Программа элективного курса "Физика и Экология"
элективный курс по физике (10 класс) на тему

Программа элективного курса.

 Физика и экология.

Не привыкайте к чудесам,-

Дивитесь им, дивитесь!

Не привыкайте к небесам,

Глазами к ним тянитесь.

Приглядывайтесь к облакам,

Прислушивайтесь к птицам,

Прикладывайтесь к родникам,-

Ничто не повторится.

За мигом миг, за шагом шаг

Впадайте в изумленье.

Все будет так – и все не так

Через одно мгновенье.

                                В.Шефнер.

Пояснительная записка.

  Лет 10-15 назад слово «экология» употреблялось не часто. А теперь его знают все. И хотя перед человечеством стоит множество нерешенных проблем, экологические – одни из важнейших. Ежедневно мы слышим предостережения об экологической опасности и призывы к спасению и защите природы. Но они останутся словами, если каждый человек не осознает главного: человечество стоит  на пороге экологической катастрофы. Здесь нет преувеличения. Вдумайтесь в цифры: наша огромная и, как мы привыкли думать, более или менее развитая страна занимает 45-е место в мире по продолжительности жизни, 36-е место по уровню детской смертности и первые места по загрязнению атмосферы, водоемов, содержанию вредных химических веществ в почве и продуктах сельского хозяйства. Все чаще в питьевой воде и пищевых продуктах обнаруживаются вредные для здоровья примеси: остатки лекарственных препаратов и гормонов, тяжелые металлы, пестициды.

Около 20% населения нашей страны проживает в зонах экологического бедствия, а еще 35-40% - в экологически неблагополучных условиях. Отравленные атмосфера, вода, воздух, продукты оборачиваются утратой здоровья людей.

Жизнь на земле зависит от состояния атмосферы. Воздух необходим всем аэробным организмам. Когда хотят подчеркнуть необходимость чего-либо, говорят: «нужен, как воздух». Если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды – несколько суток, то смерть от удушья наступает через 4-5 минут. Кроме того, атмосфера защищает живые организмы от вредного воздействия космических излучений и резких колебаний температуры.

Воспитание человека, способного жить в гармонии с природой, - важнейшая задача школы. Учащиеся должны осознать мысль о том, что законы природы познаются не только с целью их применения на благо людей, но и для того, чтобы человек не нарушал гармонии окружающего его мира.

Объем спецкурса составляет 26 часов. Из них:

• Лекционных – 10 часов;
• Семинарских занятий – 10 часов;
• Практических занятий – 3 часа;
• Резервное время – 3 часа.

В объеме спецкурса 3 конференции: каждая по 2 часа.

Программа курса охватывает три темы: тепловые двигатели и экология; электричество и экология; вода и экология. 

Курс построен с опорой на знания и умения учащихся, приобретенные при изучении физики, дает возможность более глубоко проникнуть в проблемы экологии.

Основные цели курса – сформировать у детей ответственное отношение к окружающей среде, воспитать личность, готовую к практической деятельности, к пропаганде экологических идей, к защите и улучшению окружающей среды;

Развивать познавательную активность и самостоятельность, стремление к саморазвитию и самосовершенствованию.

Задачи данного курса: 

• Создание условий по самоопределению учащихся при выборе профиля;
• Привлечение внимания учащихся к проблеме загрязнения атмосферы;
• Реализация межпредметных экологических связей;
• Формирование активной позиции школьников по вопросам защиты окружающей среды;
• Выявление путей решения проблемы;
• Формирование навыков исследовательской работы.

Основное содержание курса.

1. Введение  (3 ч.).

По – гречески «экос» - дом, «логос» - наука. Экология – наука о доме, о месте жительства. Дом этот очень большой: вся Земля является домом для существ, на ней живущих. Глобальные проблемы экологии:

• Истощение природных ресурсов;
• Глобальное потепление климата (парниковый эффект);
• Истончение озонового слоя;
• Проблема чистой пресной воды;
• Кислотные осадки;
• Экологическая катастрофа мирового океана;
• Проблема утилизации отходов; и т.д.

2. Тепловые двигатели и экология (8 ч).

Тепловой двигатель. Двигатель внутреннего сгорания. Бензиновые двигатели. Дизельные двигатели. Газовая турбина.  Паровая турбина. Автомобили и экология.

3. Электричество и экология (6 ч).

Приручение энергии. Виды электростанций: ГЭС, АЭС, ВЭС, ПЭС, ТЭС, ТЭЦ и т.д. Линия электропередачи. Электродвигатель. Электрические сети и системы. Новые источники энергии. Альтернативные источники энергии. Электричество и экология.

4. Вода и экология (6 ч).

     Проблема чистой пресной воды. Вода – основа всех жизненных процессов. Вода – единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле – фотосинтезе. Вода – самое распространенное на Земле вещество. Вода – термостабилизатор и терморегулятор. Вода – реагент. Байкал –самый большой (содержит 1/5 часть всех мировых запасов пресных вод) и самый чистый водоем не только в России, но и на Земле.

5. Резервное время (3 ч).

Тематическое поурочное планирование.

I.          Введение (3 ч).

1. Экология – как наука – 1 ч.
2. Связь физики с экологией – 1ч.
3. Глобальные проблемы экологии – 1 ч.

2. Тепловые двигатели и экология (8 ч.)

                 4/1.  Тепловой двигатель – 1ч.

                 5/2.  Двигатель внутреннего сгорания – 1ч.

                 6/3.  Бензиновые и дизельные двигатели – 1ч.

                 7/4.  Газовая и паровая турбины – 1ч.

                 8,9/5,6.  История автомобилестроения – 2ч.

                 10,11/7,8.  Автомобиль и экология. – 2ч. – конференция.

3. Электричество и экология  (6ч).

12/1.  Приручение энергии. Виды электростанций. – 1ч.

13/2.  Электродвигатель. Электрические сети и системы. – 1ч.

14/3.  Новые источники энергии. – 1ч.

15/4.  Альтернативные источники энергии. – 1ч.

16,17/5,6.  Электричество и экология – 2ч. – конференция.

IV.      Вода и экология  ( 6ч).

18/1.   Проблема чистой пресной воды.  – 1ч.

19/2.  Вода – основа всех жизненных процессов. Вода – единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле – фотосинтезе. Вода – самое распространенное на Земле вещество. – 1ч.

20/3.  Вода – термостабилизатор и терморегулятор. Вода – реагент. – 1ч.

21/4. Байкал – самый большой (содержит 1/5 часть всех мировых запасов пресных вод) и самый чистый водоем не только в России, но и на Земле.  – 1ч.

22,23/5,6.  Вода и экология. – 2ч.  – конференция.

V.        Резервное время   (3ч).

Примерные темы рефератов

1. Электрификация и охрана природы.
2. Экологическое состояние нашей планеты.
3. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды.
4. Экологически чистые источники энергии – энергия Солнца, ветра, геотермальная энергия, энергия приливов и т.д.
5. Загрязнение атмосферы и природных вод.
6. Акустическое загрязнение окружающей среды.
7. Электромагнитное загрязнение окружающей среды.
8. Физические принципы действия очистных сооружений.
9. Транспорт и окружающая среда.
10. АЭС и экология.
11. Уникальное явление природы – Байкал.
12. Экологические проблемы озера Байкал, в связи потока туристов в летнее время.

И т.д.

Темы практических работ

1. Физические методы очистки воды.    Местные источники загрязнения: несанкционированная свалка мусора на территории населенного пункта д.Алагуй, вблизи источника воды – речки; загрязнение в местах купания детей – пляжи. Очистные сооружения. Проблема очистки сточных вод.
2. Шум и борьба с ними.      Роль зеленых насаждений, работа с шумометром, использование таблицы допустимых норм шума (определить источник шума в классе, в своем доме, на улице).

Можно предложить следующий ход работы: выбрать участок дороги (можно вблизи своего дома) и подсчитать количество проехавших через него автомобилей в течение определенного времени.

С помощью шумомера апределить шумовой показатель каждого вида транспорта возле дома. Затем вычислить общее шумовое загрязнение.

Сделать выводы и внести свои предложения по уменьшению шумового загрязнения.

       3.  Борьба за чистоту воздуха.    Источники загрязнения. Системы контроля воздуха.       Физико-химические способы уменьшения вредных выбросов.

Набор дидактических материалов

• Предложите несколько альтернативных видов энергетических установок. Ответ поясните характеристиками и по возможности с иллюстрациями.

• Предложите несколько проектов экологически чистых энергетических установок, работающих на возобновимых источниках энергии. Ответ поясните рисунками.

• Почему ветровые и солнечные электростанции не получили широкого распространения не только в нашей стране, но и во всем мире?

Ответ. Ветровые и солнечные электростанции маломощны и работают нестабильно, зависят от силы ветра, солнечные «работают» только в солнечную погоду.

• Каковы экологически нежелательные факторы ГЭС?

Ответ. Уже на стадии возведения гидротехнических сооружений загрязняется место строительства;  затопление огромных территорий под водохранилища;   местное повышение воды влияет на грунтовые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию местности, эрозии берегов и возникновению оползней;   изменяется микроклимат, как следствие, изменяются условия существования флоры и фауны;  вода в хранилищах застаивается, ее течение замедляется, что приводит к замедлению водообмена и ухудшению самоочищения, а также сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки.

• Почему заводские трубы делают как можно более высокими?

Ответ. Чтобы выбросы не конденсировались вблизи поверхности земли, отравляя воздух.

• Почему атомные и тепловые электростанции нельзя размещать вблизи друг от друга?

Ответ.  Образуются кислотные дожди при взаимодействии водяного пара, выделяемого АЭС с выбросами в атмосферу тепловых станций.

• Влажность воздуха в комнате составляет 50% - 70%, а температура 180. найдите количество водяного пара, содержащегося в комнате, если его размеры составляют 5 х 4 х 2,8.

И т.д.

Темы компьютерных презентаций

• Автомобиль и экология.
• Виды электростанций.
• Новые источники энергии.
• Альтернативные источники энергии.
• Славное море – священный Байкал.

 Литература.

• Газета «Физика», журналы «Физика в школе», «Квант»

• Из материалов фестиваля педагогических идей «Открытый урок».
• Энциклопедия для детей. Аванта +. Техника.
• Энциклопедия для детей. Аванта +. Экология.
• Физика и экология. 7-11 классы. Сост. Г.А.Фадеева, В.А.Попова. Волгоград: Учитель, 2005.
• В.М.Боярский. География Иркутской области.  Иркутск. 2000.
• О.Гусев. На очарованном берегу. М. «Советская Россия». 1990.
• Журналы. Время странствий. 2004.
• Материалы Международной образовательной программы SPARE.