Задания для формирования естественнонаучной грамотности учащихся на уроках физики

Задания для формирования естественнонаучной грамотности

учащихся на уроках физики

Макарова Е.Г.

КГУ «Средняя общеобразовательная

школа-гимназия №17» г.Актобе

Солнечная активность

Солнце нельзя считать полностью стабильной звездой, оно постоянно меняет силу излучения, тем самым проявляя солнечную активность.

В период активности на Солнце наблюдаются вспышки. Вспышка представляет собой нечто подобное взрыву, в результате которого образуется выброс частиц высокой энергии и мощный направленный поток электромагнитного излучения.

Одним из наиболее распространённых показателей уровня солнечной активности является число Вольфа, связанное с количеством солнечных пятен на видимой полусфере Солнца. Общий уровень солнечной активности меняется с периодом, примерно равным 11 годам (см. рисунок).

Рентгеновское излучение и потоки заряженных частиц, приходящие от вспышки, оказывают сильное влияние на физические процессы в верхней атмосфере Земли и околоземном пространстве, вызывают дополнительную ионизацию земной ионосферы, что сказывается на условиях распространения радиоволн. Земная атмосфера практически не пропускает рентгеновское излучение. Поток выброшенных при вспышке частиц (электронов, протонов и др.) примерно через 1–3 дня достигает орбиты Земли, захватывается её магнитным полем и вызывает на Земле магнитную бурю и полярные сияния.

1. Расстояние между Солнцем и Землёй составляет примерно 150 млн км. Через сколько времени дойдёт до Земли поток электромагнитного излучения от вспышки на Солнце?

Ответ: примерно 8,3 мин.

2. Выберите все верные утверждения о солнечной активности.

А. Солнечное излучение видимого диапазона оказывает сильное влияние на оборудование околоземных спутников.

В. Магнитное поле Земли отбрасывает потоки заряженных частиц, идущих от Солнца, обратно в космическое пространство.

С. 2020 г. приходится на минимум солнечной активности.

Д. Изменения чисел Вольфа указывают не только на 11-летний цикл солнечной активности, но и на возможное присутствие цикла с более длительным периодом.

Е. Солнечные вспышки могут привести к нарушениям радиосвязи на Земле.

Ответ: С, Д, Е

3. Фотоны рентгеновского излучения относятся к фотонам с высокими энергиями. Для их регистрации можно использовать счётчик элементарных частиц, аналогичный счётчику Гейгера. Возможно ли изучение интенсивности рентгеновского излучения от солнечных вспышек с помощью счётчика, установленного в обсерватории в горах? Ответ поясните.

Ответ: нет, невозможно. Земная атмосфера не пропускает рентгеновские лучи

4. На рисунке представлен спектр солнечного излучения.

Почему ультрафиолетовые телескопы устанавливаются на спутниках, вращающихся на высоких орбитах? Ответ поясните.

Ответ: земная атмосфера не пропускает ультрафиолетовые лучи с длиной волны, меньшей 0,3 мкм. Спектр искажается из-за линий поглощения газами земной атмосферы. Интенсивность излучения для излучения с разной длиной волн при прохождении земной атмосферы меняется по-разному

5. Итальянский микробиолог П. Фараоне во второй половине XX в. проводил наблюдения бактериальных колоний. Общее число его наблюдений превысило 4 миллиона. На рисунке представлены графики, отражающие результаты многолетних наблюдений за численностью аномальных бактериальных колоний и график для числа Вольфа за период наблюдений.

 Какой вывод можно сделать на основании представленных данных?

А. Число аномальных колоний в исследуемых культурах не зависит от солнечной активности.

В. Число аномальных колоний в исследуемых культурах достигает максимума в период минимальной солнечной активности.

С. Аномальные колонии золотистого стафилококка наблюдались только в 1984–1990 гг.

Д. Число аномальных колоний в культурах воздушной аэрофлоры в максимуме достигало более 16 млн.

Ответ: В

Пульсоксиметрия

Пульсоксиметрия проводится при помощи пульсоксиметра. Пульсоксиметр является неинвазивным, т.е. не связанным с проникновением через естественные внешние барьеры организма (кожа, слизистые оболочки), прибором. Он состоит из портативного монитора и фотоэлектрического зонда, который закрепляется на пальце руки или ноги, или на мочке уха пациента. Пульсоксиметр показывает величину пульса в ударах в минуту. Прибор также вычисляет значение, основанное на коэффициенте поглощения света при сокращении желудочков и общем расслаблении сердца, и показывает процент насыщения крови кислородом.

В норме показания кислородонасыщенности крови при нормальной температуре у здорового человека составляют 95–98 %. Более высокие значения бывают при кислородной терапии, а значения ниже этого уровня указывают на дыхательную недостаточность.

1. Установите соответствие между примерами и соответствующими им процедурами.

Ответ: А–2, В–1, С–1, Д–2, Е–1

1. В излучателе пульсоксиметра используется инфракрасное излучение. Глубина проникновения инфракрасного излучения разных диапазонов в тело человека представлена в таблице

В какой области длин волн работает инфракрасный излучатель пульсоксиметра?

Ответ: IR-A или в диапазоне 0,7–1,5 мкм

3. О состоянии каких органов можно судить по данным, полученным с пульсоксиметра?

А. Лёгкие

В. Диафрагма

С. Мозг

Д. Печень

Е. Сердце

Ответ: А

1. У здорового человека в норме насыщение крови кислородом составляет 95–98% при температуре тела 37 °C.

О чём может свидетельствовать ситуация, при которой насыщение крови меньше 95%?

А. Человек подключён к медицинскому аппарату принудительной подачи кислорода в организм.

В. У человека избыточное количество гемоглобина в крови.

С. У человека снижена интенсивность газообмена в лёгких.

Д. Человек только что провёл продолжительную тренировку

Ответ: С

5. Одно из явлений, на которых основан принцип работы прибора, – поглощение гемоглобином света двух различных по длине волн. Цвет гемоглобина меняется в зависимости от его насыщения кислородом, и фотодетектором регистрируются эти изменения цвета крови. Каких цветов может быть кровь человека в зависимости от её насыщения кислородом?

Ответ: кровь с большим насыщением кислородом – артериальная – алая. Кровь с малым насыщением кислородом – венозная – вишневая

6. Одним из явлений, на которых основан принцип работы прибора, является пульсирующий характер светового сигнала вследствие изменения объёма крови в сосудах. Какой процесс вызывает такие изменения?

Ответ: сердечные сокращения или сужение и расширение сосудов или изменение просвета сосудов