Юлия Валерьевна Кузенная, учитель физики (первая квалификационная категория) БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ (урок физики в 9 классе) Урок проведен в рамках авторской технологии «Перспектива» методиста ТОИПКРО Прищепа Татьяны Александровны. Технология создана на основе методов активного обучения. Основой технологии является групповой метод обучения с элементами дискуссии и игры. В технологии также использован прием «цветные шляпы мышления - типы мышления» доктора медицины и психологии Эдварда де Боно Оксфордского университета. Цели урока: 1.Доказать необходимость защиты от радиоактивного излучения. 2.Знакомство учащихся с принципами работы в рамках образовательной технологии «Перспектива». Задачи: 1.Познакомить детей с термином «поглощённая доза излучения»; 2.Рассказать об опасности радиоактивного излучения; 3. Создать условия для развития навыков «взвешенного типа мышления» в ходе совместной деятельности; 4.Способствовать формированию и развитию навыков владения речью в ходе дискуссии на тему «Земля - наш дом: бережём дом – бережём здоровье»; 5.Организовать работу учащихся в группах, формируя и развивая при этом навыки коммуникативного взаимодействия. Сценарий занятия. В рамках технологии разработки и оценки создаются четыре творческие группы. Каждая из групп, поочередно работает в определенной ролевой позиции: • Новаторы - «зеленая шляпа» (презентуют свой проект, свою идею остальным членам рабочей группы); • Оптимисты - «желтая шляпа» (выделяют все положительные, выгодные, позитивные моменты презентуемого проекта); • Пессимисты - «черная шляпа» (выделяют все отрицательные, непродуманные, неучтенные моменты презентуемого проекта); • Эксперты - «синяя шляпа» (обобщают и анализируют полученную информацию, оценивают работу каждой творческой группы с точки зрения поставленной перед данной группой цели деятельности по 10-бальной шкале, обосновывают свое мнение). Сама технология предусматривает четыре этапа - четыре раунда (по количеству созданных, творческих групп). На каждом из этапов отдельной творческой группе предлагается поработать в разных ролевых позициях: сначала в роли новаторов, затем в роли оптимистов, затем - пессимистов, затем - экспертов. Таким образом, все участники пробуют себя в разных ролях и одновременно имеют возможность «взглянуть» на свою собственную идею с разных точек зрения. Каждый этап-раунд длится около 10 минут: 3-4 минуты – выступление «новаторов»; 2 минуты – работа в группах оптимистов, пессимистов, экспертов по выявлению позитивных и негативных моментов в представленной идее, обобщению и анализу полученной информации; 2 минуты – выступление оптимистов и пессимистов (по 1 минуте на каждую группу); 2 минуты – работа группы экспертов по определению эффективности работы каждой подгруппы с точки зрения поставленных перед данной подгруппой целей деятельности; работа каждой группы оценивается экспертами по 10 –бальной шкале, оценка объявляется и обосновывается. 0.5 минуты - смена ролевых позиций для групп. Важным моментом использования метода «Шесть шляп» в рамках технологии разработки и оценки идеи является возможность выразить свои эмоции и чувства (т.е. оказаться под полями «красной шляпы») только в перерывах между раундами. Если кто-либо из участников творческой группы во время работы позволяет себе эмоциональные оценки, обсуждение с коллегами, то данная группа получает штрафное очко. Критерии оценивания группы новаторов: достоверность излагаемого материала, использование дополнительной литературы, опора на жизненный опыт (примеры из жизни), четкость речи. Критерии оценивания пессимистов и оптимистов: если группа экспертов смогла выделить дополнительные плюсы или минусы, то она имеет право снизить на балл за каждый дополнительный плюс или минус оценку группам оптимистов и пессимистов. Оценка экспертов, а также штрафные очки заносятся в сводную таблицу следующего вида: Группы Нов Опт Песси Шт Ит аторы имисты мисты рафы ого 1 группа 2 группа 3 группа 4 группа Суммарно по времени четыре раунда займут около 40-42 минут. 3-5 минут - завершающая часть занятия, выводы, награждения. Длительность занятия - 45 минут. Подготовительный этап - работа под полями «белой шляпы». Всем ученикам предлагается прочитать дома страницы 216-219 учебника, просмотреть дополнительный материал (который учащиеся находят самостоятельно) и подумать над проблемой « Какой вред оказывает радиация на живой организм ?» Все учащиеся заранее разбиваются на подгруппы. Каждая подгруппа заранее получает задание- вопрос, о котором необходимо будет рассказать на предстоящем уроке: -Что такое поглощённая доза излучения? Из чего складывается радиационный фон Земли?-1 группа. -Какое воздействие оказывают атомные станции на окружающую среду?-2 группа. -Как воздействуют радиоактивные выбросы на организм человека?-3 группа. -Каковы наиболее опасные источники облучения?-4 группа. Также следует рассказать о ходе предстоящего урока, познакомив ребят со сценарием. Ход занятия. Уважаемые ребята! Сегодня мы будем обсуждать проблему воздействия радиации на живой организм. Я предлагаю участвовать в этом всем, но организованно. Для работы мы создадим 4 творческие группы, и каждая группа будет работать над своим вопросом в рамках рассматриваемой сегодня проблемы. Следует особо сказать о том, что каждая группа на определенном раунде будет работать в определенной ролевой позиции: Одна группа будет «оптимистами». Что вы будете делать? -Отмечать в выступлении все положительное. Другая группа – «пессимисты». Что будет делать эта группа? -Отмечать в выступлении все отрицательное. Третья группа – «эксперты». - Оценивать работу групп новаторов, оптимистов и пессимистов. Четвертая группа - «новаторы». Эта группа будет выступать по конкретному вопросу, который был предложен для обсуждения членам подгруппы заранее. В конце занятия поведем итоги, узнаем победителя. Следует напомнить некорректно по отношению к другим товарищам. ребятам о 10-ти бальной оценочной шкале и обратить внимание на таблицу, в которой есть графа – штрафы. Группа будет получать штрафные очки, если во время выступления кто-то из участников подгруппы будет делать замечания вслух, обсуждать свои вопросы, другими словами вести себя. 1 раунд: Выступление 1 группы. Вопрос: Что такое поглощённая доза излучения? Из чего складывается радиационный фон Земли? Выступления учащихся: Поглощённая доза излучения - это энергия ионизирующего излучения, поглощённая облучаемым веществом (в частности, тканями организма) и рассчитанная на единицу массы. В СИ единицей поглощённой дозы излучения является 1 грэй (1Гр). В определённых случаях (например, при облучении мягких тканей живых существ рентгеновским или гамма-излучением) поглощённую дозу можно измерять в рентгенах (Р): 1Гр=100Р. Радиационный фон Земли складывается из трёх компонентов: а) излучения, обусловленные космическим излучением; б) излучения от рассеянных в земной коре, почве, воздухе, воде и других объектах внешней среды естественных радионуклидов ( калий- 40, уран- 238, торий-232). в)излучения от искусственных радионуклидов. Выступление закончено, каждая группа работает в своей ролевой позиции, обсуждает положительные и отрицательные моменты выступления. Оптимисты: Дети выступали очень организованно. Выделили главное. Чётко рассказали, из чего складывается радиационный фон Земли. Пессимисты: Ребята не указали источники искусственных радионуклидов (испытания ядерного оружия, радиоактивные отходы предприятий атомной промышленности, предприятий ядерного топливного цикла и т.д.). Они не рассказали, что слово «доза» произошло от греческого dosisопределённое количество. Эксперты: К сказанному мы хотим добавить, что ребята убедительно, чётко говорили, было интересно слушать. Показали связь различных единиц измерения дозы излучения. Новаторам ставим 9 баллов. Оптимистам ставим 7 баллов. Пессимистам – 9 баллов. Меняются ролевые позиции. Теперь каждая группа будет работать под полями другой «мыслешляпы». 2 раунд: Выступление 2 группы. Вопрос: Какое воздействие оказывают атомные станции на окружающую среду? Выступления учащихся: Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации АС многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды. Наиболее существенные факторы: 1)локальное механическое воздействие на рельеф- при строительстве; 2)сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты; 3)изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС; 4)изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов. Исходными событиями, которые развиваясь во времени, в конечном счёте могут привести к вредным воздействиям на человека и окружающую среду, являются выбросы и сбросы радиоактивных и токсических веществ из систем АС. Включаясь в многообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсические вещества распространяются в окружающей среде, попадают в растения, в организмы животных и человека. Выступление закончено, каждая группа работает в своей ролевой позиции, обсуждает положительные и отрицательные моменты выступления. Оптимисты: Молодцы, перечислили все наиболее существенные факторы влияния АЭС на окружающую среду. Пессимисты: Ребята не сказали, что Выбросы вредных веществ при эксплуатации АЭС делят на газовые аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или мелкодисперсных смесей, попадающие в водоёмы. Возможны и промежуточные случаи, когда при некоторых авариях горячая вода выбрасывается в атмосферу и разделяется на пар и воду. Эксперты: Ребята- новаторы говорили четко, понятно. Рассказали не только то, что было в учебнике, но и привлекли дополнительную литературу. Было бы интересно услышать, а существуют ли у нас в области источники радиоактивного загрязнения окружающей среды? Новаторам ставим 9 баллов. Оптимистам ставим 9 баллов. Пессимистам – 10 баллов. Меняются ролевые позиции. 3 раунд: Выступления 3 группы. Вопрос: Как воздействуют радиоактивные выбросы на организм человека? Выступления учащихся: Рассмотрим механизм воздействия радиации на организм человека: пути воздействия различных радиоактивных веществ на организм, их распространение в организме, воздействие на различные органы и системы организма и последствия этого воздействия. Существует термин «входные ворота радиации», обозначающий пути попадания радиоактивных веществ в организм. Различные радиоактивные вещества по-разному проникают в организм человека. Это зависит от химических свойств радиоактивного элемента. Пути проникновения радиации в организм человека Радиоактивные изотопы могут проникнуть в организм вместе с пищей или водой. Через органы пищеварения они распространяются по всему организму. Радиоактивные частицы из воздуха во время дыхания могут попасть в лёгкие. Но они облучают не только лёгкие, а также распространяются по организму. Изотопы, находящиеся в земле или на её поверхности, испуская гамма- излучение, способны облучить организм снаружи. Эти изотопы также переносятся атмосферными осадками. Биологическое действие ионизирующего излучения на человека. Доза излучения Последствия облучения Бэр Зв До 25 Никаких изменений в органах и тканях человека не 0,25 обнаруживается 0,5 50 Временное снижение количества лейкоцитов Незначительное изменение состава крови 0,75 75 Нижний уровень развития легкой степени лучевой ее 6 1 1,5 2 4 4,5 100 150 200 400 450 6, Бол 600, Более болезни (тошнота , рвота и др.) Смертность 5% Долговременное снижение количества лейкоцитов Лучевая болезнь средней тяжести , смертность 60% Тяжелая степень лучевой болезни Крайне тяжелая форма лучевой болезни , смертность90% Смертность 100% 600 Выступление закончено, каждая группа работает в своей ролевой позиции, обсуждает положительные и отрицательные моменты выступления. Оптимисты: Андрей и Вова хорошо рассказали о том, как проникает радиация в организм человека. Говорили без запинки. Использовали дополнительную литературу. Никита нарисовал на доске таблицу о том, какое биологическое действие оказывает ионизирующее излучение на организм человека. Пессимисты: Не всегда следили за речью товарищей, перебивали, торопились. Эксперты: Излагали материал в логической последовательности, видна групповая работа. Хорошо рассказали о вредном воздействии радиации на организм человека. Новаторам ставим 9 баллов. Оптимистам ставим 10 баллов. Пессимистам – 8 баллов. Меняются ролевые позиции 4раунд: Выступления 4 группы. Вопрос: Каковы наиболее опасные источники облучения? Выступления учащихся: Источник облучения Эквивалентная доза МкЗв Мбэр /год /год Природные источники (естественный радиационный фон): внешние, 620 62 внутренние 380 38 Строительные материалы минерального происхождения ( облучение за счёт пребывания в зданиях) 1050 105 Медицинская рентгенодиагностика (рентгенография, флюорография и др.) 1400 140 Радиоактивные продукты ядерных взрывов Теплоэлектростанция на угле мощностью 1000 МВт 23 2,3 (на расстоянии до 20 км) 6-60 0,6-6 Атомная электростанция мощностью 1000 МВт (на расстоянии до 20 км) 0,1-1 0,01Телевидение (4 часа в день) 0,1 Полёт на самолёте (на расстояние 2000 км) 10 5 1 0,5 Оптимисты: Даша хорошо рассказала о наиболее опасных источниках облучения. Девочки использовали дополнительную литературу. Пессимисты: Девочки не указали, каким образом можно уменьшить дозу излучения, получаемую человеческим организмом. Эксперты: Группа использовала дополнительную литературу. Полученную информацию девочки удачно систематизировали и представили в виде таблицы. Группа работала дружно, ребята слушали друг друга. Новаторам ставим 9 баллов. Оптимистам ставим 9 баллов. Пессимистам – 9 баллов. Заполняем таблицу, считаем очки. Группы Нов Оптим Пессими Штр аторы исты сты афы того 1 группа 9 7 9 2 группа 9 9 10 3 группа 9 10 8 4 группа 9 9 9 Победившая группа выходит на награждение. Все поздравляют. Молодцы, ребята! Вы очень хорошо поработали. Дорогие ребята! Поняли ли вы ,как опасна радиация для всего живого? Давайте проверим. А сделаете вы это дома, ответив на вопрос задачи. Задача Ионизирующее излучение при действии на живые организмы прежде всего приводит к ионизации молекул воды, всегда присутствующих в живых тканях, и молекул различных белковых веществ. При этом в живых тканях образуются свободные радикалы- сильные окислители, обладающие большой токсичностью, меняющие течение жизненных процессов. Если человек систематически подвергается воздействию даже очень малой дозы излучения или в его организме откладываются радиоактивные вещества, то может развиться хроническая лучевая болезнь. В случаях нарушения техники безопасности она может возникнуть у врачей-рентгенологов, у исследователей радиоактивных веществ, у рабочих, имеющих дело с урановыми и радиевыми рудами, и т.д. Какие последствия могут возникнуть у человека при облучении? Личные педагогические выводы Ученики ответственно отнеслись к проводимому занятию. Целеустремленность, желание как можно полнее ответить на свой вопрос, поддержка своих товарищей, доброжелательность к соперникам отмечалась всеми участниками конкурса. В то же время, оценивая каждую творческую группу, умело характеризовали плюсы и минусы, достаточно объективно и аргументировано работали экспертные группы. Ребята хорошо понимали, как важно объективно оценить каждого. Самым неожиданным было то, что дети искренне радовались за победителей, поздравляли их. После конкурса делились мнениями о том, как хотелось самим стать победителями, но ответственность за правильность решения не позволяла делать неверные выводы при выставлении баллов. Отмечалось все: культура речи, корректное или некорректное отношение к товарищам, правильность понимания произведения, выразительность, умение перевоплощаться в разных героев. Дети получили удовлетворение от проведенного занятия и лучше узнали как самих себя, так и друг друга. Ребята узнали новые способы обсуждения, оценивания, с помощью упорядочивания и систематизации мыслей. Литература. 1.Т.А. Прищепа «Качество мышления – основной ресурс успешности». Методическое пособие, Институт средств и методов обучения, 2004 год. 2.А.В.Пёрышкин, Е.М.Гутник.Физика.9кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. М.: Дрофа,2004. 3.Волков В.А.Поурочные разработки по физике. 9 класс. М.: «ВАКО», 2004. 4.Семке А.И. Уроки физики в 9-ом классе. Развёрнутое планирование- Ярославль: Академия развития, 2004. И 25 28 26 27