Урок «Электромагнитные волны»

Пояснительная записка

Данный урок в 1 курсе – завершающий в разделе “Колебания волны”. Студенты знают основные свойства электромагнитных волн, причины их возникновения, способы их получения и регистрации, основные характеристики электромагнитных излучений, знают формулы, описывающие волновые процессы.

Материал урока имеет важное значение в формировании мировоззрении учащихся, расширения и уточнения представлений о электромагнитных излучений и обосновываются мероприятия по их предупреждению или уменьшению.

Это урок, позволяющий обобщить знания, полученные при изучении основ естественных наук, а применение компьютерных информационных технологий делает урок современным, интересным, запоминающимся. Тема дает возможность показа учащимся широкого диапазона применения знаний в местных условиях, показывает достижения науки на практике.

Идет живое обсуждение проблемы. Это позволяет ребятам приобрести коммуникативные навыки общения, практические умения, возможность использования широких человеческих контактов и знакомство с различными точками зрения. Учащиеся овладевают умениями использовать

исследовательские методы получения информации. Урок, построенный в такой форме, дает возможность повторить и обобщить большой объем изученного материала по данной теме, углубить и закрепить знания и проконтролировать его усвоение.

Данный урок построен на основе мультимедийного проекта, разработанного в программе презентаций MS PowerPoint.

Целесообразность и актуальность данного урока основана на здоровьесохранных принципах обучения и воспитания студентов через материал изучаемого предмета, обусловлена значимостью рассматриваемых проблем, которые ставит перед нами сама жизнь. Это – влияние излучений на организм человека. В век бурного научно-технического прогресса, стремительного развития информационных технологий студента необходимо информировать через активные формы обучения о вредном воздействии электромагнитного и радиоактивного излучения на организм человека, о последствиях этого влияния и о мерах безопасности. А поэтому задача обеспечить разумный баланс между безопасностью человека и возможностью использовать технические устройства, создающие электромагнитные поля, является крайне актуальной во всем мире. Между тем, во многих случаях человек сам может обеспечить свою безопасность, если будет обладать необходимой информацией. Подготовка к уроку дает возможность перехода обучения к самообразованию: приобретают навыки анализа информации, умение работать с дополнительной литературой.

Раздел программы: “Колебания и волны”

Тема урока: “ Электромагнитные волны”.

Тип урока: обобщающий урок.

Аудитория: студенты 1 курса.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, ватман, фломастеры, телефон, радиоприемник, утюг, пульт от телевизора, лампа, призма, источник света, экран, очки солнцезащитные, рентгеновский снимок.

Программное обеспечение: презентация по теме, выполненная на основе программы MS Power Point.

Цель урока: обобщение и расширение знаний о различных видах электромагнитной волны. Задачи урока

Образовательные: обобщить, систематизировать изученный раннее материал во всем диапазоне электромагнитных волн; углубить знания по данной теме;

Развивающие: совершенствование интеллектуальных способностей, формирование умений выделять главное, сравнивать, обобщать, делать выводы;

стимулирование интереса к предмету путем привлечения дополнительного материала;

формирование потребности к углублению и расширению знаний.

Воспитательные: развитие познавательного интереса.

Организация учебной деятельности студентов: на последнем уроке группа делится на 5 микрогрупп, каждая микрогруппа получает одинаковые задания: искать материал в справочной литературе, Интернет по всем видам: радиоволны, видимые излучения, ультрафиолетовые излучения, инфракрасное излучение и рентгеновские лучи.

Ход занятия

Активизация внимания

Эпиграфом урока выбрала стихотворение А.С.Пушкина:

О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещенья дух

И опыт, сын ошибок трудных

И гений, парадоксов – друг

И случай – бог изобретатель

И эти строки будут нас сопровождать до конца урока.

Сообщение темы. Постановка цели урока.

Преподаватель: Человек создал особую среду – ее называют техногенной, т.к. она обусловлена существованием и работой огромного количества разнообразной техники. Сегодня мы уже не можем представить своей жизни без, например, электрического освещения, бытовых электронагревателей, телевизора, компьютера, мобильного телефона. Все эти приборы создают электромагнитные поля. Складываясь, эти поля существенно меняют качество окружающей нас среды. Сегодня человек находится буквально в паутине электромагнитных излучений, источниками которых является большое количество радиотехнических объектов, радиоэлектронных средств и лучеиспускательных устройств промышленного, оборонного и бытового назначения.

Итак, тема урока «Электромагнитные волны» запишите, пожалуйста, тему урока.

Преподаватель: Так хорошо это или плохо – жить в электромагнитном мире? Как появляются вокруг нас электромагнитные поля? Какое действие они на нас оказывают? Как можно защититься от вредного влияния электромагнитных волн?

Скажите, пожалуйста, что нам необходимо сделать для ответа на данные вопросы?

Студенты: Повторить суть и свойства электромагнитного излучения, области применения.

(На основании высказываний учащихся сформулирована цель урока)

Преподаватель: Исходя из сказанного, давайте сформулируем цель сегодняшнего урока: обобщение и расширение знаний о различных видах электромагнитной волны и выяснить «плюсы» и «минусы» воздействия на организм человека.

Организационный момент

Преподаватель: На прошлом уроке вы получили задание: искать материал в справочной литературе, Интернет по видам: радиоволны, видимые излучения, ультрафиолетовые излучения, инфракрасное излучение и рентгеновские лучи.

Сейчас работаем в микрогруппах (по три-четыре человека). Каждая группа создает презентацию, номер которой определяется результатами жеребьевки (1 – радиоволны, 2 – инфракрасное излучение, 3 – видимые лучи, 4 – ультрафиолетовое излучение, 5 – рентгеновское излучение). На столе имеются предметы, найти предметы своего излучения и объяснить. У других групп есть возможность заработать дополнительные баллы, если они найдут ошибки и исправят их или если будут дополнения.

Итак, ваша задача:

- собрать и обобщить информацию по данному типу излучения.

- при составлении презентации осветить вопросы: историю открытия, свойства, применение, воздействие на организм человека.

Студенты садятся за компьютеры, составляют презентацию - это могут быть оформленные на листах ватмана схемы, кластеры, устная презентация; презентация в программе Power Point.

Преподаватель: Сейчас я включаю музыку на 15 минут, вы составляете презентацию и проходите тестирование по выбранному излучению. Желаю удачи!

Работа над составлением презентации. Тестирование.

В течение 15 минут преподаватель контролирует прохождение тестирования, направляет на верное русло при составлении презентации.

Сообщение по микрогруппам.

Преподаватель: А теперь представители групп по номеру жеребьевки приглашаются к доске. Представители каждой группы выходят к экрану, защищают проект. Участники других групп могут задавать вопросы.

1 – радиоволны. Презентация студентов, обсуждение. (Предмет – телефон, радиоприемник)

Дополнение преподавателя:

Даже живые существа испускают радиоволны, а животные такие животные, как рыба молот используют их для охоты.

Миллионы людей ежедневно пользуются сотовыми телефонами. Всемирная организация здравоохранения бьет тревогу: интенсивность радиоволн на поверхности Земли сегодня превышает мощность солнечного излучения в 100 млн. раз. Все специалисты соглашаются с утверждением, что сотовые телефоны влияют на организм.

В эпиграфе есть такие слова: И опыт, сын ошибок трудных. (Показываю телефон и микроволновую печь) Вот микроволновая печь и телефон. Они работают по одному и тому же принципу: электромагнитная энергия поглощается телом и, преобразуясь в тепловую, разогревает. Только в печи мощность выше. Однако надо учитывать, что антенна, основной излучатель телефона, находится рядом с головным мозгом, поэтому температура отдельных участков мозга повышается. Этот эффект неблагоприятен для любых органов, в данном случае особо чувствительными являются нервная и иммунная системы.

Радиоизлучение вызывает головную боль, расстройство сна, вплоть до возникновения галлюцинации, так как человек представляет собой электромагнитную систему, которая сама создает и реагирует на них.

Вывод (вместе со студентами) максимально уменьшить время использования сотовой связи. Пользователи дисплеев часто находятся в состоянии стресса, значение имеют и длительность пребывания человека возле прибора, расстояние между ними и даже их взаимное расположение.

2 – инфракрасное излучение Презентация студентов, обсуждение. (Предмет – утюг, пульт от телевизора, лампа.)

Дополнение преподавателя: В природе существуют различные способы передачи тепла, которыми мы постоянно пользуемся, зачастую даже не задумываясь над этим. Мы живем в теплых домах, едим горячую пищу, любим, погреться на солнышке, купаться в теплом море и т. д. Все это возможно благодаря инфракрасному излучению.

Создание высокочувствительных приемников ИК излучения позволило построить прибор – теплопеленгаторы, для обнаружения объектов, температуры которых выше температуры окружающего фона (нагретые трубы кораблей, двигатели самолетов, выхлопные трубы танков) по их собственному инфракрасному излучению.

Имеются инфракрасные локаторы и дальномеры для обнаружения в темноте любое тело, и измерить расстояние до них. Этот прибор предназначен для поиска, как птиц, так и крупной дичи; можно обнаружить тепло тел жертв землетрясения, заваленных руинами зданий.

Вывод (вместе со студентами) является безвредным для организма.

3 – видимые лучи. Презентация студентов, обсуждение. (Предмет: призма, источник света, экран)

В Super Testе был вопрос: В чем парадокс дисперсии?

Как неожиданно и ярко Один конец в леса вонзила

На влажной неба синеве Другим за облака ушла

Воздушная воздвиглась арка Она полнеба обхватила

В своем минутном торжестве И в высоте изнемогла.

В последнее время появилось много публикации с интересными данными.

1) Меняя цвета стекол в очках, можно регулировать свое психоэмоциональное состояние, вызывая либо радость, либо депрессию. По мнению ученых, более трети неврозов лучше лечить с помощью очков, а не таблеток.

2) Вода в зависимости какого цвета в бутылки налита, под действием светового излучения приобретает новые химические свойства.

3) Восприятие видимого света и составляющих его цветовых компонентов оказывает опосредованное влияние на центральную нервную систему и тем самым на психическое состояние человека. Желтый, зеленый и оранжевый цвета оказывают благоприятное воздействие на настроение человека, синий и фиолетовый -отрицательное. Установлено, что красный и оранжевый цвета возбуждают деятельность коры головного мозга, зеленый и желтый уравновешивают процессы возбуждения и торможения в ней, синий тормозит нервно-психическую деятельность.

4) Имя, данное при рождении, обладает своим цветом, каждый звук обладает определенной длиной волны. Это как картина, для написания которой были использованы разные краски, правда какого – то цвета может не хватать. Зная, какого именно, а это можно узнать в предложенной таблице, можно использовать собственную энергию и обезопасить себя от многих неприятностей.

5) Цвет одежды раскрывает характер этого человека.

Пульсации яркого света вызывают сужение полей зрения, ухудшают зрение, общую работоспособность, оказывают влияние на ЦНС. Световой импульс большой энергии приводит к ожогам открытых участков тела, временному ослеплению или ожогам сетчатки глаз. Повреждение сетчатки может происходить при длительном воздействии света умеренной интенсивности голубой части спектра (400 - 550 нм), оказывающей на сетчатку специфическое фотохимическое воздействие.

Вывод (вместе со студентами) В основном видимый спектр солнечного излучения воздействует на организм через сетчатку глаза и в дальнейшем нервную систему. На это влияние надо обращать внимание при оформлении домашнего и рабочего интерьера. Жёлтый, зелёный и оранжевые цвета оказывают благоприятное воздействие на настроение человека. Синий и фиолетовые – отрицательное. Красный и оранжевый цвета – возбуждают деятельность головного мозга, зелёный и жёлтый – успокаивают, а синий тормозит нервно-психическую деятельность.

4 – ультрафиолетовое излучение Презентация студентов, обсуждение. (Предмет: очки солнцезащитные)

Та часть ультрафиолета, которая примыкает к видимым лучам, доходит до поверхности Земли и вызывает у нас загар. У чернокожих, этот загар генетический врожден, ведь загар – защитная реакция кожи на ультрафиолет.

Ультрафиолет щедро и во все стороны разбрасывается Солнцем. Солнце сильнее всего излучает в видимых лучах. Напротив, горячие голубые звезды – мощный источник ультрафиолетового излучения. Именно эти излучения нагревают и ионизируют излучающие туманности, благодаря чему мы их видим.

УФ-свет лежит в основе мощной технологии, которая уже в течение многих десятилетий успешно применяется во многих отраслях промышленности, таких как фармацевтика, полупроводниковая промышленность, производство электроэнергии, пищевая и косметическая промышленности, здравоохранение. Метод дезинфекции с использованием УФ-излучения доказал свою эффективность при дезактивации переносимых водой болезнетворных микроорганизмов и вирусов без ухудшения вкуса и запаха воды и без внесения в воду нежелательных побочных продуктов.

Загрязнение воздуха пылью, газами, водяными парами оказывает вредное влияние на организм. Ультрафиолетовые лучи Солнца усиливают процесс естественного самоочищения атмосферы от загрязнений, способствуя быстрому окислению пыли, частичек дыма и копоти, уничтожая на пылинках микроорганизмы. Бактерицидные свойства ультрафиолетовых лучей используются для дезинфекции воздуха, инструмента, посуды, с их помощью увеличивают сроки хранения пищевых продуктов, обеззараживают питьевую воду, инактивируют вирусы при приготовлении вакцин.

Вывод (вместе со студентами) Здорового загара не существует! Клетки кожи производят пигмент темного цвета только с целью защиты от последующего излучения. Загар обеспечивает некоторую защиту против ультрафиолета. Чтобы снизить вероятность получения солнечного ожога и развития рака кожи, медики рекомендуют предпринимать следующие меры. Как взрослые, так и дети, по возможности не должны находиться на солнце между 10:00 и 13:00 часами, когда солнечное излучение наиболее интенсивно. Необходимо пользоваться защитными кремами, нанося их на все участки тела, подвергающиеся воздействию солнечного света.

5 – рентгеновское излучение. Презентация студентов, обсуждение. (Предмет: рентгеновский снимок)

Вывод (вместе со студентами): Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на ткани живых организмов и может быть причиной лучевой болезни и злокачественных опухолей. По причине этого при работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры защиты. Считается, что поражение прямо пропорционально поглощённой дозе излучения. Рентгеновское излучение является мутагенным фактором

Рефлексия

В заключительной части урока вместе делаем окончательные выводы.

Преподаватель: Что общего между этими излучениями?

Студенты: Электромагнитные излучения получаем при ускоренном движении заряженных частиц;

скорость распространения = скорости света в вакууме;

проявление волновых свойств;

Преподаватель: В чем различия между этими излучениями:

Студенты: Способы получения; способы регистрации; проникающая способность.

Преподаватель: Что происходит с электромагнитным излучением при увеличении частоты? Или при уменьшении длины волны?

Студенты: Происходит переход одного его вида в другой.

Преподаватель: Т.е. количественные изменения приводят к изменению свойств излучения, к переходу одного его вида в другой. Все излучения обладают одновременно квантовыми и волновыми свойствами. Квантовые и волновые свойства в этом случае не исключают, а дополняют друг друга. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко — при больших. И наоборот, квантовые свойства ярче проявляются при больших частотах и менее ярко — при малых. Чем меньше длина волны, тем ярче проявляются квантовые свойства, а чем больше длина волны, тем ярче проявляются волновые свойства. Все это подтверждает закон диалектики (переход количественных изменений в качественные).

Среди основных источников ЭМИ можно перечислить: электротранспорт (трамваи, троллейбусы, поезда); линии электропередач (городского освещения, высоковольтные); электропроводка (внутри зданий, телекоммуникации); бытовые электроприборы; теле- и радиостанции (транслирующие антенны); спутниковая и сотовая связь (транслирующие антенны); - радары; персональные компьютеры.

Нахождение в зоне с повышенными уровнями ЭМП в течение определённого времени приводит к ряду неблагоприятных последствий: наблюдается усталость, тошнота, головная боль. Значение имеют и длительность пребывания человека возле прибора, расстояние между ними и даже их взаимное расположение.

Размещайте бытовые электроприборы по возможности дальше от мест отдыха, не располагайте бытовые электроприборы поблизости и не ставьте их друг на друга.

В качестве защитных мер можно назвать регулярные прогулки на свежем воздухе, проветривание помещения, занятия спортом, соблюдение элементарных правил работы, работа с хорошей техникой, которая удовлетворяет всем стандартам безопасности и санитарным нормам.

Сейчас, в течение минуты обсуждаете в микрогруппах:

Какая микрогруппа активно работала? Какую оценку поставим? Почему?

Молодцы, все справились с заданием.

Домашнее задание: составьте кластер – ключевое слово «Электромагнитные волны».