Программа по внеурочной деятельности по физике

Рабочая программа

курса внеурочной деятельности

«Физика. Человек. Здоровье»

(общеинтеллектуальное направление)

2020-2021 учебный год

Пояснительная записка

«Физика. Человек. Здоровье» – межпредметный курс по выбору, не дублирует содержание базового курса физики 9-го класса и имеет свое особое значение. Курс построен на принципах здоровьесберегающих образовательных технологий, формирует целостное видение общего объекта изучения наук естественного цикла «человек – природа», направлен на углубление знаний учащихся по физике и биологии, развитие их разносторонних интересов и способностей, подготовку школьников к практической жизни.

Программа курса тесно связана с физикой, биологией, физической культурой, включает разделы: «Основы здорового образа жизни», «Вопросы биофизики и организм человека», «Физика и медицина». 
Курс рекомендован учащимся 8-9-х классов, ориентированным на изучение физики и биологии в 10–11-х классах. 
 Цель – изучение биофизических процессов в организме человека. 
Задачи: дать представление о здоровом образе жизни и его составляющих на материалах физики и биологии, диагностических методах исследования организма человека; научить проводить простейшую самодиагностику состояния здоровья; овладеть некоторыми умениями проведения эксперимента, работы с различными информационными источниками (энциклопедиями по физике, медицине, биологии; данными медицинских исследований; интернет-сайтами). 
Курс предусматривает проведение лекций, фронтальных экспериментов, деловых игр, практических работ, выполнение физических упражнений, тестов, проведение экскурсий в медицинский кабинет школы, физиотерапевтический и другие кабинеты поликлиники.
Каждое занятие включает лекционные и практические виды деятельности, сочетает коллективные и индивидуальные формы обучения. 

Результаты освоения курса внеурочной деятельности

Личностные результаты

- мотивация образовательной деятельности учащегося на основе личностно - ориентированного подхода;

- убежденность в возможности познания природы, в не­обходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общест­ва, уважение к творцам науки и техники, отношение к фи­зике как элементу общечеловеческой культуры;

- самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

- готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;

- формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.

Метапредметные результаты

Коммуникативные УУД:

- владеть компетенциями, необходимыми для установления межличностных отношений со сверстниками и соответствующими ролевыми отношениями с педагогами;

- уметь взаимодействовать с ориентацией на партнёра, планировать общую цель и пути её достижения;

- договариваться в отношении целей и способов действия, распределения функций и ролей в совместной деятельности; формулировать собственное мнение и позицию;

- конструктивно разрешать конфликты; осуществлять взаимный контроль;

- адекватно оценивать собственное поведение и поведение партнёра и вносить необходимые коррективы в интересах достижения общего результата;

Регулятивные УУД:

- самостоятельно определять цель и задачи деятельности на занятии, выбирать средства для реализации целей и применять их на практике;

- уметь договариваться и приходить к общему решению в совместной деятельности, в том числе в ситуации столкновения интересов;

- планировать, регулировать свои действия сообразно ситуации, вносить необходимые коррективы в исполнение по ходу его реализации;

- контролировать способы решения и оценивать свои действия;

- проявлять волевую саморегуляцию.

Познавательные УУД:

- уметь пользоваться методами научного исследования явлений природы, проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты;

- обрабатывать результаты измерений, представлять результаты измерений с помощью таблиц, графи­ков и формул;

- обнаруживать зависимости между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выво­ды;

- оценивать границы погрешностей результатов измерений.

Оценочная деятельность сформированности универсальных учебных действий осуществляется на безотметочной основе. Подведение итогов в форме защиты учебных проектов. Освоение учащимися курса по внеурочной деятельности проходит через средства контроля, который включает:

1. Текущий контроль, осуществляемый в процессе работы учащихся в группе, самостоятельного изучения теоретического материала, работы над задачей;

2. Контроль в форме презентаций творческих проектов, где оценивается качество выполненной работы. По результатам выполненной работы может быть выдан лист «За успехи», который будет включаться в портфель личных достижений.

Лучшие ученические проекты учащихся представляются на НПК разного уровня.

Система отслеживания и оценивания результатов обучения школьников проходит через оценку уровня активности школьников при участии в эвристических беседах, при выполнении практических работ в исследовательской работы, участии в научно- исследовательских конференциях и конкурсах, создании портфолио.

Создание портфолио является эффективной формой оценивания и подведения итогов деятельности учащихся. Каждый ученик изучая курс, выбирает тему исследования и выполняет исследовательскую работу или ученический проект, которые представляет на итоговой конференции. При этом возможно выполнение исследовательской работы как индивидуально, так и в группе из 3-4 человек. Предлагаемый курс позволяет организовать исследовательскую деятельность, способствующую воспитанию самостоятельности, инициативности, ответственности, повышению мотивации и эффективности учебной деятельности.

Планируемые результаты освоения учащимися программы

В результате прохождения программного материала учащиеся должны:

• Иметь представление о здоровом образе жизни и его составляющих; о диагностических методах исследования организма человека.

• Уметь проводить простейшую самодиагностику состояния здоровья;

• Овладеть умениями проведения эксперимента, работы с различными информационными источниками.

Оценка знаний и умений обучающихся может быть проведена в форме творческих работ (проектов, рефератов, плакатов и т. д.), который включает вопросы основных разделов курса.

Содержание программы курса внеурочной деятельности «Физика. Человек. Здоровье».

Календарно-тематическое планирование

Литература

1. Богданов К. Ю. Физик в гостях у биолога. – М.: Наука, ФМЛ, 1986

2. Зверев И. Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека. – М.: Просвещение, 1983

3. Ильченко В. Р. Перекрестки физики, химии, биологии. – М.: Просвещение, 1986

4. Физиология человека./ / Пер. с англ. Под ред. Костюка П. Г. – М.: Мир, 1986. Т. 1.

5. Максимова В. Н. , Груздева Н. В. Межпредметные связи в обучении биологии. – М.: Просвещение, 1987

6. Маркосян П. Г. Физиология. – М.: - Мир, 1985

7. Маркушевич А. И. Детская энциклопедия «Человек». – М.: Педагогика, 1975

8. Перельман Я. И. Занимательная физика. – М.: Наука, 1986

9. Хрипкова А. Г., Колесов Д. В. Гигиена и здоровье школьников. – М.: Просвещение, 1988

10. Экология: Учебник для 7 – 9 классов общеобразовательных школ./ Зверев А. Т., Зверева Е. Г. – М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»

11. Манойлов В. Е. Электричество и человек. – Л. Энергоиздат, 1988

Приложение №1

Ориентировочная оценка состояния здоровья учащихся.

Описанные ниже пробы не требуют аппаратурного оснащения и могут быть проведены на уроках или факультативных занятиях. Их надо проводить не ранее чем через час после приема пищи. Противопоказания: повышение температуры, обострение хронического или развитие какого – либо острого заболевания.

Проба №1. Подсчитать частоту своего пульса в положении «сидя». Можно это сделать за 15 секунд и умножить результат на 4 или за 20 секунд и умножить результат на 3. юноши, у которых частота пульса за 1 минуту меньше 55 ударов получают 5 баллов; при частоте пульса 56 – 65 ударов 4; 66 – 75 ударов – 3; 76 – 85 ударов – 2 балла; более 85 – 1 балл. У девушек оцениваются показатели на 5 ударов больше.

Проба № 2. В положении «сидя» сделать спокойный выдох, затем такой же вдох, зажать двумя пальцами нос, закрыть рот, зафиксировать время, которое удается не дышать. Результат 60 и более секунд оценивается в 5 баллов; 50 – 59 секунд – 4; 40 – 49 секунд – 3; 30 – 39 секунд – 2; 20 – 29 секунд – 1 балл.

Проба № 3. Медленно присесть на корточки и спокойно побыть в этой позе без напряжения около 1 минуты. Замерить частоту пульса за 15 секунд. Резко встать и вновь подсчитать пульс за 15 секунд. Если произошло учащение пульса на 1 удар – результат 5 баллов; на 2 удара – 4 балла; на 3 удара – 3 балла; на 4 удара – 2 балла; на 5 и более ударов – 1 балл.

Проба № 4. Подсчитать пульс в свободном состоянии за 15 секунд. Сделать за 30 секунд 20 глубоких приседаний с вытягиванием рук вперед. Вставая, руки опускать. Подсчитать пульс за 10 секунд немедленно после приседаний, прибавить к этой величине еще 2 удара. Рассчитать, на сколько процентов повысилось число ударов пульса: если не более, чем на 25 % - 5 баллов; если на 26 – 40 % - 4; на 41 – 55 % - 3; на 56 – 70 % - 2 балла; более чем на 70 % - 1 балл. При необходимости можно делать приседания, держась за край стола.

В итоге баллы суммируются. Проводится сравнительный анализ результатов и динамика показателей каждого школьника.

Приложение № 2

Оценка состояния здоровья с использованием различных подходов.

Задание1. Оценка идеального теоретического веса с учетом возраста и пола

Оборудование и оснащение: весы медицинские, ростомер, сантиметровая лента, тонометр, секундомер.

Ход работы. Определение идеального теоретического веса (ИТВ) с учетом роста и возраста проводится с использованием различных формул.

1. ИТВ = 50 + (Р-150)  К + (возраст-21)/4, где Р – рост в см, К - 0,32 – для женщин, 0,75 – для мужчин.

2. Индекс Брока: ИТВ= при росте до 165 см из роста вычитают 100, от 165 до 175 – вычитают 105, более 175 – вычитают 110.

3. ИТВ для женщин = А - 2/5  (А-52);

ИТВ для мужчин = А - 1/5  (А-52); где А – индекс Брока.

4. ИТВ = Р  0,7 - 50, где Р – рост.

5. ИТВ = [рост (см)  окружность грудной клетки (см)]/ 240.

6. ИТВ = (Р-100) - (Р-150)/2, где Р - рост.

7. Мой средний идеальный теоретический вес равен

ИТВ_ср.= (1+2+3+4+ … + n)/n, где n - число полученных значений ИТВ.

Для оценки реальной массы тела и пропорциональности фигуры существует несколько коэффициентов:

• Весоростовой показатель Брока = фактический вес тела (кг)/индекс Брока. Показатель должен быть равен 1,0. Если 0,9 и меньше – недостаточный вес; 1,1 и больше – избыточный вес.

• Весоростовой показатель военно-медицинской академии (ВМА, г. Санкт-Петербург) равен: [вес тела (г)]/[рост стоя (см)]. Данный показатель учитывается во время призыва в армию, в норме он составляет 360-430.

• Коэффициент массы тела = [фактический вес тела (кг)]/[рост (м)]².

Если показатель равен 19 и меньше – недостаточный вес;

20-23 – гармоничные параметры фигуры;

24-29 – избыточный вес;

30 и больше – ожирение.

Сделать вывод по полученным результатам.

Задание 2. Проба с задержкой дыхания

Оборудование и оснащение: секундомер.

Ход работы.

1. Подсчитать пульс за 10 сек в покое.

2. Сделать глубокий вдох и задержать дыхание, насколько можно, засечь время в секундах.

3. Опять подсчитать пульс за 10 сек.

Оценка результатов: если время задержки дыхания более 50 сек – результат хороший; 40-49 сек – удовлетворительный; менее 40 сек – неудовлетворительный. Урежение пульса после задержки дыхания свидетельствует о тренированности организма.

Сделать вывод о тренированности вашего организма по полученным результатам.

Задание 3. Реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку

Оборудование и оснащение: секундомер.

Ход работы.

1. Подсчитать пульс за 10 сек в покое (Р₁).

2. Сделать 20 наклонов туловища вперед, подсчитать пульс за 10 сек стоя (Р₂).

3. Через 1 мин еще раз подсчитать пульс за 10 сек сидя (Р₃).

4. Подставить в формулу: [(Р₁) + (Р₂) + (Р₃) - 33]/10.

Оценка результатов: 0-0,3 – реакция прекрасная; 0,31-0,6 – реакция хорошая; 0,61-0,9 – реакция средняя; 0,91-1,2 – реакция посредственная; больше 1,2 – реакция неудовлетворительная.

Сделать вывод о реакции сердечно-сосудистой системы при физической нагрузке.

Задание 4. Определение коэффициента здоровья по формуле Р.М. Баевского (модификация)

Оборудование и оснащение: секундомер, тонометр, весы медицинские, ростомер, калькулятор.

Ход работы.

1. Измерить рост, массу тела, частоту сердечных сокращений, систолическое и диастолическое артериальное давление в покое.

2. Определить коэффициент здоровья (КЗ) по формуле:

КЗ = 0,011  ЧСС + 0,014  САД + 0,008  ДАД + 0,014  В + 0,009  М + 0,004  П – 0,009  Р – 0,273.

ЧСС – частота сердечных сокращений за 60 сек;

САД – систолическое артериальное давление;

ДАД – диастолическое артериальное давление;

В – возраст в годах;

М – масса тела в килограммах;

П – пол (мужской – 1, женский – 2);

Р – рост в сантиметрах.

1. Оценить функциональное состояние системы кровообращения:

Сделать вывод о степени адаптации своей сердечно-сосудистой системы.

Оборудование: секундомер, прибор для определения артериального давления, счетная машинка, весы медицинские, ростомер.

Задание № 5. Определить уровень соматического здоровья с помощью экспресс – оценки по методу профессора Апанасенко Г.А.

Существует очень простой, достоверный и доступный метод измерения уровня здоровья – метод профессора Апанасенко Г.А
Для того, чтоб вычислить свой уровень здоровья, необходимо замерить всего несколько показателей своего организма. А именно:

1. Массу тела (кг).
2. Рост (м).
3. Артериальное давление систолическое ("верхнее").
4. ЖЕЛ - жизненную емкость легких (мл).
5. Силу (динамометрию) кисти (кг).
6. ЧСС - частоту сердечных сокращений (пульс).
7. Время (в минутах) восстановления пульса после стандартизированной нагрузки (20 приседаний за 30 секунд).

Оборудование: Ростомер, манометр, спирометр, динамометр, весы, секундомер.

Согласно приведенным ниже таблицам Вы самостоятельно можете вычислить свой уровень Здоровья: по каждому показателю получить балл и просуммировать по всем показателям.
Кроме того, Вы можете проанализировать низкие баллы в полученном расчете результата и понять, какой параметр работы Вашего организма ухудшает резервы Вашего Здоровья.
Для мужчин

Для женщин

Таблица соотношений полученных баллов уровням здоровья

Безопасному уровню здоровья соответствует 9 и более баллов (т.е. "средний" уровень здоровья и выше).

Приложение № 3

Комплекс упражнений физкультминуток.

(разработан в научном центре здоровья детей РАМН)

Для улучшения мозгового кровообращения:

1. Исходное положение – сидя на стуле. 1 – голову наклонить вправо, 2 – и. п., 3 – голову наклонить влево, 4 – и. п.. 5 – голову наклонить вперед, 6 – и.п. Повторить

3 – 4 раза. Темп медленный.

1. Исходное положение – сидя, руки на поясе. 1 – поворот головы направо, 2 – и.п.,

3 – поворот головы налево, 4 – и. п.Повторить 4 – 5 раз. Темп медленный.

Для снятия утомления с плечевого пояса и рук:

1. Исходное положение – стоя, руки на поясе. 1 – правую руку вперед, левую вверх, 2 – переменить положение рук. Повторить 3 – 4 раза, затем расслабленно опустить вниз и потрясти кистями, голову наклонить вперед. Затем повторить еще 3 – 4 раза. Темп средний.

2. Исходное положение – стоя или сидя, кисти тыльной стороной на поясе. 1 – 2 - свести локти вперед, голову наклонить вперед, 3 – 4 – локти назад, прогнуться. Повторить 5 – 6 раз, затем руки вниз и потрясти ими расслабленно. Темп медленный.

3. Исходное положение – сидя, руки вверх. 1 – сжать кисти в кулак, 2 – разжать кисти. Повторить 6 – 8 раз, затем руки расслабленно опустить вниз и потрясти кистями. Темп средний.

Для снятия напряжения с мышц туловища:

1. Исходное положение – стойка, ноги врозь, руки за голову. 1 – 3 круговые движения тазом в одну сторону, 4 – 6 - то же в другую сторону, 7 – 8 – руки вниз и расслабленно потрясти кистями. Повторить 4 – 6 раз. Темп средний.

2. Исходное положение – стойка, ноги врозь. 1 – 2 – наклон в сторону, правая рука скользит вдоль ноги вниз, левая – вдоль тела вверх. 3 – 4 – исходное положение, 5 – 8 – то же в другую сторону. Повторить 5 – 6 раз. Темп средний.

Упражнение для глаз:

Широко открыть глаза. Посмотреть до предела вверх, задержать взгляд на одну секунду. Затем перевести глаза до предела вправо, зафиксировав это положение на секунду. Далее глаза до предела вниз, зафиксировав на секунду, затем до упора влево, также зафиксировав на секунду. Глаза держать широко открытыми. Выполнить упражнение 10 раз в направлении часовой стрелки и столько же против часовой стрелки.

После выполнения упражнения полезно напомнить школьникам, что для ухода за глазами очень важно, чтобы рабочее место было хорошо и правильно освещено. Следует избегать слепящего света. Полезно по несколько раз в час на несколько секунд прекратить работу и дать глазам отдых, т. е. закрыть их ладонями так, чтобы они отдохнули в полной темноте.

Упражнение «на корточках».

(Облегчает работу сердца, снижает кровяное давление)

Свободно сесть на корточки, ступня полностью на полу, максимально расслабиться, держа на весу голову и руки. Посидеть в этой позе 1 минуту.

Упражнения для снятия утомления (И. А. Васильева).

(Следует выполнять при первых признаках неблагополучия, усталости)

1. Сложить ладони перед грудью, пальцами вверх, не дышать, сдавит изо всех сил основания ладоней. Напряжены мускулы плеч и груди. Втянуть живот и подняться вверх, как будто, опираясь на руки, выглядываете из окна. Всего 10 – 15 минут – и стало жарко. Повторить 3 раза.

2. Сложить руки в замок, обхватить ими затылок, направить локти вперед. Потянуть голову к локтям, не сопротивляться, растягивать шейный отдел позвоночника. Тянуть ровно – так, чтобы было приятно, 10 – 15 секунд.

3. Растереть ладонями уши – вначале только мочки, а затем все ухо целиком: вверх – вниз, вперед – назад. При этом «поцокать» языком (15 – 20 сек).

4. «Ворона». Произносить «Ка – аа – аа – аар!», при этом стараясь поднять как можно выше мягкое небо и маленький язычок (6 раз). Затем попробовать сделать это беззвучно, с закрытым ртом.

5. «Колечко». С усилием направляя кончик языка назад по верхнему небу, постараться дотронуться языком до маленького язычка. Попробовать сделать это беззвучно, с закрытым ртом (10 – 15 сек).

6. «Лев». Дотянуться языком до подбородка. Еще дальше. Повторить 6 раз.

Приложение № 4

Занятие по теме: «Теплорегуляция организма» (Деловая игра).

Цели: обобщить и закрепить знания о взаимосвязи строения и функции внутренних систем человеческого организма с окружающей средой; развивать познавательные интересы учащихся на основе использования межпредметных связей биологии и физики.

Учащимся необходимо знать:

• Понятия: теплопередача (теплопроводность, конвекция, излучение), количество теплоты, парообразование (испарение)

• Взаимосвязь строения и функции кожи, ее роль в процессе теплорегуляции.

Учащимся необходимо уметь применять основные положения молекулярно – кинетической теории для решения качественных задач с использованием знаний о способах изменения внутренней энергии при различных способах теплопередачи.

Оборудование: карточки с заданиями, бочонок с фишками, секундомер.

Предварительно класс делится на две команды, выбирается компетентное жюри.

Ход игры:

Учитель: Будучи частью природы, живого мира, человек взаимодействует с ней. Природа – это среда обитания человека. Биологические возможности приспособления человека к различным условиям велики, что сохраняет целостность организма. Нормальное существование организма возможно лишь благодаря поддержанию им постоянства внутренней среды. При изменении условий внешней среды для поддержания постоянства внутренней требуется включение тех или иных механизмов. Цель нашей игры – познакомиться с некоторыми из них, выявить их роль в теплорегуляции организма. Игра состоит из четырех туров.

I тур - «Разминка»

Каждой команде предлагается 6 вопросов. Цель этого этапа – вспомнить основные физические и биологические понятия по теме «Теплорегуляция» (теплопередача, ее виды, парообразование и его виды, экзотермическая реакция, нейрогуморальная регуляция организма, органы тела, образующие и отдающие тепло).

• Назовите процесс передачи энергии, проходящий без совершения работы.

(Ответ: Теплообмен, или теплопередача)

• Какая физическая величина является мерой энергии, полученной или отданной телом в процессе теплообмена?

(Ответ: Количество теплоты).

• Перечислите виды теплопередачи

(Ответ: Теплопроводность, конвекция, излучение)

• Назовите вид теплопередачи, при котором энергия передается от одной части тела к другой.

(Ответ: Теплопроводность).

• Назовите вид теплопередачи, при котором перенос энергии осуществляется струями жидкости или газа.

(Ответ: Конвекция).

• Как называется явление перехода жидкости в пар?

(Ответ: Парообразование).

• Как называется процесс парообразования, проходящий с открытой поверхности жидкости?

(Ответ: Испарение)

• Перечислите факторы, влияющие на интенсивность испарения.

(Ответ: Температура, площадь поверхности и род жидкости, влажность воздуха, воздушные потоки)

• Как называются химические реакции, протекающие с выделением энергии (Ответ: Экзотермические реакции)

• Перечислите органы, участвующие в образовании тепла?

(Ответ: Печень, мышцы)

• Назовите способы регуляции функций организма.

(Ответ: Нервная и гуморальная регуляция)

• Перечислите органы, участвующие в теплоотдаче.

(Ответ: Кровеносные сосуды, кожа, легкие).

II тур - «Ты – мне, я – тебе».

За две недели до игры учащимся предлагается список литературы, по которой командам надо сформулировать для соперников интересные вопросы по теме «Теплорегуляция» (Зверев И.Д., Маркушевич А.И., Хрипкова А.Г., Колесова Д. В. – см литературу). Работа расширяет кругозор учащихся, способствует выработке навыков самостоятельной работы с книгой. На обдумывание ответа командам предоставляется до 1,5 мин. Полный и правильный ответ оценивается пятью баллами.

• В 1646 г , чтобы позабавить знатных гостей, миланский герцог Моно повелел выкрасить тело мальчика, олицетворявшего собой «золотой век» на праздничном шествии, золотой краской. После представления про мальчика забыли, а утром его нашли мертвым. Почему он умер?

(Ответ: Краска, покрывавшая тело ребенка, нарушила функции кожи – поддержание постоянной температуры и дыхание)

• Температура тела человека в норме составляет 36,7 ⁰ С. Это практически всегда выше температуры окружающей среды. Из физики известно, что тела участвуют в теплообмене, более нагретые тела отдают энергию менее нагретым, так что в результате их температура должна понижаться. Но температура нашего тела постоянна. Чем объяснить донное явление?

(Ответ: В клетках организма идет экзотермическая реакция

C₂ + 2O₂ = 2CO₂ + Q. Кроме того, температура тела сохраняется благодаря интенсивной выработке тепла за счет обменных процессов).

• Как объяснить, почему температура воздуха над головой человека на 1 – 1,5 градуса выше температуры окружающего воздуха?

(Ответ: В процессе естественной конвекции тепло поднимается потоком теплого воздуха, нагреваемым кожей).

• Почему на морозе кожа вначале краснеет, потом бледнеет и даже синеет?

(Ответ: Происходит рефлекторное сужение и расширение кровеносных сосудов)

III тур - «Заморочки из бочки»

Участники команд достают из бочонка фишки с номерами заданий. Предложенные ситуации требуют от учащихся применения знаний по биологии и физике в новых условиях. На обдумывание ответа дается 30 сек. Полный и правильный ответ оценивается двумя баллами.

• Человек, пребывающий долгое время при низкой температуре, вынужден активно двигаться. Почему?

(Ответ: В результате работы мышц тело человека нагревается, т. к. выделяется большое количество тепла вследствие ускорения обменных процессов).

• Если температура в комнате 20⁰ С, мы чувствуем себя комфортно. Но, входя в воду той же температуры, мы ощущаем довольно сильный холод. Почему?

(Ответ: Воздух – теплоизолятор. Он слабо проводит тепло. Вода обладает большей теплоемкостью, к тому же она – более хороший проводник тепла. В воде нам холодно, потому что она быстро отводит тепло от тела).

• Чем объяснить, что посещение финской бани – сауны, - где температура воздуха выше 100⁰ С, безопасно для здоровья человека, а попадание в воду той же температуры – смертельно?

(Ответ: В сауне открываются поры потовых желез, на коже выступает пот, который быстро испаряется. Испарение охлаждает тело, по крайней мере настолько, чтобы выдержать при такой температуре 20 – 30 мин. Без этого охлаждающего эффекта испарения человек не мог бы перенести столь высокую температуру).

• Почему в южных широтах местные жители во время сильной жары носят шапки – папахи и ватные халаты?

(Ответ: Одежда является средством теплового сопротивления. Между волокнами ткани и особенно ваты присутствуют мельчайшие объемы воздуха, который является плохим проводником тепла. Воздух защищает тело от перегрева).

• Почему в жаркую погоду у человека усиливается чувство жажды?

(Ответ: Когда температура среды выше температуры тела, теплоотдача осуществляется только путем испарения. Человек вынужден употреблять много жидкости для поддержания водного баланса).

• Что будет лучшей грелкой – мешочек с песком или бутылка с водой (при одинаковых массе и температуре)?

( Ответ: Бутылка с водой, так как теплоемкость воды больше теплоемкости песка. Водная грелка будет охлаждаться дольше).

• Может ли нам казаться теплее в сырую погоду, чем в сухую, при той же температуре воздуха?

(Ответ: В сырой и пасмурный день испарение уменьшается, т. к. влажность большая. В результате охлаждающий эффект от испарения пота не такой сильный. Телу становится теплее, потому что оно теряет меньше тепла за счет испарения).

• Верно ли выражение «шуба греет»?

(Ответ: Нет. Меховые шубы – пористые тела. Между волосками меха содержится воздух. Теплопроводность воздуха мала. Он защищает тело от охлаждения. Шуба не греет, а сохраняет тепло).

IV тур - «Гонка за лидером»

Капитаны команд получают карточки – задания. В них содержатся расчетная задача, таблица, которую необходимо заполнить, и два вопроса для устного ответа. Время работы 4 мин. Каждая команда делится на группы, каждая из которых выполняет индивидуальное задание. Выполнение задания в полном объеме приносит команде 5 баллов.

• Какое количество теплоты затрачивается на испарение 12 кг пота, которые организм человека выделяет за сутки тяжелой физической работы, если удельная теплота парообразования равна 2,4 _* 10⁶ Дж/кг?

Дано: Решение:

L = 2,4 _* 10⁶ Дж/кг Q = Lm Q = 2,88 _*10⁷ Дж

m = 12 кг

Q - ?

• Какое количество теплоты выделяет человеческий организм за сутки, если этого тепла достаточно, чтобы довести до кипения 33 л ледяной воды? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж /(кг _* ⁰С)

Д ано: CИ

V = 33л V = 33 _* 10^-3 м³

t₁ = 0⁰C ρ = 1000 кг/м³

t₂ = 100⁰C

c = 4200 Дж/(кг _*⁰С)

Q - ?

Решение:

Q = cm(t₂ – t₁) m = ρV Q = cρV(t₂ – t₁)

Q = 1,39 _* 10⁷ Дж

• Заполните таблицу.

• Почему высокая температура в сауне переносится легче, чем в русской бане?

(Ответ: Организм противодействует перегрузку посредством обильного выделения пота. В русской бане относительная влажность воздуха значительно выше. Процесс испарения менее интенсивен).

• Почему больному с высокой температурой рекомендуется обтирание спиртовым раствором?

(Ответ: При испарении спирта с поверхности кожи она охлаждается).

• Почему люди, одетые в прорезиненную одежду, с трудом переносят жару?

(Ответ: Происходит перегрев организма из – за отсутствия испарения пота).

• Почему одежда человека должна быть сухой?

(Ответ: Вследствие испарения воды из мокрой одежды возможно переохлаждение организма).

Учитель: Вопросы исчерпаны. Мы в очередной раз убедились в том, что для нормального существования организму необходимо поддерживать постоянство внутренней среды, и одним из механизмов является теплорегуляция. Это сложный физический процесс согласованного изменения интенсивности обмена веществ, просветов кровеносных сосудов кожи, образования и выделения пота, на испарение которого затрачивается энергия. Этот процесс саморегулируется с участием нервной системы организма.

Жюри подводит итоги игры и определяет команду – победительницу.

Информация для учителя.

• Тепло отдается в окружающее пространство всей поверхностью тела. Следовательно, температура приповерхностных областей тела должна быть ниже температуры центральных. Например, температура мышечной части бедра составляет 35⁰С, центра стопы 27 – 28⁰С, икроножной мышцы 33⁰С.

• Внутренняя температура также не является постоянной. Различия температуры внутренних слоев составляют 0,2 – 1,2⁰С.

• Температура тела человека колеблется в течение дня, при этом она минимальна в предутренние часы и максимальна в дневное время. Амплитуда этих колебаний приблизительно 1⁰С.

• При физической нагрузке в зависимости от ее интенсивности внутренняя температура может повышаться на 1 – 2⁰С. В противоположность этому средняя температура кожи уменьшается, т. к. благодаря работе мышц выделяется пот, который охлаждает кожу.

• В условиях покоя средняя температура тела постоянна, интенсивность обмена определяется скоростью переноса тепла от внутренних областей к поверхностным и от поверхности тела в окружающее пространство.

• Лишь менее половины тепла, выработанного внутри тела, распространяется к поверхности благодаря теплопроводности; большая часть тепла переносится путем конвекции в кровотоке. В связи с высокой теплоемкостью кровь – хороший переносчик тепла, и в силу этого она поддерживает тепловой баланс в организме.

• Наружный поток тепла осуществляется благодаря теплопроводности, конвекции

(15 %), излучению (45 %) и испарению (25 – 40 %). Теплопроводность имеет место в тех случаях, когда тело контактирует с твердыми телами или жидкостью. Теплопередача в виде инфракрасного излучения, испускаемого кожей, определяется температурой кожи, площадью ее поверхности и температурой окружающей среды. Перенос тепла путем конвекции и излучения часто называют «сухой» теплопередачей.

Около 20 – 25 % теплопередачи от тела человека в комфортных температурных условиях осуществляется за счет испарения жидкости с поверхности кожи и со слизистой оболочки, выстилающей дыхательные пути.

При изменении условий окружающей среды и вида деятельности человека (покой, физическая нагрузка) численные данные изменяются.