"Физика и медицина"

О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух.

И опыт – сын ошибок трудных,

И гений- парадоксов друг,

И случай – бог- изобретатель…

А.С. Пушкин

Педагог сегодня не столько тот, кто учит, сколько тот, кто понимает и чувствует, как ребенок учится. Это задача личностно- ориентированной педагогики. Иногда ее понимают как необходимость отказа от созданной Я.А. Коменским классно-урочной системы и в качестве альтернативы выдвигают известные с первой четверти 20 века «дальтон-план» или развившееся из него проектное обучение.

Педагогический коллектив нашей школы объединен поиском, как дать нашим детям качественное образование, построив индивидуализированное образовательное пространство. Наиболее эффективным нам представляется метод проектов – организация обучения, при которой учащиеся приобретают знания в процессе планирования и выполнения практических заданий. Это вносит изменения в позиции как ученика, так и учителя. Ученик становится активным участником собственного образовательного процесса, а учитель- его помощником.

В целом при работе над проектом учитель выполняет следующие функции:

- помогает ученикам в поиске источников, способных помочь им в работе над проектом;

- сам является источником информации;

- координирует весь процесс;

- поддерживает и поощряет учеников;

- поддерживает непрерывную обратную связь, чтобы помогать ученикам продвигаться в работе над проектом.

Проектное обучение поощряет и усиливает истинное учение со стороны учеников, потому ,что оно

- личностно – ориентированно

- использует множество дидактических подходов- обучение в деле независимые занятия, совместное учение, ролевая игра, эвристическое и проблемное обучение, дискуссия, командное обучение;

- позволяет учиться на собственном опыте и опыте других в конкретном деле;

- приносит удовлетворение ученикам, видящим продукт своего труда.

В полной форме работа над проектом проходит в шесть стадий, которые представлены в таблице:

Темой моего учебного проекта была выбрана: «ФИЗИКА И МЕДИЦИНА». Его защита проходила в форме ролевой игры. Как же она готовилась и проходила?

Первый этап – обсуждали с учащимися тему и общий сюжет будущей игры. Приняли совместное решение, что будем готовить пресс-конференцию, в которой обсуждением проблемы должны заняться компетентные лица. Какие? Ими могут стать сотрудники медицинских институтов, практикующие врачи, ученые - физики, которые должны знать о том, что интересует людей всех профессий и постараться ответить на их вопросы, следовательно необходима и группа журналистов. Таким образом, уже при первом обсуждении выстраивается общий сюжет игры, определяются участники и обговариваются правила их ролевого поведения.

Второй этап – осуществляется основная подготовка участников, ибо для успешного проведения игры все ее участники, вне зависимости от их конкретной роли, должны хорошо ориентироваться в поставленной проблеме. Основное внимание уделялось применению специфических свойств электромагнитных волн инфракрасного, ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов в медицине, так как данная тема рассматривалась на уроках.

Третий этап – сбор и уточнение информации, уточнение планов деятельности привел к тому, что возникла инициатива от участников о создании дополнительных проектов: фото-экспозиции по физиотерапевтическому кабинету детской поликлиники №12 Советского района г. Владивостока (по совету учителя, так как детская поликлиника № 12 является базовой для нескольких кафедр Медицинского университета), и видеофильма с участием врачей данной поликлиники, новости из Интернета. К созданию данных проектов подключились дети которые занимались в фото-студии «Седанка», и те кто умел пользоваться видео-камерой, монтировать видеофильмы.

Четвертый этап – выполнение проекта занимает ребят всецело: одни готовят доклады по предложенной теме, используя дополнительную литературу, беседы с врачами, помощь родителей ( врачи, журналисты, ученые физики, фотографы, видео-операторы, «компьютерщики»).

ЖУРНАЛИСТЫ: вопросы для участников

пресс – конференции

1. Журнал «Здоровье»

Как физика помогает зарегистрировать начальную стадии заболевания, о которой человек еще не подозревает?

2. Газета «Здоровый образ жизни»

Всегда ли УЗИ обеспечивает полные сведения о возможных заболеваниях организма?

В каких еще целях кроме диагностики, медики используют ультразвук?

Почему в одних случаях ультразвук оказывает стимулирующее и бактерицидное действие, в других играет роль скальпеля в руках хирурга?

Хотелось бы сегодня услышать об электротерапии и ее основных направлениях.

3. Программа «На здоровье»

Что такое электрокардиография?

4. Газета «Новости»

Применяется ли рентгеновское излучение в лечебных целях, и если да, то какова его физическая основа?

Вопрос медикам: Используются ли в лечебной практике электрические токи?

5. Газета «Владивосток»

На чем основано применение рентгена в диагностике?

Можно ли проводить рентгеновское исследование органов, резко не отличающихся по плотности от окружающих тканей?

Как - то в поликлинике я слышала, как одна женщина рассказывала о процедуре, которая называется «гальванизация». Эти процедуры помогли ей при болях в коленном суставе. Нельзя ли рассказать об этом виде лечения?

Какие есть современные методы измерения температуры тела, кроме известных традиционных?

«ФИЗИКИ»

ТЕПЛОВИДЕНИЕ – метод который дает истинную картину только верхнего слоя кожи толщиной примерно 100 мкм. Больше возможностей имеет метод измерения СВЧ – излучения организма. Интенсивность его мала, но все же специальные датчики могут его зарегистрировать и представить в виде карты; карта эта «глубинная»: на 4 – 6 см. внутрь. По ней врачи могут гораздо точнее определить местоположение опухоли или очага воспаления внутренних органов.

ЭКГ- метод, использующий разности потенциалов между внутренними и наружными поверхностями отдельных клеток сердечной мышцы, суммируясь, образуют результирующую разность биопотенциалов. Подчеркну особо, что разность потенциалов будет возникать не только между точками сердца, но и между двумя точками на поверхности тела человека. Вследствие этого между сердцем человека и другими участками существует небольшое напряжение до 100 мВ. Поэтому при снятии изменяющейся во времени разности потенциалов электроды накладывают в определенных местах поверхности тела. Чаще всего для расположения электродов используется треугольник « ПРАВАЯ РУКА – ЛЕВАЯ НОГА – ЛЕВАЯ РУКА» (сердце в центре). Полученная таким образом электрокардиограмма (ЭКГ) представляет собой сложную несимметричную кривую, отражающую асинхронность импульсов, возбуждение предсердий и желудочков; периодичность ее связана с частотой сокращений сердца, Нормальная ЭКГ ( как бы эталон) имеет характерную форму. По отклонению от эталона врачи распознают возникающие заболевания.

Есть такой метод, который позволяет дистанционно измерить температуру различных участков тела. Как вы знаете, тело человека – своеобразный источник теплового излучения, максимум энергии которого соответствует длине волны 10 мкм, т.е. волнам инфракрасного излучения. Сегодня широко используется метод инфракрасного тепловидения, на основе которого прибор по интенсивности теплового излучения строит «тепловую карту» распределения температуры по поверхности тела человека. Сравнить полученную картину с эталоном врач может легко и быстро, это дает ему возможность найти области повышенной температуры, косвенно свидетельствующие об очаге заболевания.

«ВРАЧИ»

В клиниках и поликлиниках широко используется ультразвуковое исследование (УЗИ) . Ультразвук небольшой интенсивности, не принося вреда организму, успешно применяется для диагностирования заболеваний сердца, почек, печени, обнаружения камней, опухолей, (даже головном мозге). Причем этот метод имеет значительное преимущество перед другими: он выявляет отклонения от нормы на более ранних стадиях. Так если рентген обнаруживает опухоль когда плотность ее отличается от плотности здоровой ткани в 1,2 – 2 раза и она бывает уже не операбельной, то ультразвук «чувствует» ее значительно раньше. Благодаря ультразвуковой эхограмме удается не только обнаружить расположение опухоли, но и получить рельефное изображение ее внутреннего строения.

Ультразвук оказывает и лечебное действие. Разработаны и широко применяются ультразвуковые терапевтические процедуры. Ультразвук дает равномерное и глубинное прогревание тканей, что хорошо сказывается на интенсивности окислительно-восстановительных реакций, ускоряет расщепление сложных белков, активизирует ферменты. Успехи имеет и ультразвуковая хирургия. С помощью специальных ультразвуковых инструментов «сваривают» кости, рассекают костные ткани (причем этот метод не дает осколков), ведут операции на плевре легких, бронхах и сосудах. В последнее время ультразвук «пришел» в глазную хирургию. Ультразвуком стерилизуют хирургические инструменты, лекарственные вещества, так как он вызывает гибель вирусов и бактерий.

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ- метод исследования сердечной деятельности, в основе которого – регистрация и последующее изучение биопотенциалов сердца.

Сегодня очень широко применяются ЛАЗЕРЫ. Начало положила лазерная хирургия. Одно из самых распространенных глазных заболеваний – отслоение сетчатки от задней стенки глазного яблока. С помощью лазера удалось приварить эту сетчатку. Лазер обеспечивает невероятно высокую плотность энергии, которую можно сконцентрировать в пятнышке диаметром 1!50 толщины человеческого волоса. Лазеры используют также и для заживления кровоточащих участков в труднодоступных местах: язвы желудка. В ходе операции в желудок погружают эндоскоп и прижигают рану, обеззараживают ее.

РЕНТГЕНОГРАФИЯ – метод позволяет исследовать такие органы как желудок и кишечник. Чтобы получить их изображение, отличие в поглощающей способности создают искусственно: эти органы предварительно наполнят веществом, лучше поглощающем рентгеновское излучение, чем соседние ткани.

РЕНТГЕНОТЕРАПИЯ – метод лечения, в котором применяют рентгеновское излучение определенной интенсивности нарушает жизнедеятельность клеток, особенно быстро размножающихся. Поэтому рентгенотерапия применяется для борьбы со злокачественными опухолями.

«УЧЕНЫЕ – МЕДИКИ»

ЭЛЕКТРОТЕРАПИЯ – целая отрасль медицины. Она посвящена применению в лечебных целях электрического тока, электрических и магнитных полей. Современная электротерапия очень разнообразна: она использует, в частности, статическое электричество, постоянный ток, переменный высокочастотный.

Посредством постоянного электрического тока в организм можно ввести через кожу или слизистые оболочки лекарственные вещества. Эта процедура называется лечебным электрофорезом.

В медицине широко применяют электрические токи, например все конечно слышали об аппарате доктора Илизарова и его методе лечения переломов костей. Этот метод основан на том, что деформация кости сопровождается возникновением электрического поля (напряженностью - 0,5 В!см.) При растягивании кости поверхность заряжается положительно, при сжатии – отрицательно. Данные клинических наблюдений показывают, что это способствует тому, что при длительных деформациях, создаваемых с помощью специального аппарата, костная ткань «достраивается» на вогнутых участках вследствие притока положительных ионов кальция и разрушается на выпуклых.

Пятый этап – Оценка результатов предполагает анализ выполнения проекта.

Игра есть игра, и поэтому результаты индивидуальной и групповой подготовки не должны быть заранее известны остальным участникам. Только учитель может знать и при необходимости корректировать подготовку всех групп. Индивидуально и с группами незадолго до игры еще раз обговариваются и уточняются сюжет и выясняется готовность групп, обсуждаются многие мелочи от которых зависит успех. Ученики совместно с учителем продумывают внешнюю игровую сторону: внешний вид, названия фирмы, бейджики, аккредитационные карточки журналистов, оформление помещения, музыкальное сопровождение, как лучше посадить участников игры и представить их друг другу.

Шестой этап – защита проекта проходила в виде пресс-конференции.

Журналисты задавали вопросы, а врачи, ученые – медики и физики отвечали на вопросы, если ответ был не полным, то на помощь приходил ведущий, подключая других специалистов по данной проблеме. Надо отметить, что важная роль принадлежит ведущему, существенное значение имеет продолжительность игры, необходимо придать игре законченность, подвести итоги.

Группа учеников, не принимавших участие в проектах по итогам урока должны заполнить таблицу:

Ф И З И К А М Е Д И Ц И Н А

«…Проектное обучение - полезная альтернатива классно- урочной системе …Его следует использовать как дополнение к другим видам прямого и косвенного обучения, как средство ускорения роста и в личностном смысле, и в академическом,»

Видеофильм «ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ КАБИНЕТ»

детская поликлиника № 12

ЭЛЕКТРОВЕСЫ, показывающие процент жира.

Напольные весы Японской фирмы «Танита» показывают не только вес человека, но и содержание жира в теле. Вставший на весы человек давит на контакты и замыкает цепь тока частотой 50 кГц, сила тока, проходящего от одной подошвы к другой неощутима (200мкА). Практически сразу (через несколько секунд) на шкале прибора указывается масса и процент жира.