Физика и медицина- проблемный урок

Проблемный урок по физике «Физика и медицина» Кривошеина Оксана Анатольевна, МБОУ «Турунтаевская СОШ» Томского района, учитель физики. Цель урока: показать широкое использование физических понятий в медицине, привить интерес к изучению физики. Расширить представление о давлении, как о величине, характеризующей результат действия силы. Тип урока: комбинированный урок закрепления знаний с использованием ИКТ. Задачи: Образовательные: Закрепить знания учащихся по теме «Давление» Обобщить знания о применении давления твёрдых тел в природе, медицине и быту. Способствовать умению высказывать свои мысли, анализировать и сопоставлять различные точки зрения, делать выводы Воспитательные: Развивать интерес, доброту и любовь к природе, ответственность, самостоятельность, аккуратность, внимательность, сотрудничество, терпимость, бережное отношение к имуществу; Воспитание отношения к физике как к экспериментальной науке; Развивающие: умение наблюдать и делать выводы; развивать проблемное и образное мышление; умение решать задачи, применяя формулы; умение составлять законченные смысловые ответы при устных и письменных ответах; развивать положительный мотив к учебной - познавательной деятельности, творческой активности и инициативы. Оборудование Компьютер, мультимедийный проектор, доска Ход урока: Организационный момент. С чем ассоциируется у вас понятие давление. Правильно – давить, сжимать. Поэтому, как и водится, сначала поздороваемся, причем за руку. Пожмём друг другу руку. Я здороваюсь с мальчиками за руку, а с девочками - словесно. И в начале урока измерим свой пульс за 1 минуту (или 10с.*6) у мальчиков -55 ударов, а у девочек 60 ударов. Это отличный результат. Запишем результаты (слайд 2). Можно измерить пульс без часов. В дыхательный цикл (вдох, пауза, выдох) – должно быть 4-6 ударов. Если меньше 3– значит, что-то болит внутри организма, если больше 10 - значит температура. Обобщение знаний Знания – дети удивления и любопытства. Мудрость – дочь опыта. Давайте проверим свои знания по пройденному материалу. А для этого необходимо вытащить из тайников памяти всё самое ценное. Вопрос: 1. Каким образом человек, стоящий обеими ногами на полу, может быстро удвоить давление, производимое на опору? Анализ. Давление, про¬изводимое стоящим человеком, прямо пропорционально его весу и обратно пропорционально площади обеих ступ¬ней ног, соприкасающихся с полом. Человек стоит на двух ногах. Синтез. Быстро удвоить давление на пол чело¬век может, либо увеличив свой вес вдвое (например, подняв штангу), либо умень¬шив площадь опоры вдвое (например, приподняв одну из ног и оставшись сто¬ять на второй ноге). Так как в условии задачи никакой груз не дан, то в качес¬тве ответа принимаем второй способ решения задачи 2. Почему мягко лежать в веревочном гамаке, который сплетен из довольно твердых шнурков? (слайд 3) Может ли быть мягко на твердой поверхности? Даже на самом твердом ложе нам может быть вовсе не жестко, если давление распределяется равномерно на большую поверхность. Вообразите, что вы легли на мягкую глину и в ней отпечатались формы вашего тела. Покинув глину, оставьте ее сохнуть. Когда она сделается твердой как камень, сохранив оставленные вашим телом вдавленности, лягте на нее опять, заполнив собой эту каменную форму. Вы почувствуете себя, как на нежном пуховике, не ощущая жесткости, хотя лежите буквально на камне. Все дело в площади опоры. Чтобы спина была ровная, и не было сколиоза, необходимо носить школьный рюкзак с широкими лямками? Почему? Вспомним формулу, по которой рассчитывают давление (слайд4) Обратите внимание, как много вопросов, ответы на которые связаны с давлением. Иглы, клювы, когти, зубы, клыки, жала – неплохо природа вооружила живой мир для создания большого давления небольшим усилием (слайды5,6,7,8) Многие животные и растения покрыты колючками. Не трогайте их, иначе... Отбирайте у малышей колющие и режущие предметы. Они еще не знают, что их крохотной силенки хватит, чтобы вызвать очень серьезные разрушения. Из ранки потечет кровь, и ее нужно будет останавливать. Человек позаимствовал у природы способы увеличения давления и создал разные инструменты: шило, скальпель, шприц, кусачки, нож, ножницы. Разные приборы, которые использует человек в медицине и в быту. Послушайте строки из стихотворения М. Алигер «Соната Моцарта » Внезапно в зале, озаренном игрою звуков и лучей Запахло летом и озоном, запели птицы и ручей, И вместе с ними сердцу пелось, дышалось, думалось легко И жить хотелось, жить хотелось, шагать хотелось далеко!» - Почему автору легко дышалось? - Легко дышалось, потому что в воздухе появился Озон. -Какой газ необходим для дыхания? - Воздух - газ, необходимый для дыхания. -Когда в воздухе больше кислорода до грозы или после нее? - И до грозы и после нее в атмосфере кислорода - 21%, но сразу после грозы появляется еще и озон. Дышать после грозы намного легче, т.к. из воздуха с каплями дождя удаляется пыль. -Что такое дыхание? Это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода. Чтобы придать нашему уроку яркость попробуем выдуть мыльные пузыри. Почему они принимают форму шара? (Закон Паскаля) (слайд 9) . После операции на сердце пациентам рекомендуют надувать воздушные шары, развивать свои легкие. (слайд 10) Проведем опыт: воздушный шарик в банке. (шарик,банка, спички, бумага) -Давление влияет на движение крови по сосудам человека. Выясним, на какую примерно высоту может подняться кровь по кровеносному сосуду при таком давлении. Решаем задачу. - Определите, на какую высоту поднимется кровь в кровеносном сосуде, если ее давление 100 мм рт. ст., а плотность 1023 кг /м3. • Физкультминутка. (Предложить детям встать, расслабиться.) Задание: - Кто из вас быстрее всех увеличит в 2 раза давление на пол? (нужно встать на одну ногу). А теперь 5 раз присели. При нагрузках давление в организме изменяется. Давайте с вами восстановим дыхание. Вдох, задержим дыхание на3 секунды, выдох. 3-4 раза повторить упражнение. Это настраивает на урок и успокаивает. После зарядки нужно ещё раз измерить свой пульс. У некоторых он мог измениться, увеличиться. Если у вас участился пульс после принятия пищи, это опасность отравления. Рецепты здоровья записываем в тетради. Рецепт 1. Необходимо каждое утро делать зарядку, проветривать комнату и проводить водные процедуры. После игр мыть руки с мылом (слайд11) Рецепт 2. Делать влажную уборку и протирать пыль, использовать пылесос (слайд12) Рецепт 3. Каждый должен правильно организовывать свое рабочее место; сидеть следует прямо, опираясь на спинку стула; расстояние от книги до глаз должно быть 25-30 см. Рецепт 4. Для обеспечения нормального обмена веществ ученику необходимо выпивать 400-500 мл молока ежедневно (слайд 13) Рецепт 5. Если вы больны, то родители используют медицинские банки, капает пипеткой в нос капли. А врач ставит укол. (слайд14) Проведем опыты со стаканом: 1.Стакан прилипает к ладони. 2. два стакана, свеча, бумага, спички, кольцо из бумаги. Два стакана соединить друг с другом. 3. стакан, бумага, вода. Перевернуть стакан с водой. Рецепт 6. Самый приятный. Кушайте бананы, в них содержится гормон радости. С английского стресс-давление. Успокаивает нервную систему –мороженое, а так же помогает при бессоннице. Избавиться от стресса помогает такое упражнение – сильно сжать руки в кулак, будто выжимаете лимон. (3-4 раза) Вопросы: 1. Как называется прибор для измерения атмосферного давления? Ответ: а) ртутный барометр; б) барометр-анероид 3. На различных высотах отличается ли атмосферное давление? Ответ: атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты. 5. Почему при подъеме высоко в горы у людей часто из ушей и носа идет кровь? Ответ: атмосферное давление уменьшается, кровотечение под действием внутреннего давления организма. 7. Может ли человек жить на высоте например 5000 м над уровнем моря? Ответ: да, рекордная высота, на которой живет человек - 5200 м (на Памире) Реши задачу. Избыточное давление, при котором человек может безопасно дышать, обычно не превышает 0,3 * 105 Па. Исходя из этого, определите максимальную глубину, на которой человек может дышать через трубку. Какая сила давит на человека, если площадь тела человека примерно 1,5 м2. (плотность воды 1000кг/м3. Ответ: = 3 м; 45000 Н (эту силу перевели в кг, а затем в тонны: = 4,5 т, что очень впечатляет учащихся). Интересные шуточные истории 1. Рекомпрессия шампанского. Когда было закончено строительство тоннеля под Темзой в Лондоне, городские власти решили отметить это событие в самом тоннеле. Но там, к сожалению, шампанское показалось им лишенным обычной игристости. Зато, когда они поднялись на поверхность, вино забурлило у них в желудках, стало раздувать животы и едва не запенилось из ушей. Одного высокопоставленного чиновника пришлось спускать обратно для рекомпрессии. Вследствие того, что на дне тоннеля давление выше атмосферного, часть углекислого газа оставалось в растворе. Однако, когда почетные гости поднялись на поверхность, газ начал выходить из раствора, и, чтобы замедлить этот процесс, им пришлось вновь спуститься вниз. Практическое задание Оборудование: манометр медицинский (его иногда называют тонометром), фонендоскоп. Перед выполнением практического задания повторим определение цены деления приборов. К доске вызывается ученик. Учитель измеряет у него давление с помощью медицинского манометра, комментируя все свои действия. Остальные учащиеся внимательно следят, как измеряют давление. Измерение артериального давления крови. 1. Ознакомимся с устройством прибора для измерения давления крови. 2. Наденем манжету на середину плеча так, чтобы под неё можно было просунуть только один палец. Обнажаем левую руку учащегося, плотно оборачиваем манжету прибора вокруг середины плеча так, чтобы её нижний край находился на расстоянии 2,5-Зсм. выше локтевого сгиба - манометр должен находиться на уровне сердца. Рука учащегося должна спокойно лежать на столе ладонью вверх мышцы напрягать не надо. Проверим, не прижимают ли локти учащегося шланги. 3. Установим воронку фонендоскопа на лучевой артерии в области локтевого сгиба, где прощупывается пульс. Концы трубки фонендоскопа вставим в уши. 4. Проверим стрелку манометра: она должна стоять на нулевой отметке. 5. Убеждаемся, что клапан в резиновой груше, через который выпускается воздух, закрыт, накачиваем с помощью этой груши в манжету воздух до тех пор, пока не прекратятся тоны (160-180 мм рт.ст.). После этого медленно выпускаем воздух из манжеты. Появление первых тонов соответствует верхнему артериальному давлению (систолическому), а их исчезновение в конце измерения - нижнему (диастолическому). После демонстрации, ученикам предлагается измерить собственное давление и записать результаты в тетрадь и озвучить некоторые результаты. Давление с возрастом повышается. У подростков 100-140/70-90 мм РТ.ст. при гипертонии помогают снять стрее и нормализовать давление – чередование умственной и физической нагрузок. Уменьшить потребление соли. Не курить, а то кроме гипертонии, будет рак легких Рефлексия. Итак, сегодня на уроке мы не только повторили изученный материал, но и узнали ещё много нового. И я думаю, что цели нашего урока были достигнуты, мы с вами путём исследования узнали истину. Аристотель сказал: «Искать истину и легко, и трудно, ибо очевидно, что никто не может ни целиком её постигнуть, ни полностью её заметить, но каждый добавляет понемногу к нашему познанию природы, и из совокупности всех этих факторов складывается величественная картина». Ты ученик, делающий первые шаги в познании природы. А знания – дети удивления и любопытства. Закройте глаза и мысленно проанализируйте, каким символом каждый бы представил сегодняшний мир идей? Если это сделать трудно, то с кем вы себя ассоциируете на уроке физики? Что именно мы осмысленно проделали? Что оказалось для вас самым главным? Какое наблюдение было самым интересным? Самым трудным? Самым лёгким? Самым неожиданным? И Поему? Где эти знания могут вам пригодиться? Сможете ли вы родителям после такого урока что-нибудь рассказать полезное. Если вы поговорите с мамой или папой, то может и они что-то интересное вспомнят по этой теме. Подведение итогов урока. Объявление оценок. Домашнее задание: записать свои рецепты здоровья. Урок окончен, будьте здоровы!