Организация практической деятельности учащихся на занятиях элективного курса «Физика в сельском хозяйстве»

Организация практической деятельности учащихся

на занятиях элективного курса «Физика в сельском хозяйстве»

Николаева Матрена Ильинична- учитель физики высшей категории МБОУ Амгинская СОШ им. Р. И. Константинова РС(Я)

Введение

В настоящее время рыночных отношений каждый сельский школьник должен получить в школе необходимые знания, умения, чтобы после окончания школы мог стать «молодым хозяином земли», открыть свое дело в селе. Для этого в агрошколе имеются специальные предметы и элективные курсы.

Научную базу современной, в том числе и сельскохозяйственной техники, составляет физика. Современное сельскохозяйственное производство оснащено столь разнообразной техникой, что управление ею практически невозможно без хорошего знания физических законов. Между тем, содержание материала в имеющихся учебниках практически не отражает специфики сельскохозяйственного производства, мало знакомит учащихся с сельскохозяйственной техникой, с особенностями сельскохозяйственного труда. Анализ учебников по физике с 7 по 11 класс показывает, что примерно из 610 задач и упражнений только 25 задач имеют сельскохозяйственную тематику. Отсюда принципиально важное значение приобретает усиление сельскохозяйственной направленности в преподавании физики в сельской школе. В связи с этим, что программа изучения физики не располагает достаточным количеством часов, «Физика в сельском хозяйстве» выносится на элективный курс.
Мною доработан элективный курс «Физика в сельской школе» для учащихся 10 класса,автораНалыяховой Т.А. Чычымахской СОШ им. Кулачикова –Элляя Таттинского улуса.
Изучение «Физики в сельском хозяйстве» в школе способствует решению комплекса задач, обеспечивающих политехническую подготовку учащихся.
Цель этой подготовки -знакомство учащихся с методами применения знаний на практике, развитие интереса учащихся к сельскому хозяйству, современной технике и производству.
В пояснительной записке к программе четко определены задачи по реали­зации этой цели и определены основные принципы и методы построения занятий.
Изучаемые по рабочей программе разделы и темы служат научной основой физики, нацеливают учащихся на творческую активность, самосознательность, возможность самостоятельного изучения отдельных тем, а также новых технологий в области сельского хозяйства.
Программа базируется на знаниях учащихся по таким предметам, как математика, химия, биология, экология, сельскохозяйственные машины.
Использование тем регионального национального компонента позволяют выпускникам быстрее освоиться в жизни.

Программа элективного курса

Пояснительная записка

Данная программа составлена на основе рабочей программы учителя физики Чычымахской школы Таттинского улуса РС(Я) НалыяховойТ.А.

Значение физики в школьном образовании определяется ролью физической науки в жизни современного общества. Достижения физики широко используются в сельскохозяйственном производстве. На огромных просторах полей работают тракторы, комбайны, автомашины; комплексная механизация и автоматизация освобождает человека от тяжелых ручных работ.

Чурапчинский район сельскохозяйственный. Как жить на селе, дети знают с малых лет, а объяснять и целенаправленно применять физические знания на практике всегда было необходимостью. Кроме того, в каждом сельском поселке работают фермерские хозяйства, в которых подростки принимают самое активное участие, посильно помогая своим родителям. Многим из учащихся и в будущем предстоит работать на сельскохозяйственных машинах, выращивать высокие урожаи и в жизни знакомиться с применением законов физики в сельскохозяйственном производстве. Но вначале ребятам предстоит хорошо изучить законы физики, ознакомиться с работой простых установок, чтобы затем понять работу сложных.

Прогресс науки и техники требует от человека максимального развития его способностей, умений и навыков трудовой деятельности. В этих условиях роль физики как основы техники значительно возрастает. Дальнейшее совершенствование политехнического обучения создаёт возможности для работы по профессиональной ориентации учащихся на сельскохозяйственные профессии.

Наиболее приемлемым средством для удовлетворения и развития интереса, склонностей и способностей сельских школьников, приобщения учащихся к сельскохозяйственному производству на основе осуществления тесной связи изучения физики с практической жизнью, с сельским хозяйством является изучение содержания курса на сельскохозяйственном материале. Элективный курс предназначен для учащихся 10,11 классов общеобразовательных школ и ориентирует их на выбор специальностей, связанных с сельским хозяйством.

Цель курса:

• формирование и развитие интеллектуальных и практических умений и навыков у учащихся, помогающих им, определится с выбором профессии.

• изучение законов физики и применение их на практике в сельскохозяйственном производстве;

Основные задачи курса:

• знакомство с основными методами применения физических законов в сельском хозяйстве;

• развитие познавательного интереса к современной сельскохозяйственной технике и проблемам экологии;

• развитие интеллектуальных и творческих способностей учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний и умений по физике, использование различных источников информации, в том числе современных информационных технологий;

• формирование навыков поисковой деятельности при решении теоретических задач, проведения наблюдений, планирования и выполнения эксперимента;

• воспитание навыков сотрудничества в процессе совместной работы, уважительного отношения к мнению оппонента, способности давать морально - этическую оценку фактам и событиям.

Каждая тема содержит теоретический и прикладной материал, перечни демонстраций и лабораторных работ.

При проведении практических работ учащиеся изучают важнейшие практические приложения физики, связанные с современным сельскохозяйственным производством.

При проведении экскурсий на объекты сельскохозяйственного производства учащиеся могут не только изучать разные установки, но и выполнять экспериментальные исследования.

Составление и решение задач с производственно - техническим содержанием способствует сознательному усвоению учащимися прикладного материала, расширяет их политехнический кругозор, создает условия для профессиональной ориентации школьников.

Ожидаемыми результатами элективных занятий являются:

получение учащимися представлений о проявлении физических законов и теорий в сельском хозяйстве;

развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей на основе опыта самостоятельного приобретения новых знаний, анализа и оценки новой информации;

сознательное самоопределение ученика относительно профиля дальнейшего обучения или профессиональной деятельности.

Содержание

Определение массы кормов.

Десятичные весы. Насыпная плотность вещества

Плотность.

Лактометр.

Лабораторная работа.

Определение плотности молока ареометром

Инерция в технике. Центробежные механизмы. Центрифугирование в сельскохозяйственном производстве

Опыт. Почему картофель плавает в воде

Демонстрации: Школьная центрифуга

Модель центробежного насоса

Давление в жидкости и газе.

Трактор на заправке. Как приходит вода на ферму. Как воздух доит коров? Поилка для птиц. Пульверизатор.

Работа, совершаемая трактором и его мощность.

Как определить работу трактора? Достаточна ли мощность трактора?

Простые механизмы.

«Тепловые явления»

Теплоизоляционные материалы, применяемые в сельскохозяйственном производстве. Учет теплопроводности почвы в земледелии.

Виды топлива, применяемые в сельскохозяйственном производстве. Расчет количества теплоты, выделяемой при сжигании топлива в установках.

Лабораторные работы

Определение теплопроводности почвы

Цель: научить учащихся определять теплопроводность почвы

Опыт. Кипячение воды в бумажной коробке.

Примораживание стакана к столу.

«Тепловые двигатели и охрана окружающей среды»

КПД теплового двигателя. Виды тепловых двигателей. Транспорт. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Способы увеличения эффективности использования тепловых двигателей в сельском хозяйстве. Экологическая конференция «Тепловые машины в жизни человека».

Демонстрации

Модель двигателя внутреннего сгорания

Проект:

Создание вечного двигателя

Экскурсии:

На участок текущего ремонта автотракторных двигателей

Цель: ознакомление учащихся с устройством и действием двигателей внутреннего сгорания.

Влажность воздуха и ее измерение

Влажность воздуха и ее измерение. Формулы для ее расчета. Значение влажности воздуха в природе и в человеческом обществе. Практикум по решению задач.

Лабораторные работы

Измерение влажности. Влияние влажности воздуха на состояние семян.

«Электрические явления»

Работа и мощность электрического тока. Применение электрических явлений в сельском хозяйстве. Аккумуляторы.Трансформаторы. Практикум по решению задач на тему «Работа и мощность электрического тока».

Демонстрации:

Модель аккумулятора

Опыт. Цитрусовый источник тока (лимон).

Экскурсии:

В сельскую участковую больницу

Цель: ознакомление учащихся с устройством и принципом действия электрокардиографа.

Экспериментальные задания

Изготовление гальванических источников тока (Вольтов столб)

«Использование энергии атомных ядер» (2 часа)

Ядерная энергетика и ее экологические проблемы

Применение атомной энергии в сельском хозяйстве

Экспериментальные задания

Исследование радиоактивной загрязненности

Наблюдение частиц с помощью камеры Вильсона

Лабораторные работы

Изучение строения атома с использованием компьютерного моделирования опытов Резерфорда

Аттестация учащихся

Итоговый зачет по всему элективному курсу выставляется на основании следующих критериев: не менее одного выступления с докладом на семинарах и с помощью тестирования.

Ожидаемый результат

В ходе изучения курса учащиеся должны:

- получить представление о сферах применения физики в сельском хозяйстве;

- обобщить важнейшие направления механизации и автоматизации сельскохозяйственного производства.

- развить познавательные интересы и общеучебные умения и навыки учащихся.

Календарно-тематическое планирование курса

Организация практической деятельности учащихся на занятиях курса

Элективный курс можно условно разделить на теоретическую физику и прикладную физику. Как показывает практика,для ученика более значимо практическое знание, полученное на собственном опыте. Практическая деятельность позволяет поддержать потребность школьников в самостоятельности. Помочь в проявлении своей индивидуальности.

Практическая деятельность учащихся осуществляется при выполнении следующих видов работ:

• лабораторные работы

• экспериментальные задания

• решение задач

• выполнение творческих заданий

• рефераты. Доклады

• выступления учащихся на занятиях, конференциях, НПК.

1. По ходу элективного курса выполняются следующие лабораторные работы:

1. Определение плотности молока ареометром

2. Определение плотности картофеля

3. Определение теплопроводности почвы

4. Измерение влажности. Влияние влажности воздуха на состояние семян.

5. Изучение строения атома с использованием компьютерного моделирования опытов Резерфорда

Вместо лабораторной работы №4 можно предложить выполнение 2 практических работ.

Практическая работа №1.

Тема: «Исследование интенсивности испарения влаги с поверхности почвы и листьев растений»

Цель работы: исследовать интенсивность испарения влаги с поверхности почвы и листьев растений и установить зависимость интенсивности испарения от метеорологических условий.

Указания к работе.

1. Определите атмосферное давление и влажность воздуха при данной температуре.

2. Определите массу грунта в каждой коробочке взятого с пришкольного участка, а также площадь поверхности каждой из них.

3. Одну из коробочек поставьте на нагреватель, вторую – вблизи вентилятора (и наставьте на нее поток воздуха), а третью – так, чтобы она не подогревалась и не обдувалась ветром.

4. Через 15-20 минут вновь определите массы коробочек и вычислите количество испарившейся влаги.

5. Рассчитайте интенсивность испарения для каждого случая – массу влаги, испарившейся с единицы поверхности почвы за единицу времени. Выясните зависимость интенсивности испарения от температуры и наличия ветра.

6. Повторите опыт, изменив скорость ветра (для этого передвиньте вентилятор – отодвиньте его от коробочки или приблизьте к ней).

7. Поставьте этот же опыт при других погодных условиях – иных атмосферном давлении и влажности. Установите зависимость интенсивности испарения от метеорологических условий.

8. Рассчитайте интенсивность испарения с листьев растения (ход опыта предложите сами).

Практическая работа №2.

Тема: «Определение влажности почвы и запаса влаги в ней на пришкольном участке».

Цель работы: определить влажность почвы и запаса влаги в ней на пришкольном участке.

Указания к работе.

1. Поместите в стаканы почвенные пробы (массой 25 – 30 г.), предварительно взвешивая их.

2. Поставьте в термостат, где просушите в течение 5 – 6ч при температуре 105⁰С. Затем стаканы с почвой охладите при закрытых крышках до комнатной температуры.

3. Определите вид почвы и сделайте вывод о том, нуждается ли поле в поливе.

1. Экспериментальная задача: Как измерить (примерно) сколько зерен помещается в стакане? Что вам для этого потребуется.

Ответ: надо взять сосуд малого размера (например пробирку или крышечку от пластиковой бутылки) и наполнить этот сосуд рисом и сосчитать количество зерен риса. Затем найти во сколько раз объем стакана больше объема малого сосуда (например наполняя водой стакан с помощью этого сосуда).

1. Задачи, предлагаемые на элективном курсе:

1. На чем основана холодная сварка металлов? - проникновение в поверхностные слои склеиваемых тел в местах соприкосновения частиц клея.

2. Перед поездкой на автомобиле после дождя по грунтовой дороге водитель ослабил давление в шинах автомобиля. Следовали ли этого делать?

3. Ответ: уменьшив давление в баллонах водитель тем самым увеличил силы сцепления колес с грунтом, чем способствовал устранению проскальзывания колес.

4. Почему при торможении опасно прекращение вращения колес(такое прекращение вращения называют блокированием)?

5. Ответ: при блокировании силу трения покоя сменяет сила трения скольжения между колесами и дорогой, направление которой не изменяется при повороте передних колес (автомобиль перестает « слушаться» руля).

6. Шкив радиусом 30 см имеет частоту вращения 120 об/мин. Определите частоту, период обращения, угловую скорость и центростремительное ускорение точек шкива, наиболее удаленных от оси вращения. Ответ: 2 с^-1;0,5с;13 рад/с;47 м/с².

7. Для чего у косилки, соломорезки и других сельскохозяйственных машин режущие части должны быть остро отточены? Ответ: увеличивается давление на режущую поверхность.

8. В некоторых тракторах горючее из бака в цилиндру поступает самотеком. Объясните, почему прекращается поступление горючего, если засорится специальное отверстие в пробке, закрывающей верхнее отверстие бака. Подсказка: сообщающиеся сосуды, атмосферное давление.

9. Объяснить как работает топливный насос трактора.

10. Транспортер поднимает за 1 ч гравий объемом 240 м² на высоту 6 м. Определите мощность двигателя. (Плотность гравия 1700 кг/м³.) ответ -6,8 кВт.

11. Какую мощность развивает трактор, при равномерном движении на первой скорости движения 18 км/ч преодолевая силу сопротивления 40 кН. (200кВт)

12. Двигатель токарного станка при скорости резания 720 м/мин на зажимы развивает мощность, равную 6 кВт. Определите силу сопротивления металла резанию. (50 Н)

13. КПД механизмов

14. Электродвигатель мощностью 10 кВт соединен ременной передачей с насосом. Который за 30 мин подает воду в объеме 58,75 м³ на высоту 25 м в резервуар. Определите КПД всей установки. (80%)

15. На рис. Изображена упрощенная схема водяного охлаждения двигателя трактора, которая состоит из рубашки двигателя 1,радиатора 2, трубопровода и вентилятора 3. Объясните, как осуществляется охлаждение цилиндров двигателя. Что произойдет, если уровень воды в системе охлаждения опустится ниже патрубка верхнего бачка радиатора (уровень аб)? Ответ: Вода, нагреваясь в рубашке цилиндра,становится легче и поднимается в верхний бачок радиатора. Попадая в трубы, радиатора она охлаждается. Отдавая энергию воздуху, прогоняемому вентилятором. Вода становится тяжелее, опускается вниз и через нижний водопровод вновь попадает в рубашку двигателя. Если уровень воды опустится ниже уровня аб, то вода перестанет циркулировать. Что приведет к перегреву и порче двигателя.

16. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании бензина объемом 5 л. (1,54∙10⁵кДж)

17. Почему агроном дал указания полить вечером огородные культуры, когда по радио передали сообщение о том, что ночью будут заморозки? Ответ объясните.

18. Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую?

19. Почему доливать воду в радиатор перегревшегося трактора следует очень медленно и только при работающем двигателе?

20. Определите КПД двигателя трактора. Которому для выполнения работы 1,89∙10⁷ Дж потребовалось 20 л дизельного топлива с удельной теплотой сгорания топлива 42.7∙10⁶ Дж/кг.(22,1%)

21. Вечером при температуре воздуха относительная влажность равна 60%. Выпадет ли ночью иней, если температура воздуха снижется до -3; до -4; до -5? (нет; да; да)

22. Влажный термометр психрометра показывает температуру 10 а сухой 14. Каковы относительная влажность и давление водяного пара? (60%; 1,60 кПа)

23. Почему между ремнем и шкивом,на который он надет,приработе время от времени проскакивают искры? (электризация при трении)

24. При сепарировании молока на каждые 1000 л расходуется 1,5 кВтч электроэнергии. Сколько потребуется времени для обработки 1000 л молока, если мощность двигателя, вращающегося сепаратор 0,25 кВт? (6 ч)

25. На зажимах дуги сварочной электрической машины поддерживается напряжение 60 в. Сопротивление дуги 0,4 Ом Рассчитайте стоимость энергии, расходуемой, при сварке, если сварка продолжалась 4 ч. Стоимость энергии 3,83 руб за 1кВтч. Ответ: 137,88 руб.

26. Почему в процессе созревания растения обычно меняют цвет, например рожь. Пшеница. Овес и др? ( Во время своего развития растения имеют зеленую окраску. То есть они отражают зеленые лучи и поглощают красную часть спектра. Краснее лучи обладают наиболее тепловым эффектом и способствуют образованию хлорофилла. В процессе созревания растения не нуждаются больше в органических веществах и меняют окраску на золотисто- оранжевую или беловатую. Растение такого цвета поглощает значительно меньше красных лучей.)

27. Почему в оранжереях растут вечнозеленые растения, в то время как на открытом воздухе еще не растаял снег и температура ниже 0. (Солнечный свет. В котором наиболее количество энергии приходится на долю видимых лучей, проникает в оранжерею с незначительными потерями. Поглощаясь почвой и растениями. Он вызывает нагревание. Вследствие чего начинается обратное лучеиспускание энергии. Однако это лучеиспускание совершается инфракрасными лучами. Для которых стеклянное перекрытие непроницаемо. Таким образом, оранжерея является как бы ловушкой для солнечной энергии, которая поглощает энергию и очень мало ее излучает. Поэтому в оранжереях даже без искусственного подогрева может быть получена достаточно высокая температура при сравнительно слабом солнечном свете. )

28. Почему большинство животных Крайнего Севера белого цвета, а те. Которая иная. Например, белка, заяц, меняют ее зимой на белую? (Животное белого цвета меньше излучает теплоты в окружающее пространство. Что особенно важно в условиях Крайнего Севера.)

29. Почему растения не следует поливать в то время. Когда на них падают солнечные лучи?( Капли воды на листьях растений играют роль

«собирающих линз», которые фокусируют солнечные лучи, вызывая ожоги у растений. )

1. Творческие задания:

1. «Фонтан в моем селе», «Проведение водопровода в приусадебном участке», «Схема орошения земель фермерского хозяйства

2. Создание «вечного» двигателя для сельских нудж

3. «Наши физические задачи »

1. Конференции

1. Экологическая конференция «Тепловые машины в жизни человека».

Вопросы:

- Роль тепловых машин в жизни человечества, в частности в сельском хозяйстве.

- Охарактеризовать экологическую ситуацию, создаваемую в результате эксплуатации транспортных средств, имеющих двигатели внутреннего сгорания.

- Предложить альтернативные транспортные средства.

2. Конференция «Физика в моем селе»

Заключение

В условиях села школьная молодежь является главным источником пополнения работников сферы сельского хозяйства, поэтому привитие интереса к сельскохозяйственному труду, к жизни на селе, ориентация молодежи на сельскохозяйственные профессии – одна из основных задач сельской школы. Для развития интереса у учащихся к сельскохозяйственному труду школа имеет большие возможности. Это непосредственная близость природы, сельскохозяйственного производства, семейного подсобного хозяйства, крестьянских фермерских хозяйств, пришкольный участок, где учащиеся смогут проводить экскурсии и эксперименты. Специфика сельскохозяйственного труда благоприятствует тесной связи изучения основ физической науки с жизнью, с деятельностью тружеников села.

Знакомство учащихся с методами применения знаний физики на практике в рамках элективного курса «Физика в сельском хозяйстве» вызывает развитие интереса учащихся к сельскому хозяйству, современной технике и производству. Это позволит сознательному выбору профессии труженика сельского хозяйства, развития современно мыслящей личности.

.