Урок по географии в 9 классе "Перспективы развития атомной энергетики в России"

Урок по географии в 9 классе:

«Перспективы развития атомной энергетики в России»

В связи с потребностью общества в неординарной творческой личности проблема одаренности становится в наше время все более актуальной. Неопределенность современной окружающей среды требует не только высокую активность человека, но и его умения, способности нестандартного поведения. Так как нынешний век новых технологий требует уникумов, поэтому образовательная система стала вмещать в себя огромное количество нововведений. Раннее выявление, обучение и воспитание одаренных и талантливых детей составляет одну из главных задач совершенствования системы образования.

Для одаренного ребенка утверждение, что так принято, не является аргументом. Ему важно знать и понимать, кем, как правило, принято, когда и зачем. Частые проявления одаренности - ранняя речь и большой словарный запас плюс необыкновенная внимательность, ненасытная любознательность, отличная память, высокий интеллект, хорошая обучаемость (схватывает информацию на лету), творческое мышление, нетривиальные способности в различных областях.

Познание начинается с удивления, а продолжается через деятельность. Обучать - это значит постоянно использовать приемы, стимулирующие самостоятельный поиск, с помощью которого ученик находит, открывает для себя новые знания.

В развитии интереса к предмету нельзя полностью полагаться на содержание изучаемого материала. Сведение истоков познавательного интереса только к содержательной стороне материала приводит лишь к ситуативной заинтересованности на уроке. Если учащиеся не вовлечены в активную деятельность, то любой содержательный материал вызовет в них лишь созерцательный интерес к предмету, который не будет являться познавательным.

Нестандартный подход к образованию является залогом представления каждому ученику равновеликого шанса достичь определенных высот в образовании. Цель нестандартного подхода к обучению - обеспечить каждому ученику условия для развития в процессе освоения содержания образования.

Восприятие себя как творческой личности является важнейшим условием творческого акта. При этом критическое отношение к результатам собственной деятельности вполне допустимо, но с одним условием – нельзя делать это в процессе деятельности, пусть критичность проявляется тогда, когда новое уже предложено или создано, а не при его зарождении. В этом смысле вера в собственную независимость – очень важное условие для реализации творческих способностей учащихся.

Важно отметить, что в школьной географии заложены большие возможности по развитию одаренности. Наряду с подбором специальных заданий, позволяющих развивать быстроту, гибкость, оригинальность и точность мышления, можно применить ряд проверенных общих подходов:

1. Обеспечение благоприятной атмосферы. Доброжелательность со стороны учителя, отказ от оценочных суждений и критики в адрес обучаемого способствует свободному проявлению дивергентного мышления. Социальное подкрепление проявлений креативности.

2. Обогащение образовательной среды разнообразными новыми объектами.

3. Стимулирование любознательности обучаемого. Представление ему возможности задавать вопросы. Поощрение высказывания оригинальных идей.

4. Личный пример учителя в использовании творческого подхода к решению проблем. Создание условий для подражания творческому поведению.

Цель урока:

Повышение уровня знаний в области атомной энергетики и

мотивации к участию в ядерном кластере.

Задачи:

1. Дать школьникам общие сведения об атомных электростанциях, раскрыть основное значение отдельных элементов их устройства.

2. Формирование представлений о выгодных местах расположения атомных электростанций, о достоинствах и недостатках.

3. Ознакомить учащихся с последними данными о строительстве Центра медицинской радиологии – главного инвестиционного проекта Димитровграда.

4. Развитие системного мышления, необходимого для понимания глобальных взаимосвязей между различными аспектами человеческой деятельности и изменениями, происходящими на Земле.

5. Развитие навыков дискуссии и умения отстаивать свою точку зрения.

Тип урока: урок- мозаика (заданий предлагается несколько видов для того, чтобы каждый выбрал себе дело по душе, чтобы никто не оставался пассивным созерцателем происходящего и каждому пришлось бы активно действовать: выступить с сообщением, ответить на вопросы, принять участие в обсуждении кейса).

Формы и методы: наглядно- иллюстративный, частично- поисковый, элементы технологии критического мышления (ситуационная задача (кейс-метод)).

Учитель: Тема сегодняшнего урока «Аргументы атомной энергетики: до и после Фукусимы» (видеокадры – катастрофа в Японии в 2011 году):

Выступление ученика:

- 13 апреля 2011 года в пресс-центре ИД «Аргументы и факты» состоялась пресс-конференция Заместителя Председателя Государственной Думы РФ, Президента НП «Российское газовое общество» Валерия Афонасьевича Язева на тему «Аргументы атомной энергетики. До и после Фукусимы». В своем выступлении он рассказал, какие уроки можно извлечь из аварии на реакторах АЭС «Фукусима-1», есть ли будущее у атомной энергетики, насколько опасны радиационные последствия трагедии в Японии.

Валерий Афонасьевич Язев, Заместитель Председателя Государственной Думы РФ, Президент НП «Российское газовое общество»:

- После аварии на «Фукусиме-1» очевидны следующие выводы:

1. Если посмотреть на то, что сделала стихия с Японскими городами, а затем взглянуть на фотографии АЭС «Фукусима-1» после землетрясения и цунами до взрывов, то очевидно, что атомная энергетика чрезвычайно устойчива к природным и техногенным воздействиям. АЭС расположена на самом берегу океана, как показала практика, в таких случаях велика вероятность тяжелых аварий. Необходимо переходить к новому поколению АЭС с естественной безопасностью, атомный реактор которых будет защищен от аварий законами природы, а не только техническими устройствами. В России разработаны концептуальные технические проекты таких реакторов. Уже сегодня в проекты новых реакторов требуется закладывать пассивную систему расхолаживания при аварийной остановке, чего не было на «Фукусиме». Это предполагает наличие на АЭС больших запасов воды, льда, расположенных выше реакторной зоны, которые сами могли бы обрушиться и провести расхолаживание.

2. Объекты атомной энергетики позволяют локализовать даже самые крупные аварии. В помещениях АЭС есть места с высоким уровнем радиоактивного заражения. Но за их пределами оно значительно меньше. Авария произошла на реакторе, возраст которого больше 40 лет. Человеческий фактор и ограниченные технические ресурсы при ликвидации способны привести к ухудшению ситуации. Возможность ликвидации последствий аварии также сильно ухудшается при нахождении нескольких реакторных блоков на малом расстоянии друг от друга. В случае с «Фукусимой» это усугубило аварию: взрывы на одном реакторе не позволяли работать на других реакторах.

3. В атомной энергетике не бывает мелочей: можно иметь надежный реактор, но споткнуться на источниках резервного энергоснабжения и системах забора охлаждающей воды, на высокой уязвимости бассейна выдержки, отработавшего ядерного топлива, на недостаточной подготовленности персонала для обеспечения работы АЭС в экстремальных условиях. Работа на АЭС предполагает постоянные противоаварийные тренировки, чтобы даже в эмоциональном плане персонал был готов к экстремальной ситуации, люди должны быть способны выполнять свои обязанности и устранять последствия аварий. Кроме того, установки Фукусиме» включают в себя многоступенчатую систему безопасности, которые были крайне неудобны для проведения работ по ликвидации уже произошедшей аварии.

4. Неадекватность отражения самих событий в СМИ. Судя по информации из СМИ, авария на «Фукусиме-1» перевешивает все ужасы цунами и землетрясения, произошедшего до взрыва на АЭС, хотя на самом деле все наоборот. Возобновляемая энергетика имеет более печальную статистику. Например, прорыв плотины ГАЭС в Китае в 1975 году стоил жизни 171 тысяч человек и т.д. К сожалению, сооружения транспорта, энергетики, химии, высокотехнологичные установки, которые работают с активными радиационными материалами, в случае аварии несут тяжелые последствия - это неизбежность технического прогресса. Когда мы даем людям новые технические, совершенные системы, их выход из строя может приводить к тяжелым последствиям.

Учитель: Итак, по проблемам развития АЭС существуют различные точки зрения: за АЭС будущее энергетики, или же - АЭС нужно запретить и использовать альтернативные источники энергии (кадры презентации).

- Что же из себя представляют АЭС? Атомная электростанция (АЭС) — комплекс технических сооружений, предназначенных для выработки электрической энергии путём использования энергии, выделяемой при контролируемой ядерной реакции.

- Во второй половине 40-х гг., еще до окончания работ по созданию первой атомной бомбы (ее испытание, как известно, состоялось 29 августа 1949 года), советские ученые приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии, генеральным направлением которого сразу же стала электроэнергетика. В 1948 г. по предложению И.В. Курчатова и в соответствии с заданием партии и правительства начались первые работы по практическому применению энергии атома для получения электроэнергии. В мае 1950 года близ поселка Обнинское Калужской области начались работы по строительству первой в мире АЭС.

Первая в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт была запущена 27 июня 1954 года в СССР, в городе Обнинск, расположенном в Калужской области. В 1958 была введена в эксплуатацию 1-я очередь Сибирской АЭС мощностью 100 МВт (полная проектная мощность 600 МВт). В том же году развернулось строительство Белоярской промышленной АЭС, а 26 апреля 1964 генератор 1-й очереди дал ток потребителям. В сентябре 1964 был пущен 1-й блок Нововоронежской АЭС мощностью 210 МВт. Второй блок мощностью 350 МВт запущен в декабре 1969. В 1973 г. запущена Ленинградская АЭС. За пределами СССР первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 в Колдер-Холле (Великобритания). Через год вступила в строй АЭС мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США). На начало 2004 года в мире действовал 441 энергетический ядерный реактор, российское ОАО «ТВЭЛ» поставляет топливо для 75 из них. Крупнейшая АЭС в Европе — Запорожская АЭС. Энергодар (Запорожская область, Украина), строительство которой начато в 1980 г. и на середину 2008 г. работают 6 атомных реактора суммарной мощностью 5,7 ГигаВатт

В настоящее время в Российской Федерации на 10 действующих АЭС эксплуатируется 31 энергоблок общей мощностью 23243 МВт, из них 15 реакторов с водой под давлением — 9 ВВЭР-440, 15 канальных кипящих реакторов — 11 РБМК-1000 и 4 ЭГП-6, 1 реактор на быстрых нейтронах. По производству атомной электроэнергии лидируют США, Франция, Япония, ФРГ, Россия. Все эти страны имеют «полный ядерный цикл»: подготовка ядерного топлива, переработка или уничтожение радиоактивных отходов. В последние годы началось развитие атомной энергетики и в развивающихся странах.

В разработках проекта Энергетической стратегии России на период до 2030 г. предусмотрено увеличение производства электроэнергии на атомных электростанциях в 4 раза.

Атомные электростанции России

Классификация:

Атомные электростанции классифицируются в соответствии с установленными на них реакторами:

По виду отпускаемой энергии:

Типов атомных реакторов:

Принципиальная технологическая схема АЭС:

АЭС не имеют выбросов дымовых газов и не имеют отходов в виде золы и шлаков. Однако удельные тепловыделения в охлаждающую воду у АЭС больше, чем у ТЭС, вследствие большего удельного расхода пара, а, следовательно, и больших удельных расходов охлаждающей воды. Поэтому на большинстве новых АЭС предусматривается установка градирен, в которых теплота от охлаждающей воды отводится в атмосферу.

Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду является необходимость захоронения радиоактивных отходов. Это делается в специальных могильниках, которые исключают возможность воздействия радиации на людей. Чтобы избежать влияния возможных радиоактивных выбросов АЭС на людей при авариях, применены специальные меры по повышению надежности оборудования (дублирование систем безопасности и др.), а вокруг станции создается санитарно-защитная зона.

Ученики составляют сравнительную таблицу в тетради:

Достоинства и недостатки АЭС:

Достоинства атомных станций:

• Отсутствие вредных выбросов;

• Выбросы радиоактивных веществ в несколько раз меньше угольной эл. станции аналогичной мощности (зола угольных ТЭС содержит процент урана и тория, достаточный для их выгодного извлечения);

• Небольшой объём используемого топлива и возможность его повторного использования после переработки;

• Высокая мощность: 1000—1600 МВт на энергоблок;

• Низкая себестоимость энергии, особенно тепловой.

Недостатки атомных станций:

• Облучённое топливо опасно, требует сложных и дорогих мер по переработке и хранению;

• Нежелателен режим работы с переменной мощностью для реакторов, работающих на тепловых нейтронах;

• Последствия возможного инцидента крайне тяжелые, хотя его вероятность достаточно низкая;

• Большие капитальные вложения, как удельные, на 1 МВт установленной мощности для блоков мощностью менее 700—800 МВт, так и общие, необходимые для постройки станции, её инфраструктуры, а также в случае возможной ликвидации.

Выступления учащихся:

Проект атомной станции повышенной безопасности АЭС-92.

Проект создавался в рамках государственной программы "Экологически чистая энергетика

Главное достоинство проекта АЭС-92 состоит в том, что основные функции безопасности выполняются независимо друг от друга двумя различными по принципу работы системами. Наличие двойной защитной оболочки (контайнмента) в случае необходимости предотвращает выход наружу радиоактивных продуктов и обеспечивает защиту реактора от таких внешний воздействий, как взрывная волна или падение самолета. Все это в совокупности с увеличением надежности систем, снижением вероятности отказа и уменьшением роли человеческого фактора повышает уровень безопасности АЭС.

Проект плавучей атомной электростанции в Северодвинске.

Проект первой в мире плавучей атомной электростанции стартовал. Россия начала строительство ПАЭС в Северодвинске на судостроительном заводе компании "Севмаша" – единственной верфи в стране, способной выполнить такую задачу. ПАЭС будет носить имя Михаила Ломоносова. Планируется создать флотилию из семи плавучих атомных станций для обеспечения электроэнергией и пресной водой северных районов России и островных государств Тихоокеанского региона, а также еще дюжины стран, ранее проявивших интерес к идее российских атомщиков.

Прогнозы:

- К 2050 году, при неблагоприятной коньюктуре, доля атомной энергии в мировом электроэнергетическом балансе может понизиться более, чем вдвое - до 6%. Тем не менее, прогнозы МАГАТЭ всегда считались оптимистичными для атомной промышленности. Поэтому они чаще не сбываются.

В настоящий момент в мире работает 433 атомных реактора. Ожидается, что к 2030 году количество реакторов возрастет на 90– 350 реакторов. Основной рост придется на страны, в которых уже есть работающие АЭС. Прогнозируется, что этот рост будет обеспечен в основном за счет Китая и Индии.

Выводы:

Без атомной будущее развитие мировой энергетики невозможно. Из любой аварии нужно извлекать уроки. Не акуальны возможности сочетания таких факторов, какие были на «Фукусиме», для российской атомной энергетики, у нас подобные аварии невозможны. После Чернобыля Россия развивает новые типы реакторов. На сегодняшний день российская атомная наука существенно впереди мировой по ядерной и радиационной безопасности. У нас самое совершенное законодательство. Надо спокойно относиться к развитию атомной энергетики в России. Мы будем оказывать миру существенную помощь в реализации программ атомного ренессанса, которые происходят во всем мире. С точки зрения воздействия Фукусимской аварии на Дальний Восток, негативного воздействия на окружающую среду не предвидится.

Ученикам предлагается кейс «Атом вылечит рак».

Вот текст, взятый из сайта www.dimitrovgrad.ru/invest/invproject_dev_mc.html:

«Проектировка первого в России центра ядерной медицины практически завершена в этом году. В следующем начнется его строительство в городе Димитровграде Ульяновской области. С 2013 года в нем будут на принципиально новом уровне лечить онкобольных со всей страны. К 2015 году таких центров в России будет три. Еще два построят в Обнинске и Томске. Благодаря этому к 2020 году российская медицина сможет практически победить рак. Об этом рассказал на пресс-конференции руководитель Федерального медико-биологического агентства (ФМБА) Владимир Уйба. По его словам, Россия сейчас в числе первых в мире по открытиям в ядерной медицине и внедрению новых технологий. Есть разработки, позволяющие с помощью ядерных технологий эффективно лечить опухоли на всех стадиях. Эти технологии позволяют достать опухоль в самых труднодоступных местах (к примеру, в головном мозге), не облучая при этом весь организм. В нужную точку локально вводятся радиофармпрепараты - и опухоль в короткие сроки полностью погибает».

Вопросы для обсуждения кейса:

1.Согласны ли вы, c необходимостью создания центра медицинской радиологии именно в Димитровграде?

2. В связи с предполагаемым притоком пациентов Центра в наш город встает вопрос: развита ли у нас инженерная и социальная инфраструктура города?

3.Что нужно сделать, чтобы модернизировать транспортную систему, обслуживающей внешние связи города Димитровграда?

4. Где взять специалистов и как их привлечь в наш город?

Материалы СМИ,использованные на уроке:

Создание Центра медицинской радиологии – главный инвестиционный проект Димитровграда .

В Димитровграде будет создан Федеральный высокотехнологичный центр медицинской радиологии. Лечение в Центре будет осуществляться на основе короткоживущих радионуклидов, производимых в ОАО «ГНЦ НИИАР». Этот проект включён в перечень строек и объектов для федеральных государственных нужд на 2009 год, утвержденный распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 декабря 2008 года N2058-р.

Финансирование проекта. Общая стоимость проекта составляет более 14 млрд. рублей. На проведение проектно-изыскательских работ по строительству Центра из федерального бюджета 2009 года выделено 500 миллионов рублей. В 2009 году осуществлены проектно-изыскательские работы, а к 2012 году планируется возвести Центр.

Развитие смежных отраслей. Строительство медицинского центра позволит расширить спектр работ и услуг на территории города, в частности:

организовать производство и реализацию современных радиофармпрепаратов и увеличить объем научных работ в сфере медицинской радиологии;

расширить сектор оказываемых на территории города платных медицинских услуг; развить гостиничный бизнес; развить сферу бытового обслуживания; расширить систему культурно-досугового обслуживания населения.

Развитие инженерной инфраструктуры города. Город оказывает всяческое содействие реализации проекта строительства Центра. Разработана программа «Развитие инженерной инфраструктуры Западного района города Димитровград на 2010–2012 гг.», которая предусматривает обеспечение электро-, тепло-, водоснабжением комплекса Центра медицинской радиологии.

Создание социальной инфраструктуры Центра. В проект Генерального плана Димитровграда включены объекты жилья и соцкультбыта Центра, строительство которых предполагается на территории за улицей Курчатова. Здесь планируется построить 200 индивидуальных коттеджей для сотрудников высшей категории, 200 квартир в многоэтажных жилых домах для среднего и младшего персонала, манежный гараж на 200 автомобилей; детский сад-ясли на 140 мест, объекты общественного центра: магазины, кафе, открытую стоянку для Центра на 100 автомобилей, гостиницу на 300 мест.

Развитие строительной индустрии. Строительство на территории города объектов, необходимых для функционирования Центра, станет «толчком» для развития строительной отрасти Ульяновской области – увеличится производство строительных материалов с использованием сырьевых ресурсов региона, объем строительно-монтажных работ, будут созданы новые рабочие места в строительной отрасли.

Развитие гостиничного комплекса. В связи с предполагаемым притоком пациентов Центра необходима программа по модернизации гостиничного комплекса города. Программа должна включать:

строительство новой гостиницы в районе проектируемого Центра; создание на базе гостиницы «Радуга» совместно с ОАО «ГНЦ НИИАР» современного гостиничного комплекса; реконструкция и расширение гостиницы «Черемшан».

Развитие туризма. В рамках создания инфраструктуры Центра предполагается тесное сотрудничество органов местного самоуправления Димитровграда и Мелекесского района по следующим вопросам:

развитие и строительство баз отдыха и санаториев для нужд Центра медицинской радиологии; обеспечение устойчивого транспортного сообщения города с сельскими населенными пунктами в рамках проектов типа «Сельский туризм», «Эко-туризм»; обеспечение города свежими экологически чистыми продуктами питания.

Развитие транспортной системы. Для удобства граждан, проходящих курс лечения в Центре, будет модернизирована система железнодорожного и автомобильного транспорта, обслуживающего внешние связи города Димитровграда. Предлагается электрифицировать магистральные железнодорожные линии. Это даст возможность организовать скоростное движение пригородных электричек на связях с областным центром и прилегающими поселениями. Реконструкция автомобильных дорог на подходах к городу прежде всего включает в себя завершение строительства обходной автодороги Ульяновск-Самара. Это позволит вывести за пределы городской застройки значительные потоки транзитного автотранспорта. Создание городской транспортной сети планируется в увязке с объездной дорогой. Генеральным планом предлагается также восстановить пассажирское речное сообщение с окружающими город Димитровград населенными пунктами и местами отдыха.

Ситуационные задачи (кейс-метод) так же, как и проблемные характеризуются наличием какой – либо проблемы, которая оказывается как бы скрытой описанием изучаемой ситуации и сводится к формулировке, анализу и разрешению проблемы.

Суть ситуационного обучения заключается в том, что школьникам предлагается осмыслить реальную ситуацию, описание которой одновременно отражает не только какую-либо практическую проблему, но и актуализирует накопленный «багаж» знаний и умений, который необходимо усвоить при разрешении данной ситуации. Значит, проблема в ситуационном методе строится на основе реальной ситуации, в отличие от проблемного метода обучения, где она носит искусственный характер, т. е. проблема уже решена, уже известен ответ на поставленную проблему. Решение той или иной проблемной задачи на уроке, так же как и ситуационной способствует формированию мотивации деятельности учащихся, активизации их познавательной деятельности, проявление их самостоятельности в решении проблемы. Во время урока-кейса учитель выступает в роли ведущего, генерирующего идеи и фиксирующего ответы. Работа учащихся над кейсом включает следующие этапы: критическое осмысление информации, вычленение проблемы для решения; анализ, ориентирующий на выявление причин проблемы; поиск идей, направленных на решение проблемы, или разработка плана действий. Кейс может быть представлен в письменной или устной форме.

Рефлексия:

Продолжите предложение:

1. Сегодня я узнал…

2. Было интересно…

3. Было трудно…

4. Мне запомнились задания..

5. Я понял, что…

6. Я научился…

7. Меня удивило…

8. Урок дал мне для жизни…

9. Мне захотелось…

Работа с картой: Отметить на контурной карте АЭС России.

Список используемой литературы:

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/АЭС;

2. http://www.ippe.ru/rpr/rpr.php

3. http://www.posternazakaz.ru/shop/category/570/82/

4. http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00005/16200.htm

5. http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/65911/Атомная

6. http://forca.ru/info/spravka/aes.html

7. http://gelz.net/docs/news_every_day/plavajushhaja_ajes.html

8 http://www.gubernia.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=36