Методическая разработка урока физики в 9 классе: "БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ"
методическая разработка по физике (9 класс)

Отдел образования Администрации Фроловского муниципального района Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Зеленовская средняя школа»

Методическая разработка урока физики в 9 классе:

"БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ"

Подготовила:

учитель физики МОУ «Зеленовская СШ»

Тарадеева Татьяна Анатольевна

п. Пригородный, 2023 г.

Тема: «Биологическое действие радиации».

Тип занятия (урока): урок объяснения нового материала.

Продолжительность: 40 минут

Цели: Закрепить знания учащихся о явлении радиоактивности; ввести физические понятия «поглощенная доза излучения» , « коэффициент качества», «эквивалентная доза»; вывести единицы измерения поглощенной дозы излучения, эквивалентной дозы излучения. Познакомиться с  действием радиоактивного излучения на живые организмы.

Задачи:

1. Повторить понятие радиоактивности.
2. Познакомиться с  влиянием радиоактивного излучения на живые организмы.
3. Рассмотреть физические характеристики, с помощью которых можно оценить степень воздействия радиации на организм человека.
4. Познакомиться со способами защиты от радиации.

Оборудование: мультимедийный проектор, листы с заданиями для дидактической игры «Авария на АЭС», презентация к уроку, сообщение учащегося.

Методы и приемы обучения: объяснение, беседа, работа с учебником, фронтальный опрос, дидактическая игра, работа в парах, групповая работа, сообщение.

Планируемые образовательные и воспитательные результаты:

         Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о биологическом действии радиации и способах защиты от радиации: анализировать и отбирать информацию с использованием дополнительного материала; уметь выражать свои мысли и высказывать их.

         Личностные: сформировать познавательный интерес и творческую инициативу, самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений по изучению биологического действия радиации и способов защиты от нее; сформировать ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения; уметь принимать решения и обосновывать их, оценивать результаты своих действий, проявлять инициативу.

     Общие предметные: уметь докладывать о результатах теоретических исследований о биологическом действии радиации и способах защиты от нее; кратко и четко отвечать на вопросы.

Частные предметные: называть физические величины: поглощенная доза излучения, коэффициент качества, эквивалентная доза; слушать доклад о полезном действии радиоактивных излучений; применять полученные знания в повседневной жизни.

Способы контроля и оценивания: фронтальный, групповой, индивидуальный методы контроля.

Ход урока.

1. Организационный момент.
2. Актуализация знаний.

       - Что такое радиоактивность?

(Радиоактивность – способность некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению.)

            - Какие виды радиоактивного излучения вам известны?

      (альфа, бета, гамма)

     - Урок мне хотелось бы начать с отрывка из стихотворения В. Кочеткова «В Чернобыле»:

Только раз увидать удалось,

Как выходит из мглы

На песок отдаленного берега

Без единой шерстинки,

Словно начисто выбритый лось.

     - Как эти стихи связаны с понятием радиоактивности?

     (ответы учащихся)

       Исходя из ответов учащихся, формулируем тему урока «Биологическое действие радиации».

3. Постановка цели и задач.
4. Объяснение.

- Эпиграфом к уроку служат слова эколога,  член-корр. РАН А. Яблокова: «С позиции экологической безопасности страны радиационное загрязнение – одна из самых главных угроз. Возможно, мы преувеличиваем эту угрозу, но только один Чернобыль полностью оправдывает эту нашу тревогу»  (Слайд 1)  

- Что  происходит с живыми организмами при попадании в них радиоактивных частиц?

- К чему это приводит?

- Какие органы страдают больше всего или радиация равномерно распределяется по всему организму?

       Радиоактивное излучение губительно  действует на живые клетки. Механизм этого действия связан с ионизацией атомов и диссоциацией молекул внутри клеток при быстром прохождении заряженных частиц. Особенно чувствительны к воздействию  излучений клетки, находящиеся в состоянии быстрого роста и размножения. Другими словами, каждый орган и ткань имеют определенный коэффициент радиационного риска (для легких, например, он равен 0,12, а для щитовидной железы – 0,03)

   В организме человека и животных радиоактивные излучения вызывают функциональные изменения. Если человек подвергается систематическому воздействию даже очень малой дозы излучений или в его организме откладываются радиоактивные вещества, то может развиться хроническая лучевая болезнь. Чрезмерно большие дозы радиации могут привести к смерти.

      Итак, радиоактивные излучения могут оказывать сильное поражающее действие на все живые существа. Даже малые дозы облучения могут привести к повреждению клеток. Чем больше энергии получает человек от действующего на него потока частиц и чем меньше при этом масса человека, тем к более серьезным нарушениям в его организме это приведет. Энергия ионизирующего излучения, поглощенная облучаемым веществом (в частности, тканями организма) и рассчитанная на единицу массы, называется поглощенной дозой излучения : D = E/m

Единица в СИ: 1 Гр= 1 Дж/1кг.

Естественный фон окружающей среды за год - 0,002 Гр;  

Предельно допустимая поглощенной дозы излучения в год -  0,005 Гр;

Смертельная поглощенная доза излучения -3-10 Гр(за короткое время).

(Слайд 2)

    При одинаковой поглощенной дозе разные виды излучений вызывают разные по величине биологические эффекты.

     Для достоверной оценки тяжести последствий ионизирующих излучений, необходимо учитывать, что при одинаковой поглощенной дозе разные виды излучений вызывают разные по величине биологические эффекты.

   В связи с этим вводят еще одну характеристику коэффициента качества. Коэффициент качества K показывает, во сколько раз радиационная опасность от воздействия на живой организм данного вида излучения больше, чем от воздействия гамма-излучения (при одинаковых поглощенных дозах).

Проанализируйте таблицу с различными значениями коэффициент качества.

(На доске заранее записаны  значения коэффициента качества для разных видов излучений)

Какое излучение самое опасное?

          Для оценки биологических эффектов была введена эквивалентная доза:                                             Н = D*K

Единица измерения в СИ: 1Зв (Зиверт)

         Поглощенная и эквивалентная дозы зависят от времени облучения, при прочих равных условиях эти дозы тем больше, чем больше время облучения.

В качестве доказательства учащимся приводиться цитата из статьи «Весна в Чернобыле», опубликованная в газете «Вперед» от 26.04.2023

Следует знать способы защиты от радиации.

(Работа в группах с учебником. Затем слушаем ответы учащихся о способах защиты от пагубного воздействия альфа, бета и гамма-излучений).

               Таким образом, основными методами защиты от внешнего облучения являются: выход из зоны повышенной радиации, сокращение времени пребывания в зоне, использование преград из поглощающих материалов:

•  защита расстоянием;
• защита экранированием;
• защита временем.  (Слайд 3)

5. Закрепление.  

1)   Получив определенные знания о воздействии радиоактивного излучения на живые организмы и о способах защиты от вредных последствий, проведем  имитационную игру по ТБ «Авария на атомной электростанции».

  Ситуация

Ночью один из дежурных инженеров на АЭС заметил на мониторе, что коэффициент размножения нейтронов в ядерном реакторе первого блока АЭС начал резко возрастать. Возникла аварийная ситуация. Для ликвидации аварии предлагаются 10 мероприятий.

Правила игры

1. Три мероприятия из предложенных десяти надо вычеркнуть. Для этого в колонке «Я» поставьте цифру «О» напротив того мероприятия, которого, по вашему мнению, не должно быть.
2. В колонке «Я» напротив каждого мероприятия поставьте цифру (от 1 до 7) по степени важности или как бы вы поступили в данной ситуации.

З. Сравните свой результат с эталоном.

4. Посчитайте штраф (разность «Я» и «Эталон» в каждой строке). Найдите сумму штрафных баллов.

Вывод: если штраф до 20 баллов — выжили; 20— 25 баллов возможны  жертвы; более 25 баллов все жертвы аварии.

- Какие общие рекомендации вы дали бы для предотвращения таких ситуаций?

  (ответы учащихся)

      Вывод: Чтобы аварии на АЭС не случилось в действительности, необходимы грамотные специалисты и исчерпывающие знания о ядерном реакторе (его устройстве и работе), о цепной ядерной реакции и о технике безопасности при работе на АЭС.

2) Однако радиоактивные излучения в малых дозах человек использует с пользой для себя.

(Сообщение учащегося)

          Использование меченых атомов позволяет провести диагностику многих заболеваний, с помощью радиоактивного изотопа йода диагностируют заболевания щитовидной железы на ранней стадии, раковые новообразования сначала облучают радиоактивным кобальтом, а затем уже удаляют больные ткани, заболевания легких распознают на ранней стадии благодаря флюорографии, моментальному рентгеновскому снимку.

           По количеству радиоактивного изотопа углерода и органических остатков ( дерево, угли из костра, кости животных) археологи достаточно точно определяют возраст своих находок. В промышленности с помощью радиоактивных изотопов определяют качество изделия, однородность поставляющих ( например, в бетоне), степень механического износа трущихся, вращающихся поверхностей и многое другое. Современная селекция просто не может обойтись без радиоактивного облучения, с его помощью получают новые сорта уже через несколько поколений, а то и в следующем.

              Изучая влияние радиоактивности на растения, ученые применяли следующие способы воздействия: предпосевное облучение семян, предпосевное замачивание семян в радиоактивных растворах, внесение в почву радиоактивных веществ в качестве микроудобрений, непрерывное облучение растущих растений. Для ряда растений предпосевное облучение дало положительный эффект. Для некоторых семян положительный эффект получался при замачивании их в радиоактивных растворах; были получены также интересные данные при изучении действия радиоактивных веществ в качестве микроудобрений.

6. Итог

Вернемся к эпиграфу. Не преувеличена экологическая опасность в словах профессора А. Яблокова?

Ответы учащихся учитель обобщает.

      Цитирует слова А. Эйнштейна: «Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку. Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня технических достижений, а от его моральных принципов». 

7. Домашнее задание: п. 61