Методическая разработка элективного курса Бионика и физика в живой природе

Элективный курс «Физика в живой природе и бионика».

Пояснительная записка.

Физика и биология, казалось бы, две разные науки.

Но, с одной стороны, законы физики используются не только в работе самых удивительных приборов, машин, а распространяются и на явления живой природы, делая оптимальным существование организмов. ( Хотя в живой природе многие из этих законов не проявляются в открытом виде, поэтому подметить их может только опытный глаз наблюдателя).

С другой стороны, с незапамятных времен мысль человека искала ответ на вопрос: может ли человек достичь того же, чего достигла живая природа? Теперь в своей практической деятельности человек использует в качестве моделей для конструирования сооружений и механизмов наиболее удачные приспособления живых организмов к среде их обитания.

Так, 2 науки - «о живом» и «неживом» тесно соприкасаясь между собой, способствуют развитию научно-технического прогресса.

Курс «Физика в живой природе и бионика» предназначен для учащихся 10 и 11 классов, его содержание носит межпредметный, профориентационный характер и имеет прикладной аспект, т. к. способствует глубокому усвоению курса биологии средней школы, умению применять полученные знания на практике, определить сознательный выбор профессии по направлениям: бионика, физика, биология, кибернетика.

Цель курса:

Изучая проявление самых разнообразных физических законов в растительном и животном мире и применение знаний биологических дисциплин в технике, помочь ученику в осознанном выборе профессии.

Задачи курса:

Раскрыть проявление законов физики в органическом мире, значение изучения закономерностей биологии для научно-технического прогресса. Показать связь изучаемого материала с жизнью, развивать познавательный интерес к наукам , познакомить учащихся с проектированием и моделированием процессов.

В процессе обучения учащиеся должны познакомиться:

1. с понятием о бионике и ее приоритетных направлениях,

2. с современными достижениями бионики,

3. с проявлениями разнообразных физических законов в растительном и животном мире.

Должны уметь:

Наблюдать, описывать результаты наблюдений, работать с планом, конспектами , схемами, графиками, таблицами, учебной литературой , вести дискуссию , обосновывать свою точку зрения ,делать правильный выбор, проектировать и моделировать процессы, применять знания на практике, решая конкретные задачи .

Содержание курса рассчитано на 17 часов. Особенность занятий - проблемный, дискуссионный характер, включение в содержание вопросов достижений современной физики и биологии, проектирование и моделирование процессов. Такие формы занятий будут способствовать активному восприятию окружающей действительности, развитию элементов «физического» мышления и «биологического» сознания.

Учебный план.

№ п/п

Количество часов

Тема

Цель

Форма проведения

1.

1

« Введение.

Бионика на службе человека»

Ознакомить учащихся с самостоятельным направлением в науке и технике - бионикой, его значением для научно-технического прогресса

Беседа с элементами игры и моделирования,

ассоциативный тренинг

2

1

« Наука величайших возможностей»

Ознакомить с кругом направлений, возможностью использовать принципы организации растительных и животных организмов в произведения своего труда

Беседа, тест

3

1

« Зоркий глаз наблюдателя живой природы»

Познакомить учащихся с моделированием и мини-проектированием процессов

Проектирование и моделирование

4

1

«Мир ощущений»

Ощущения неотъемлемая часть человека, любого существа. Показать, что живые существа находятся в постоянном контакте, активно взаимодействуют со средой обитания

Беседа

5

1

«Живые барометры, гигрометры, сейсмографы»

Рассмотреть факты, явления, закономерности, связывающие происходящие в биосфере процессы с их признаками, которые обнаруживают и фиксируют живые организмы

Лекция

6

1

«Биомеханика»

Изучить многочисленные примеры совершенных технических средств, основанных на использовании биологических приспособлений живых существ

Лекция

7

1

«Гармония красоты и целесообразности»

Где находится сказочный лучезарный город, построенный по законам природы?

Рассмотреть многочисленные примеры использования человеком целесообразности, архитектурно - строительных форм, технологий, применяемых живыми организмами в природе

Лекция

8

1

«Биологическая связь»

Показать на каких «языках» и «диалектах» изъясняются животные, что практически сулит человеку познание «языка» животных

Лекция

9

1

« Физика в живой природе»

Ознакомить учащихся с использованием физических знаний при решении биологических задач по разделам физики:

-- механика

тепловые явления

Решение задач по разделам физики :

-- механика

-- тепловые явления

10

1

«Я-биокибернетик»

Учить применять полученные знания на практике, отстаивать свою точку зрения

Дискуссия,

Мини сочинение

11

1

«Физика в живой природе»

Знакомить учащихся с использованием физических знаний при решении биологических задач по разделам физики:

-- электричество

-- оптика

Решение задач по разделам физики :

--электричество

-- оптика

12

1

«Мой проект»

Проверить результаты работы учащихся над индивидуальным проектом, рефератом, творческой работой

Урок -консультация,

беседа

13

1

«Новые источники электроэнергии:

-коровий навоз как новый источник энергии

-гнилые бананы

-генерирование электричества живыми организмами»

Продолжить ознакомление с электрическими проявлениями в живой природе

Круглый стол

14

1

• «Некоторые истории удивительных открытий»

• «Обзор отечественной и зарубежной литературы по освещению и применению вопросов бионики»

Познакомить учащихся с историей открытия

- броуновского движения

-- некоторыми законами гидро-и аэростатики,

эл. тока

( опыты Отто фон Герике, Дж.Дарелла, Галилея, Гальвани , Р Броуна)

«Обзор отечественной и зарубежной литературы по освещению и применению вопросов бионики»

Беседа

15

1

Инженеры - бионики (жизнь и творчество замечательных людей)

Познакомить с жизнью и творчеством инженеров -- бионики

Круглый стол

16 --17

2

• «Законы физики в живой природе и бионика »

• «Физико - биологический турнир

Научить применять

полученные знания на практике

Подвести итоги по изученному курсу

Защита проектов, рефератов, творческих работ

Учебно - методический комплекс:

Литература:

1.В.Б.Захаров, С.Г.Мамонтов «Общая биология 10 - 11 », Дрофа, 2002

2.В.М.Варикаш, Б.А. Кимбар « Физика в живой природе», Минск,1984

3.Журналы «Наука и жизнь» 2000 - 2012гг

4.«Техника - молодежи», «Знание - сила», 2000- 2012г.

5.«Физическая смекалка», М.Омега, 1994г

6.И.Г.Кириллова «Книга для чтения по физике», М.Просвещение, 1986г

7.И.Б.Литинецкий «Бионика», М. Просвещение, 1976

8.Н.И.Зорин Элективный курс «Элементы биофизики», М. Вако, 2007г

Темы творческих заданий:

1.Модели практического использования биологических приспособлений:

«живой гальванический элемент», « живая подводная лодка», шишка - гигрометр, модели летательных аппаратов, модели подлодок, судов, модели др. технических средств, модели архитектурных сооружений; использование в строительстве сооружений, на приусадебном участке принципов структурной организации растений, животных.

2.Рефераты и презентации:

«Механика цветка», «Сильнее самого себя (принцип рычага и работа мышц», «История воздухоплавания», «Подводные мастера», «Жизнь и творчество замечательных людей», «История открытий», и др. по использованию структурно - функциональной организации животных различных систематических групп, растений в разных областях производственной деятельности человека

3.Мульмедийные представления протекания физических закономерностей в живой природе, презентации по разделам бионика, физика в живой природе

Автор программы:

Головина М.А., учитель биологии МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 10» г. Выборга.