Ситникова И.А. Человек и его здоровье как объект научного познания. Авторский спецкурс

Здоровье во все времена считалось высшей ценностью, основой активной творческой жизни, счастья, радости и благополучия человека. В современном обществе оно становится еще и условием материальной и социальной успешности. Недаром одним из критериев качества образования являются здоровье и здоровый образ жизни учащихся. Школа по своим функциям не является лечебным учреждением, однако ее значение для формирования навыков здорового образа жизни и знаний о здоровье велико. В числе важнейших направлений этой деятельности находится разработка образовательного поля валеологического развития учащихся. Необходимо отметить, что наряду с другими предметами естественно-научного цикла физика обладает большими возможностями в формировании такого поля. Его можно структурировать следующим образом.

1. Валеологическое обеспечение образовательного процесса на уроке физики: комфортная пространственная среда, соблюдение правил техники безопасности, динамические паузы, релаксация, благоприятный психологический климат, развивающая образовательная среда.

2. Базовая программа: пропедевтические знания в курсах «Человек и мир», «Природоведение», «Вселенная». В систематическом курсе «Физика» —  актуализация учебного материала валеологического содержания.

3. Интегрированные блоки, уроки: проведение интегрированных уроков в отдельныхтемах курса «Физика», включение в тематическое планирование по каждому классусоответствующих интегрированных блоков.

4. Спецкурсы по выбору, факультативы: проведение в XI классе интегрированного спецкурса «Человек и его здоровье как объект физического познания».

5. Внеклассная работа по предмету: выпуск тематических газет и бюллетеней «Здоровье человека и законы природы», проведение серий внеклассных мероприятий «Как знание законов физики поможет сохранить и укрепить свое здоровье», организация исследовательской деятельности учащихся и т.д.

Содержательным наполнением данного поля может быть интегрированный спецкурс для учащихся XI класса «Человек и его здоровье как объект научного познания».

Пояснительная записка

Разработка программы такого спецкурса вызвана потребностью в расширении межпредметных связей естественно-научных дисциплин, гуманитаризации физического образования, актуализации знаний о возможностях своего организма и путях повышения потенциала здоровья.

Задачи курса:

• формирование у учащихся целостной естественно-научной картины мира;
• осознание учащимися человека какчасти природы, следующей ее законам;
• исследование процессов жизнедеятельности человека с позиции законов физики;
• формирование у учащихся потребности в сохранении здоровья, развитие навыков здорового образа жизни.

Учебный материал курса включает блок повторения предмета «Биология, 9» — «Системы органов человека, выполняемые ими функции», который создает необходимую базу для дальнейшего изучения курса.

Структура содержания учебного материала соответствует структуре предмета «Физика» и включает следующие разделы: «Законы механики в жизнедеятельности человека», «Теплота и молекулярные явления», «Механические колебания и волны», «Электромагнитные колебания и волны», «Оптика и квантовая физика», в которых рассматривается действие соответствующих законов в жизнедеятельности человека.

В программе курса шесть часов (18 % учебного времени) отводится на практическую часть, которая включает две лабораторные работы и четырехчасовую экскурсию в лечебно-диагностическое учреждение.

Содержание учебного материала расширяет объем знаний учащихся в области физики, в области применения физических законов, связывает их с жизнедеятельностью человека, с вопросами здоровья.

Темы расположены таким образом, чтобы к моменту их прохождения учащиеся уже имели необходимую теоретическую базу.

В процессе преподавания курса целесообразно использовать такие формы организации учебных знаний, как лекция, семинар, лабораторная работа, экскурсия. Особенно эффективной является организация ролевых игр, где учащиеся становятся в позицию научных сотрудников. Основные методы работы — проблемно-поисковый и исследовательский, хотя в отдельных случаях можно использовать иллюстративно-объяснительный метод. Имеет смысл как можно активнее привлекать учащихся к подготовке ими реферативных работ, проектов различных физических приборов.

В учебный план школы спецкурс «Человек и его здоровье как объект научного познания» рекомендуется включать по выбору учащихся. Также данная программа может быть использована для факультативных занятий. Особое значение программа имеет для школ, главным направлением работы которых является укрепление здоровья учащихся.

Введение (1 ч).

Цели и задачи курса. Направления изучения материала. Обзор рекомендуемой литературы.

Системы органов человека (4 ч).

Система органов кровообращения. Система органов пищеварения. Система органов движения. Нервная система. Система органов дыхания. Мочеполовая система. Особенности строения. Выполняемые функции.

Законы механики в жизнедеятельности человека (4 ч).

Простые механизмы в организме человека: кости конечностей, нижняя челюсть, череп. Виды деформаций, испытываемые человеком. Модуль упругости различных видов тканей и веществ. Система кровообращения как механическая система. Гидродинамические основы кровообращения. Регуляция сосудистого сопротивления и артериального давления. Аппарат искусственного кровообращения, его устройство и назначение. Как организм выдерживает атмосферное давление. Механизм дыхания. Влияние ускорений на организм человека. Воздействие перегрузок, необходимость физических тренировок.

Теплота и молекулярные явления (4 ч).

Диффузия в жизнедеятельности человека. Диффузные процессы в мембранах. Диализ и осмос. Пищеварение человека. Аппарат «искусственная почка», его устройство и назначение. Капиллярные явления. Скорость кровотока и диаметр сосудов, их протяженность. Роль процессов испарения для человека. Терморегуляция организма. Как помочь организму удержать температуру постоянной. Закон сохранения и превращения энергии. Исследования Р. Майера. Разнообразные превращения энергии в живых клетках.

Механические колебания и волны (5 ч).

Человек как источник механических волн. Дыхание, биение сердца, тремор, кохлеарная акустическая эмиссия, хаотическое тепловое движение молекул. Особенности испускания и приема звуковых волн человеком. Строение звукового и слухового аппарата человека. Нарушение слуха и голоса. Воздействие механических волн при исследовании состояния организма человека. Выслушивание, регистрация звуков сердца и легких, ультразвуковые исследования.

Лабораторная работа «Изучение механических волн, излучаемых индивидуальным организмом (дыхание, сердцебиение, пульс, артериальное давление)».

Электромагнитные колебания и волны (6 ч).

Человек как источник электромагнитных излучений различного диапазона: низкочастотного, инфракрасного, светового, сверхвысокочастотного, гамма-излучения. Воздействие электромагнитных волн различного диапазона на организм человека. Способы исследования электромагнитного поля человека. Регистрация биопотенциалов (электрокардиография, энцефалография), термография, СВЧ-радиометрия. Исследование состояния организма человека с помощью электромагнитных волн. Рентгенография. Применение биопотенциалов и биотоков. Сердечный стимулятор. Биоточные манипуляторы.

Лабораторная работа «Изучение образцов рентгенографии, электрокардиограмм, электроэнцефалограмм».

Оптика и квантовая физика (5 ч).

Глаз человека как оптическая система. Строение, получение изображения. Нарушения зрения: близорукость, дальнозоркость, астигматизм. Законы оптики и коррекция зрения. Светочувствительность глаза. Порог светочувствительности. Использование оптических приборов для диагностики состояния человека. Эндоскопия. Диагностика в офтальмологии. Светолечение. Использование лазера в различных областях медицины. Применение спектрального анализа при изучении строения гемоглобина.

Обобщающее занятие (1 ч).

Экскурсия в лечебно-диагностическое учреждение (4 ч).

Лаборатория клинических исследований. Рентген-кабинет. Кабинет флюорографии. Кабинет ультразвуковых исследований. Кабинет эндоскопических исследований. Кабинет электродиагностики. Физиопроцедурный кабинет. Кабинет врача-терапевта. Кабинет врача-офтальмолога.

Формируемые знания.

Строение человека; функции, выполняемые разными системами органов. Организм человека как механическая система, его подчинение законам механики. Принцип работы аппарата искусственного кровообращения. Роль тепловых и молекулярных явлений в жизнедеятельности человека. Принцип работы аппарата «искусственная почка». Способ испускания организмом человека механических волн различного диапазона. Исследование состояния здоровья с использованием механических волн.

Диапазон электромагнитных волн, излучаемых человеком, их источники. Способы исследования электромагнитного поля человека. Электромагнитные волны и здоровье человека. Глаз человека как оптическая система. Получение изображения окружающих предметов. Использование различных источников света для диагностики состояния организма человека и его лечения. Использование диагностических приборов и приборов восстановительного лечения в современных лечебно-диагностических учреждениях.

Формируемые умения:

• представление человека объектом природы, подчиняющимся ее законам;
• применение законов физики при объяснении процессов жизнедеятельности организма человека;
• объяснение характера воздействия окружающей среды на организм человека;
• использование полученных знаний для моделирования своего поведения в направлении сохранения и укрепления здоровья.

Тематическое планирование интегрированного спецкурса
«Человек и его здоровье как объект научного познания» (XI класс, 34 ч)

Рекомендуемая литература

1. Мащенко М.В. и др. Биология,9 класс.

2. Енохович А. С. Справочник по физике.

3. Зверев И. Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека.

4. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики.

5. Исаченкова Л.А. и др. Физика,9 класс.

6. Тарасов Л.В. Физика в природе.

7. Жилко В.В. и др. Физика, 10 класс.

8. Жилко В. В. и др. Физика, 11 класс.

Примечание. Большое количество дополнительного материала, необходимого для проведения занятий, печатается в Соросовском образовательном журнале.

В следующем номере будут предложены задачи и разработки уроков И.А. Ситниковой к спецкурсу «Человек и его здоровье как объект научного познания».