Элективные курсы как средство формирования профессиональных навыков у учащихся

Элективные курсы как средство формирования профессиональных

навыков у учащихся.

Щукина Тамара Петровна., учитель физики,

Саввина Светлана Ивановна., учитель биологии и химии.

Одной из главных задач школы является помощь учащимся в профессиональном самоопределении. Чтобы решить эту задачу, были образованы профильные классы (физико-математические, естественно - научные и т.д.), в которых проводятся элективные курсы по предметам. Данные курсы углубляют и расширяют знания и умения учащихся, а также формируют их ключевые компетенции, повышают интеллектуальный уровень учащихся.

В программе школьного курса процессы, происходящие в природе, быту и технике, описаны односторонне, без взаимосвязи с живой природой и человеком. В связи с этим, мною проработан элективный курс по теме «Элементы биофизики» для естественно -научного профиля десятого класса, дан расширенный вариант некоторых разделов базового учебного материала по физике (н-р, движение по трубам жидкостей и газов) и материала по некоторым разделам биологии курса (н-р, физические явления и организм человека, их взаимодействие и взаимосвязь). Интегрирование двух предметов - физики и биологии - является основой молодой перспективной науки - биофизики. В процессе изучения данного элективного курса, у учащихся может проявиться интерес к профессии биофизика и медика.

Целями курса являются формирование у старшеклассников научного мировоззрения через раскрытие естественно - научной картины мира, углубление содержания основного курса предмета, а также актуализация роли и значения курса физики в медицинской специальности и в других естественно - научных дисциплинах.

Для достижения этих целей мы использовали следующие методы и формы: интегрированные уроки по физике и биологии, лекции и беседы (вузовская технология обучения), конспектирование и составление тезисов, таблицы и схемы, решение задач, практические и лабораторные работы, рефераты, семинары, викторины, экскурсии в медицинских учреждениях.

Далее предлагаем план-конспект интегрированного урока по теме: «Биофизика кровообращения» для десятого класса естественно - научного профиля.

Тема урока: «Биофизика кровообращения»

Цель урока:

• Обучающая - углубление содержания основного курса физики,

- формирование интегрированных знаний умений предметного, профессионального содержания в естественнонаучном цикле.

• Развивающая - развить исследовательские клинические умения учащихся,

- развивать умение построения теоретической части модели явления,

- познаваемость мира и его закономерностей; причинно-следственные связи явлений.

• Воспитательная - содействовать формированию информационно- мировоззренческой культуры учащихся.

Оборудование: тонометры, карточки, слайды.

План урока

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний:

1. О единстве (неразрывности) науки

2. Роль и значение курса физики в естественно - научном цикле

3. Моделирование как метод биофизики

3. Содержание основной части:

1. Сообщение целей урока

2. Сопоставление движения жидкости по трубам с движением крови по сосудам

3. Заключение. Законы гидродинамики - основа гемодинамики

4. Практическая часть

1. Измерение скорости движения крови в капиллярах

2. Измерения АД тонометрами

5. Информация о заболеваниях, связанных с нарушением АД

6. Закрепление

1. Работа с карточками

2. Афиширование результатов

7. Итог урока

Ход урока

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний

«Наука представляет собой внутренне единое целое. Ее разделение на отдельные области обусловлено не столько природой вещей, сколько ограниченной способностью человеческого познания. В действительности существует непрерывная цепь от физики и химии через биологию и антропологию к социальным наукам, цепь, которая ни в одном месте не может быть разорвана…» (М. Планк).

Физико-математические дисциплины в медицинских вузах приобретают все более важное значение в связи с проникновением точных наук в медицину и смежные дисциплины. Это связано, прежде всего, с совершенствованием и усложнением методов диагностики, лабораторного оборудования.

Без глубокого понимания физических процессов в организме, физических основ воздействия на него внешних факторов, законов физики невозможно правильно назначить физиотерапевтическое или лекарственное лечение, рекомендовать пациенту правила оптимального образа и ритма жизни.

Для понимания последствий воздействия на человека внешних факторов (окружающей среды) также нужны глубокие физико-математические знания. Поэтому ЕГЭ по физике уже включены в медицинские вузы, биологические факультеты как профилирующие предметы. В этих вузах изучают предмет - биофизику. При изучении биофизики необходимо студенту хорошо знать и физику и биологию.

Основным методом биофизики является моделирование.

Моделирование - это метод, при котором производится замена изучаемого некоторого сложного объекта (процесса, явления) исследованием его модели. Зачем это делают? Оказывается, разнообразие процессов в живом организме настолько велико, что невозможно получить полное и детальное представление о поведении столь сложной системы, поэтому исследователь заменяет некоторый объект (процесс, явление) МОДЕЛЬНО, подобный ему, но осознанно упрощенным. Практически в каждой теме курса биофизики рассматриваются разнообразные модели.

Что является моделью движения жидкости по трубам в живом организме?

Течение крови по сосудам - это физическая модель, то есть для того, чтобы изучить как осуществляется кровообращение в организме человека, обращаемся к физике, к теме «Движение жидкости по трубам. Уравнение Бернулли».

3. Основная часть

Сегодня мы проведем урок из курса биофизики по теме: «Биофизика кровообращения».

Для этого мы должны ознакомиться с законами гидродинамики.

1

Рассмотрим течение жидкости по трубам

В различных технических устройствах жидкость течет по трубам разного сечения.

Рассмотрим течение крови по сосудам

Существует три вида кровеносных сосудов: артерии, вены и капилляры.

2

За счет чего жидкость течет по трубам?

При переходе жидкости с участка трубы с большой площадью сечения на участок с меньшей площадью, скорость течения увеличивается. А это по второму закону Ньютона означает, что на жидкость действует сила.

Эта сила упругости сжатой жидкости, эти силы создают давление жидкости.

Для движения крови по сосудам нужна энергия, которая создается сердцем при его сокращении. При этом кровь выталкивается из сердца с большим давлением.

Таким образом, сердце, сокращаясь, создает давление. Это давление называется кровяным давлением, это давление крови на стенки кровеносных сосудов.

3

Возникает разность давлений в широком и узком участках трубы. Почему?

Вся та жидкость, которая за время t проходит через 1 сечение, течет через 3 сечение, хотя оно значительно меньше, чем первое, то есть жидкость не накапливается. Поэтому давление в широкой трубе больше, чем в узкой трубе, и всегда жидкость двигается из мест с большим давлением в места с меньшим давлением.

По мере удаления от сердца кровяное давление уменьшается, так как, чем дальше кровеносный сосуд от сердца, тем больше энергии израсходуется на трение частиц друг о друга и о стенки сосудов. Уменьшение давление сосуда заставляет кровь течь от сердца к капиллярам, так как жидкость течет из мест с большим давлением в места с меньшим давлением.

4

Как же может жидкость, протекшая через широкое сечение, успеть за такое же время «протиснуться» через узкое?

Очевидно, что для этого при прохождении узких частей трубы скорость движения должна быть больше, чем при прохождении широких.

Давайте подумаем, какие из этих сосудов будут иметь максимальный, а какие - минимальный суммарный просвет?

Максимальный суммарный просвет должны иметь капилляры, а минимальный - аорта. Суммарный просвет капилляра в 600-800 раз больше, чем в аорте, в венах - в 12-19 раз больше, чем в аорте.

5

Сделаем заключение:

> >

> >

В этом состоит закон Бернулли: «Давление текущей жидкости больше в тех сечениях трубы, в которых скорость ее движения меньше и наоборот в тех сечениях, в которых скорость больше, давление меньше.

Скорость движения в крови в капиллярах минимальна, так как капилляры имеют максимальный суммарный поперечный просвет.

IV. Практическая часть

А. Рассмотрим таблицу скорости движения крови:

- аорта- 500-600 мм/с

- артерии- 150-200 мм/с

- артериолы- 5 мм/с

- капилляры- 0.5 мм/с

- средние вены- 60-140 мм/с

- полые вены- 200 мм/с

Давайте измерим скорость тока крови в капиллярах.

Задание: Нажмите на ноготь большого пальца указательным. Ноготь большого пальца станет белым, так как из капилляров кровь будет выжата. Теперь нужно убрать указательный палец с ногтя большого пальца и проследить, через сколько секунд он порозовеет. Секунды рассчитываем про себя. Нужно измерить длину ногтя от его корня до части, где кончается розовая окраска. Разделив длину пути на время, мы найдем скорость V=S/t .

Ученики проводят измерение и сообщают результат - 0.5 см/с. Примерно получили V= 1.5/3с=0.5 см/с.

На самом деле, скорость тока крови в капиллярах ниже, поскольку кровь двигалась не только по капиллярам, но и мелким артериям (артериолам). Фактически мы определили скорость движения крови в артериолах.

Б. Теперь проводим практическую работу по измерению артериального давления, так как давление является одним из главных при диагностике состояния сердечно - сосудистой системы.

Для этого вы должны знать, что такое систолическое давление и диастолическое давление.

Систолическое давление это максимальное давление, возникающее во время сокращения сердца, диастолическое давление - это минимальное давление, возникающее во время расслабления сердца. Для нормального человека оно составляет максимальное (систолическое) 110-120 мм.рт.ст., минимальное (диастолическое) 70-80 мм.рт.ст.

Для измерения давления используют тонометр. Этот метод основан на исследования пульса или прослушивании особых звуков, возникающих при сдавлении сосудов плеча. Надеваем манжету и накачиваем воздух. Затем постепенно выпускаем воздух из манжеты и прослушиваем. В тот момент, где восстановление тока крови нормализуется, появляется своеобразный звук. Этот звук совпадает в уровнем максимального АД, а исчезновение звука будет соответствовать минимальному АД.

Каждая группа проверяет свое АД.

V. Информация о заболеваниях

Отклонение в АД от нормы говорит о нарушении гомеостаза, то есть постоянства внутренней среды организма. Это нарушение может происходить в результате воздействия факторов:

1. Курение

2. Употребление алкоголя

3. Введение неправильного образа жизни

4. Воздействие окружающей среды.

Эти факторы вызывают следующие заболевания:

- гипертония

- гипотония

- инсульт

- инфаркт

- тромбоз сосудов и.т.д.

Чтобы избавиться от этих заболеваний, что нужно делать?

Вести здоровый образ жизни?

Что вы понимаете под понятием ЗОЖ?

Это - физическая активность,

- рациональное питание,

- положительные эмоции,

- не курить,

- не употреблять алкоголь.

VI. Закрепление

Раздаются карточки. Работают попарно. Текст задания:

1. Для движения жидкости (крови) по трубам (сосудам) необходима_______________________,создающая__________________

2. Жидкость (кровь) двигается из мест с _________ давлением в места с____________________ давлением.

3. Скорость течения жидкости (крови) зависит от суммарного _________________ сосудов.

4. Чем________________ суммарное поперечное сечение сосудов, тем _______________________ скорость течения жидкости.

Приступаем к афишированию результатов. Какая группа желает выступить?

7. Итог урока

Течение жидкости по трубам отопительной системы, течение крови по кровеносным сосудам, течение реки по своему руслу, движение минеральных и органических веществ по сосудам и ситовидным трубкам растения- все это примеры течения жидкости по трубам.

Литература:

1.Большая советская энциклопедия.М.: Советская энциклопедия.-1969-1978 гг.

2.Волькенштейн М.В. Биофизика.М.:Наука.-1988 г.

3. Савельев И.Г. Курс общей физики.М.: Наука. - 1970 г.