Рабочая программа

Муниципальное общеобразовательное учреждение Пичаевская средняя общеобразовательная школа имени В.П. Беляева

Рассмотрена и рекомендована Утверждена приказом МОУ Пичаевской к утверждению методическим СОШ им. В.П. Беляева объединением от «31» августа 2011г Протокол № 1 от «29» августа 2011 г

Рабочая программа

индивидуально – групповых занятий

по учебному предмету (физика)

«Физика и мы (физика человеческого организма)»

для 10 - 11 классов

на 2011 - 2012 учебный год

с. Пичаево

2011г.

Пояснительная записка

Физика является лидером современного естествознания и фундаментом научно-технического прогресса, а оснований для этого достаточно. Физика в большей мере, чем любая из естественных наук, расширила границы человеческого познания. Физика глубже других наук проникла в строение вещества, в микромир - расстояние до 10^-25 м, что равно диаметру нуклона, и одновременно дальше других наук проникла в мегамир - до расстояний 2*10²⁵ м, равных наибольшей удаленности от Земли видимых в телескоп галактик. Физика дала в руки человека наиболее мощные источники энергии, чем резко увеличила власть человека над природой. Физика является сейчас теоретическим фундаментом большинства основных направлений технического прогресса и областей практического использования технических знаний. Атомная энергетика и реактивная техника, инфракрасная и космическая техника, полупроводники и ультразвуковая техника, электронно-вычислительная техника и ускорители элементарных частиц - все перечисленное и многое другое имеет теоретической основой современную физику. Физика является теоретическим фундаментом электрификации страны.

Физические методы воздействия и физические методы анализа внедряются во все науки естественного цикла. Биология и медицина изучают живой организм, такой сложный и многообразный, что точно описать все его характеристики и закономерности не представляется возможным до сих пор. Физика позволила исследовать основы жизни на молекулярном уровне. В результате появилась биофизика – наука, изучающая действия физических факторов на живые организмы. Из нее появилась медицинская биофизика, которая является фундаментом практической медицины. Развилась и бионика, которая изучает применение биологических закономерностей в технике для повышения качества и расширения функций систем, машин и приборов. Инженерные задачи решаются на основе анализа структуры и жизнедеятельности организмов. Многие спортивные достижения стали возможными благодаря развитию биофизики. Физика, ее явления и законы действуют в мире живой и неживой природы, что имеет весьма важное значение для жизни и деятельности человеческого организма и создания естественных оптимальных условий существования человека на Земле. Человек - элемент физического мира природы. На него, как и на все объекты природы, распространяются законы физики, например, законы Ньютона, закон сохранения и превращения энергии и другие. Поэтому любому человеку необходимо знать физические закономерности работы органов и систем своего организма, определить свои максимальные возможности.

В ходе изучения данного курса учащиеся не только удовлетворят свои образовательные потребности, но и получат навыки исследовательской деятельности, познакомятся с методами исследования в физике и биологии, получат краткие данные о медицинской и биологической аппаратуре. Навыки, полученные при работе с измерительными приборами, выполнение практических и лабораторных работ и постановка эксперимента пригодятся в дальнейшей научно-технической деятельности. Объяснение отдельных процессов, происходящих в живых организмах, на основе физических законов поможет им установить причинно-следственные связи, существующие в живой и неживой природе. Сформулирует интерес не только к физике, но и биологии.

Программа курса носит практико - ориентированный характер с элементами научно-исследовательской деятельности.

Изучение курса рассчитано на 2 года – в 10 классе и в 11 классе. Всего на изучение курса отводится 68 часов по 34 часа в каждом классе при 1 часе в неделю.

Целью данной программы является:

- знакомство учащихся с важнейшими путями и методами применения физических знаний на практике;

- формирование и развитие у обучающихся интеллектуальных и практических умений в области физического эксперимента, позволяющих оценить физическую характеристику человека;

- развитие творческих способностей, умения работать в группе, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения;

- формирование умения более осознанно применять на практике физические законы, правильно (оптимально и безопасно для жизни) действовать в реальном мире;

- формирование целостной естественнонаучной картины мира учащихся на дополнительных занятиях на основе принципов здоровьесберегающей педагогики.

Следует отметить, что цели программы совпадают с целями человеческой деятельности, и прежде всего сохранения своего физического и духовного здоровья. Здоровье - это естественное состояние организма, которое является выражением его совершенной саморегуляции гармонического взаимодействия всех его органов и систем, динамического уравновешивания с окружающей средой и проявляется в состоянии комфортного самочувствия.

Задачи данной программы:

• развитие мышления учащихся, формирование у них умений самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления; овладение учащимися знаниями о современной научной картине мира, о широких возможностях применения физических законов;

• формирование познавательного интереса к физике, развитие творческих способностей, осознанных мотивов учения;

• подготовка к продолжению образования и сознательному выбору профессии на основе принципов здоровьесберегающей педагогики;

• формирование здорового образа жизни, основанного на знаниях физических процессов, происходящих в организме человека;

• формирование гуманистического отношения к окружающему миру, воспитание духовности и нравственных основ личности;

• формирование навыков выполнения лабораторных работ; ведение исследовательской деятельности;

• совершенствование навыков работы со справочной и научно-популярной литературой.

Виды деятельности: диспут; выполнение практической и лабораторной работы; самостоятельные исследования; устные сообщения учащихся с последующей дискуссией; работа над проектами; работа со справочной литературой, энциклопедиями.

Обучающиеся могут выполнить любые три вида работ, названных выше (кроме лабораторных работ, которые являются обязательными). При этом самостоятельно выбирают:

- тему исследования;

- тему проекта;

- литературу, с помощью которой они будут готовить собственные работы.

Критерии успешности:

Обучающийся получает зачет (оценка не ниже «4») при условии:

- выполнения не менее трех обязательных работ, предоставленных в установленный срок, в предложенной учителем форме с соблюдением стандартных требований к их оформлению;

- дополнительные баллы выставляются за любые из названных ниже дополнительных условий:

• инициативно качественно выполненное задание помимо обязательных;

• инициативную публичную презентацию своей работы в школе или за ее пределами.

По окончании изучения данного курса учащиеся должны

знать:

- какие физические законы можно использовать при объяснении процессов, происходящих в организме человека;

- особенности своего организма с точки зрения законов физики;

уметь:

- работать с различными источниками информации;

- наблюдать и изучать явления, описывать результаты наблюдений;

- моделировать явления, отбирать нужные результаты измерений в виде таблиц, графиков, ставить исследовательские задачи.

Завершается изучение курса проведением защиты проектов, отчетами по выбранным видам деятельности.

Примерные темы проектов в 10 классе:

• Состояние окружающей среды и здоровье человека

• Жизненные ресурсы человека

• Физика для медицинской диагностики

• Здоровье человека. Здоровый образ жизни

• Критические для человеческого организма температуры

• Здоровье и безопасность на воде

• Использование звуков для постановки диагноза в медицине

Примерные темы проектов в 11 классе:

• Влияние инфразвука на организм человека

• Применение ультразвука в медицине

• Шумовое загрязнение

• Степень вредного влияния сотовой связи

• Использование лазеров в медицине

• Магнитное поле на службе медицины.

Примерные темы рефератов:

1. Соотношение между физической и биологической формой движения.

2. Механическое движение в живой природе.

3. Опорно-двигательный аппарат человека и животных.

4. Физическая модель сердечно-сосудистой системы.

5. Акустические методы диагностики человека и животных.

б. Ультразвуковые методы в медицине.

7. Физические основы терморегуляции животных.

8. Ткани живых организмов- проводники постоянного тока.

9. Методы введения лекарственных препаратов в живой организм.

10. Устройство и принципы работы аппарата УВЧ - терапии.

11 .Биоэлектрические явления в живом организме.

12. Свойства рентгеновского излучения при их взаимодействии с живой тканью.

13. Влияние оптического диапазона электромагнитных воли на живой организм.

14. Глаз как оптическая система.

15. Люминисцентный анализ продуктов питания.

16. Метод меченых атомов и его использование в медицине.

17. Стадии протекания лучевой болезни.

Требования к усвоению учебного материала обучающимися 10 - 11 классах

Требования, предъявляемые к знаниям и умениям учащихся, определяются их физической, химической и биологической подготовкой, а также способностями учащихся переносить эти знания в качественно новые ситуации на базе полученной информации. Учащиеся, изучающие данный курс, должны обладать следующими знаниями, умениями и навыками.

- Знать биомеханические основы двигательных действий и двигательной деятельности, осознавать сложность и вместе с тем познаваемость двигательной деятельности. Знать теоретические концепции современной биомеханики, владеть основами системного подхода к анализу сложных явлений. Уметь пользоваться методами моделирования и оптимизации двигательной деятельности, уметь синтезировать знания в новых ситуациях, уметь рассчитывать параметры, описывающие механическое движение живого организма.

- Знать физические закономерности движения крови в сердечно -сосудистой системе, методы, позволяющие оценить раболу сердца, уметь измерять давление в сосудистой системе, проводить исследование работы сердца.

- Знать основы звукоизлучения и звуковосприятия живыми существами, уметь объяснять эволюцию развития, звуковосприятия живой природы. Уметь оценивать звуковой сигнал, измерять его психофизиологические величины, уметь решать задачи на расчет процедур лечения ультразвуком, методы использования ультразвука в медицине.

- Знать основы преобразования энергии в живом организме, уметь проводить энергетический анализ некоторых биологических процессов.

- Знать основы теории проницаемости, особенности протекания явлений диффузии, теплопроводности, электропроводности в мембранной структуре. Знать сущность образования биопотенциала, особенности протекания возбуждения по нервному окончанию.

- Знать особенности поведения живого организма при протекании по нему постоянного и переменного тока. Знать методы воздействия электрическим током на живые организмы, уметь рассчитывать процедуры лечения и профилактики электрическим током.

- Знать основы воздействия электромагнитного поля различного диапазона на живой организм, иметь представление о фотометрических величинах, об использовании их в оценке санитарно-гигиенических норм помещения. Уметь проводить оценку освещенности помещений.

- Знать биологическое действие ультрафиолетового, инфракрасного и видимого излучения, знать основные направления применения лазерной технологии в медицине. Знать биофизические основы зрительного восприятия различных живых существ, уметь строить изображение в приведенном глазе, оценивать параметры зрительного анализатора.

- Знать основы воздействия ионизирующего излучения на живой организм, иметь представление об основных этапах протекания лучевой болезни, уметь делать расчет радиоактивных доз. Знать основы безопасности от оружия массового поражения.

Содержание программы

( 10 класс; 1 час в неделю, всего 34 часа в год)

Тема 1. Биомеханика человека – 8 ч.

Большие и маленькие на прогулке (ходьба и бег человека; зависимость вида передвижения от массы и размеров). Практическая работа: «Определение средней скорости движения человека». Образ жизни человека (биологические часы, ритм жизни. Линейные размеры различных частей тела человека, их масса. Практическая работа «Вычисление объема и площади поверхности своего тела». Плотности жидкостей и твердых тканей, из которых состоит человек. Практическая работа: «Определение плотности своего тела». Сила давления и давление в живых организмах. Тело человека в гравитационном поле земли. Условия длительного существования человека на космических станциях. Ускорение в жизни человека (прыжки в длину и высоту, приседания; нарушения в организме человека при воздействии ускорений; способы обеспечения нормальной жизнедеятельности при перегрузках). Ускорение в авиации. Меры защиты летчиков и космонавтов от ускорения. Невесомость и перегрузки и их влияние на организм человека. Проявление силы трения в организме человека, естественная смазка. Лабораторная работа №1 «Определение ширины шага, которым можно идти по скользкому льду». Практическая работа « Определение коэффициента трения подошв обуви человека о различные поверхности». Простые механизмы. Сохранение равновесия живыми организмами. Центр тяжести тела человека. Контроль усвоения темы (тест).

Тема 2. Прочнее гранита – 7 ч.

Простые механизмы (ноги, руки, челюсти, череп). Виды суставов. Костей, сухожилий, мышц. Применяемость законов Ньютона и простых механизмов в живой природе. Деформации (позвоночник, ноги, ступни – деформация сжатия; шея, туловище – деформация изгиба и кручения; сухожилия, мышцы – деформация растяжения). Строение кости с точки зрения возможности наибольшей деформации. Прочность и легкость кости человека – решение инженерных конструкций. Лабораторная работа №2 «Изучение строения и свойств кости». Работа и мощность. Развиваемая человеком в разных видах деятельности. Применение закона сохранения энергии к некоторым видам движения человека. Лабораторная работа №3: «Расчет безопасной высоты спрыгивания с приземлением на обе ноги, не сгибая колени».

Тема 3. Тепловые явления – 7 ч

Терморегуляция человеческого организма и изменения в организме. Терморегуляция и виды ее тренировки (закаливание). Тепловой удар (перегревание организма, гипотермия). Измерение кровяного давления в капиллярах. Влияние атмосферного давления на организм человека. Влажность и ее роль на жизнедеятельность организма.

Тепловые процессы в теле человека. Почему мы краснеем в жару, а в холод бледнеем? Человек как тепловой двигатель. Практическая работа «Определение количества теплоты, отдаваемого вашим организмом в окружающую среду». Энтропия и организм человека. Второе начало термодинамики и способность к самоорганизации.

Тема 4. Электричество и магнетизм в нашем организме – 4ч.

Электрические свойства тела человека (электрическое сопротивление тканей человека; строение кожи). Лабораторная работа «Определение электрического сопротивления участка своего тела». Практическая работа «Определение удельного сопротивления кости». Бактерии – первые электрики земли. Живые конденсаторы и сопротивления (проводники и диэлектрики; распространение нервного импульса. Электрическое сопротивление органов человека постоянному и переменному току. Поражение человека электрическим током. Применение статического электричества. Применение постоянного тока и высокочастотных колебаний с лечебной целью. Лабораторная работа «Определение электрической емкости своего тела». Магнитное поле и живые организмы. Особенности воздействия низкочастотных электрических и магнитных колебаний на организм человека в бытовых условиях. Контроль усвоения (собеседование).

Тема 5. Дыхание человека – 9 ч.

Дышите глубже! (физические параметры дыхательного аппарата человека). Лабораторная работа №9: «Определение дыхательного объема и жизненной емкости легких». Дыхание и мыльные пузыри (поверхностное натяжение и эластичность легкого). Ныряем! (дыхательная трубка; токсическое действие чистого кислорода; кессонная болезнь водолазов и ныряльщиков; подводная медицина; жизнь на подводных станциях). Осмос и диализ. Практическая работа «Наблюдение осмоса». Роль диффузии в дыхании. Лабораторная работа «Изучение явления диффузии в природе». Контроль усвоения (тест).

Тема 6. Обобщающее занятие -2ч.

Защита проектов

Учебно –тематический план

( 1 час в неделю, всего 34 часа в год; 6 практических и 7 лабораторных работ; 2 зачета)

Приложение к рабочей программе

Календарно-тематическое планирование

Литература и средства обучения

1. Биофизика на уроках физики. Ц.Б. Кац : М, Просвещение

2. Электрические явления в природе. А.И.Семке.

3. Новости науки. Физика («ПС»)

4. Практические работы по физике с экологическим содержанием. А.И.Семке. Библиотечка «ПС», серия «Физика», №22.

5. Познай самого себя: практические работы и экспериментальные мини-проекты: измерение параметров человека. Библиотечка «ПС», серия «Физика», №26.

6. Факультативный курс физики 11 класс. О.Ф.Кабардин, В.А.Орлов, Н.И.Шефер.

7. Колебания и волны в курсе физики средней школы. В.П.Орехов.

8. Световые явления вокруг нас (книга для внеклассного чтения 8-11кл) Б.Ф. Билимович

9. Сборник программ элективных курсов

10. Интернет - ресурсы

Муниципальное общеобразовательное учреждение Пичаевская средняя общеобразовательная школа имени В.П. Беляева

Рассмотрена и рекомендована Утверждена приказом МОУ Пичаевской к утверждению методическим СОШ им. В.П. Беляева объединением от «31» августа 2011г

Протокол № 1 от «29» августа 2011 г

Рабочая программа

индивидуально – групповых занятий

по учебному предмету (физика)

«Физика и мы (физика человеческого организма)»

для 11 класса

на 2011 - 2012 учебный год

с. Пичаево

2011г.

Содержание программы

( 11 класс; 1 час в неделю, всего 34 часа в год)

Тема 1. Колебания и волны в теле человека.

Колебания и человек. Происхождение биоритмов. Сердце и звуки, сопровождающие работу сердца и легких, их запись. Стетоскоп и фонендоскоп. Выстукивание – как один из способов определения размеров внутренних органов и их состояние. Колебательные движения опорно-двигательного аппарата человека.

Тема 2 . Биоакустика.

Звук как средство восприятия и передачи информации. Орган слуха. Область слышимости звука. Лабораторная работа №1 «Определение спектральной границы чувствительности человеческого уха». Голосовой аппарат человека. Лабораторная работа №2 «Изучение голосового аппарата человека». Характеристики голоса человека. Слуховой аппарат. Лабораторная работа №3 «Снятие спектральной характеристики на пороге слышимости». Акустический импеданс (понятие акустического импеданса). Определение направления звука (способы определения направления на источник звука по временной задержке прихода звука к двум ушам и по разнице интенсивностей). Шум как стресс - фактор, его влияние на живой организм. Борьба с шумом. Акустические методы в медицине и ветеринарии. Ультразвук (УЗ), методы его получения и регистрации. Физические свойства УЗ. Взаимодействие УЗ с веществом. Применение УЗ. Действие УЗ на биологические объекты. Использование УЗ в хирургии, терапии и диагностике. Инфразвук (ИЗ). Источники ИЗ и его свойства. Биологическое действие ИЗ.

Тема 3. Механика сердечного пульса – 7ч.

Сердце как механическая система. Фазы сокращения сердца. Зависимость частоты сердечных сокращений от массы животного. Систолический объем. Работа сердца Расчет работы сердца при нагрузке. Механика сердечного пульса (артерии и пульс; деформация кровеносного сосуда; образование пульсовой волны и скорости ее распространения). Аневризма (механизм возникновения аневризмы; проявление закона Паскаля). Кровообращение. Лабораторная работа №4: «Определение скорости прохождения нервного импульса». Способы измерения скорости кровотока (электромагнитный метод; ультразвуковой метод). Давление крови в сосудистой системе человека. Методы измерения давления крови. Лабораторная работа №5: «Определение систолического и диастолического давления крови». Контроль усвоения (зачет).

Тема 4. Биологическая оптика – 2ч.

Глаз как оптический инструмент (оптические параметры глаза; механизм восприятия света). Практическая работа 1 «Оценка внутренней отделки классных помещений». Практическая работа 2 «Изучение естественной освещенности класса». Сила аккомодации, оптическая сила. Дефекты зрения и способы их исправления. Особенности зрения человека. Практическая работа «Обнаружение слепого пятна в нашем глазу». Как получается, что мы видим? Лабораторная работа №6 «Определение горизонтального и вертикального полей зрения глаз». Разрешающая способность глаза человека. Лабораторная работа №7 «Определение разрешающей способности глаза». Для чего нам два глаза? Граммофонная пластинка и глаз. Спектральная и энергетическая чувствительность глаза. Лабораторная работа №8 «Определение спектральных границ чувствительности глаза». Основы фотометрии. Световой поток, сила света, освещенность, яркость. Энергетические фотовеличины. Световые фотовеличины. Фотометрия ультрафиолетовой части спектра. Взаимодействие света с веществом. Фотохимические реакции. Люминесценция. Биолюминесценция. Люминесцентный анализ. Физические и биологические свойства оптического излучения. Видимый свет. Инфракрасное излучение. Биологическое действие ИК- излучения. Биологическое действие УФ-излучения. Физические и биологические свойства лазерного излучения. Применение лазеров в медицине. Биофизика зрительного восприятия. Рентгеновское излучение. Рентгенодиагностика. Биологическое действие рентгеновских лучей.

Тема 5. Воздействия физических факторов на организм человека

Механические воздействия, их виды, характеристика. Электромагнитное воздействие, его характеристика. Действие электрического тока. Использование токов в лечебных целях. Тепловые воздействия. Теплообмен, теплопроводность. Тепловое излучение, его характеристика. Воздействие низких температур на организм человека. Радиационные воздействия, виды радиоактивного излучения. Биофизическое действие ионизирующего излучения на организм человека. Живой организм в статическом электрическом поле. Электростатическое поле Земли. Физиологический механизм действия поля на биообъект. Понятие франклинизации и статического душа. Влияние постоянного магнитного поля Земли на биообъекты. Свойства намагниченной воды. Применение постоянных магнитов в медицине. Взаимодействия электромагнитного поля с веществом. Нагревание биообъектов высокочастотным полем. Потери электромагнитной энергии в проводниках и диэлектриках. Угол диэлектрических потерь. Живой организм в электромагнитном поле. Высокочастотная электротерапия и электрохирургия. Дарсонвализация, диатермия, индуктотермия. УВЧ-терапия, микроволновая терапия.

Тема 6. Обобщающее занятие -2ч.

Защита творческих работ

Учебно –тематический план

( 1 час в неделю, всего 34 часа в год; 6 практических и 7 лабораторных работ; 2 зачета)

Приложение к рабочей программе

Календарно-тематическое планирование

Литература и средства обучения

1. Биофизика на уроках физики. Ц.Б. Кац : М, Просвещение

2. Электрические явления в природе. А.И.Семке. Физика ( «ПС»)

3. Новости науки. Физика («ПС»)

4. Практические работы по физике с экологическим содержанием. А.И.Семке. Библиотечка «ПС», серия «Физика», №22.

5. Познай самого себя: практические работы и экспериментальные мини-проекты: измерение параметров человека. Библиотечка «ПС», серия «Физика», №26.

6. Факультативный курс физики 11 класс. О.Ф.Кабардин, В.А.Орлов, Н.И.Шефер.

7. Колебания и волны в курсе физики средней школы. В.П.Орехов.

8. Световые явления вокруг нас (книга для внеклассного чтения 8-11кл) Б.Ф. Билимович

9. Сборник программ элективных курсов

10. Интернет - ресурсы