Жаратылыстану – математика бағыты физика – математика сыныптарында бейінді оқыту бағдарламасы. 10, 11 сынып.

Биофизика (қолданбалы курс). №26 Жамбыл атындағы мектеп – гимназиясы Жаратылыстану – математика бағыты физика – математика сыныптарында бейінді оқыту бағдарламасы. 10, 11 сынып.

Құрастырған – Усенбаева Кулпан Кудайбергеновна - физика пәні мұғалімі

Түсінік хат.

Қазіргі қарқынды дамудағы заманның ерекшеліктерінің бірі жекеленген ғылым салаларының кіріктіріліп, білімнің кешенді салаларының пайда болуы және оның қарқынды дамуы. Физика көптеген ғылым салалары мен өндірістің дамуына үлкен ықпал етті.денеге әсер етудің физикалық тәсілдері (өріс, ультрадыбыс, элементер бөлшектер, т.б.) және талдаудың физикалық тәсілдері (электрондық микроскоп, биопотенциалды тіркеу, радиоактивті изотоптарды қолдану, т.б.) жаратылыстану циклінің барлық салаларында кең қолданылуда. Көптеген кешенді ғылым салалары пайда болған. Биофизика – тірі ағзаларға физикалық факторлардың әсерін қарастыратын ғылым. Биофизикадан медициналық биофизика, бионика, космостық биология туындаған. Медициналық биофизиканың басты мақсаты – тәжірибелік медицинаның негізін қалау, медицинаның нақты ғылымдармен берік байланысын қалыптастыру. Медициналық биофизиканың есебіне патологиялық процестердің биофизикалық және физико – химиялық негіздерін, қоршаған ортаның физикалық және химиялық факторларын зерттеу. Биониканың мақсаты - ағзалардың тіршілігі мен құрылысын талдау негізінде инженерлік есептер, машиналар мен приборлар жасау заңдылықтарын зерттеу. Жердің жасанды серігінің ұшырылуымен ғарыштық биология дамуда.

Қазіргі кезде биофизика пәні басқа пәндермен қатар (молекулалық биология, биохимия, физиология, т.б.) өмір туралы ғылымдардың фундаменталдыкурсының негізі болып табылады. Биофизиканың медицина қызметкерлері, фармацевтер, ауыл шаруашылығы мамандары, ветеринарлар үшін қажеттілігі артуда. Негізгі зерттеу объектісі тірі ағза болатын биология ғылымдарының саласы бола отырып, биофизика негізгі физикалық заңдардың әмбебап сипатын және өмір – сүру іс-әрекетін оқып үйренуде қатал математикалық тұрғыны толық түрде қолданады.

Ғылым салаларының даму тенденцияларымен оқушыларды таныстыру қажет.Сонымен бірге мектептің негізгі есептерінің бірі – тірі және өлі табиғаттың біртұтастығы мен алуан түрлілігі негізінде әлемнің біртұтас бейнесін жасау. Биофизикалық материалдарды физика курсында пайдалану оқушылардың оқу материалдарын жақсы қабылдауына, абстракты тұжырымдардың тек интеллектуалды ғана емес, эмоционалды нақты жағдайларға айналуына ықпал етеді. Көптеген биофизикалық мысалдар оқушылардың физикаға қызығушылығын арттыруға, материалды жақсы меңгеруге игі ықпалын тигізеді.

Курстың мақсаты

• Оқушылардың ғылыми – танымдық қабілетін дамыту;

• Қазіргі замандағы ғылым мен техниканың дамуындағы жаңа негізгі тенденциялармен таныстыру;

• Дүниенің біртұтастығын физика және биология заңдарының көмегімен түсіндіру;

• Медицина мен биологияда кеңінен қоланылатын физикалық зеттеу және әсер ету әдістерімен таныстыру;

• Биофизикалық мысалдар арқылы физика курсын терең меңгеруге ықпал ету;

• Физика мен техниканың дамуының қоршаған ортаға тигізетін әсерін түсіндіру, экологиялық проблемаларды шешу мәселелерін зерттеу;

• Оқушыларға жеке және әлеуметтік мәселелерді шешуге мүмкіндік беретін физикалық білім жүйесін шығармашылықпен қолдану тәсілдерін үйрету, олардың өмірлік дағдыларын қалыптастыру;

• Өзін – өзі дамытуға және өз бетінше дұрыс шешім қабылдауға қабілетті жеке тұлғаны қалыптастыру.

Курстың міндеттері

• Мамандыққа бейімдеп оқыту;

• Жедел қарқынмен дамып келе жатқан технологияландырылған қоғамда өмір сүруге бейімдеу;

• Оқушылардың ғылыми дүние танымын, көзқарасын қалыптастыру;

• Әлеуметтік мәселелерді шешуде физикалық білімдерін қолдана білуге үйрету;

• Оқушының зерттеу жұмыстарымен айналысу қабілетін арттыру;

• Қарқынды даму үстіндегі заманға сай жан – жақты дамыған, танымдық қабілеті зор дарынды тұлға тәрбиелеу;

• Оқушыны кәсіби мамандыққа бағдарлай отырып бейімді оқытуды жүзеге асыру.

Курстарды оқытудың әдістері мен түрлері.

• Семинар;

• Лекция;

• Конференция;

• Зерттеу жұмыстарын жүргізу;

• Өз бетінше іздену жұмыстары;

• Білімді тексеру және қорытындылау.

Оқушының оқу жетістіктерін бағалау жүйесі

1. Реферат пен баяндамалар жасау;

2. Сарамандық жұмыстар орындау;

3. Ғылыми жоба жұмыстарын дайындау.

Оқыту процесіндегі оқушының білім нәтижесі:

• Интеллектуалды ойлау қабілетінің артуы;

• Ғылыми – зерттеу жұмыстарымен айналысуы және оның нәтижелеріне жан – жақты талдау жасай білуі;

• Қоршаған ортадағы өзгерістер мен құбылыстар туралы ғылыми көзқарасының қалыптасуы;

• Ғылыми жоба жарыстарына, ғылыми – практикалық конференциялар мен олимпиадаларға,әр түрлі деңгейдегі байқаулар мен форумдарға қатысуы;

• ҰБТ – де жоғары көрсеткіштерге жетуі.

Курстың мазмұны :

1. Кіріспе. 1 сағат. Биофизиканың пән ретінде қалыптасуы, биофизика тарихынан.

2. Биомеханика. 11 сағат. Тірі табиғаттағы механикалық қозғалыстар. Жануарлардың қозғалысы, құстардың ұшуы, балықтардың жүзуі. Секіру кезінде сүйекті сындыратын күштер. Үдеу және оның тірі ағзаға тигізетін әсері. Тірі табиғаттағы жай механизмдер. Тірі табиғатта Ньютон заңдарын қолдану. Тірі ағзалардың жүгіру жылдамдығы мен жүгіру энергиясы. Механикалық жұмыс және ағза мүшелері. Адамның механикалық жұмысы. Эргометрия. Архимед күшінің тірі ағза тіршілігіндегі маңызы. Биологиялық ұлпалар мен сұйықтардың механикалық қасиеттері. Ғарыштық биология. Салмақсыздық, асқын салмақ, олардың тірі ағзаларға әсері. Тірі ағзалардағы реактивтік қозғалыс.

3. Биологиялық жүйе термодинамикасы (10 сағат) Тірі табиғаттағы жылу балансы. Тірі ағзалардағы жылу берілу түрлері. Тірі табиғаттағы жылу алмасудың мысалдары. Өмір сүру іс-әрекеті процесінің термодинамикасы. Тірі табиғат термодинамикасынан кейбір мәліметтер. Энтропия. Тірі ағзадағы булану процесінің ролі. Адам өміріндегі буланудың маңызы. Терінің термиялық қасиеттері және термореттеу. Жануарлар тіршілігіндегі буланудың ролі. Биологиялық объектілер үшін энергияның айналу және сақталу заңы. Биологиялық объектілердегі энергия. Тірі табиғаттағы диффузия құбылыстары. Биологиядағы термодинамиканың бірінші заңы. Биологиядағы термодинамиканың екінші заңының тірі ағзаларда қолданылуы. Термометрия және калориметрия. Жылудың биологиялық объектілер үшін маңызы. Емдеу ісінде қолданатын қыздырылған және суық орталардың физикалық қасиеттері. Медицинада төмен температураны қолдану.

4. Гидродинамика және гемодинамика негіздері 4 сағат. Қан-тірі ағзалардың тіршілік етуінің негізгі факторы. Қан алмасу жүйесіндегі қанның ағуы. Қанның физикалық қасиеттері. Жүрек-механикалық жүйе. Жүрек қан-тамырлар жүйесіндегі қан қозғалысының физикалық заңдылықтары.

5. Тербелістер мен толқындар биофизикада 8 сағат) Биологиялық объектілердегі тербелмелі қозғалыстар. Биоакустика. Дыбыс-физикалық құбылыс. Жануарлар әлеміндегі дыбысты қабылдау және дыбыс шығару. Жануарлардың, адамдардың есту аппараттары. Ультрадыбыс биофизикасы, оның қолданылуы. Инфрадыбыс биофизикасы, оның ағзаларға әсері. Тірі ағзаларға шудың әсері.

6. Биологиялық жүйелердегі электр тогының және электромагниттік өрістің әсерінен болатын физикалық процестер 12 сағат Ағза ұлпаларының электрлік қасиеттері. Жасушалар мен ұлпалардың электрлік қасиеттері мен электр кедергісі. Электр өткізгіштікті өлшеу. Тірі жасушалар мен ұлпалардың толық кедергісі (импеданс). Биологиялық зерттеулердегі электр өткізгіштік әдісті қолдану. Электр тогының биологиялық әсері. Биологиялық объектілердегі тұрақты ток.Тұрақты токтың тірі ұлпаға әсері. Жануарлардағы электр тогы. Адам денесіне электр тогының әсері. Электрокардиография. Гальванизация. Электрофорез. Тұрмыстағы ток соғу қаупі. Жоғары жиіліктегі тербелістерді емдік мақсаттарда қолдану.Айнымалы токтың тірі ағзаға тигізетін әсері. Электростатика биофизикада. Мембрандық потенциал және жүйке импульсі. Биопотенциалдар. Найзағай.. Айнымалы магнит өрісінің әсері. Электромагниттік өрістің биологиялық әсері Электромагниттік толқындардың әсері.

7. Оптика. Биологиялық объектілерге жарықтың әсері. 8 сағат. Биологиялық құрылымдардың оптикалық қасиеттері. Жарық. Жарықты қабылдау процессі. Көз – оптикалық жүйе. Алыстан көргіштік және жақыннан көргіштік. Кейбір жануарлардың көзінің ерекшеліктері. Талшықты оптиканың медицинада қолданылуы. Тірі табиғаттағы интерференция және дифракция. Жылулық сәуле шығару. Ағзаның жылу беруі. Термография туралы түсінік. Инфрақызыл және ультракүлгін сәуле шығару, олардың қасиеттері, биологиялық әсері, медицинада қолданылуы.

8. Кванттық биофизика элементтері. 12 сағат Биосфера және физикалық өрістер. Адам және қоршаған әлемнің физикалық өрістері. Электромагниттік сәулелердің табиғи көздері. ЭМ сәулелердің затпен әсерлесуі. Биолюминесценция. Фотобиологиялық процесстер. Лазерлер және олардың медицинадағы қолданылуы. Радиоспектроскопия. Рентген сәулесі, олардың қасиеттері мен қолданылуы. Радиактивтілік, радиактивті сәулелердің ағзаға тигізетін әсерінің биофизикалық негізі. Радионуклеидтердің медицинада қолданылуы. Зарядталған бөлшектерді үдеткіштер, медицинада қолданылуы. Сәулелену және экспозициялық доза, иондаушы сәуле шығарудың биологиялық әсерінің сандық бағалануы. Дозиметрлік аспаптар. Иондаушы сәулелерден қорғану. Ғарыштық сәулелер және олардың тірі ағзаға тигізетін ісері. Жердің табиғи радиактивті фоны. Табиғи радиактивті фонның бұзылуы.

9. Қорытынды сабақ 2 сағат. Биофизиканың зерттеу нәтижелері.