Логіка природи є найдоступнішою і самою корисною логікою для дітей.

Ушинський К.Д.

Характерною прикметою нашого часу є взаємопроникнення окремих наук, утворення комплексних галузей знання і бурхливий розвиток. Фізика мала і має величезний вплив на ряд суміжних наук і виробництво. Фізичні методи впливу (поля, ультразвук, елементарні частинки тощо) та фізичні методи аналізу (електронна мікроскопія, реєстрація біопотенціалів, застосування радіоактивних ізотопів) стали широко впроваджуватися в усі науки природничого циклу. Розвинулася біофізика - наука, що вивчає дію фізичних факторів на живі організми.

Надзвичайно важливим завданням є ознайомлення школярів з цими основними тенденціями розвитку сучасної науки. Іншим важливим завданням середньої школи є створення в уяві учнів загальної картини світу з його єдністю і різноманітністю властивостей неживої і живої природи.

На своїх уроках я намагаюся розглянути деякі напрямки і особливості зв'язку шкільних курсів фізики та біології і намітити можливі шляхи і форми посилення цього зв'язку. Ставлю собі за мету ознайомити учнів з фізичними методами дослідження і впливу, які знаходять широке застосування в біології і медицині, з деякими елементами біоніки, а також показати єдність законів природи, застосовність законів фізики і до живих організмів. Практично до всіх розділів курсу фізики можна підібрати велике число біофізичних прикладів, їх доцільно використовувати поряд з прикладами з живої і неживої природи і техніки. Я їх використовую для встановлення міжпредметних зв'язків між фізикою і біологією, що дає великі можливості для формування матеріалістичних переконань. Учні привчаються ілюструвати закони фізики не тільки прикладами з техніки, але і прикладами з живої природи, використовують фізичні закономірності, фізичні аналогії.

Розглянемо деякі з них.

Теплові явища.

1. Теплопередача. БФ. Роль пір'я і пуху для теплоізоляції птахів. Підшкірний жировий шар у тварин і птахів Півночі. Значення хутра для теплоізоляції ссавців. Можна використовувати таблиці із зоології. Переглянути відео сюжети.

2. Випаровування. БФ. Випаровування в живій природі, його значення для теплорегуляції організмів. Випаровування води листками. Можна влаштувати перегляд фільмів: «Субтропіки Північної Африки», «Пустелі і напівпустелі Північної Африки» і т. д.

Електрика.

1. Джерела струму . БФ. Електричні органи риб. Електричний опір. БФ. Опір організмів постійному струму. Дія постійного струму на живі істоти. Електромагнетизм від дії постійного струму.

Механіка.

1. Рівноприскорений рух. БФ. Швидкості передачі нервових імпульсів струму крові. Прискорення, які можуть виникнути в світі живих істот, наприклад при зльоті птахів і комах, при старті спортсменів. Прискорення, які виникають льотчиками і космонавтами при зльоті та посадці, спуску на парашуті, при катапультуванні. Природний захист організмів від прискорень (пружні дії зігнутих кінцівок; перебування зародків ссавців в рідині, рівною з ними по щільності). Методи тренування льотчиків для придбання стійкості до дії прискорень.

2. Сила. Третій закон Ньютона. БФ. Вплив сили тяжіння на розвиток рослин. Реактивний рух в живій природі: таблиці із зображенням восьминога і кальмара.

Молекулярна фізика.

1. Рівняння стану ідеального газу і його окремий випадок для постійної температури. (закон Бойля-Маріотта). БФ. Механізм вдиху та видиху. Модель чи схема грудної порожнини людини. Можна подивитися фільм: «Будова і функції дихання»

Властивості пари, рідин і твердих тел.

1. Поверхневий натяг. Капілярні явища. БФ. Комахи на поверхні води. Капіляри в кровообігу тварин і системі живлення рослин. Можна використовувати таблиці: «Будова кореня»,

« Будова стебла» Фільми: «Будова  і ріст коренів», «Пересування мінеральних та органічних речовин по стеблу».

2. Деформація. Механічні властивості твердих тіл: пружність, міцність. БФ. Деформація кісток, сухожиль, м'язів. Можна нагадати про осанку. Розповісти про такі захворюваннях хребта, як сколіоз, кіфоз. Міцність тканин живих організмів. Будова кісток, стебел з точки зору можливості витримувати найбільші деформації.

Електричний струм у різних середовищах.

1. Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів. БФ. Гальванізація - лікування постійним струмом. Введення в організм лікарських речовин шляхом електрофорезу. Відео фрагмент.

2. Електричний струм у напівпровідниках. БФ. Застосування напівпровідників в медичній і біологічній електронній апаратурі при виготовленні термометрів для дистанційного вимірювання температури, лічильників пульсу, приладів, які реєструють ряд фізіологічних характеристик людини і тварин.

3. Магнітне поле в біології і медицині. МРТ - магнітно-резонансна томографія. Розповідала на своєму прикладі з приводу меніска коліна.

4. Електромагнітна індукція. БФ. Використання індукційних струмів в якості одного із засобів фізіотерапевтичного впливу. (наприклад, для прогріву ділянок тіла людини). Відеоматеріал.

Електричні коливання.

1. Змінний струм. БФ. Опір тіла людини змінному струму. Дія змінного струму на живі організми. Электротравматизм при роботі з змінним струмом. Фізіотерапія. Біопотенціали в рослинних і живих організмах, їх природа та реєстрація. Електрокардіографія, електроенцефалографія, роль цих методів для біології та медицини. Відео.

Механічні хвилі.

1. Звукові хвилі. БФ. Голосові апарати людини і тварин. Частотний діапазон людського голосу. Звуки, що супроводжують роботу серця і легенів, їх запис. Стетоскоп і фонендоскоп.(Лікар терапевт ним користується). Вистукування як засіб оцінки розмірів внутрішніх органів. Органи слуху у тварин. Можна використовувати модель гортані. Модель вуха людини. Використовувати аудіозапис: «Голоси тварин у природі», «Тони серця».

2. Ультразвук. БФ. Ультразвукова локація у тваринному світі (у дельфінів, кажанів та ін.) Порівняння живих і технічних локаторів. Застосування ультразвуку в біології, медицині, фармацевтичній промисловості.

Електромагнітні хвилі.

1. БФ. Медична і біологічна електронна апаратура. Телеметрія. Дистанційні вимірювання електричних, неелектричних параметрів організмів електронними приладами.. Передача на великі відстані за допомогою радіохвиль відомостей про функціональний стан людини і тварин. Вплив електромагнітних хвиль на живі істоти. Застосування лазерів.

Оптика.

1. Закони освітленості. БФ. Норми освітленості робочих місць під час виконання  різних робіт. Нові джерела світла, які відповідають вимогам фізіології зору. Живі джерела світла.

2. Око. БФ. Будова органів зору людини і представників тваринного світу.  Спектральна енергетична чутливість ока. Необхідність двох очей для оцінки обсягу предмета і відстані до нього. Поняття про кольоровий зір. Можна використовувати модель ока  людини. Моделі або таблиці із зображенням очей ссавців.

3. Оптичні прилади. БФ. Біологічні та медичні прилади: лупи звичайні та бінокулярні, мікроскопи та ендоскопи різних конструкцій.

Світлові хвилі.

1. Інтерференція і дифракція світла. БФ. Забарвлення крилець метеликів, бабок, деяких раковин.

2. Інфрачервоне випромінювання, ультрафіолетове і рентгенівське випромінювання. Спектральний аналіз. БФ. Застосування інфрачервоних, ультрафіолетових променів в біології, медицині, їх вплив на живі організми. Діагностика і лікування за допомогою рентгенівських променів. Спектральний аналіз біологічних об'єктів. Дифракція рентгенівських променів як засіб вивчення біологічних структур.

Все вище перераховане можна підкріплювати ще низкою завдань, задач,  питань до відповідних різним тем.

Я привчаю учнів знаходити інформацію з даної теми з будь-яких джерел і вести альбоми з короткими анотаціями прочитаного. А також учні готують реферати і доповіді, які вони повинні не прочитати, а захистити, тобто, розповісти і поділитися здобутою інформацією. В усіх випадках термін виконання не менше одного місяця. Зараз я планую дати завдання учням, щоб вони підібрали комплект малюнків, ілюстрацій, фотографій по темам: «Фізика в живій природі», «Фізика в біології і медицині». Це можна буде оформити у вигляді презентацій. Залежить від їх здібностей і можливостей. Це буде вважатись творчим завданням і оцінюватись найвищим балом і виставлятись у журнал.

І на закінчення хочу сказати, що мої спостереження говорять про те, що біофізичний матеріал є надзвичайно сприятливим для мобілізації уваги учнів, для перетворення абстрактних формулювань в щось конкретне і близьке, що зачіпає не тільки інтелектуальну, але й і емоційну сферу. Для багатьох учнів біофізичні приклади служать засобом прищеплення інтересу до фізики.

Вчитель фізики: Маліновська Леся Леонідівна

Широківська ЗОШ І-ІІІ ступенів

2014-2015 навчальний рік