Методические материалы

НОУ ВПО «Православный Свято – Тихоновский Гуманитарный университет»

«Текущий контроль знаний и умений учащихся по физике. Современные требования»

Подготовила: учитель физики Тимофеева Т.С.

Москва

2015 г.

Контроль знаний и умений учащихся является важным звеном учебного процесса, от правильной постановки которого во многом зависит успех обучения. В методической литературе принято считать, что контроль является так называемой “обратной связью” между учителем и учеником, тем этапом учебного процесса, когда учитель получает информацию об эффективности обучения предмету. Согласно этому выделяют следующие цели контроля знаний и умений учащихся:

-диагностирование и корректирование знаний и умений учащихся;

-учет результативности отдельного этапа процесса обучения;

-определение итоговых результатов обучения на разном уровне.

Текущий контроль осуществляется в повседневной работе с целью проверки усвоения предыдущего материала и выявления пробелов в знаниях учащихся. Он проводится с помощью систематического наблюдения учителя за работой класса в целом и каждого ученика в отдельности на всех этапах обучения.

Этот вид контроля отличается разнообразием методов и форм.

Остановлюсь на некоторых методах текущего контроля, которые я использую в своей практике.

В 7 и 8 классах очень важно, чтобы школьники свободно ориентировались в обозначениях физических величин, формулах и освоили перевод физических величин из одних единиц в другие.

В начале уроков «Решение задач по теме…». Я использую следующий прием.

Вызываю 2-х учеников к доске и задаю последовательно 6 вопросов (записать обозначение и единицу измерения физической величины, формулу, перевести из одной единицы измерения в другую и т д.). Ученики параллельно записывают ответы на доске, а их одноклассники анализируют каждый ответ, исправляют ошибки. За активную работу на уроке они тоже могут заработать оценку. В результате за первые минуты урока выставляется 2-3 оценки и класс готов решать задачи.

Этот прием характерен для современных методов контроля, где сочетаются разные формы (индивидуальная и фронтальная) и методы (письменный контроль и устный). Сочетание различных методов контроля получило название комбинированного или уплотненного контроля.

Сейчас при обучении физике уделяется огромное внимание выработке практических навыков (практический контроль). Кроме обязательных лабораторных работ я провожу практические работы. Так же ученики решают практические задачи. Пример такой задачи.

Оборудование: деревянный брусок, динамометр, линейка.

Задача: рассчитать минимальное и максимальное давление бруска на стол.

Такое задание позволяет не только контролировать умение пользоваться физическими приборами, но и решать расчетные задачи, анализировать полученные результаты.

Письменный контроль редко бывает индивидуальным, когда отдельным учащимся предлагаются контрольные задания по карточкам. Обычно это фронтальные самостоятельные работы. Фронтальные письменные работы в текущем контроле как правило рассчитаны на 15-20 минут. Считаю, что тесты для текущего контроля использовать не стоит. Они хороши для итогового контроля, т к позволяют за один урок проверить множество умений и навыков.

Для текущего контроля использую карточки. Они как правило требуют развернутых ответов на предложенные задания. Две карточки есть в приложениях.

Первая карточка предназначена для проверки умений и навыков в кинематике (10 класс). Одна карточка проверяет умения читать уравнения кинематики и работать с ними, читать графики и делать по ним расчеты.

Вторая карточка проверяет умение пользоваться правилом левой руки (направление силы Ампера и силы Лоренца).

Очень важно, чтобы письменный контроль сопровождался анализом результатов самостоятельной работы. Ученики должны видеть и понимать, где они ошиблись и почему. Учащихся специально надо учить самостоятельно находить ошибки, анализировать причины неправильного решения познавательной задачи и устранять обнаруженные пробелы.

Между различными методами существуют органическая взаимосвязь и взаимопроникновение. Руководствуясь принципом оптимальности при выборе методов, необходимо исходить из того, что каждый метод ориентирован на решение определенного круга педагогических задач, но при этом косвенно способствует решению и других, но не в той мере, в какой они могут быть решены с помощью иных методов. Отсюда вытекает необходимость оценки возможностей каждого метода, знания его сильных и слабых сторон и выбора на этой основе их оптимальных сочетаний.

Метод сам по себе не может быть ни хорош, ни плох. В основу педагогического процесса кладутся не сами методы, а их система. Методы педагогической деятельности, при помощи которых достигаются ожидаемые результаты, оставаясь принципиально одинаковыми, бесконечно варьируются в зависимости от множества обстоятельств и условий протекания педагогического процесса. Таким образом, выбор методов педагогической деятельности не есть произвольный акт. Он подчиняется ряду закономерностей и зависимостей, среди которых первостепенное значение имеют цели и конкретные образовательно-воспитательные задачи, содержание и принципы, уровень подготовленности класса и его развитие как коллектива, возрастные и индивидуальные особенности учащихся, особенности личности самого педагога.

Список литературы:

1. Аванесов B.C. Композиция тестовых заданий. М., 2002.
2. Анастази А., Урбина С. Психологическое тестирование. СПб., 2002.
3. Беспалько В.П. Критерии оценки знаний учащихся и пути оптимизации процесса обучения // Теория поэтапного формирования умственных действий и управление процессом обучения. М., 1960.
4. Боголюбов Л.Н., Дик Ю.И., Иванова Е.О. и др. О подходах к разработке требований к обязательному уровню подготовки выпускников основной школы // Перспективы развития общего среднего образования: Сб. науч. тр. М., 1998.
5. Козел С.М. Физика. 10-11 класс. Сборник задач и заданий с ответами и решениями. Пособие для учащихся //М., "Мнемозина", 2004.
6. Мельникова М.Б., Ковалёва Г.С., Татур А.О., Хлебников В.А. Концепция аттестационного тестирования выпускников общеобразовательных учреждений на этапе перехода от школы к вузу // Проблемы качества, его нормирования и стандартов в образовании: Сб. науч. ст. М., 1998.
7. Орлов В.А., Татур А.О. Сборник тестовых заданий для тематического и итогового контроля. //М., Интеллект-Центр, 2005
8. Родионов Б.У., Татур А.О. Стандарты и тесты в образовании. М., 1995. Справочное руководство по конструированию тестов. Киев, 1994.
9. Степанова Г.С. Сборник задач по физике для 10-11 классов общеобразовательных учреждений. //М., "Просвещение", 1999-2005.

Приложение1

Самостоятельная работа по кинематике 9 кл

Равноускоренное движение

Вариант 2

№1.

                                                По рисунку запишите уравнение для проекции скорости тела

a= 0,1 м/с2 , V0= 2 м/с

№2. По уравнению скорости VX= 8 - 1,5 t  найдите проекцию начальной скорости, проекцию ускорения и скорость в момент времени t= 6с.

№3. Используя уравнение скорости (см задание №2) определите координату данного тела в момент времени t= 18 с, если начальная координата x0= 14 м.

№4.

                                                По графику зависимости проекции скорости тела от времени найдите проекцию ускорения и запишите уравнение скорости.

№5. По условиям задания № 4 постройте график зависимости проекции ускорения тела от времени.

. 

Приложение 2

Самостоятельная работа по теме:

«Направление силы Ампера и силы Лоренца»

Вариант 2

ПРЕЗЕНТАЦИЯ К УРОКУ ДЛЯ 9 КЛАССА

ПЕРВЫЕ ПОЛЕТЫ В КОСМОС

Слайд 1.

Первые полеты человека в космос стали одним из самых значительных событий XX в. Если запуски первых искусственных спутников Земли многими воспринимались лишь как выдающееся техническое достижение человечества, то пилотируемые космические полеты для всех землян стали поворотные пунктом в истории цивилизации — человек впервые покинул родную планету. Полет человека в космос — закономерный и, можно сказать, неизбежный этап развития цивилизации, и это отмечал еще на рубеже XX в. наш соотечественник К.Э.Циолковский. В 20—30-х годах нашего столетия о полете человека в космос, к другим мирам много говорили и спорили. Но в те годы ракетная техника лишь зарождалась, и запускаемые тогда ракеты не могли подняться даже до высот, которые к тому; времени уже давно были освоены авиацией.

Слайд 2.

В своей квартире Циолковский создал первую в России аэродинамическую лабораторию. Он построил в 1897 первую в России аэродинамическую трубу с открытой рабочей частью, разработал методику эксперимента в ней. Работы Циолковского в области аэродинамики явились источником идей для Н. Е. Жуковского.

Циолковский занимался механикой управляемого полета, в результате чего им был спроектирован управляемый аэростат (слово «дирижабль» тогда ещё не придумали). Циолковский первым предложил идею цельнометаллического дирижабля и построил его модель. Первым печатным трудом о дирижаблях был «Аэростат металлический управляемый» (1892), в котором дано научное и техническое обоснование конструкции дирижабля с металлической оболочкой.

В 1892 году он обратился к новой и мало изученной области летательных аппаратов тяжелее воздуха. Циолковскому принадлежит идея постройки аэроплана с металлическим каркасом. В статье «Аэроплан или Птицеподобная (авиационная) летательная машина» (1894) даны описание и чертежи моноплана, который по своему внешнему виду и аэродинамической компоновке предвосхищал конструкции самолётов, появившихся через 15—18 лет. В аэроплане Циолковского крылья имеют толстый профиль с округлённой передней кромкой, а фюзеляж — обтекаемую форму.

Слайд 3.

В 50-х годах развитие ракетной техники достигло такого уровня, когда полет человека на космическом корабле вокруг Земли стал реальностью. И надо сказать, что и в преддверии космического века, большинству ученых и специалистов в области ракетной техники, предсказывая предстоящие запуски первого искусственного спутника Земли, говорили о нем не иначе, как о предвестнике первых полетов человека в космос

В сентябре 1931 года С. П. Королёв и талантливый энтузиаст в области ракетных двигателей Ф. А. Цандер добиваются создания в Москве с помощью Осоавиахима общественной организации — Группы изучения реактивного движения (ГИРД).

В августе 1946 года С. П. Королёв начал работать в подмосковном Калининграде (затем переименованном в 1996 году в Королёв), где был назначен главным конструктором баллистических ракет дальнего действия и начальником отдела № 3 НИИ-88 по их разработке.

В 1956 году под руководством С. П. Королёва была создана первая отечественная стратегическая ракета, ставшая основой ракетного ядерного щита страны.

В том же1956 г. в Академии наук СССР состоялась Всесоюзная конференция по ракетным исследованиям верхних слоев атмосферы. На этой конференции С.П.Королев выступил с докладом, где подвел итоги пусков ракет, сообщил о полученных результатах, наметил перспективы дальнейших исследований. «Говоря о перспективах, - отметил он в своем выступлении, — нельзя не остановиться и на одном из самых злободневных вопросов - полете человека на ракете. В настоящее время эта задача становится все более и более реальной. Она издавна привлекала внимание всех, работающих в области ракетной техники, а полет человека на ракете является и сейчас одной из основных задач в области ракетной техники».

Слайд 4.

Замечательный математик Мстислав Келдыш родился 10 февраля 1911 года. Его дед по отцовской линии дослужился до генерала медицинской службы, а дед по материнской был полным генералом артиллерии

В 1931 году Мстислав Всеволодович блестяще закончил физико-математическое отделение МГУ и «распределился» в Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ).

Мстиславу Всеволодовичу Келдышу принадлежит большое число фундаментальных исследований в области математики, вычислительной математики, аэрогидродинамики, теории колебаний.

27 мая 1959 г. С.П.Королев вместе с академиком М.В.Келдышем направили в правительство докладную записку «О развитии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по освоению космического пространства», в которой поднимался комплекс проблем, связанных с созданием новых специализированных КБ и НИИ и реорганизацией существующих КБ, привлеченных к работе над космической тематикой. Во главе с С.П.Королевым Совет главных конструкторов разработал требования с целью привлечь особое внимание к обеспечению надежности в процессе разработки, изготовления, испытаний и подготовки к запуску пилотируемых космических аппаратов и их ракет-носителей (РН «Восток»). Для более широкого привлечения научных сил страны в 1959 г. был создан межведомственный научный совет при Академии наук СССР под председательством академика М. В. Келдыша.

Слайд 5.

Первым обратил внимание на возможность использования американских баллистических ракет для полета человека в космос Дж.Аллен, сотрудник Национального консультативного совета по авиации (НАКА).

Однако официальные круги США оставались равнодушными к идее полетов человека в космос. Положение несколько изменилось только после 4 октября 1957 г., когда научно-техническому самодовольству США нанес сокрушительный удар запуск в СССР первого в мире искусственного спутника Земли. Советский спутник ускорил не только работы по созданию и осуществлению запусков первых американских спутников, но и работы по реализации пилотируемых космических полетов.

В 1958 г. ВВС США стали всерьез разрабатывать проект 7969 («Исследования в области пилотируемой баллистической ракеты»), предусматривающий «реализацию возможности отправки человека в космос и возвращения оттуда».

В конце 1958 г. программа пилотируемых полетов в США получила дополнительный импульс, когда 1 октября 1958 г. была создана гражданская организация по космосу — Национальное управление по аэронавтике и исследованиям космического пространства (НАСА), представители которой еще до завершения начального организационного периода заявили, что пилотируемые полеты способствовали бы самоутверждению НАСА как организации.

«Программа «Меркурий» задумана и выполняется с таким расчетом, чтобы попытаться осуществить пилотируемый орбитальный полет в самый ранний реально возможный срок». Непосредственным руководителем программы «Меркурий» стал 47-летний специалист в области аэродинамики Р.Гилрут. Все работы возглавлял научно-исследовательский центр им.Лэнгли, находящийся вблизи Вашингтона.

Слайд 6.

При реализации программы пилотируемых полетов в космос конструкторам пришлось решать ряд кардинальных проблем: создать достаточно мощную ракету-носитель (РН «Восток» в СССР и РН «Атлас-Ди» в США), обеспечить возвращение космонавта на Землю (разработать тормозную двигательную установку и систему ориентации), предусмотреть возможность спасения космонавта при аварии РН и, главное, создать космический корабль, предназначенный для полета человека в космос.

Надо сказать, что космический корабль, несмотря на некоторые свои качественно новые функции, все же представляет собой, по сути, искусственный спутник Земли, но с человеком на борту. По этой причине первые наметки советского космического корабля были сделаны в том подразделении ОКБ С.П.Королева, где под руководством М.К.Тихонравова разрабатывались первые советские искусственные спутники Земли[7]. было решено продолжить работы по космическому кораблю для полета человека в космос.

В мае 1959 г С.П.Королев вместе с М.В.Келдышем составили докладную записку правительству, по которой были приняты соответствующие постановления. В этом же году определился состав, и были получены основные проектные характеристики систем и аппаратуры будущего «Востока».

Начались работы, связанные с проектированием отдельных агрегатов, систем и корабля в целом, появились первые чертежи. Этими работами теперь занимались различные ОКБ и НИИ нашей страны. Уже в начале 1960 г. был изготовлен первый опытный образец корабля-спутника.

После проработки требований к характеристикам будущего американского корабля «Меркурий» его разработка и изготовление были поручены авиастроительной фирме «Макдонелл». Решение об этом НАСА приняло 6 февраля 1959 г, и через год и два месяца, 12 апреля 1960 г., фирма поставила НАСА первый серийный корабль «Меркурий» для испытательного полета по баллистической траектории.

Сами американцы, сравнивая космические корабли «Восток» и «Меркурий», указывали на ряд преимуществ советского корабля. Причем особенно выделяли то обстоятельство, что атмосфера в кабине корабля «Восток» была двухкомпонентной (азотно-кислородной), по своим параметрам аналогичной земной атмосфере на уровне моря. Чисто кислородная атмосфера в кабинах первых американских космических кораблей приемлема только для непродолжительных полетов. Первый американский космический корабль с двухкомпонентной атмосферой создан лишь в 80-х годах.

Основные же преимущества советского космического корабля определялись большей мощностью советской ракеты-носителя, что в первую очередь отразилось в стартовых массах космических кораблей. Даже с учетом массы системы аварийного спасения (САС) корабля «Меркурий, стартовая масса «Востока», составлявшая 4730 кг, превосходила на 2800 кг стартовую массу американского космического корабля. Этот «недостаток» в массе, вызвал, гораздо более жесткие массогабаритные ограничения на конструкцию американского корабля и его агрегатов. В результате американским специалистам в ряде случаев пришлось довольствоваться более простыми решениями при разработке систем корабля «Меркурий», что всегда чревато отказами в работе этих систем и весьма рискованно, когда речь идет о жизни космонавта.

1960 г. в окончательном виде космический корабль «Восток» появился на бумаге. А в январе 1961 г. он уже «в металле» был готов для дальнейших испытаний.

Слайд 7.

В США, например, было решено сделать ставку на военных летчиков-испытателей с большим летным опытом (не менее 1500 ч налета на реактивных самолетах). Причем от кандидата в космонавты требовались познания в области астрономии, физики и некоторых технических дисциплин. Дело в том, что НАСА обязывало будущих космонавтов не только заниматься подготовкой к полетам в космос, но и непосредственно участвовать в создании космического корабля и разработке программы его полета.

В СССР разработкой медицинских требований к будущим космонавтам занималась большая группа медиков во главе с В.В.Париным. Проанализировав степень, подготовки людей различных профессий, группа этих медиков решила остановить свой выбор на профессии летчика истребителя. С.П.Королев поддержал этот вывод.

Действительно, люди этой профессии хорошо переносят различные шумы, вибрацию, ускорения и сочетание этих факторов, способны хорошо ориентироваться в полете, быстро принимать решение, хладнокровно выполнять необходимые операции, они обладают хорошей наблюдательностью и способностью регистрировать свои наблюдения.

Следует сказать, что от кандидатов в первый советский отряд космонавтов не требовалось участия в создании космического корабля, а также владения особыми профессиональными навыками, и это чрезвычайно расширило возможность отбора первых советских космонавтов. Однако были определены и достаточно четкие требования к кандидатам в космонавты: профессия — летчик-истребитель, образование — летное или летно-инженерное, здоровье — без ограничений к летной работе, рост — до 175 см, вес — до 75 кг, возраст — до 35 лет[2]. Естественно, при следующих отборах эти довольно жесткие ограничения были несколько смягчены, среди космонавтов появились летчики других видов и родов авиации, инженеры, врачи, а также и женщины.

Это произошло в середине 1960 г., через четыре месяца после того, как впервые собрался отряд космонавтов на первые занятия. Все кандидаты на первый полет стали готовиться по специальной ускоренной программе. В группу вошли в том числе Ю.А.Гагарин (26 лет), Г.С.Титов (25 лет), А.Г.Николаев (31 год), П.Р.Попович (30 лет), В.Ф.Быковский (26 лет). В последующем в отряд космонавтов были приняты женщины. Как известно, шестой, заключительный полет на корабле «Восток» совершила В.В.Терешкова, которой во время отбора (в 1962 г.) было 25 лет.

Слайд 8.

Старт космического корабля «Восток» с Ю.А.Гагариным был назначен на 12 апреля 1961 г. и был произведен в 9 ч 07 мин по московскому времени. «К этому моменту, — вспоминал К. Д. Бушуев, — нервное напряжение охватило всех присутствующих на космодроме, и никто не старался его скрывать. Тревога не вызывалась, какими-либо сомнениями в технике: корабль готовился долго и тщательно, и за это время у нас, участников разработки и подготовки корабля, укрепилась вера в него... И все-таки до сих пор подобное происходило лишь в сказках».

Волновался в эти моменты и Ю.А.Гагарин. Частота его сердцебиения возрастала до 140—158 в минуту, Лишь к концу активного участка частота сердечных сокращений снизилась до 109 в минуту. Однако космонавт вел непрерывную радиосвязь с Землей, передавал показания приборов, фиксировал изменение перегрузок и в моменты отделения ступеней ракеты-носителя, отметил, в частности, что шум в кабине корабля не превышал шума в кабине реактивного самолета. Наконец, сброшен головной обтекатель (корабль прошел плотные слои атмосферы), в иллюминаторе показалась Земля. С легким щелчком раскрылись и встали на место антенны.

«Наблюдаю облака над Землей, мелкие, кучевые, и тени от них, — сообщает Ю. А. Гагарин. — Красота-то какая!» От волнения он говорит немного сбивчиво, повторяется: «Несколько растут перегрузки, самочувствие отличное, настроение бодрое... В иллюминатор наблюдаю Землю».

Состояние невесомости наступило в 9ч 21 мин по московскому времени. На короткий миг у Ю.А.Гагарина появилось ощущение полета в перевернутом положении, но почти моментально это ощущение пропало

При выходе на орбиту Ю.А.Гагарин, с некоторой осторожностью приоткрыл прозрачное забрало своего гермошлема. Параметры атмосферы в кабине нормальные. На всем протяжении полета температура автоматически поддерживалась в пределах 19—22°С, давление — 750—770 мм рт.ст., относительная влажность — 62—71%. При взгляде в иллюминатор Земля поражала невиданным доселе голубым ореолом, а небо — по космически темным цветом с очень яркими звездами.

В какой-то момент полета Ю.А.Гагарин решил, что настало время подкрепиться «космической» пищей. Он отведал специально изготовленное щавелевое пюре с мясом, мясной паштет и шоколадный соус, а затем с помощью мундштука запил обед консервированной водой. Этот эксперимент имел решающее значение для будущих, более продолжительных полетов в космос. Впервые все убедились, что в космическом полете можно принимать пищу и пить воду.

10 ч 15 мин по московскому времени от автоматического программного устройства прошли команды на подготовку бортовой аппаратуры к включению тормозной двигательной установки. Она включилась в 10 ч 25 мин по московскому времени, когда космический корабль находился над Гвинейским заливом, Вновь закрыт гермошлем, возникли перегрузки, которые все возрастали. Сильная вибрация, впечатление такое, как будто, спускаясь по баллистической траектории, корабль кувыркался. В 10 ч 35 мин по московскому времени с кораблем «Восток» пропадает связь.

Этого момента с нетерпением ждали на Земле, где знали, что при входе корабля в плотные слои атмосферы радиосвязь должна прекратиться, но всех волновало, когда наступит момент пропадания связи. «О том, насколько точно прошла ориентация корабля и включился тормозной двигатель, — вспоминает К.П.Феоктистов, - сообщений тогда не поступало, о нормальном прохождении спуска узнавали лишь почти перед посадкой. В частности, по исчезновению радиосигнала, которое должно произойти в определенный момент, высчитанный с точностью до секунды. И это был второй крайне напряженный момент всего полета. Но сигнал пропал точно в расчетный момент».

На высоте 7 км от поверхности произошло автоматическое катапультирование кресла с Ю.А.Гагариным из спускаемого аппарата. После отделения кресла его парашютная система обеспечила благополучное приземление космонавта в окрестности деревни Смеловки в Саратовской области. Чуть раньше совершил посадку спускаемый аппарат. Конструкции и системы корабля были рассчитаны на возможность приземления космонавта в спускаемом аппарате. Но этот вариант рассматривался как резервный. Спуск двухтонного спускаемого аппарата на парашюте вызывал некоторое опасение, и поэтому все космонавты кораблей «Восток» осуществляли посадку с помощью катапультируемого кресла.

 После полета Гагарина в США была чрезвычайно ускорена подготовка к первому орбитальному полету американского космонавта, рассчитанному на 3 витка вокруг Земли (Ю.А.Гагарин совершил лишь один виток вокруг Земли). Была сильно сокращена программа летных испытаний по программе «Меркурий», успешно проведены суборбитальные полеты американских космонавтов. Однако полет Г.С.Титова продолжительностью более суток, состоявшийся вскоре после суборбитального полета В.Гриссома, зачеркнул все надежды американских специалистов на «рекордный» полет Дж.Гленна. Если полет Ю.А.Гагарина крайне ущемил самолюбие американцев, то полет Г. С. Титова продемонстрировал полное превосходство СССР в области космонавтики.

Слайд 9.

В США отбор добровольцев и формирование первого отряда космонавтов были сделаны раньше, но все это осуществлялось в гораздо меньших масштабах, хотя данное мероприятие и было широко разрекламировано.

В итоге осталось всего 32 добровольца, которым предстояло пройти тщательный медицинский и психологический отбор. Интересно в связи с этим привести здесь высказывание Н.Армстронга, где отражено тогдашнее отношение к проекту «Меркурий» со стороны летчиков-испытателей самолета Икс-15: «Когда дело дошло до проекта «Меркурий», до отправки человека в космос, многие из нас отнеслись к этому довольно скептически. Мы не признали «меркурийцев», считая их новичками в таком деле. Конечно, мы недооценили их».

Медицинские обследования кандидатов в американский отряд космонавтов проводились в клинике в Альбукерке, изолированном и уединенном местечке штата Нью-Мексико (выбор этой клиники был вызван как раз се изолированностью). Каждый из добровольцев провел здесь 7,5 сут, в течение которых проходил тщательную и многостороннюю медицинскую проверку. Поскольку истинные требования были еще неизвестны, то предъявлялись максимальные. Глава медико-биологической отборочной комиссии Р.Лавлейс вспоминает: «Мы не могли позволить себе отказаться от каких-либо обследований или испытаний, способных выявить тот или иной дефект».

9 апреля 1959 г. журналистам в штаб-квартире НАСА был представлен первый американский отряд космонавтов из 7 человек: подполковник морской пехоты Дж.Гленн (37 лет), капитан ВВС В.Гриссом (33 года), лейтенант ВМС М.Карпентер (33 года), капитан ВВС Г.Купер (32 года), капитан ВВС Д.Слейтон (35 лет), капитан-лейтенант ВМС А.Шепард (35 лет) и капитан-лейтенант ВМС У.Ширра (36 лет).

Скажем теперь несколько слов о том, как проходила подготовка первых космонавтов. Кстати, в 1961 г., когда подготовка американских космонавтов уже шла полным ходом, в печати США появились высказывания авторитетных специалистов о том, что в отличие от СССР в США нет научно обоснованной программы подготовки человека к полетам в космос. Действительно, программа подготовки первых советских космонавтов разрабатывалась, крупнейшими специалистами страны, для занятий и тренировок будущих космонавтов в кратчайший срок был сооружен в 40 км от Москвы «Звездный городок»; где были созданы все необходимые условия и для жизни семей космонавтов.

Обращает на себя внимание сравнительно высокий процент аварий ракет-носителей, а ведь с ее помощью должен был состояться полет человека в космос. Однако, в конечном счете, надежность ракеты-носителя все же удалось обеспечить, и при запусках космических кораблей с космонавтами на борту аварий таких не случалось (так что использовать систему аварийного спасения не пришлось).

При состоявшихся суборбитальных полетах американских космонавтов период невесомости длился несколько более 3 мин.

Суборбитальный полет корабля «Меркурий» с А.Шепардом на борту первоначально намечался на 2 мая 1961 г., но из-за облачности и шквальных ветров был отложен на 5 мая. В этот день полет состоялся и успешно завершился приводнением А.Шепарда в 488 км от места запуска (мыс Канаверал). Максимальная высота подъема 185 км, максимальная скорость — 2,4 км/с, продолжительность полета — 15 мин, максимальные перегрузки при торможении достигали 11 единиц. Во время полета с космонавтом поддерживалась двусторонняя радиотелефонная связь. Он принимал участие в управлении полетом, в частности, выдал команду на отделение космического корабля от ракеты-носителя.

На участке торможения температура, в кабине поднялась до 39°С. После приводнения А.Шепард благополучно выбрался из капсулы и был подобран вертолетом, который вскоре подобрал и капсулу. Медицинский осмотр А.Шепарда и отчет о полете заняли около 6 ч, т.е. в 24 раза больше времени, чем продолжался сам полет. Американская пресса тут же объявила А. Шепарда первым космонавтом США и иначе, чем космическим, этот полет не называла. Надо заметить, что полет А.Шепарда состоялся уже после безусловно космического полета Ю.А.Гагарина.

Тем временем для американцев наступил долгожданный день первого орбитального полета корабля «Меркурий» с американским космонавтом. Старт корабля с Дж.Гленном, первоначально назначенный на декабрь 1961 г., неоднократно откладывался (и по техническим причинам, и из-за неблагоприятных погодных условий) и состоялся лишь 20 февраля 1962 г. на мысе Канаверал в 9 ч 47 мин по местному времени. В программе «Меркурий» этот полет получил обозначение МА-6, а сам корабль Дж.Гленн назвал «Френдшип-7» («Дружба»).

В этом полете, рассчитанном на три витка вокруг Земли, космонавт вел наблюдения через иллюминатор, осуществлял съемку, принимал пищу и пил воду.

Продолжительность полета Дж.Гленна составила всего 4 ч 54 мин, что, естественно, намного меньше достижения Г.С.Титова (25 ч 18 мин). Надо отметить, что во время пребывания американского космонавта в состоянии невесомости он не ощущал никаких неприятных физиологических и психологических неудобств. Правда, Г.С.Титов почувствовал недомогание лишь к концу третьего витка вокруг Земли, а к этому моменту Дж.Гленн уже находился на траектории спуска. Поэтому возможность адаптации организма космонавтов к условиям невесомости продолжала оставаться проблематичной и вызывала различные суждения.

Слайд 10.

Мечта о полете человека на другую планету, а в частности Марс, всегда была в голове у многих, но сейчас мы подошли к возможности осуществить эту мечту.

Красная планета еще интересна тем, что она самая благоприятная с точки зрения колонизации. Но чтобы колонизировать планету не достаточно просто на ней высадится. Потребуется провести огромный объем работы, чтобы мы могли с точностью сказать что Марс – наш второй дом. Поверхность планеты Марс не похожа на Земную, поэтому освоить Марс будет непростой задачей. Каким же образом нужно заселять Марс? Здесь точки зрения ученых расходятся.

Первые считают, что в современном мире ни к чему рисковать людьми и работу по заселению Марса могут сделать высокотехнологичные роботы. Это целесообразно с научной и с экономической точки зрения. Полет человека на красную планету достаточно долгий и подвергается радиационному воздействию и поэтому посылать человека нет никакого смысла. Они также считают, что нужно высадить группу роботов, которые и начнут делать первые шаги в колонизации Марса. А человек в этой программе нужен будет лишь для того, чтобы “оставить след на планете” и для проведения работ, с которыми не справится робот.

Другие ученые имеют абсолютно противоположную точку зрения. Роботы нужны лишь на начальной стадии заселения планеты, для установки необходимых сооружений, которые будут поддерживать жизнь человека, так как на Марсе нет ни воздуха, ни атмосферы, ни воды, ни магнитного поля. После того, как роботы сделают эту работу, необходимо отправить группу астронавтов, которые и начнут колонизацию Марса. Имеется ввиду изучение почвы и выращивание растений на поверхности Марса, для обеспечения себя воздухом, дальше, нужно научиться жить с марсианским давлением и притяжением планеты. Человеку придется пройти целый ряд испытаний, чтобы добиться успеха.

Урок для 7 класса по теме: «ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ»

Цель урока:

-Повторить и обобщить материал по теме: «Давление твердых тел»

-Познакомить школьников с давлением, которое могут оказывать на почву, техника, человек, животные и с чем это связано.

-Формировать умение обобщать и анализировать пройденный материал.

-Формировать основы экологической культуры учащихся.

-Расширение кругозора.

Оборудование: бланки для учащихся, таблица «Давление некоторых объектов на почву», видеоряд на диске, мультимедийный проектор.

1)Повторение.

Вопросы для повторения:

а) Что такое взаимодействие тел?

б) Что такое сила?

в) Что значит эффективность действия силы? Поясните на примерах.

Итог: Зная величину давления, которое оказывает объект на почву, мы можем многое рассказать об особенностях его движения по поверхности земли.

Попробуем это продемонстрировать на конкретных примерах. Для этого заполняем таблицу.

2)Заполнение таблицы «Давление некоторых объектов на почву»

Таблица заполняется по итогам домашнего задания, состоящего в следующем: найти, какое давление оказывает данный объект на почву (объект школьники выбирали сами, исходя из условия, что он должен перемещаться по поверхности земли).

3)Анализ полученных результатов:

а) сравниваем давление, оказываемое на почву техникой.

Проходимость машины зависит от ее давления на грунт, чем ниже давление, тем выше проходимость.

-у внедорожника масса больше, а давление на землю меньше, за счет более широких шин (рис. №1 видеоряд). Можно обратить внимание школьников на высоту подвески автомобиля.

-давление многотонных тракторов на грунт намного меньше, чем легковых автомобилей, за счет больших колес (большой площади опоры), еще большей проходимостью, а значит, меньшим давлением на землю обладает гусеничный трактор (площадь опоры больше в несколько раз), танк, масса которого огромна, может двигаться по болотистой местности.

б) сравниваем давление, оказываемое животными.

У животных высокое давление характерно для тех, которым необходимо быстро бегать; давление собаки выше давления кошки, у них разные способа охоты: кошка нападает из засады, а собака догоняет добычу.

-маленькое давление на землю у животных, обитающих в пустыне или на болотах; полуторатонный лось свободно перемещается по болоту; у него широкое копыто. Неплохая проходимость у коровы. Выше чем у лошади. Так как больше площадь опоры.

в) сравниваем давление, оказываемое человеком, с другими объектами.

Давление, оказываемое на почву человеком очень большое, оно больше, чем у лошади. Намного больше, чем у кошки, сравнимо с давлением гусеничного трактора. Когда по одному и тому же месту проходит много народа, образуются тропинки, места, где не растет даже трава. Попробуем объяснить, почему так происходит.

Рассматриваем таблицу (рис №6 видеоряда).

Под воздействием техники и человека почва уплотняется. При этом

-образуются капилляры, и увеличивается испарение влаги с поверхности. Тропинки высыхают гораздо быстрее, чем рыхлая почва.

-для развития корневой системы кроме влаги нужен воздух, следовательно, в уплотненной почве корни нормально расти, не могут, поэтому трава на тропинках либо вообще не растет, либо растет чахлая.

-для того чтобы снабжать растения питательными веществами в почве работают миллионы микроорганизмов, большинству из которых для нормальной работы тоже необходимы воздух и влага. В уплотненной почве они либо гибнут или работают непродуктивно, здесь растения страдают еще от недостатка питательных веществ.

Мы живем в огромном мегаполисе и выходные (особенно летом) стремимся  провести на природе. Экологи говорят об огромной реакриационной нагрузке на подмосковные леса. Лес многое может дать человеку:

-цветы, ягоды, грибы.

-чистый воздух.

-зеленый фон успокаивающе действует на глаза.

-«белый шум» успокаивающе действует на психику.

-подвижные игры.

-купание в реке и так далее.

Чем же человек отвечает на все это:

Автомобили разъезжают, где попало, а это катастрофа для почвы и для всех, кто на ней и в ней обитает.

Толпы народа вытаптывают леса и луга во всех направлениях.

Груды мусора на стоянках и так далее.

3)Выводы.

Ответьте на следующие вопросы:

-Какую информацию о транспортном средстве может дать величина давления, которое оно оказывает на почву?

-Как давление, оказываемое животными, на землю зависит от способа добывания пищи и от места его обитания?

-Изменились ли ваши представления о влиянии человека на окружающую его среду? Изменится ли ваше поведение в лесу? Если да, то, каким образом?

ПРИЛОЖЕНИЯ К УРОКУ.

Давление некоторых объектов на почву

АНАЛИЗ УРОКА

Подготовка к уроку началась примерно за две недели до его проведения, когда ученики получили задание рассчитать давление, оказываемое любыми объектами, которые могут двигаться по поверхности земли. Когда появились первые результаты, это уже вызвало интерес у семиклассников. Они не могли еще интерпретировать их, но даже простое сравнение дало почву для размышления и обсуждения.

По результатам этой работы на уроке была заполнена сводная таблица, которая позволила проанализировать полученный материал.

С помощью учителя школьники ответили на вопрос: от чего зависит проходимость машины, какими способами ее можно увеличить; почему городской автомобиль имеет низкую проходимость, и производители ее не повышают?

На втором этапе рассматривалось поведение животных. Семиклассники выясняли, как  высокое или низкое давление, оказываемое животным на почву, связано со средой его обитания или со способами охоты.

Наибольший интерес у школьников вызвало сравнение давления человека и других объектов. Естественно, что давление ученика седьмого класса меньше чем у кошки и почти такое же, как у собак крупных пород, но неподдельное удивление вызвало то, что наше давление сравнимо с давлением гусеничного трактора и танка, а некоторые вездеходы могу оказывать даже меньшее давление.

На этом фоне очень эмоционально прошло обсуждение поведения человека на природе и последствий его влияния на леса и луга.

Особенность этого урока состояла в том, что обсуждение физических проблем дает повод для воспитания у школьников бережного отношения к природе не только на эмоциональном уровне, но и на интеллектуальном.

То, что эта цель была достигнута, говорят выводы, которые делали ученики по итогам урока. Большинство написало, что постараются в лесу ходить только по тропинкам, не оставлять мусор и призывать своих родных и друзей к цивилизованному поведению в лесу. В некоторых отчетах прозвучало, что дети знают как правильно вести себя в лесу и уже выполняют эти правила, хотя на уроке никаких призывов в этом направлении не прозвучало.

Одна из целей урока это расширение кругозора детей. На уроке они получили большое количество информации выходящее за пределы учебника. Например, о дилемме, которая всегда стоит перед производителями автомобилей: машины с большим дорожным просветом обладают высокой проходимостью, но они не устойчивы при больших скоростях. Интересно, что некоторые ученики были осведомлены об этом и уверенно обсуждали возможные варианты решения этой проблемы.

В процессе урока мы касались многих те, которые интересовали школьников, но жесткие временные рамки подчас не позволяли развивать эти темы, не на все вопросы учеников удалось ответить на уроке. Такого рода уроки должны стать системными, несмотря на то, что их очень трудно вписать в перегруженную программу по физике.

Урок - конференция в 8 классе по теме «Чистая вода»

(о  проблемах  питьевого  водоснабжения)

Цель урока:   Повторить  и обобщить знания о строении вещества, по

                        давлению газов и жидкостей.

Показать ценность чистой воды и воспитать  бережное к ней отношение.

Способствовать расширению кругозора учеников путем    

активизации межпредметных связей.

Принимают участие специалисты: географ, химик, физик.

Эксперты: по биологии, по медицине, по истории.

Ход урока

Часть I .   Вступительное слово учителя

Самым распространенным веществом на Земле, как известно, является вода. Живые организмы не могут обойтись без неё. Физиологическую потребность живого организма в воде можно удовлетворить только водой и больше ничем. Потеря организмом 10-20% воды приводит к смерти. Для большой группы живых существ вода служит непосредственной средой обитания. Кроме того, в наше время вода приобрела особое значение как промышленной сырье, порой дефицитное и весьма дорогое. Большие запасы воды на нашей планете создают впечатление о её неисчерпаемом изобилии. Так ли это?  Давайте послушаем специалиста.

Выступление географа:

Распределение воды на нашей планете очень неравномерно. Основную её часть (97,4%) содержат океаны и только малая часть (2,6%) находится на суше. Большая часть воды на суше малодоступна, поскольку она присутствует в виде льда, снега, грунтовых вод и только небольшое количество от общего  влагопользования  (0,014%) доступно людям и другим живым организмам.

Схема глобального гидрологического цикла

Циркуляция воды в атмосфере имеет три основных потока: осадки, испарение, влагоперенос. Осадки выпадают из атмосферы на сушу и океаны, вода возвращается в атмосферу при испарении. С    суши   в    океан направляется поверхностный сток и поток грунтовых вод, а водяной пар переносится атмосферными потоками с океана на сушу. С ростом населения Земли и увеличением выпуска промышленной и сельскохозяйственной продукции потребление воды в глобальном масштабе растет. Потребление воды на одного человека в разных странах колеблется от 30-400л/сут.. Однако самым  главным потребителем воды является сельское хозяйство. В мировом масштабе это 73% используемой воды.

Обеспечение достаточным количеством качественной воды – серьезная проблема, над которой работают ученые во многих странах. При обращении в атмосфере вода загрязняется взвешенными и растворенными веществами – как природными компонентами, так и отходами человеческой деятельности. Доля промышленности в загрязненности поверхностных вод в целом составляет

70-80%.

Загрязненные вещества могут попасть в озеро и реки из таких источников, как неисправные  канализационные сети, животноводческие фермы, ливневые стоки с городских и промышленных территорий. Некоторые загрязнители  (кислоты, сульфаты, нитраты, соединения тяжелых металлов) попадают в природные воды из атмосферы с осадками. К сожалению, до сих пор проявляется поразительная недальновидность по отношению к использованию водных ресурсов, а это может привести к  глобальной катастрофе.

Высказывание экспертов

Эксперт по медицине: Я согласен с тем, что чистая вода с каждым годом становится все более дефицитным  и дорогим веществом. Сейчас около 2 млн. человек живут в условиях недостатка воды. Количество людей страдающих от заболеваний, связанных с водой (гастроэнтерит, трахома, малярия) исчисляется сотнями млн. человек. Снова начали возникать эпидемии болезней, о ликвидации которых было объявлено ранее: холера, брюшной тиф.

Эксперт по биологии: Не все благополучно с водоснабжением в Тамбовской области. Недостатка воды у нас не ощущается, но и качество оставляет желать лучшего. Пробы воды взятые в реке Цна не отвечают требованиям санитарных норм и правил охраны поверхностных вод. Большинство населенных пунктов Тамбовщины для водоснабжения граждан забирают воду из открытых водоемов. Неудивительно, что питьевая вода у нас не соответствует требованиям ГОСТа, особенно много она содержит железа, солей, практически везде избыток хлора.

Слушатели по окончанию прений задавали вопросы:

Вопрос: Правда ли,  что в родниках вода всегда чистая?

Эксперт по биологии: Примерно год назад было проведено обследование родников, находящихся вблизи г. Мичуринска. Ни одного, где вода была бы

призвана экологически чистой не нашлось. Практически везде были обнаружены ядовитые соли тяжелых металлов.

Вопрос:  Не так давно чистили реку лесной Воронеж. Зачем это делается?

Географ: В Лесной Воронеж, как и в другие малые реки России вместе с осадками и поверхностным стоком поступают тонны пыли, песка, удобрений, остатков растений и других органических веществ. Все это приводит к тому, что река мелеет, зарастает, заболачивается, стареет. Чистка продлевает жизнь реки.

Часть II.

Выступление специалиста по химии:

На конференции  уже говорилось о загрязнении рек и озер промышленными и бытовыми сточными водами. Значит, прежде  чем вода из реки попадет к нам в дом, она должна быть очищена.

Прежде всего, необходима избавиться от остатков растений и других живых организмов растворенных в воде (органические соединения) Для этого в воду добавляют вещества  содержащие хлор. В результате цепочки химических превращений, молекулы, входившие в состав органических соединений, образуют новые соединения уже нерастворимые  в воде и выпадающие в осадок. Последнее время для окисления все чаще используют озон. Он эффективно обесцвечивает питьевую воду, улучшает её вкусовые качества, устраняет неприятные запахи, увеличивает количество кислорода в воде, что тоже улучшает её качество. Для того, чтобы удалить осадок воду фильтруют, чаще всего пропускают через специально подготовленный песок, последнее время для получения очень чистой воды стали использовать мембранные технологии. По этому принципу работают некоторые  бытовые фильтры.

Если вода в открытом водоеме очень грязная, для превращения в питьевую, ей требуется более серьезная очистка. Но об этом поговорим в другой раз.

Высказывание экспертов.

Эксперт по биологии: Одно из наиболее ценных свойств природных вод – это их способность к самоочищению. Загрязняющие вещества растворяются, разбавляются и перемешиваются, особенно в реках с интенсивным течением. Нерастворимые  вещества и некоторые микроорганизмы под действием силы тяжести оседают на дно. Обеззараживает водоемы и  ультрафиолетовое  излучение солнца. Но главные очистители водоемов это водоросли, грибки и, некоторые животные (креветки) и особая роль принадлежит бактериям. Они способны окислять органические соединения так  же как это делает озон или хлор при очистке воды человеком. Однако, при избытке органических веществ, процесс естественного самоочищения водоемов прекращается.

Эксперт по истории: Я тоже хочу коснуться темы самоочищения воды. Непродуманное строительство дамб и плотин замедляет течение рек и создает условия для накопления загрязнений.

Вот исторические примеры. Создание сети водохранилищ на Волге привело к уменьшению водообмена в 10 раз, что явилось причиной массового развития сине – зеленых водорослей, отравляющих реку. Сооружение защитной дамбы на Невской губе привело к резкому ухудшению водообмена  с Балтийским морем.

В прибрежной зоне стали быстро накапливаться загрязнения, поступающие со сточными водами  из  Санкт – Петербурга.

Эксперт по медицине:  А я обращаю ваше внимание на окислители, использующиеся для очистки воды. Сейчас широко используется хлор. Хлорирование воды приводит к образованию заметного количества ядовитых соединений хлора и водорода, к тому же появляется специфический запах избыточного хлора. Кроме того, эти ядовитые соединения хлора убрать из воды практически невозможно.  А вот к озону у медиков претензий нет, он только улучшает качества воды и не образует веществ опасных для человека.

Вопросы  слушателей: Как  в домашних условиях сделать водопроводную воду чистой?

Химик: Во – первых воде нужно дать отстояться, чтобы вышел избыточный хлор. Затем прокипятить. Если кипятить неотстоявшуюся воду, то образуются ядовитые  соединения хлора. Есть ещё способ получения чистой воды. Налейте воду в пластиковую бутылку и заморозьте так, чтобы оставалось немного незамороженой воды. Незамерзшую воду слейте, с ней уйдут все основные загрязнители, а оставшуюся   жидкость можно пить.

Вопрос:  Как получить чистую воду в походе?

Химик:  Если не нашли родник, то воду из ручья или речки желательно профильтровать, но пить можно только кипяченую  воду, даже если они из родника.

Часть III.

Выступление физика.

(используется таблица «Водопровод» из набора таблиц для 7 –го класса)

Чтобы доставить воду в наши квартиры используется система сооружений, которая называется водопровод.

Из реки или озера  вода попадет в здание решеток, где остаются все плавающие в воде предметы, от песка избавляются в песколовке; системе лотков: где вода, переливаясь через край, попадает в другой лоток, а песок остается. От взвесей (частей ила, глины) избавляются в радиальных отстойниках, огромных чанах, где вода поднимается так медленно, что взвеси успевают осесть на дно. Как избавляются от органических веществ, растворенных в воде, уже рассказал мой коллега химик. Чистая вода через насосную станцию поступает в магистральные трубы под давлением 4-5 атм. Рядом  с многоэтажными  домами может стоять дополнительный насос или насосная станция, чтобы повышать давление  в трубах, именно при большом давлении у земли вода способна подняться на любой этаж высотного здания.

Очистка воды на станциях до стандарта «Питьевая вода» дело трудоемкое и дорогое, а самое главное неблагодарное, потому что пройдя через ржавые, протекающие трубы наших водопроводов она перестает быть чистой и тем более питьевой. Сейчас в мире складывается тенденция к созданию технического водопровода, в котором вода пригодна для бытовых нужд человека, но не пригодна для питья. О снабжении себя чистой питьевой водой каждая семья должна будет позаботиться сама, либо покупая в магазине, либо поставить дома бытовые фильтры.

Высказывание экспертов.

Эксперт по истории:  Самому древнему водопроводу, обнаруженному археологами 4000 лет. Во время раскопок  на Крите ученые нашли дворец, который был снабжен настоящим водопроводом. В специальные цистерны собирали дождевую воду, которая текла по каменным каналам в вертикальную шахту, и оттуда в кухни и ванные комнаты. Римские водопроводы были гораздо масштабнее.  Римляне делали трубы из свинца, и водопровод у них был обычным явлением.

В нашем городе воду раньше закачивали в цистерны на водонапорных башнях, откуда она самотеком попадала в дома горожан. Сохранилось несколько водонапорных башен, одна – в самом центре города рядом с заводом «М – конс».

Вопросы слушателей: Насколько чистая вода в мичуринском водопроводе?

Физик:  Наша станция обезжелезивания  готовит воду хорошего качества, но у нас старые водопроводные трубы и в них могут попадать сточные воды, поэтому вода, приходящая в наши дома требует очистки.

Заключительное слово учителя

Вовлечение  в народное хозяйство все новых и новых источников воды  исчерпало себя. Нужна новая стратегия использования новых водных ресурсов; это резкое сокращение потребления воды для промышленных нужд; в сельском хозяйстве внедрение принципа капельного орошения, что резко сократит забор воды, да и засоление земли тоже; изменение структуры размещения промышленного и сельскохозяйственного производства с учетом водных ресурсов. Проблема чистоты наших водоемов должны занимать не только экологов, но все население, ибо  от этого зависит не только качество нашей жизни, но и порой сама жизнь.