Влияние магнитного поля Земли на живые организмы
план-конспект занятия по биологии (7, 8 класс)

Внеклассное занятие по физике и биологии «Влияние магнитного поля Земли на живые организмы»

Учитель физики Баршуева Екатерина Георгиевна

Учитель биологии Халбанова Наталья Николаевна

Предмет (направленность): физика, биология

Класс: 7, 8.

Возраст детей: 13-14 лет.

Место проведения: кабинет физики.

УМК:

1. Перышкин А.В. Физика. 7-8 класс. учебник для общеобразовательных учреждений 7-е изд., стер. – М.:ООО Дрофа, #1089;.:ил.);
2. Сонин Н.Н. Биология 7-8 класс, учебник для общеобразовательных учреждений 7-е изд., стер. – М.:ООО Дрофа, #1089;.:ил.);

Тип урока: урок-игра, урок-практикум.

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: индивидуальная, групповая.

Образовательная цель урока: формирование понятия о магнитном поле Земли, их свойствах и характеристиках, выяснения влияния магнитного поля Земли, магнитов на живые организмы, применение магнитов в быту и технике

Задачи урока:
Обучающая: Сформировать знание условий, при которых магнитное поле Земли оказывает на живые организмы.
Развивающая: способствовать развитию умения применять знания в новой ситуации; логически излагать свои мысли; продолжить развитие мышления, творческих и исследовательских способностей. формирование навыков самостоятельной работы, умения сравнивать,.
Воспитывающая: Продолжить формирование познавательного интереса к предмету «Физика», положительной мотивации к учению; сознательной трудовой дисциплины, коммуникативных умений, патриотическое воспитание
Основные понятия темы: Магнитное поле, магнитное поле Земли, магнитная аномалия, магнитная буря. Влияние магнитного поля Земли на живые организмы.

Цель по развитию учащихся: подготовка учащихся, овладевших следующими видами деятельности: изучения магнитных полюсов земли, использование лабораторного оборудования: компаса, магнита, умениями делать выводы на основании наблюдений, находить информацию, анализировать, сортировать, отбирать нужное, умениями аргументированно защищать свое мнение, умениями выбирать уровень обучения в соответствии с личными возможностями и интересами.

Урок должен воспитывать любовь и внимание к окружающему миру.

Дидактические цели:

• формирование физической грамотности;
• формирование навыков проведения эксперимента;
• формирование критического мышления;
• формирование навыков работы группах.

Методические задачи:

- научить обрабатывать и обобщать полученную информацию в результате проведённых опытов и экспериментов;

- способствовать развитию познавательного интереса к физике и окружающему миру.

Решаемые проблемы.

• Магнитное поле Земли, магнитная аномалия, магнитная буря.
• Практическое применение знаний об использовании магнитов.

Технологии: опережающего обучения, развития критического мышления, здоровьесберегающие, информационно-коммуникационные, педагогики сотрудничества, групповые.

Методы обучения:

Показательно – иллюстративные с применением мультимедийных технологий:

словесный — беседа;

наглядный — видеоурок, видеодемонстрация.

контролирующий — эксперимент.

Необходимое техническое оборудование: ноутбук, компьютер с программой Microsoft Office PowerPoint, мультимедийный проектор, колонки, экран, маршрутный лист, презентации к уроку «Влияние магнитное поле Земли на живые организмы». раздаточный материал.

Приборы и материалы:.
дугообразный, полосовой магниты, компас, разные тела (резина, проволока, гвоздь, деревянный брусок, карта, флэшка, игрушки, телефон), железные опилки, картон,

Междисциплинарные связи: биология, география, астрономия, химия.

Продолжительность урока: 40 мин.

Планируемые результаты УУД.

• Предметные УУД.

• Общие предметные.

создать условия для изучения темы «Влияния магнитного поля земли на живые организмы». Знание о природе важнейших физических явление окружающего мира, уметь кратко и чётко отвечать на вопросы по закреплению материала.

• Метапредметные УУД.

• Коммуникативные:

создать условия для овладения универсальными учебными действиями: смысловое чтение, при котором происходят процессы постижения учеником ценностно-смыслового содержания текста, воспринимать, перерабатывать, предъявлять информацию в словесной, образной и символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, экспериментальными навыками, постановке целей, развивать монологическую и диалогическую речь, умение выражать свои мысли с достаточной полнотой и точностью.
уметь планировать учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками, работать в группах, корректировать и оценивать действия сверстников.

Регулятивные:

выделять и осознавать учащимся то, что уже усвоено в курсе физики, биологии и что ещё подлежит усвоению, оценивать качество и уровень усвоения материала;

• Познавательные:

уметь анализировать и синтезировать знания, выводить следствия, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическую цепь рассуждений, выдвигать и обосновывать гипотезы;

усваивать алгоритм деятельности, анализировать полученные результаты.

• Личностные УУД.

Формировать познавательный интерес, творческие способности и практические умения, самостоятельность в приобретении новых знаний, ценностное отношение друг к другу, к учителю.

Использовать экспериментальный метод исследования при изучении магнитного поля Земли; принимать решения и обосновывать их, самостоятельно оценивать результаты своих действий, развивать инициативу; адекватно реагировать на трудности и не боятся сделать ошибку.

План урока:

1. Организационный этап – 1–2 мин.
2. Актуализация знаний - физический эксперимент – 2 мин
3. Целеполагание - просмотр видео «северное сияние». Объявление темы занятия - 3 мин
4. Решение физических качественных и экспериментальных задач– 10 мин.
5. Показ фильма «Курская дуга» -3 мин
6. Решение биологических качественных и экспериментальных задач– 15 мин.
7. Рефлексия – 2 мин
8. Итоги урока – 1 мин.

I. Организационный этап.

Учитель. Здравствуйте, ребята! Здравствуйте, уважаемые гости!

Начинаем наше занятие. Ребята, сегодня нам предстоит выполнить очень большую работу. Поэтому вам надо быть внимательными, работать быстро, не отвлекаться и помогать друг другу, если это будет необходимо.

Нам нужны две команды. Участники игры разбиваются на две команды.
Правила игры следующие:
Для начала дайте название вашей команды. И выберите своего капитана.
Игра проводится в семь туров по станциям. Та команда, которая наберет больше всего баллов, станет победителем в этой игре.
Для того чтобы успешно пройти все испытания, вам потребуются все ваши знания по физики. Ваше логическое рассуждения и смекалка, которые вам помогут выиграть.
Команды – участники рассаживаются на свои места. Итак, начнем.

Мы желаем вам удачи, и, надеемся, что полученные сегодня на уроке знания, обязательно пригодятся вам в жизни.

II. Актуализация знаний Станция физическая

Урок начнём с не очень трудной экспериментальной задачи.

1) На столах перед вами стоят чашки с водой, на дне которых лежат скрепки. Как вынуть скрепки, не намочив ни рук, ни инструментов?

Подумайте. Сделайте предположение как это можно сделать. Проделайте эксперимент. Каким прибором вы воспользовались?

(Магнитом)

3. Формирование новых знаний.

Постановка учебной проблемы.

Просмотр фрагмента видео «Северное сияние».

Учитель: о чем мы будем говорить на уроке?( о магнитах, их свойствах, о магнитном поле Земли).

Сообщение темы занятий и целей урока.

Станция географическая

Текст

Наш земной шар – это огромный космический магнит. Впервые эту мысль высказал английский физик Уильям Гильберт. Он изготовил шарообразный магнит и исследовал его с помощью маленькой магнитной стрелки. Магнитное поле Земли обусловлено внутренним ядром планеты, состоящим в основном из железа и никеля. Это ядро находится под мантией земли и имеет температуру около 5700 градусов Цельсия. Расплавленные слои ядра Земли находятся в постоянном движении. В результате этого в нем возникают магнитные поля, формирующие в конечном итоге магнитное поле Земли. Магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном направлении, то есть вдоль его магнитных линий. На этом и основано применение компаса. Как и обычный магнит, земной шар имеет два магнитных полюса: северный и южный. Так как разноименные полюсы магнитов притягиваются, то северный полюс магнитной стрелки указывает направление на Южный магнитный полюс Земли. Этот полюс удален от Северного географического полюса примерно на 2100 км. Северный магнитный полюс находится вблизи Южного географического полюса. Таким образом, магнитные полюсы Земли не совпадают с ее географическими полюсами. Это приводит к тому, что направление стрелки компаса не совпадает с направлением географического меридиана, и она лишь приблизительно показывает направление на север.

Прочитайте текст и ответьте на вопросы:

1. Сколько полюсов у магнита?

#1040;нглийский ученый В. Гильберт назвал земной шар – большим магнитом. Можно ли с ним согласиться?

#1057;овпадают ли географические полюса Земли и магнитные?

#1044;ля чего служит компас?

1. Определите с помощью компаса географические полюса и укажите где северный и южный полюса.
2. Покажите на глобусе магнитные полюса Земли с помощью канцелярских кнопок.

Станция историческая

Опыт возьмите дугообразный магнит. Проведите над ней компасом. Что вы наблюдаете? Как называется вот это явление?

Магнитные аномалии.

На поверхности Земли имеются территории, где ее собственное магнитное поле сильно искажено магнитным полем железных руд, залегающих на небольшой глубине. Такие области называются областями магнитной аномалии. Одна из таких территорий – Курская магнитная аномалия.

Показ фильма «Курская дуга». По иронии судьбы, летом 1943 году, 5 июля, на местах крупнейшей залежи железной руды столкнулись две армии. Битва на Курской дуге не только переломила ход Великой Отечественной, но и вошла в летопись нашей страны как самое большое танковое сражение. Эта битва длилась 49 дней, победа 23 августа 1943 года показала Германии силу Красной армии. Сейчас посмотрите хронику этих событий.

Есть у нас в Ольхонском районе залежи железной руды? Что доказывает, что у нас в районе нашего села в древние времена занимались выплавкой железа и созданием железных предметов? (В Баруун-Хале в 1997 году в приустьевой части пади Барун-Хал северо-западнее пос.Черноруд был открыт памятник древней металлургии железа печь. Возраст печи составляет 1750-2180лет назад).

Показать железную руду из коллекции, шлак красной руды, найденных в нашей местности.

Станция астрономическая

Видео солнечная активность. Магнитные бури

С поверхности Солнца в мировое пространство выбрасываются потоки частиц: электронов и протонов. Они летят во всех направлениях, в том числе и к Земле. Магнитное поле, создаваемое этими частицами, изменяет магнитное поле Земли и вызывает магнитную бурю.

При вторжении частиц солнечного ветра в магнитное поле Земли , происходит нагрев атмосферы, усиление ионизации её верхних слоёв, возникновение электромагнитных шумов. При этом возникают помехи в радиосигналах, скачки напряжения, которые могут вывести из строя электрооборудование. Значит, магнитные бури причиняют серьезный вред: они оказывают сильное влияние на радиосвязь, на линии электросвязи, многие измерительные приборы показывают неверные результаты.

Результатом взаимодействия солнечного ветра с магнитным полем Земли является полярное сияние. Вторгаясь в земную атмосферу, частицы солнечного ветра направляются магнитным полем Земли к полюсам планеты. В районах полюсов частицы, сталкиваясь с атомами и молекулами атмосферного воздуха, ионизируют и возбуждают их, в результате чего возникает изумительной красоты свечение, которое называют полярным сиянием. Магнитное поле Земли отклоняет от планеты солнечный ветер и не даёт ему бомбардировать атмосферу. Он действует на мир аналогично радиоактивному излучению и пропади магнитное поле Земли на долгий срок, то уровень радиации на поверхности планеты станет смертельно опасным для большинства организмов, но в долгосрочной перспективе жизнь могла бы приспособиться. При взаимодействии заряженных частиц с магнитным полем Земли наблюдается их отклонение от первоначального направления в районы магнитных полюсов. В этих регионах Земли частицы влетают в верхние слои атмосферы, вызывая их ионизацию. Это приводит к возникновению красивейших явлений природы – полярных сияний.

#1050;ак вы думаете, зачем Земле магнитное поле?

(Ответ: Земное магнитное поле надежно защищает поверхность Земли от космического излучения, действие которого на живые организмы разрушительно. Не будь у Земли магнитного поля, защищающего ее от солнечной радиации, наша планета превратилась бы в выжженную пустыню, а живые существа погибли бы)

8. Почему возникает полярное сияние на севере? (Вдоль линии магнитного поля южного полюса заряженные частицы проникают вглубь атмосферы земли и бомбардируют атомы воздуха, вызывая их ионизацию.)

Слайд 11 . Что отражено на слайде?

Магнитные бури оказывают сильное влияние на все живое на Земле. Магнитные бури вносят разлад в работу сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной системы, а также изменяют вязкость крови.

Станция ботаническая

Влияет ли магнитное поле Земли на растения?

Растения же по-разному реагируют на изменения магнитного поля: с увеличением магнитного поля у ячменя и кукурузы рост приостанавливается, а у огурцов наоборот – увеличивается. Семенам растений, в свою очередь, помогает быстрее прорастать. Было показано, что в магнитном поле Земли ориентируются даже водоросли. Если использовать для орошения растений омагниченную воду, то их рост значительно улучшится.

«Омагниченная вода» - вода, проходя через мощное магнитное поле, изменяет свои физические свойства. При прохождении через магнитное поле, только на молекулярном уровне: ионы минеральных солей выстраиваются в микрокристаллы, а макромолекулы воды разбиваются на меньшие по размеру и т.д. При этом отдельные молекулы воды, оказываются более сильно поляризованы (то есть активнее) чем макромолекулы, поэтому часть минеральных солей выделяются из раствора и образуют в нем «мелкодисперсную взвесь». Именно вследствие этого, «омагниченная» вода и обладает особыми свойствами по сравнению с водой из-под крана.

Ребята! Я предлагаю вам самим сделать омагниченную воду и полить рассаду растения – томата.

Задание: На столах стаканы, магниты, вода, рассада, железные опилки.

1. Возьмите 1 стакан с водой, засыпьте железные опилки

2. Проведите по стенке стакана магнитом, так как бы перемешивая опилки магнитом

3. Несколько раз повторите это действие

4. Этой водой полейте рассаду.

5. Отметьте рассаду, политую омагниченной водой маркером

В дальнейшем учениками 7 класса до конца учебного года на уроках биологии будем наблюдать за ростом растений, политых омагниченной и простой водой.

Станция зоологическая

Как влияет магнитное поле Земли на животных?

Магнитное поле оказывает большое влияние на жизнь всей биосферы в целом. Почти любая живность реагирует даже на самое мизерное изменение магнитного поля. Примером тому является ящерица, на голову которой наложили на недолгий промежуток времени магнит. Она в свою очередь впала в состояние, схожее с наркозным.

Ориентиром для перелетных птиц также служит магнитное поле Земли. Недавно ученые узнали, что у птиц в области глаз располагается маленький магнитный «компас» – крохотное тканевое поле, в котором расположены кристаллы магнетита, обладающие способностью намагничиваться в магнитном поле.

Задание: Найдите и покажите на чучелах птиц этот маленький магнитный компас.

Станция антропогенная

Как влияет магнитное поле Земли на человека? Слайд 18

На столах находятся предметы, выберите те, где имеется магнит.

Исследования показали, что реакция организма человека на магнитные бури зависит от его возраста, пола и реактивности нервной системы, состояния здоровья. У людей пожилого возраста в эти дни учащается пульс и повышается артериальное давление. Магнитные бури вносят разлад в работу сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной системы, а также изменяют вязкость крови..

Было отмечено также, что мужчины более подвержены воздействию магнитных бурь, чем женщины. В магнитоактивные дни инфаркты миокарда случаются на 4,5% чаще, чем в магнитоспокойные дни. Известно, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды, электрические токи, магниты. В биологических системах, в том числе в организме человека, существуют упорядоченные движения электрических зарядов (электронов и ионов), определяющие все основные процессы жизнедеятельности клеток. Кроме токов и зарядов, в живом организме имеются маленькие “магнитики”; это – молекулы различных веществ, прежде всего молекулы воды. Известно, что магниты взаимодействуют. Именно поэтому меняющееся магнитное поле вызывает переориентацию маленьких “магнитиков” в организме, располагая их иначе, чем прежде. Отклоняясь от обычного направления, они перестают нормально выполнять свои функции, отчего начинает страдать весь организм. В организме человека возникают дополнительно к существующим в нём биотокам иные электрические токи, что ещё больше нарушает его нормальную жизнедеятельность. Органы и системы организма по разному реагируют на действие магнитного поля. Избирательность ответной реакции организма зависит от электрических и магнитных свойств тканей, их различия в микроциркуляции, интенсивности метаболизма и состояния нейрогуморальной циркуляции. По степени чувствительности различных систем организма к магнитному полю первое место занимает нервная, затем эндокринная системы, органы чувств, сердечнососудистая, кровь, мышечная, пищеварительная, выделительная, дыхательная и костная системы.

Изменение магнитного поля Земли является причиной многих заболеваний, которые лечатся другими способами, что требует особого внимания специалистов и лечащих врачей. Так называемые магнитные бури, в которых принимают участие Солнце, солнечный ветер, а также магнитное поле Земли создают много проблем и являются причиной ненормального поведения человека, в том числе и криминального, а также тяжелейших заболеваний: инсультов мозга, инфарктов миокарда, психических расстройств, ДТП и другого криминального и суицидального поведения, о чем пойдёт речь ниже.

На какие органы человека влияет магнитное поле?

Прочитайте и ответьте на вопрос

На какие органы человека влияет магнитное поле?

Магнитное поле Земли - фактор воздействия среды обитания на человека и живых существ. Действия геомагнетизма на здоровье человека может быть благоприятным и неблагоприятным в зависимости от силы воздействия.

И нервы, и головной мозг - очень чувствительные "приёмники" и реагируют с большой быстротой.

Нет никого, кто был бы свободен от воздействия геомагнитного поля.

Магнитотерапия – прибор Алмаг

Японский врач – исследователь Киочи Накагава обратил внимание в середине ХХ века на то, что дефицит магнитного поля Земли является причиной многочисленных заболеваний, которые он объединил общим названием синдром дефицита магнитного поля Земли. Накагава, а также другие ученые поддержали это открытие и предложили проводить коррекцию магнитного поля при его дефиците, при помощи магнитотерапии, что позволило проводить профилактику и лечение многих заболеваний при помощи компенсации недостающего магнитного поля. Резкое усиление магнитного поля при магнитной буре или геомагнитной зоне всегда отрицательно сказывается на самочувствии человека. Однако, отсутствие или ослабление магнитного поля является для организма критической ситуацией. Дополнительным фактором риска является электромагнитный смог (создаваемый компьютерными дисплеями, электробытовыми приборами, TV и другими) уменьшают воздействие на наш организм геомагнитного поля Земли.

А.Л. Чижевский считал, что физика может помочь оградить человека от такого рода вредных влияний природной среды. По его мнению, в роли спасителя выступает металл. Ученый предлагал помещать больных на период магнитных бурь в экранированные металлом палаты. В реальных же условиях люди в периоды магнитных бурь остаются незащищёнными. Поэтому большое значение имеют заблаговременные прогнозы магнитоактивных дней: люди могут заранее принять лекарства.

За многие годы эволюции организмы человека и животных адаптировались к существованию магнитного поля Земли и его некоторым колебаниям. Так, в нём есть электромагнитный “регулятор”.

Электромагнитные свойства крови имеют существенное значение для её движения; если бы кровь не обладала этими свойствами, то нагрузка на сердце значительно бы возросла, и оно должно было бы иметь большие размеры.

Итоги занятия подсчитайте баллы

Рефлексия

Что ребята вам больше запомнилось?

Что надо делать во время магнитных бурь?

Раздача буклетов о влиянии магнитных бурь.