Перейти на главную страницу
Характерной чертой современной науки является интенсивное взаимопроникновение идей, теоретических подходов и методов, присущих разным дисциплинам. Особенно это относится к физике, химии, биологии и математике. Так, физические методы исследования широко используются при изучении живой природы, а своеобразие этого объекта вызывает к жизни новые, более совершенные методы физических исследований.
Появились комплексные науки такие, как биофизика – наука, изучающая действие физических факторов на живые организмы. Из нее выросла медицинская биофизика. Возникла наука бионика, изучающая возможность применения биологических закономерностей в технике для повышения качества и расширения функций систем, машин и приборов. Инженерные задачи часто решаются на основе анализа структур и жизнедеятельности организмов.
Рассматривая связи физики, медицины и биологии, необходимо показать учащимся общность ряда законов живой и неживой природы, углубить представления о единстве материального мира, взаимосвязи и взаимообусловленности явлений, их познаваемости, ознакомить с применением физических методов при изучении биологических процессов.
Рабочая программа элективного курса «Физика и медицина» разработана на основе авторской программы С. М Новикова (Программы элективных курсов. Физика. 9-11 классы. Профильное обучение/ сост. В.А. Коровин. – М.: Дрофа, 2007. – 125с.) Данная программа взята за основу, но добавлена практическая часть, на которую отводится половина всего курса.
Интегративный элективный курс предназначен для учащихся 10-х классов и предполагает углубленное изучение некоторых тем курса физики, имеющих общее содержание с курсом биологии и медицины; курс рассчитан на 18 часов (1 урок в неделю во втором полугодии). А так же данный элективный курс служит для внутрипрофильной специализации обучения, то есть позволяет более полно реализовать межпредметные связи и дает возможность изучать смежные учебные предметы (биологию и физику) на профильном уровне. Здесь учащиеся увидят применимость законов физики к живому организму, ознакомятся с некоторыми результатами бионики, научатся объяснять некоторые процессы, происходящие в живом организме законами физики. Курс интересен и любознательным, тем, кто увлечен экспериментами, кто увлекается физикой и биологией. Интегрированный курс основан на теоретических знаниях и практических умениях в области физики и биологии. Ученики узнают, что в основе работы человеческого организма лежат законы физики, научатся правильно применять их для сохранения своего здоровья. Предлагаемый курс позволит ученикам сориентироваться в выборе профессии медицинского работника, физика, биолога.
Главным содержанием курса является естественнонаучная исследовательская деятельность. Она включает в себя такие элементы, как наблюдение, измерение, выдвижение гипотез, экспериментирование, математическая обработка данных, анализ информационных источников, а также предполагается использование коммуникативных умений (сотрудничество при работе в группе, культуру ведения дискуссии, презентации результатов).
Другая важная особенность курса как уже говорилось – его интегративность, междисциплинарный характер содержания. Это с одной стороны показывает учащимся универсальный характер естественнонаучной деятельности, а с другой – способствует устранению психологических барьеров, мешающих школьникам видеть общее в разных областях знания, безбоязненно осваивать новые сферы деятельности.
При проведении занятия курса комбинируются с темами общей биологии, анатомии и физиологии человека, но главной предметной областью является физика. Целью данного курса является интеграция знаний учащихся о природе, установление межпредметных связей между физикой и биологией, дающее больше возможности для формирования представлений о единстве материального мира, взаимосвязи и взаимообусловленности явлений, их познаваемости; формирование умений и навыков применения физических методов исследований при изучении биологических процессов.
Каждый блок (а их 10) изучается по следующей схеме: разбирается теоретический материал, погружение обучающихся в мир своего организма с помощью практическо-исследовательских работ (например, «Определение горизонтального и вертикального полей зрения», где ребята узнают причины возникновения заболеваний, проводят исследования, математически обрабатывают анализируют ситуацию, характерную для себя, оценивают состояние данного исследования для своего организма и рассматривают способы сохранения здоровья) этим ребята учатся самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по изучаемому вопросу, выслушивать другие мнения и конструктивно обсуждать их.
В начале изучения курса отводится 2 занятия для мозгового штурма. Проводится анкетирование, входящий тест, формирование групп, выбор тем самостоятельных работ (будущих проектов), формулируются вопросы для самостоятельных исследований и правила оформления работ для выступления на заключительном занятии. Темы проектов предлагают дети самостоятельно. При изучении данного курса учащимся предстоит также убедиться, может ли стать медицина будущей профессией. Кроме того, защита проектов дает возможность учителю проконтролировать динамику развития познавательных интересов и достижения поставленных целей. Занимаясь исследовательской деятельностью, учащиеся овладевают навыками защиты проектов и самопрезентации.
Собственные образовательные продукты (научно-исследовательские и творческие работы) учащиеся представляют на последних занятиях. При проектировании организации процесса изучения курса используется метод проектов, так как основные цели метода соответствуют развитию креативной личности ученика, а образовательным продуктом является проект, выполненный в содружестве с одноклассниками. Использование исследовательской технологии в проектировании помогает достичь роста познавательной активности школьников, способствует получению более глубоких знаний, развивает умение творчески мыслить. Уроки становятся более познавательными, эмоционально насыщенными и практически значимыми. Элективный курс предполагает такое развитие школьников, которое обеспечивает переход от обучения к самообразованию.
Предусматривается групповая и индивидуальная работа учащихся. За основу взят принцип деятельностного подхода обучения школьников с учетом принципа вариативности. При использовании групповой работы делается акцент на принцип психологической комфортности. Главным содержанием курса является естественнонаучная исследовательская деятельность. Она включает в себя такие элементы, как наблюдение, измерение, выдвижение гипотез, экспериментирование, математическая обработка данных, анализ информационных источников, а также предполагается использование коммуникативных умений (сотрудничество при работе в группе, культуру ведения дискуссии, презентации результатов). Другая важная особенность курса – его интегративность, междисциплинарный характер содержания. Это с одной стороны показывает учащимся универсальный характер естественнонаучной деятельности, а с другой – способствует устранению психологических барьеров, мешающих школьникам видеть общее в разных областях знания, безбоязненно осваивать новые сферы деятельности.
Целью НРК ГОС Свердловской области является «обеспечение условий для формирования у обучающихся целостного представления о взаимосвязи процессов, происходящих в мире, стране, регионе, конкретном муниципальном образовании, и готовности включиться в практическую деятельность по его развитию».
Главной функцией ГОС НРК на старшей ступени является обеспечение дополнительных возможностей самоопределения и развития личности в соответствии с конкретными запросами старшеклассника и особенностями социального заказа Свердловской области.
Основными задачами образования на старшей ступени являются:
- формирование у обучающихся знаний и практических навыков проявления заботы о людях, природе и культуре родного края на основе умелого владения способами самоорганизации своей жизнедеятельности ;
- обеспечение дальнейшего процесса активного самопознания, умелого выбора варианта самореализации и самоутверждения на основе принятия нравственных ценностей культуры региона и страны в целом;
- углубление и расширение знаний об общем и особенном в культуре проживающих в регионе этносов, тенденций развития их трудовой, семейно-бытовой, нравственной, эстетической деятельности в условиях глобализации в начале XXI века;
- создание условий для национально-культурного самоопределения выпускника средней школы
Учебная деятельность учащихся нацелена на подготовку к самостоятельному выбору будущей образовательной и профессиональной деятельности, обеспечении мобильного поведения на рынке труда.
предполагается работа с различными информационными источниками на всех этапах обучения
С целью достижения высоких результатов образования в процессе реализации программы используются:
Методы обучения
Национально-региональный компонент Государственного образовательного стандарта | |||
Содержательные линии |
Составляющие качества образования | ||
Предметно-информационная |
Деятельностно-коммуникативная |
Ценностно-ориентационная | |
1 |
2 |
3 |
4 |
Культура здоровья и охраны жизнедеятельности. |
предполагает знание о единстве и особенностях физического, психического, социального и духовного здоровья; понимание целостности человека как саморегулирующейся системы; понимание принципов и ценностей культуры здоровья для всех; использование приобретенных знаний и умений для решения практических, жизненных задач; обеспечение безопасности жизнедеятельности человека. Знать особенности воздействия различных видов информации на психофизическое здоровье человека. |
предполагает владение способами физического самосовершенствования, самооздоровления, выживание в различных ситуациях; умение рационально организовывать собственную деятельность; умение выстраивать коммуникацию не нарушая отношений с окружающими; безопасно использовать для физического и психического здоровья различные виды информации и технических средств; использование приобретенных знаний и умений в практической деятельности и жизни для обеспечения безопасности жизнедеятельности в процессе использования транспортных средств, бытовых электроприборов, средств радио и телесвязи.
|
Отношение к себе: - уверенность в обоснованности выбранной сферы профессиональной деятельности и перспективах личностного развития; - способность к оценке собственных возможностей в освоении конкретной профессиональной деятельности; - объективная оценка возможности реализации своих потребностей в конкретной жизненной ситуации; - значимость сохранения своей индивидуальности при взаимодействии с различными людьми и общностями; - потребность в самореализации и самоутверждении на основе духовно-нравственных, эстетических и трудовых принципов и норм, регулирующих жизнь современного человека; - ценность успеха как условия соединения индивидуальных интересов и общественных потребностей; - принятие себя как представителя определенной нации, социокультурной общности; - осознание границ свободы и моральной ответственности личности с различных ролевых позиций; - принятие необходимости постоянного самосовершенствования в процессе самовоспитания. Отношение к другим: - принятие ценностей своего народа, социокультурной общности;
- осознание ответственности и проявление готовности к выполнению основных семейных обязанностей; -принятие ценностей корпоративной группы, сообщества; - уважительное отношение к индивидуальным особенностям каждого. Отношение к учебной длительности: - ценность образования и самообразования как условий успешной самореализации и самоутверждения личности; - понимание личной ответственности за получение качественного образования; - значимость непрерывного образования и самообразования во всех сферах повседневной жизнедеятельности; - умение соотносить поставленные цели образовательной деятельности и результат; - понимание значимости умелого использования информации, получаемой из различных источников; - понимание значимости обоснованного выбора образовательных программ для дальнейшего профессионального становления. Отношение к миру (территориальное и историческое пространство человечества): - понимание значимости Уральского региона в развитии страны; - восприятие взаимообусловленности и взаимовлияния человека как родового существа и природного мира в условиях глобализации; - готовность к личной ответственности за происходящее в окружающем мире; - ценность активной позиции в решении актуальных проблем современной общественной жизни; - готовность к воспроизводству и активному развитию достижений современной культуры. |
Экологическая культура |
Знать специфику экологической ситуации в регионе и по месту жительства. Знать основные методы осуществления природоохранительной деятельности, применяемые в мире, стране, регионе, конкретной местности; ознакомление с общими экологическими законами и их применением при решении практических проблем сохранения природы родного края; формирование научных представлений об основных способах сохранения природы родного края |
Владеть основными источниками информации об особенностях экологической ситуации в регионе и по месту жительства. Ответственно относиться к природе и занимать активную позицию в её сохранении | |
Информационная культура |
предполагает знание основных видов, каналов информации и средств ее приобретения; знания об общих принципах строения информационных систем, возможностей информационных технологий; владение основами целостного восприятия мира; знакомство с творчеством исторических личностей, деятелей науки, основными научными школами; понимание возможности самообразования и саморазвития; умение проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, выдвигать гипотезы и строить модели, устанавливать границы их применимости
|
предполагает умение находить, анализировать, передавать и принимать требуемую информацию; умение понимать задание в различных формулировках, систематизировать или самостоятельно подбирать по заданным признакам; умение видоизменять информацию исходя из целей коммуникаций; владение различными способами интеллектуальных действий и формами общения; применение знаний для объяснения явлений природы, свойств вещества, принципов работы технических устройств; решение физических задач; самостоятельного приобретения информации физического содержания и оценки достоверности; использование современных информационных технологий с целью поиска, переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации по физике.
|
В программе используются знания учащихся таких тем, как механика, электродинамика, оптика. Прослеживается связь физики с биологией, медициной, математикой. Устанавливается между физическими законами и человеческим организмом, процессами, происходящими в нем. Курс содержит большое количество лабораторных работ исследовательского характера, самостоятельную работу учащихся при выполнении учебного проекта.
В результате изучения курса, помимо формирования собственной позиции относительно выбора профиля учащиеся смогут освоить следующие умения:
№
|
Тема занятия |
Часов всего |
Теория |
Практика |
Форма занятия |
1 |
Введение. Некоторые вопросы физики и медицины. |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
2 |
Невесомость и перегрузки. Центрифугирование. |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
3 |
Вестибулярный аппарат как инерциальная система ориентации человека. Работа и мощность человека. Эргометрия. |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
4 |
Физиологическая акустика. |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
5 |
Определение максимальной скорости движения пальца руки. |
1 |
0 |
1 |
Лабораторная работа |
6 |
Оценка плотности костной ткани методом гидростатического взвешивания. |
1 |
0 |
1 |
Лабораторная работа |
7 |
Oпределение мощности работы сердца. |
1 |
0 |
1 |
Лабораторная работа |
8 |
Измерение времени реакции человека на звуковые и световые сигналы. |
1 |
0 |
1 |
Лабораторная работа |
9 |
Физические основы клинического метода измерения давления крови. Физические свойства нагретых и холодных сред, используемых для лечения. Применение низких температур в медицине. |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
10 |
Физические основы электрокардиографии |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
11 |
Физика человеческого глаза. |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
12 |
Определение разрешающей способности глаза. |
1 |
0 |
1 |
Лабораторная работа |
13 |
Определение горизонтального и вертикального полей зрения глаза. |
1 |
0 |
1 |
Лабораторная работа |
14 |
Использование рентгеновского излучения и радиоактивных изотоп в медицине. |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
15 |
Электропроводимость биологических тканей |
1 |
1 |
0 |
Лекция |
16 |
Защита проектов. |
1 |
0 |
1 |
Презентация |
17 |
Защита проектов. |
1 |
0 |
1 |
Презентация |
18 |
Защита проектов |
1 |
0 |
1 |
Презентация |
|
Итого |
18 |
9 |
9 |
|
Функционирование организма человека в условиях одновременного воздействия силы тяжести и силы реакции опоры. Особенности поведения человеческого организма при невесомости, когда органы человека не оказывают давления друг на друга. Движение тела человека в условиях невесомости. Ориентация тела человека при безопорном «плавании» в невесомости. Неинерциальные системы отсчета. Особенности поведения человеческого организма при перегрузках. Оптимальные положения тела человека при разных перегрузках. Использование центрифуг в космической медицине для подготовки людей к работе в условиях перегрузок. Центрифугирование – процесс отделения (сепарации) мелких частиц от жидкостей, в которых они находятся. Применение центрифуг в медико-биологических исследованиях для разделения биополимеров, вирусов и субклеточных частиц.
Структура уха человека. Составляющие вестибулярного аппарата, расположенного во внутреннем ухе. Реакция вестибулярного аппарата на равнодействующую сил, действующих на человека. Восприятие человеком состояния невесомости и перегрузок посредством вестибулярного аппарата как необычных состояний, к которым необходимо приспособиться.
Фаланги пальцев как пример одноосных соединений. Проявление двухосного соединения при вращении черепа вперед и назад. Шаровой шарнир в тазобедренном суставе человека как пример трехосного соединения. Рычаги первого, второго и третьего родов в организме человека. Удержание человеком равновесия с помощью совокупности рычагов, входящих в опрно-двигательную систему человека.
Работа и мощность человека при кратковременных и продолжительных усилиях. Статистическая и динамическая работа мышц человека. Эргометры – приборы для измерения работы человека или отдельных его членов. Велоэргометр.
Природа звука. Виды звука: тоны (музыкальные звуки), шумы, звуковые удары. Физические характеристики звука. Тембр и громкость звука. Обертоны. Порог слышимости. Действие звука на человеческий организм в зависимости от уровня интенсивности звука. Звуковое давление. Физические основы устройства аппарата речи и слуха человека. Физические основы звуковых методов исследования в медицине. Стетоскоп и фонендоскоп. Применение ультразвука в медицине. Особенности воздействия инфразвуковых колебаний на организм человека.
Физические основы измерения давления крови в плечевой артерии. Систолическое и диастолическое (верхнее и нижнее) давление в артерии. Сфигмотонометр с ртутным манометром. Сфигмотонометр с металлическим мембранным манометром. Измерение кровяного давления с помощью электронной аппаратуры. Абсолютная и относительная влажность. Оптимальный воздушно-тепловой режим для жизнедеятельности человеческого организма. Методы контроля воздушно-теплового режима. Способы искусственного изменения абсолютной и относительной влажности. Применение в лечении сред с большой удельной теплоемкостью (вода, грязи, солевые растворы), а также сред с большой удельной теплотой фазового превращения (парафин, лед). Использование низкотемпературного метода (криогенная медицина) разрушения ткани при замораживании и размораживании (удаление миндалин, бородавок и т. п.). Механические свойства твердых тел и тканей организма.
Биологические потенциалы в клетках и тканях человека. Определение состояния сердечной деятельности с помощью биопотенциалов. Принцип работы медицинских приборов, регистрирующих биопотенциалы. Регистрация электрического поля сердца на точках поверхности тела человека с помощью электродов. Электрокардиограмма как временные зависимости напряжения в разных точках поверхности тела человека. Электростимуляроторы. Стимуляторы центральной нервной системы (электросон, электронаркоз), нервно-мышечной системы, сердечно-сосудистой системы (кардиостимуляроторы, дефибрилляторы) и т. д.
Строение глаза человека. Аккомодация – приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предметов (наводка на резкость). Расстояние наилучшего зрения. Острота зрения и способы ее проверки. Чувствительность глаза к свету и цвету. Близорукость и дальнозоркость – дефекты зрения, способы их исправления. Оптические иллюзии. Волоконная оптика и ее использование в медицине.
Устройство рентгеновской трубки, принцип ее работы. Рентгенодиагностика – просвечивание внутренних органов человека с диагностической целью. Рентгеноскопия – рассмотрение изображения на рентгенолюминесцирующем экране. Рентгенография – фиксирование изображения на фотопленке. Рентгенотерапия – применение рентгеновского излучения для уничтожения злокачественных образований. Источники теплового излучения, применяемые для лечебных целей. Теплоотдача организма. Понятие о термографии. Инфракрасное излучение и его применение в медицине. Ультрафиолетовое излучение и его применение в медицине. Использование токов высокой частоты в лечебных целях. Высокочастотная физиотерапевтическая электронная аппаратура, аппараты электрохирургии. Лазеры и их применение в медицине.
Радиоактивность. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Методы, использующие изотопные индикаторы (меченые атомы) с диагностическими и исследовательскими целями. Методы, использующие ионизирующее излучение радиоактивных изотопных материалов для биологического действия с лечебной целью. Гамма-топограф (сцинтиграф) – прибор для обнаружения распределения радиоактивных изотопов в разных органах тела человека. Применение изотопных индикаторов для исследования обмена веществ в организме человека. Защита от ионизирующего излучения. Дозиметрические приборы. Защита от альфа-, бета – и гамма-излучений. Защита от рентгеновского излучения. Ионизирующее действие космических лучей. Причины, порождающие космические лучи. Радиационные пояса Земли. Демонстрации Невесомость. Модели центрифуги. Колеблющееся тело как источник звука. Запись колебательного движения. Практическое применение ультразвука. Измерение влажности воздуха психрометром и гигрометром. Человеческий глаз как оптическая система (на модели). Волоконная оптика. Применение инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Полупроводниковый лазер.
Перечень литературы
1 |
Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Керженцев В.В., Мякишев Г.Я. Физика. Сборник задач (с решениями). – М., ООО Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ЗАО «Альянс-В», 2004. – 416 с. | |
2 |
Богданов К. Ю. Физик в гостях у биолога. М.: Наука, 1986. | |
3 |
Демченко Е.А. Нестандартные уроки физики. 7 – 11 классы. – Волгоград, «Учитель - АСТ», 2002. – 112 с. | |
4 |
Малафеев Р.И. Творческие экспериментальные задания по физике. 9 – 11 классы. – М., «Школьная Пресса», 2003. – 48 с. – («Библиотека журнала «Физика в школе». Вып.32). | |
5 |
Маковецкий П. В. Смотри в корень! / Сборник любопытных задач и вопросов. М.: Наука, 1984. | |
6 |
Мастропас З.П., Синдеев Ю.Г. Физика: Методика и практика преподавания. Серия «Книга для учителя». – Ростов-на-Дону, «Феникс», 2002. – 288 с. | |
7 |
Сборник нормативных документов. Сост. Днепров Э.Д., Аркадьев А.Г. – М., «Дрофа», 2004. – 443 с. – (Федеральный компонент государственного стандарта общего образования) | |
8 |
Тесты по физике для 7 – 11 классов. Сост. Шевцов В.А. – Волгоград, «Учитель», 2005. – 56 с. | |
9 |
Тихомирова С.А. Дидактические материалы по физике: 7 – 11 кл. – М., «Школьная Пресса», 2003. – 112 с. – («Библиотека журнала «Физика в школе». Вып.28). | |
10 |
Хилькевич С. С. Физика вокруг нас. М.: Наука, 1985. | |
|
СD - ROM | |
8 |
1С: Репетитор. Физика 1,5. – М., Фирма «1С», 2001. | |
9 |
Большая советская энциклопедия. – ЗАО «Новый Диск», ЗАО «Гласнет», Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 2003. | |
10 |
Открытая физика 1,1. под ред. Проф. МФТИ С.М. Козела. – М., ООО «Физикон», 2001. | |
11 |
Репетитор по физике Кирилла и Мефодия. – М., ООО»Кирилл и Мефодий», 2004. | |
12 |
Физика, 7 – 11 классы. Библиотека наглядных пособий. Под ред. Ханнанова Н.К., - 1С: Школа | |
13 |
Физика, 7 – 11 классы. Практикум. Учебное электронное издание. – «ФИЗИКОН» | |
14 |
Физикус. Обучение с приключением. – «Heureka-Klett», «МедиаХаус» |
Солнце, которое всегда с тобой
Шумовое загрязнение
История исследования и освоения космоса
Особенно это относится к физике, химии, биологии и математике. Так, физические методы исследования широко используются при изучении живой природы, а своеобразие этого объекта вызыв
25 12 2014
1 стр.
08 10 2014
1 стр.
А. Программа молекулярная физика. (Рабочая программа курса "Общая физика". Aннотированная. 2002 / 03 уч г. Часть )
01 09 2014
1 стр.
А. Программа молекулярная физика. (Рабочая программа курса "Общая физика". Aннотированная. 2002 / 03 уч г. Часть )
15 10 2014
1 стр.
Программа элективного курса «Глобальные проблемы человечества» предназначена для обучающихся 10 (11) класса, базируется на знаниях физической и экономической географии основной шко
11 09 2014
1 стр.
Программа элективного курса «Медицинская география» предназначенная для учащихся 9 класса, рекомендуется для учащихся планирующих в будущем выбрать профессию медика
11 09 2014
1 стр.
Программа элективного курса по международному гуманитарному праву «Человек, останься человеком» составлена на основе требований к уровню подготовки выпускников общеобразовательной
24 09 2014
1 стр.
Данная рабочая программа составлена на основе программы «Физика и астрономия» для общеобразовательных учреждений 7 – 11 классов, рекомендованной «Департаментом образовательных прог
14 12 2014
1 стр.