Физика океана. Элективный курс
элективный курс по естествознанию

 КОМИТЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Государственное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 304»

«Согласовано»:

Директор НМЦ

Центрального района

 _______________ФИО

 «____» ____________ 2005 г.

«Допущено»

Председатель Президиума РЭС

_______________ В.Е.Фрадкин

Председатель секции по физике РЭС

__________________А.В.Ляпцев

«____» ____________ 2005 г.

Протокол № ___от «___» ___2005 г.

«Утверждаю»

Директор средней школы № 304

____________ (Чекина В.Д)

Протокол педсовета № __

от «___» _____ 2005 г.

Программа 

курса по выбору предпрофильной подготовки

для учащихся девятых классов

 «ФИЗИКА ОКЕАНА»

Автор программы

Учитель физики школы № 304

Добродомова Л.Д.

«____» ____________ 2005 г.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2005

Пояснительная записка

Курс рассчитан на 17 часов и ориентирован на ознакомление учеников с интереснейшими специальностями, которые можно получить во многих учебных заведениях нашего города: метеоролога, гидролога, картографа, океанолога, моряка. Стандартная школьная программа не в полной мере дает представление о данных профессиях, что делает предлагаемый курс не только актуальным, но и уникальным в своем роде. Его целью, таким образом,  является наглядное убеждение учеников в том, что знание школьной дисциплины – физики, безусловно, значимо для профессионального выбора, и в частности, выбора специальности, связанной с исследованием моря.

 В наше прагматичное время, когда большинство школьников слышит со всех сторон о необходимости потребительского отношения к жизни и окружающему миру, и, хорошо представляя материальные выгоды высокооплачиваемых профессий, связанных с менеджментом, экономикой, торговлей, они порой оказываются в профессиональном  выборе лишены иных немаловажных ориентиров. Практически нет информации, и стало немодным знакомить их с профессиями романтической направленности. Представляется интересным показать выход к подобным специальностям  от строгой дисциплины – физики через знакомство с океанологией.

Курс физики океана будет базироваться на знаниях, полученных школьниками к девятому классу по географии, физике и естествознанию.  Также будет дана возможность ученикам углубить свои знания по географии, познакомиться с основами картографии, иметь представление о методах наблюдений и о некоторых методах вычислений.

В курсе предполагается достаточное количество практических работ, связанных с картами, гидрометеорологическими наблюдениями и простейшими вычислениями физических океанологических характеристик. Сведения, полученные при прохождении курса, могут помочь ориентироваться школьникам в экстремальных ситуациях, связанных с природными явлениями в море, океане, и на побережье.

Поскольку учебников по данным вопросам для школьных программ не существует, основой для данного курса будут служить следующие учебники:

1. Океанология для техникумов. Шамарина Ю.И, Шишкина Л.А. 1986, Ленинград, Гидрометиздат.
2. Шулейкин В.В. Физика моря. 1968. Москва. Изд. Наука.

По окончании курса предполагаются экскурсии в Гидрометеорологический институт для знакомства с кафедрами, в  лабораторию подводных исследований СПГМИ, на  океанографический корабль для знакомства с аппаратурой для производства гидрометеорологических исследований, в яхт-клуб для знакомства с оснасткой, такелажем и приемами управления парусным судном.

Цели и задачи курса.

Цели и задачи курса вытекают из пояснительной записки: дать представление учащимся о новом интересном предмете и специальностях, связанных с ним, в сочетании с некоторыми практическими навыками.

Ученикам будет показана необходимость и возможность применения физических и математических знаний, полученных учащимися при прохождении школьной программы.

В курсе при разработке подробного плана занятий должно быть учтено условие для элективных курсов, при котором более половины времени занятий должно быть отведено для самостоятельной работы учащихся.

Курс состоит из трех блоков. Первый блок посвящен предметам, специальностям и профессиям, смежным с океанологией. Второй блок (основной) – целиком посвящен физике океана. Третий блок – экскурсионный.

Формы и методы обучения. 

В процессе обучения используются традиционные формы и методы.  При организации практических работ будут сочетаться групповые и индивидуальные формы работы.

Ожидаемый результат.

По окончании обучения  школьники будут иметь  представление о процессах, происходящих в океане, об основных понятиях и закономерностях  жизни океана, познакомятся с основными проявлениями океанологических  процессов, смогут анализировать  и  обрабатывать данные и  производить вычисления по формулам.

Способы оценивания результатов и достижений учащихся.

Анализ усвоения каждой темы делается на основе результатов тестирования (теоретическая часть) и качестве обработки материалов наблюдений, а также на основе умения работать с океанологическими картами и умения производить вычисления по соответствующим физическим формулам.

Формами текущего и итогового контроля будут практические работы и зачеты.

В качестве альтернативного варианта подведения итогов реализации учебной программы может быть предложен диспут на тему «Актуальность и востребованность профессий, связанных с изучением океана»

Учебно-тематический план курса.

Программное содержание разделов элективного курса. 

I. Введение.

1.Географическая карта. Роль географических знаний для океанологии.  

На этом занятии, основываясь на знании школьников из физической географии суши шкал высот и глубин, будет предложено рассмотрение основных черт рельефа дна океана, понятия переходной зоны, ложа океана, океанических хребтов, береговой линии и их влияния на океанологические процессы.

2.Комплексные океанологические наблюдения. Аэрофотосъемка, наблюдения со спутников.

На этом занятии будет показано значение наблюдений для понимания физических процессов и появления новых теорий в океанологии. Будут продемонстрированы карты гидрометеорологических наблюдений, проведена практическая работа с аэрофотоснимками и построение по наблюдениям розы ветров.

3-4.Методы обработки наблюдений.

Методы вычислений, используемые при решении некоторых задач физики океана.

На этом занятии на конкретных примерах будут рассмотрены способы построения различных графиков волнения, течений и т. д. Будут продемонстрированы ленты самописцев различных приборов. Также будут приведены простейшие методы вычисления для различных случаев.

А.Метод итерации.

В.Решение физических уравнений методом расщепления.

II. Общая океанология.

1.Физические свойства морской воды.

На занятии будут рассмотрены следующие вопросы: особенности молекулярного строения воды и его аномалии; плотность, давление, сжимаемость, тепловые свойства морской воды.  Электрические свойства морской воды и радиоактивность в океане. Происхождение солей, распределение солености и солевой баланс в Мировом океане.

2.Термические процессы в океане.

На этом уроке будет рассказано об уравнениях и расчете составляющих теплового баланса, суточном и годовом ходе температуры воды и о тепловом взаимодействии океана и атмосферы.

3.Перемешивание и устойчивость вод океана. Водные массы.

На этом занятии предполагается представить распределение плотности воды в Мировом океане и показать влияние его на перемешивание, устойчивость и структуру вод океана.

4.Морские льды.

На данном занятии будет рассказано о механических свойствах льда, классификации льдов, о деформации ледяного покрова и дрейфе льдов, о таянии, разрушении, и распределении льдов в Мировом океане.

5.Волнение в океанах и морях.

Следующее занятие познакомит с элементами и классификацией волн, энергией волнового перемещения воды, разнообразием ветровых волн, трансформацией волн на мелководье, механизмами образования цунами, корабельными волнами, внутренними волнами  и методами расчета элементов волн.

6.Уровень моря.

Это занятие знакомит с причинами колебаний уровня моря, сгонно-нагонными явлениями, сейшами.

7.Приливы.

На этом занятии будет дана краткая теория морских приливов, понятие о гармоническом анализе, классификация приливов. Ученики познакомятся с навигационными пособиями по приливам.

8.Океанические и морские течения.

На этом уроке произойдет знакомство с классификацией течений: градиентные, дрейфовые и приливные течения. Будет дано понятие о динамическом методе расчета течений, представлена общая схема поверхностных течений Мирового океана и глубинной циркуляции.

9.Оптические и акустические явления в океане.

На этом занятии будет рассказано о поглощении и рассеянии света в море, о прозрачности и цвете моря, свечении и цветении моря, о распространении звука в океане, о шумах моря.

III. Экскурсии. 

Проводимые экскурсии помогут закрепить полученные теоретические знания, познакомить с Гидрометеорологическим институтом, лабораторией подводных исследований, профессионально сориентировать, с учетом возможности не только поступления в вузы океанологического профиля, но и в морские   училища, картографический техникум, тем более,  что Санкт-Петербург является морским городом, и получение этих специальностей, очевидно, должно оказаться благоприятным и быть востребовано в дальнейшем.

Информационное обеспечение образовательной программы

Географические атласы

Океанологические таблицы

Метеорологические карты

Статистические данные о волнении и направлении ветров

Индивидуальный раздаточный материал, размноженных на принтере материалов вышеуказанных пособий

Интернет-ресурсы

www.rshc.ru – сайт СПБГМУ

www.u-kgdomocean/scliv/index.en – сайт океанографического Королевского университета (Ливерпуль, Великобритания)

Компакт-диск

«Открытая физика» ч. 1, ч 2, учебный курс под. ред. Профессора МФТИ С.М.Козела, М. «Физикон», 2003.

«Атлас Мира», электронная энциклопедия, СПб, «Ардис».

Основная литература

Воробьев В.Н., Смирнов Н.П. Общая океанология. СПб.  РГГМУ 1999.

Шамраев Ю.И.,Шишкина Л.А. Океанология. Л-д, Гидрометеоиздат,1980г.

Дополнительная литература

Менард Х.В. Наука об океане. М.,Прогресс, 1981г.

Жуков Л.А. Общая океанология. Л-д, Гидрометеоиздат,1976г.

Романовский  В.  Физика океана. Л-д, Гидрометеоиздат,1970г.

Шулейкин В.В. Очерки по физике моря. М., Из-во Академии наук,1962г.

Литература для учащихся

Кайсаров  В.Д.  Мировой океан. Л-д, Из-во «Красной газеты», 1926г.

Шотт Г. Физическое мореведение. Рига, Наука и жизнь,1914г.

Дубах Р.В. 1000 вопросов об океане, Гидрометиздат 1981 г.

Для рецензии

Критерии оценки программы элективных курсов

1. Новизна и актуальность представляемых материалов.

2. Педагогическая целесообразность отбора содержания, средств, методов и форм работы в данном направлении.

3. Учет национально-региональных особенностей.

4. Творческий подход к разрабатываемой теме.

5. Результативность программ, реализуемых в данном образовательном учреждении.

6. Возможность использования данных программ, проектов и методических материалов в образовательных учреждениях Российской Федерации.

7. Педагогический инструментарий.