тоже двое(называет).

Задача 1.

В области наибольшей чувствительности глаза при дневном свете порогу зрительного ощущения соответствует мощность света 4*10^-14.Какое количество фотонов в 1 с поглощается при этом. (ответ: 101 фотон)

Задача 2.

Источником ультрафиолетовых лучей, применяемых в медицине для лечебных целей служит аргоно-ртутно кварцевая лампа, дающая наиболее интенсивное излучение на волне 365 нм. Какой энергией обладают излучаемые фотоны? (Ответ: 18*10^-22 Дж.)

Проверяем вместе с контролерами решения задач на доске и ответы задач, решенных в тетрадях. (Класс работает.)

Итак, звание " Знаток решения задач" присваивается(называет 5 фамилий) с вручением памятных медалей(вручает медали).

Фронтальный опрос.(6 минут)

· Что называют фотоэлектрическим эффектом?

· В чем состоит экспериментальное исследование, проведенное А.Г. Столетовым?

· Сформулируйте законы внешнего фотоэффекта.

· Какое напряжение называется задерживающим?

· На что расходуется энергия фотонов при фотоэффекте?

· В чем сущность гипотезы Эйнштейна в теории фотоэффекта?

· Что такое фотон?

· Что красная граница фотоэффекта?

· Объясните явление фотосинтеза.

Молодцы! Звание " Знаток теории фотоэффекта" присваивается(называет 3 фамилии) с вручением памятных медалей.

Заключение

Цель моей ВКР я считаю, достигнута. Это можно судить по результатам моей работы.

В частности анализу учебных программ и учебников я пришла к такому выводу, что при изучении раздела “Квантовая физика” авторами уделяется не достаточно внимания МПС физики с биологией, очень мало задач межпредметного содержания.

Я считаю что нужно больше уделять внимания межпредметным связям, для этого нужно использовать дополнительную литературу, проводить уроки и внеклассные мероприятия с использованием связи физики с биологией т.к. в учебной литературе по физике вопросы осуществления МПС рассматриваются поверхностно и не систематически; учебники физики 11 класса содержат крайне мало заданий и упражнений, направленных на комплексное применение знаний по физике и биологии. Следствием такого положения является низкий уровень сформированности у учащихся 11 классов межпредметных знаний и умений ими оперировать.

Объединение знаний учащихся по смежным дисциплинам способствует у них формированию общего подхода к процессу приобретения знаний и теоритического стиля мышления – в этом проявляется интегративное качество научных знаний.

Осуществления МПС в процессе обучения сопряжено с опасностью перегрузки занятий теоритическим материалом.поэтому прием осуществления МПС, должен соответствовать доступному уровню знаний обучаемых.

Осуществлять МПС можно на всех этапах занятий. Наиболее полная реализация функции МПС в процессе обучения возможна при использовании различных форм работы.

 

Библиография

1. Биология: Растения, бактерии, грибы, лишайники.Учеб. для 6-7 кл. общеобразовательных учреждений /Серебрякова Т.И. и др.-2-е изд.М.: Просвещение, 1996г./

2. Биология: Человек: учеб.для 9кл. общеобразовательных учреждений,

1994 г.

3. Богданов К.Ю. Физик в гостях у биолога.-Просвещение, 1986 г.

4. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе.-Изд.Просвещение, 1981 г.

5. Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии и биологии. – Просвещение, 1986 г.

6. Каменецкий С.Е., Пурышева Н.С.Теория и методика обучения физики в школе. Общие вопросы.М: Академия-2000г.

7. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики.- Просвещение, 1988 г.

8. Ланина И.Я. Не уроком единым.- Просвещение, 1991 г.

9. Минченков Е.Е. Роль учителя в организации межпредметных связей //Межпредметные связи в преподавании основных наук в средней школе: Межвуз. сб. науч.труд.-Челябинск, 1982 г.

10. Мухин К.Н. Занимательная ядерная физика.-М.: Атомиздат, 1972 г.

11. Программа средней (полной) школы (профильные программы).

12. Программа. Физика для общеобразовательных учреждений 10-11 классы.

13. Рымкевич А.П.Сборник задач по физике.-Просвещение, 1991г.

14. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе.-Просвещение, 1972 г.

15. Турышев И.К. История развития методики физики в России.Вып.1-Владимир, 1974 г.

16. Турышев И.К. Основные проблемы истории развития дореволюционной и советской методики преподавания физики – Владимир, 1981 г.

17. Физика 11//под ред. Мякишев Г.Я. Буховцев Б.Б.-М.: Просвещение 1997г-

18. Физика11//под ред. Анциферов Л.И.-изд.Мнемозина, 2001г.

19. Физика11//под ред. Касьянов В.А.-изд.Дрофа, 2003г.

20. Физика11//под ред. Степанова Г.Н.-изд. Дрофа, 1999г.

21. Физика11/под ред. Шахмаев-М.: Просвещение, 1993г.

22. //Физика в школе-1982-№5 Задачи межпредметного содержания.

23. //Физика в школе-1985г.-№2 Кац Ц.Б. Методика использования биофизического материала на уроках физики.

24. //Физика в школе-1987г.-№3ТульчинскийМ.Е. Задачи по прикладной биофизике.

25. //Физика-2002 г. -№ 42.Задачи межпредметного содержания.

26. //Физика-2004г. -№ 43 Фабрикантова Е.В. «Мир после ядерной войны».

27. //Физика-2004г.- №12 Замкова Н.Н. Атомная энергия – «за» и «против».

28. //Физика-2004г.-№30 Екимова В.И. Радиационное загрязнение среды: биологические эффекты и психологические последствия.

29. //Физика-2005г.-№5 Ляхова Н.А. Экология. Безопасность. Жизнь.

30. Цузмер А.М.; Петришина О.А.Биология: Человек и его здоровье: учебник для 9 кл. сред.шк.: -М.: Просвещение, 1990 г.

 

Глава 1 Состояние проблемы МПС в педагогической науке и практике школьного обучения.

§1. Исторический аспект развития МПС в дидактике и практике школьного обучения………………………………………………………………………...…4

§2. Дидактические основы осуществления МПС………………………...……10

 

1234567Следующая ⇒

Поделиться: