Рабочая программа элективного курса для 9 класса «Исследовательские задачи на стыке наук (биологии, физики, химии)»
элективный курс по химии (9 класс) по теме

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 12»

г. Новоалександровск, Ставропольского края

                                                                                 Утверждено решением

                                                                                 педагогического совета

                                                                                 (протокол №1 от 30.08.2013 года)

                                                                                 Председатель ПС______   И.А.  Фоменко

Рабочая программа

элективного курса для 9 класса

«Исследовательские задачи на стыке наук (биологии, физики, химии)»

Срок реализации: 1 год

17 часа

Программа разработана на  основе  Программы межпредметного спецкурса по выбору для предпрофильной подготовки

                                                                       Составитель: Семёнычева Лариса Витальевна,

                                                                       учитель химии первой категории

г. Новоалександровск, 2013 год

Пояснительная записка

Элективный курс «Исследовательские задачи на стыке наук (биологии, физики, химии)» расчитан на 17 часов

Программа предназначена для учащихся 9 класса, выбирающих дальнейший

профиль обучения в старшей школе.

            Цель данного курса - создание ориентационной и мотивационной основы для осознанного выбора естественнонаучного профиля обучения.

            Задачи курса:

• формировать общенаучные а также химические уме ния и навыки, необходимые в деятельности эксперимен татора и полезные в повседневной жизни;
• создать условия дня формирования и развития у уча щихся умения самостоятельно работать со справочной и учебной литературой, собственными конспектами, други ми источниками информации.

Достичь этого предлагается путем зна комства девятиклассников с особенностями естественнонаучной исследо вательской деятельности на материале достаточно простых и увлекатель ных задач междисциплинарного содержания.

Программа включает в себя серию из пяти учебных исследователь ских задач, в

основном построенных на материале биологии, физики и хи мии, и методические рекомендации для учителей.

Как уже было сказано, по существу, главным содержанием курса яв ляется естественнонаучная: исследовательская деятельность. Она включает в себя такие элементы, как наблюдение, измерение, выдвижение гипотез, построение объясняющих моделей, экспериментирование, математическая обработка данных, анализ информационых источников, а также предпола гает использование коммуникативных умений (сотрудничество при работе в группе, культуру ведения дисскуссии, презентации результатов).

Другая важная особенность курса - его интегративность, междисциплинарный ха рактер задач. Это сделано для того, чтобы, с одной стороны, показатъ уча щимся универсальный характер естественнонаучной деятельности, а с дру гой - способствовать устранению психологических барьеров, мешающих школьникам, а потом и взрослым людям, видеть общее в разных областях знания, безбоязненно осваивать новые сферы деятельности.

Содержание программы определялось следующими требованиями и ограничениями :

• входящие в нее исследовательские задачи должны допускать разный уровень выполнения, иметь ясную и интересную постановку, которая сама мотивировала бы ребят к исследованию;

• задачи не должны требовать дорогостоящего или сложного обору довання: желательно, чтобы оно входило в обычные лабораторные ком плекты школьных кабинетов или могло быть быстро изготовлено из под ручных средств;

• последовательность задач должна подчиняться, главным образом, ни пестсиеином усложнении исследовательских действий от задачи к задаче  и учитывающей содержание программ систематических естественнонаучных курсов и математики;

• сценарий учебных занятий по выполнению исследовательских задач должен обязательно включать такие формы коммуникативной деятель ности, как работа в группе, участие в дискуссии, презентация полученных результатов.

Поскольку программа состоит исключительно из исследовательских задач, то в ней практически отсутствует лекционная форма занятий. Ее ана логом лишь в какой-то мере можно считать информационно инструктивную часть, в ходе которой учитель (учителя) в сжатой форме представляет  необходимые сведения об изучаемом явленингвместе с уче никами формулирует задачу, дает информационные ссылки, которые могут понадобиться ученикам в процессе работы над ней.

в то же время организационная структура занятий, может быть и дру гой. Например, над некоторыми задачами ребятам будет удобней работать индивидуально или в парах, а публичная нрезентация результатов (конфе ренция) может быть заменена отчетом группы непосредственно перед педа гогом.

В результате изучения курса, помимо формирования собственной по зиции относительно выбора профиля, ученики смогут (на определенном уровне) освоить следующие умения:

- строить план исследования;

- фиксировать эмпирические данные (е учетом погрешностей) в виде

графика и таблицы;

- описывать механизм явления с опорой на его рабочую модель;

- предлагать и про водить эксперименты (наблюдения), позволяющие

выявить новые характеристики явления, проверить и скорректировать его рабочую модель;

-сотрудничать с товарищами, работая в исследовательской группе;

• представлять результаты работы в форме сообщения с использованием

визуальных средств демонстрации (графиков, диаграмм, ри сунков).

Содержание программы

Задача 1. Время реакции человека и факторы, которые на него влияют (5ч)

В задаче интегрируются темы: свободное падение тел (физика), реф лекс (биология), статистическая обработка данных (математика). Необходимос оборудование: несколько метровых линеек.

Исследование опирается на известный и очень простой способ изме рения времени реакции человека, В опыте участвуют двое, условно «испы туемый» и «экспериментатор». Первый прижимает к стене длинную линей ку, второй держит ладонь в сантиметре-двух напротив определенной, ска жем нулевой, метки на линейке. В какой-то момент времени «эксперимен татор» отпускает линейку, а «испытуемый» должен как можно быстрее ос тановить ее падение.чтрижимая линейку к стене ладонью или пальцем. Расстояние, которое успела пролететь линейка, по существу и есть (хотя пока в сантиметрах) время реакции «испытуемого». Ч

Примерный сценарий занятия

1.На начальной стадии занятия целесообразно обсуждение смысла характеристики «время реакции». Ученики предлагают примеры, когда важна быстрота реакции (спорт; вождение автомобиля и т. д.). Учитель да ет сжатую информацию (в виде, схемы) о предполагаемом механизме реак ции на внешний зрительный стимул, тем самым, расширяя знания учащих ся, ограниченные представлениями о рефлексах с участием лишь спинного мозга. При этом преподавателю следует подчеркнуть, что изображенная схема отнюдь не носит, исчерпывающего характера, поскольку науке пока что не все известно о процессах происходящих в каждом из звеньев рефлек торной дуги.

Итог работы на этом этапе:

- для каждого учащегося должен быть прояснен биологический смысл понятия время реакции;

- у каждого имеется информация (в виде схемы), а возможно, и пони мание того, что возникновение реакции на некоторый (например, зритель ный), стимул обусловлено достаточно сложным механизмом, в каких-то де талях известном, а в каких-то не известном науке.

Ориентировочная длительность l-гo этапа: 1 О мин.

1. Учитель ставит вопрос классу: как можно измерить время реакции? В ходе

обсуждения могут возникнуть некоторые предложения от ученинков: затем учитель на ряде желающих из ребят демонстрирует описанный выше способ. После этого ученикам предлагается посмотреть на падение линейки с точки зрения физики и вспомннть (или найти в учебнике) кинематическую формулу, с помощью которой из опыта можно получить время реакции в секундах.

Итогом 2-го этапа  должно стать ознакомленне с экспериментальным способом измерения времени реакции из курса  актуализация знаний из курса физики (определение времени свободного падения тела в зависимости от рас-

стояния, которое оно пролетело).

Ориентировочная длительность 2-го этапа: 10 мин.

3. На этом этапе возникает вопрос достоверности полученных вели чин. Учитель, например, может спросить: «Все ли из тех, у кого измеряли время реакции, согласны с тем, что у них именно такой результат?» Как правило, те, у кого обнаружилась «плохая» реакция (большое значение времени), отвечают отрицательно ипредлагают провести повторные изме рения. На ком-то из них про водится серия измерений (например, lO изме рений в серии), и при этом, в принципе, может быть получено 10 различных значений. Становится ясно, что нет смысла говорить, что какое-то одно из них истинно? Как следствие, вводится понятие случайной величины, и учи тель описывает простейший способ статистической обработки данных (оп ределение среднего квадратичного, погрешности, интервала доверительно-

сти).

Итогом работы на 3-м этапе должно стать обнаружение того, что для

получения более или менее достоверной величины времени реакции необ ходимомногократное повторение измерений, а результатом серии измере ний является не точное число. а некий интервал доверительности получен ных величин. Ориентировочная длительность 3-го этапа: 20 мин,

4. На этом этапе может быть поставлен вопрос: можно ли как-то из менить время реакции конкретного человека?

В ходе обсуждения учащимися могут быть названы различные факто ры, предположительно способные повлиять на реакцию, например, предва рительная физическая нагрузка., какие-то отвлекающие воздействия, неко торые способы концентрации внимания и др. Возможны гипотезы о зави симости времени реакции от пола или возраста. При выдвижении ребятами той или иной идеи учитель может спросить, как они видят соответствую щийэксперимент. Этот этап можно рассматривать как общий «мозговой

штурм».

Итогом работы на 4-м этапе становится создание некоторого общего

банка идей относительно возможных факторов, способных повлиять на время реакции. Ориентировочная длительность 4-го этапа: 7-8 мин.

5. На этом этапе собственно и начинается самостоятельная исследова тельская работа учащихся. Для этого класс разбивается на группы в составе 4-х человек. Перед всеми группами ставится одна и та же задача: исследо вать, какие факторы влияют на время реакции конкретного «испытуемого». и попытаться, опираясь на модель рефлекторной дуги «стимул-реакция». хотя бы предположительно указать, на каком из звеньев этой дуги сказыва ется вл:ияние того или иного фактора. При этом каждая группа выбирает свой путь решения этой задачи: определяет (придумывает), влияние каких факторов будет рассматриваться, планирует эксперимент, распределяет ро ли внутри группы. Попутно перед каждой группой стоит еще одна (физиче ская) задача: используя знания из кинематики, проrраммировать свой измерительный прибор (линейку) в единицах времени. Перед началом работы каждая группа снабжается двумя листками, на одном из которых изображе на схема рефлекторной дуги с кратким комменгарием, на другом приведе ны инструкция и необходимые формулы для статистической обработки из мерений. Учитель также может рекомендовать труппам форму таблицы, в которую будут вноситься результаты измерений. Далее, по ходу работы групп учитель (или учителя) осуществляет постоянное консультирование по вопросам методики эксперимента, статистической обработки данных, методологии научного исследования, способам представления результатов опытов. Исследовательская работа групп может протекать и за стенами первоначальной аудитории.

Итогом работы на 5-м этапе должны стать:

• планирование и методологически грамотное nроведение исследований
• установление коммуникации внутри групп;
• статистичсски достоверные результаты измерений;
• проградуированная линейка,

Длительность 5-го этапа может быть разной в зависимости от того, сколько часов имеется в распоряжение у учителя, но ориентировочно 1,5 ч.

        6. Систематизация и интерпретация результатов измерений. На лом этапе в группах идет обсуждение полученных результатов, предлагаются возможные объяснения изменения времени реакции под влиянием тех или иных факторов, если такие изменения дсйствнтсльно наблюдались с мате матической достоверностью. от группы выделяется докладчик для пред ставления результатов исследования, готовится все необходимое для пре зентации.

           Итогом б-го этапа должны стать:

- создание рабочей гипотезы, объясняющей результаты измерений;

- подготовка презентации.

- Длительность б-го этапа: 20-25 минут.

        7. Конференция. Каждая группа делает сообщение о результатах своих измерений в об их возможном объяснении.

Итогом 7-го этапа может стать:

• более ясное осознание учениками смысла своего исследования, по нимание того, что такое достоверность полученных результатов и что имеющиеся объяснения существуют пока только в статусе гипотезы, кото рая должна быть подтверждена новыми экспериментами и данными из спе циальной литературы;
• появление навыков слушателя, что, помимо такта и терпения, вклю чает в себя способность уловить смысл сказанного, задать, ясный, точный вопрос докладчику, извлечь из услышанного пользу для своей работы.

Длительность 7-го этапа: 40-50 мин., включая время на вопросы и за мечания.

8. Краткое подведение итогов. С краткими репликами выступают учителя и все желающие.

Длительность: 10-15 мин.

Задача 2. Что такое артериальное давление? (5ч)

В задаче проводятся  идеи системногного полхода и интегрируются темы: кровообращение (биология), давление жидкости (физика), построение гра фиков функций (математика). Необходимое оборудование: по одному то но метру на каждую исследовательскую группу.

Примерный сценарий занятия

•            1.Занятие может быть начато с общего разговора о том, по каким характеристикам мы можем судить о работе сердечно-сосудиcтой системы человека.

Какие основные элементы составляют эту систему, с какими другими системами организма (дыхательной, нервной, скелетно-мышечной) она связана.

По итогам работы на этом этапе каждый ученик должен сделать хотя бы очень

приблизительный рисунок-схему сердечно-сосудистой системы. Ориентировочная длительность l-гo этапа: 10мин.

2.Формирование рабочих групп в составе 4 человек и освоение членами группы

(с помощью учителя) процедуры измерения артериального давлепиятонометром.

В итоге работы на 2-м этапе каждый ученик должен научиться измерять

артериальное давление. Длительность 2-го этапа: 20-30 мин .

3. Выяснение смысла измеряемых характеристик. Что такое макси мальное и

минимальное значение давления? Какая физическая модель мо жет объяснить то, что происходит при измерении артериального  давления?

Первоначальные варианты

Итогом работы на 3-м этапе должно стать построение модели (в виде рисунка, а

возможно, и простой экспериментальной установки), объясняющей физику процесса измерения артериального давления .

            Ориентировочная длительность 3-го этапа: 20 мин.

2. Экспериментальная работа в группах. Задача: выявление факторов, которые

влияют и на артериальное давление, и предположительное объяс нение этого влияния. Самим измерениям должно предшествовать планиро вание эксперимента, которое по ходу дела будет неизбежно корректирс ваться. Факторами, способными изменить значения максимального (систо лического) и минимального (диастолического) давления У выбранных ис пытуемых, могут быть длительная задержка дыания, физическая нагрузка, изменение положения тела и др. в зависимости от того, что будет предло жено в группе. Результаты измерений могут оформляться в виде таблиц и графиков зависимости величины давления от времени. Это может быть время, в течение которого воздействует какой-то фактор (например, за держка, дыхания), или время, отсчет которого начинается сразу после воз действия (например, после физической нагрузки). В пролессе работы групп учитель (или учителя) осуществляет постоянное консультирование повопросам, методологии научного исследования, методике эксперимента, сле дит за соблюдением правил техники безопасности.

3. Итогом работы на 4-м этапе должны стать:

- планирование и методологически грамотное проведение экспери мента;

- установление продуктивной коммуникации внутри групп;

- достоверное выявление факторов влияющих на артериальное давление;

- оформление результатов измерений в виде графиков и таблиц.

Дли тельность 4-го этапа может быть разной в зависимости от того, сколько ча сов имеется в распоряжение у учителя, но ориентировочно 1,5 часа.

           5. Интерпретация полученных результатов. На этом этапе строятся гипотезы,

объясняющие изменение давления под слиянием того или иного фактора. Например, почему растет артериальное давление в процессе дли тельной задержки дыхания или при изменении положения тела. При этом консультирующий преподаватель должен обращать внимание членов груп пы на объясняющие возможности физической модели и на тесную связь подсистем организма (например, кровеносной и дыхательной). На этом же этапе от каждой группы выделяется докладчик для представления результа тов исследования, готовится все необходимое для презентации.

Итогом 5-го этапа должны стать:

- подготовка презентации;

- создание рабочей гипотезы, объясняющей результаты измерений.

Длительность 5-го этапа: 20-25 мин.

6. Конференция. Каждая группа делает сообщение о результатах экс перимента и об их интерпретации.

Итог 6-го этапа: то же, что и в задаче 1.

          7. Подведение итогов. Выступают преподаватели и все желающие.

Длительность 10-15 мин ..

Задача 3. Определение, объема кратковременной памяти (4ч)

В задаче интегрируется материал биологии (высшая нервная деятель ность) и психологии, также используются элементы статистической обра ботки данных. Необходимое оборудование: ручка, карандаш, бумага, се кундомер.

• Идея задачи основывается на распространенной классификации, вы деляющей

два основных вида человеческой памяти: кратковременную и долговременную, При этом кратковременная обладает следующими:свойствами:

           1 ) запоминаемая информация хранится в ней недолго (секунды, минуты), после чего информация либо утрачивается, либо пере водится в долго временную память;

           2) объем кратковременной памяти сравнительно (долговременной).

Упрощенную модель перехода информации из кратковременной памяти в долговременную можно изобразить, например, в виде схемы: кратковре менная память долговременная память

Предполагаемое учебное исследование, по существу, имеет своей це лью проперку некоторых аспектов этой модели, рассматриваемой в качест ве гипотезы. В результате анализа гипотезы могут быть сформулированы, например, следующие вопросы:

• какой объем кратковременной памяти?
• зависит ли объем запоминаемой информации от премепи экспонирования

(времени ее предъявления испытуемому)?

• происходит ли, в силу конечности объема кратковременной памяти, обязательное

«вытеснение» из нее прежней информации при запоминании новой?         .

•             Разумеется, то далеко не весь перечень вопросов, которые поро ждаются гипотезой о существовании кратковременной и долговремен ной памяти. В частности, мы не ставим вопрос об условиях и механиз ме переноса информации из кратковременной памяти в долговремен ную.

Учебная исследовательская задача строится на известном в психоло гии

эксперименте, когда испытуемому в течение какого-то времени показы вают случайный ряд цифр, а после того, как цифры убирают, испытуемый должен воспроизвести их ряд. Объем кратковременной памяти определяет ся максимальным количеством цифр в ряду, при котором испытуемый еще дает правильный ответ.

Отметим, что хотя зту задачу традиционно относят к психологии, мы вправе рассматривать ее как дополнительный материал по теме «Высшая нервная деятельность» курса биологии человека, ибо память является одной из важнейших функций нервной системы человека, в частности сети нейро нов головного мозга.

При мерный сценарий занятия

Вводная часть

          Занятие может начаться с короткой вводной лекции о памяти, вклю чающей, например, вопросы о роли памяти в человеческой жизни (память и переживание времени, память и самоидентификация, память и ориентация в мире) и упоминания об основных научных гипотезах относительно приро ды памяти (кмолекупы памяти» или переструктурирование нейронных се тей).

           Смысл этого этапа в основном мотивационный: введение в одну из наиболее интересных и сложных проблем современной науки.

Продолжительность l-гo этапа: 15-20 мин.

Анализ фактов  

          По окончании лекции преподаватель может поставить вопрос: «Мно го ли мы можем запомнить?» Выслушав разнообразные ответы, он может предложить: «Давайте про верим». После чего, выбрав кого-то из учеников в качестве испытуемого, он предъявляет тому случайные ряды цифр, начиная, скажем, с ряда, состоящего из пяти цифр. Когда количество цифр в ряду достигнет некоторого критического значения (чаще всего это 7), испытуемый станет делать ошибки н воспроизведении. Преподаватель может задать вопрос: «Мы обнаружили, что в таких условиях человек не способен запомнить более 7 (иногда 9) цифр. При этом каждый из нас обычно держит в памяти довольно много телефонных номеров (тоже ряды из 7 цифр), не творя уже об огромном количестве другой информации. О чем это говорит?»

В результате совместного ана.пиза и сопоставления этих простых фак тов возможно порождение (в той или иной степени самостоятельное для ре бят) гипотезы о существовании кратковременной памяти и формулирование вопросов. отвегы накоторые мог бы дать эксперимент (см. примерный пе речень этих вопросов выше).   Форма работы: фронтальное обсуждение «учитель-класс», затем де монстрация эксперимента с цифрами на выбранном испытуемом, затем «мозговой штурм» при анализе фактов и выдвижении гипотезы.

Итогом работы на этом этапе может стать подведение гипотезы о существовании кратковременной памяти небольшого объема и формули ровка вопросов, ответы на которые надо искать в эксперименте.

Продолжительность 2-го этапа: 20-25·мин.

Совместная разработка плана эксперимента

Эта часть занятия будет проводиться по группам, Основные позиции этого плана:

• испытуемым в каждой группе последовательно предъявляются случайные ряды

цифр с возрастающим количеством цифр в ряду;

• задача испытуемого - воспроизвести предъявленный ему ряд цифр после того,

как цифры убраны;

• экспериментатор должен зафиксировать, каково максимальное ко личество цифр

в ряду, когда испытуемый еще воспроизводитряд безоши бочно;

• цифровой ряд предъявляется испытуемому в течение фиксирован ного времени:

например, в первой серии предъявлений время экспонирова ния каждого ряда - 5 секунд, во второй - 1 О секунд в третьей - 20 секунд, в четвертой 30 секунд и т.д.;

• по результатам этого опыта строится график: максимальная длина цифрового

ряда, воспроизводимого без ошибок, в зависимости от времени экспонирования;

• дополнительно могут быть проведены опьгты по птюнерке гипоте зы

«вытеснения» (см. выше): забывает ли испытуемый предыдущий цифро вой Ряд, если ему предъявляют для запоминания новый? (Заметим, что ус ловия этого опыта могут очень сущестпешю варьироваться.)

При планировании эксперимента необходимо вспомнить об условиях достоверности результатов эксперимента: формирование действительно случайных цифровых рядов (для этого необходимо разработатьсоответст вующую процедуру); многократное повторение одних и тех же измерений как на одном и том же, так и на разных испытуемых; статистическая обра ботка данных.

Форма работы: фронтальная работа преподавателя с классом, совме стное обсуждение. Итогом работы на этом этапе дложно стать появление в основных чертах плана эксперимента при понимании того, какую цель преследует каждое экспериментальное действие.  

• Продолжительность 3-го этапа: 15-20 минут.

Работа в группах по 4 человека

В каждой группе проводиться эксперимент в соответствии с разрабо танным планом. При этом каждая группа вправе вносить свои коррекции и дополнения в основной план, например, можно сравнить запоминание при зрительном восприятии цифр и на слух, придать некоторый смысл (скажем, вид телефонных номеров) или закономерность цифровым рядам и др.

Форма работы: групповая с распределением ролей внутри группы.

Например, двое могут выступать в качестве экспериментаторов, двое - в ка честве испытуемых с последующим обменом ролями. В процессе работы групп - постоянное консультирование со стороны преподавателей по вопро сам методики эксперимента, статистической обработки данных, интерпре тации результатов. Исследовательская работа групп может протекать и во внеурочное время.

• Итогом работы на 4-м этапе должны стать:
• экспериментальное определение максимальной длины случайного цифрового

ряда, который еще воспроизводится испытуемым без ошибок для разных времен экспонирования;

• получение графика максимальной длины ряда как функции време ни

экспоннрования и выделение на этой кривой областей, где максимальная длина запоминаемого ряда обнаруживает и не обнаруживает зависимость от времени экспонирования;

• наблюдение, или не наблюдение эффекта «вытеснения»;
• обнаружение ряда объективных осложнений, с которыми могут сталкиваться

исследования памяти (плохая воспроизводимость измерений, неоднозначность интерпретации).

• Продолжительность 4-го этапа: 1,5 часа.

Итоговая конференция

Каждая группа очень кратко сообщает о полученных результатах и о своей интерпретации этих результатов. При этом преподавателям необхо димо специально обратить внимание на неоднозначность толкования неко торых результатов, что вообще является характерным для исследований по проблемам памяти.

Форма работы: ученическая конференция, причем сообщения групп могут строиться как ответы на короткий перечень общих для всех вопросов.

Итогом 5-го этапа может стать:

• сопоставление результатов, полученных разными группами;
• переосмысление собственных результатов и сделанных выводов;
• осознание границ возможностей эксперименгального метода, когда с его

помощью исследуется такой сложнейший феномен, как память.

Продолжительность 5-го этапа: 25-30 мин.

Задача 4. Почему «притягиваются» друг к другу капли масла на поверхности воды? (3 ч)

В задаче интегрируются темы: поверхностное натяжение жилкости ( физика), растворы, электролиты (химия).

Необходимые вещества и оборудование: растительное масло, пова ренная соль, сахарный песок; стеклянные кюветы, плоские батарейки, про вода.

Методические рекомендации: занятия могут быть проведены по стан дартному сценарию, однако работу в группах здесь целесообразно заменить работой в парах.

Задача 5. Что такое автоволны? (3 ч)

В задаче интсгрируются темы: свойства волн (физика), реакции окис ления и г-орение (химия), механизм  передачи нервного импульса (биоло гия). Необходимое оборудование; несколько комплектов игральных домино на каждую группу.

Метадические рекомендации по проведению занятий

Существует объект, который как бы занимает промежуточное поло жение между волнами и частицами. Сопоставление с ним позволяет вы явить более тонкие нюансы в свойствах волн, да и сам по себе этот объект очень любопытен, хотя и не рассматривается в обычных школьных про граммах. Это так называемые автоволны.

Вот несколько примеров. Распространение пламени по какой-то горячей среде, будь то огонь, разбегающийся по сухой траве, лесной пожар или запал, скользящий по бикфордову шнуру. Нервный импульс, бегущий от рецептора к мозгу, например, когда вы укололи или обожгли палец. На конец, знаменитый «принцип домино», то есть неудержимое падение кос тяшек домино, стоящих друг за другом, которое начинается, едва только вы слегка подтолкнете одну из них: Во всех этих явлениях присутствует нечто общее, и все это автоволны. Собственно, примерно так может начаться за нятие, посвященное исследованию этого интересного явления или осмыс лению свойств классических волн череэ их сопоставление с автоволнами, тут уж как кому захочется поставить задачу.  При этом последний из объек тов, падающие костяшки домино, не только сам относится к автоволнам, но оказывается и очень удобной моделью для исследования свойств любых ав товолн, в чем мы убедимся в дальнейшем. Поэтому достаточное количество костяшек (3-4 игровых комплекта) должно находиться в распоряжении ка ждой рабочей группы ребят.

В общем виде задача для этих групп может быть поставлена таким образом: на предложенном объекте (домино) исследовать свойства авто волн и сравнить из с уже известными свойствами классических волн.

Однако такая формулировка может по казаться ребятам чересчур

неопределенной, поэтому ее стоит развернуть с помощью ряда вопросов. Они могут быть, например такими:

1.Что (какая именно физическая величина) распространяется с автоволной?

2.Затухает ли автоволна по мере распространения?

3.Может ли автоволна вновь пройти по тому же самому месту? Или: при каком

условии может?

4.Что будет, если одна автоволна встретится с другой, иначе говоря, есть ли у авто волн интерференция?

5.Moгyт пи автоволны огибать препятствия, иначе говоря, обладают ли дифракцией?

6.Что можно считать характеристиками авто волны? или аналогами соответствующих характеристик классической волны?

Получив этот перечень вопросов, исследовательские группы учени ков (3-4 человека) могут приступать к работе. Далее занятие идет по стан дартному сценарию (см. выше).

На подведении итогов в конце занятия стоит сфокусировать внимание ребят,

посуществу, на двух основных выводах. Один станет обобщенным ответом на первоначально поставленную задачу о сходстве и различии свойств классических волн и автоволн. Второй вывод - методологический, Здесь надо подчеркнуть роль моделирования при исследовании реальных процессов и возможности конкретной модели (епрннцип домино») для по нимания свойств автоволн химической и

биологической природы.

При составлении календарно - тематического планирования использовала три задачи: задача 1: Время реакции человека и факторы, которые на него влияют; задача 2: Что такое артериальное давление?; задача 3: Определение объёма кратковременной памяти.

Задача 4,5 неиспользовала так как на элективный курс «Исследовательские задачи на стыке наук (биологии, физики, химии)» расчитан на 17 часов.

Календарно — тематическое планирование

Список рекомендуемой литературы

1. Пентин А. Ю. Исследовательские задачи на стыке наук (биология, физика, химия)/

Предпрофильная подготовка учащихся основной школы, - М., 2003.

2. Ильченко В. Р. Перекрестка физики, химии и биологии. - М.: Просвещение, 1986

3. Тарасов Л. В. Современная физика в средней школе. - М.: Просвещение, 1990.

4. Чандаева С. А. Физика и человек. - М.: АО «Аспект Пресс», J 994.

5. Роуз С. Устройство памяти. от молекул к созданию. - М.: Мир, 1995.

6. Хыобел д. Глаз, мозг, зрение. - М.: Мир, 1990.

                                                                              СОГЛАСОВАНО

                                                                              Протокол заседания

                                                                              методического объединения

учителей естественно-географического цикла

                                                                               от____________№______,

                                                                               рук. МО __________ /О. С. Миронова/

                                                                               СОГЛАСОВАНО

                                                                               Заместитель директора по УВР

                                                                               ___________   /                                            /

 «________» август 2013 года