Файл: Практическая работа 7 Организация деятельности на уроках физики по изучению достижений российской науки и техники Задание 1.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 34
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Практическая работа №7
«Организация деятельности на уроках физики по изучению достижений российской науки и техники»
Задание 1
Требования к вопросу/заданию: вопрос должен быть направлен на привлечение внимания учащихся к изучаемой теме с помощью рассмотрения исторических ситуаций, необычных событий, цитат из жизни П. Капицы.
Текст
В 1921 году по настоянию Абрама Иоффе Петр Капица вместе с другими учеными был направлен в научную командировку в Англию, где познакомился с Эрнестом Резерфордом и был принят на стажировку в Кавендишскую лабораторию в Кембридже в качестве научного работника. В 1923 году защитил докторскую диссертацию и получил степень доктора философии Кембриджского университета. Позднее Петр Леонидович скажет о Резерфорде: «Я много обязан ему и его доброму отношению ко мне». Капица должен был посещать лекции и одновременно проходить физический практикум, который был обязательным для тех, кто начинал сотрудничать в Кавендишскрй лаборатории. Капица сдал физический практикум за две недели вместо положенных среднестатистическому студенту двух лет. Молодой советский ученый быстро заслужил уважение коллег и руководства благодаря таланту инженера и экспериментатора. Работы в области сверхсильных магнитных полей принесли ему широкую известность в мировых научных кругах. Темой докторской диссертации Капицы в 1922 году стало: «Прохождение альфа-частиц через вещество и методы получения магнитных полей». Капица как-то спросил Резерфорда: «Почему меня приняли?». Резерфорд расхохотался и сказал: «Я сам был удивлен, когда согласился вас принять, но, во всяком случае, я очень рад, что сделал это…»
Вопрос
За что обязан Петр Леонидович Капица профессору в Кембридже Эрнесту Резерфорду?
Задание №2
Цель: изучить результаты эколого-биологического эксперимента на борту международной космической станции.
Задачи:
-
Выяснить условия и методы проведения эколого-биологических экспериментов на борту МКС; -
познакомится с устройствами, позволяющими выращивать растения в условиях невесомости; -
изучить замкнутый биолого-технический комплекс для выращивания растений на борту МКС; -
понять возможно ли использовать полученные знания для практического применения и проектирования решения экологических проблем.
Объект исследования: биологические эксперименты на МКС.
Предмет исследования:выращивание растений в условиях невесомости.
Методы исследования:
1. Изучение специальной литературы, интернет –ресурсов.
2. Обобщение и систематизация материала по данной теме.
Гипотеза: растения на борту космической станции обеспечат экипаж пищей, воздухом, создадут экологический и психологический микроклимат. Невозможно вырастить живность на борту космической станции.
| Личностные результаты |
| |
| Метапредметные результаты | Познавательные действия | Понять, какие съедобные растения выращивают в космосе; |
| Коммуникативные действия |
| |
| Регулятивные действия |
| |
| Предметные результаты |
| |
| Класс(-ы), тема | Урок астрономии на тему: «Растения в космосе» Класс: 9 А-Б | |
| Тип задания (выбор ответа, соответствие, краткий ответ, развернутый ответ…) | Исследовательская работа на тему «Сельское хозяйство в космосе» | |
| Максимальный балл | 5 баллов | |
| Ответ, критерии оценивания | Оценка «5 баллов» - Актуальность темы проекта обоснована, сформулированы цель, задачи, гипотеза исследования. Обучающийся самостоятельно справился с планированием работы, отбором и интерпретацией необходимой информации, применил приобретённые знания и способы действий при выполнении работы, использовал знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей; показал сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления, способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности. Публичная защита работы показала уверенное владение материалом, умение чётко, аргументировано и корректно отвечать на поставленные вопросы, отстаивать собственную точку зрения; при защите использован наглядный материал (презентация, таблицы, схемы). Оценка «4 балла» - Актуальность темы проекта обоснована содержание работы в целом соответствует поставленной цели и задачам; структура работы логична; использованы методы, адекватные поставленным задачам; имеются выводы, соответствующие поставленным задачам. Обучающийся в целом справился с планированием работы, отбором и интерпретацией необходимой информации, применил приобретённые знания и способы действий при выполнении работы, использовал знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей; в основном показал сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления, способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности; защита проекта показала достаточно уверенное владение материалом, однако допущены неточности при ответе на вопросы; ответы на вопросы недостаточно аргументированы; при защите использован наглядный материал, основные требования к оформлению работы в целом соблюдены, но имеются небольшие недоработки. Оценка «3 балла» Актуальность темы, её, цель и задачи работы сформулированы нечётко, содержание не всегда согласовано с темой и (или) поставленными задачами; самостоятельные выводы либо отсутствуют, либо являются формальными. Имеются нарушения по оформлению работы; обучающийся не применил приобретённые знания и способы действий при выполнении работы, недостаточно использовал знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей; показал недостаточную сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления, способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности; в ходе защиты работы проявились неуверенное владение материалом, неумение отстаивать свою точку зрения и отвечать на вопросы. Оценка «2 балла» Актуальность работы не обоснована, цель и задачи сформулированы не точно, либо их формулировки отсутствуют; содержание и тема работы плохо согласуются (не согласуются) между собой; большая часть работы списана с одного источника либо заимствована из сети Интернет; выводы не соответствуют поставленным задачам (при их наличии); отсутствует сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления, способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности; нарушены правила оформления работы; в ходе защиты работы проявилось неуверенное владение материалом, допущены существенные ошибки. Оценка «1 балл» Актуальность работы не обоснована, формулировки цели и задач отсутствуют; тема работы не раскрыта, выводы отсутствуют; нарушены правила оформления работы; в ходе защиты работы проявилось неуверенное владение материалом, допущены существенные ошибки при ответах на вопросы. | |
«Растения в космосе»
Идея выращивать растения в космосе принадлежит Константину Циолковскому. Задолго до начала пилотируемых полётов он заявил, что зеленая флора в будущем станет главным источником питания и поддержания состава атмосферы на космических кораблях.
На растения в космическом пространстве действует ряд факторов, отсутствующих в земных условиях. Один из них — невесомость. Как растения переносят невесомость? Будут ли они нормально расти и развиваться в условиях космического полета? Вот почему ученые задумывались над ними еще до того, как был осуществлен полет человека в космос.
В лабораторных условиях невесомость имитируется вращением горизонтально расположенных растений вокруг своей продольной оси с помощью особого прибора — клиностата. Растение, вращаемое на клиностате, все время испытывает влияние земного притяжения, но не с одной стороны, а с разных. Вследствие этого оно растет горизонтально, тогда как без вращения корень изгибается вниз, а стебель — вверх.
Установлено, что «невесомость» подобного рода не сказалась на прорастании семян, однако в дальнейшем растения заметно отставали в развитии от экземпляров, находившихся в стационарных условиях или вращаемых вокруг вертикальной оси. Хотя внешние признаки отклонения от нормы отсутствовали, однако 35—40 процентов опытных растений начинали быстро желтеть.
Первые эксперименты по выращиванию растений в космосе
Для проведения экспериментов с растениями на космических станциях инженеры разработали ряд приборов, которые совершенствуются до сих пор. Первые попытки выращивания растений проводились в простых фитокассетах.
Проведенные в космосе опыты показали, что прорастание и первые фазы роста всходов гороха и пшеницы проходят без существенных отклонений от нормы, разница лишь в том, что земные проростки, испытывающие силу тяжести, ориентированы определенным образом: их стебельки располагаются параллельно друг другу. Иная картина в космосе: проростки хаотично тянутся во все стороны.
Успешно перенесли кратковременное пребывание в космосе лук, морковь, салат, огурцы, горчица, бобы. Вернувшись на Землю, они продолжали развиваться без существенных отклонений от нормы. Однако длительное пребывание в условиях невесомости оказало на них губительное воздействие: через две-три недели они начинали увядать, подобно тому, как они погибали на клиностате.
Космонавты В. Коваленок и А. Иванченков выращивали на орбитальной станции Салют - 6 резушку Таля (Arabidopsis tha- liana) — крошечное неприхотливое растение из семейства крестоцветных, встречающееся на железнодорожных насыпях. В земных условиях весь его жизненный цикл (от семени до семени) завершается всего за месяц. В космосе семена резушки успешно прорастали. У проростков формировались корни, стебли и листья. Однако, когда дело дошло до цветения, растения погибли.
На орбитальной станции «Салют-6» космонавты в соответствии с программой исследований, составленной учеными Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, изучали влияние факторов космического полета на рост грибов. Обычно их плодовые тела формируются в направлении, противоположном вектору силы тяжести. Ученые решили проверить, нельзя ли при помощи света компенсировать отсутствие гравитации. Эксперименты показали, что в некоторой степени это возможно. Так, на свету грибы образовывали плодовые тела, но значительно меньших размеров и неправильной формы — их ножки завивались вокруг оси. В то же время в темноте грибы не формировали плодовых тел.
Операция «Орхидея»
Добиться в космосе цветения растений было весьма заманчиво. Ввыбор остановили на эпифитных тропических орхидеях. Ботаники полагали, что эпифигный, то есть неназемный, образ жизни орхидей должен ослабить геотропическую реакцию. Ведь закрепление их корней в расщелинах коры, дуплах, развилках ветвей обусловлено прежде всего присутствием питательных веществ и воды. Корни орхидей способны расти в боковых направлениях и даже вверх в поисках подходящего субстрата. Эти растения обладают рекордной длительностью цветения — до шести месяцев. С учетом этих положений и было отобрано восемь видов орхидей.
Сконструировали, изготовили и испытали систему «Малахит-2» — фитокассету с двумя светильниками и четырьмя пеналами для растений. Пеналы заправили искусственной ионообменной почвой, которая в свое время была разработана для опытов в комплексе «Биос», а затем использовалась в установках «Оазис» и «Вазон».
Космонавты В. Рюмин и Л. Попов уже работают с «Малахитом» на борту орбитальной станции «Салют-6». Часть орхидей послали в космос расцветшими. Цветы опали почти сразу же, но сами растения дали прирост, у них образовались не только новые листья, но и воздушные корни. Даже без цветов они радовали космонавтов своей зеленью. Одно сознание того, что рядом с ними растения растут так же, как и на Земле, радовало космонавтов.
30 июля 1980 года В. Рюмин в телерепортаже сказал: «У нас есть система с растениями «Малахит». Так вот к прилету нашего друга Фам Туана из Вьетнама в ней даже цветок вырос». И он показал этот цветок.
Он был... искусно сделан космонавтами из бумаги.
Операция «Орхидея» многому научила. Хотя экзотические растения в космосе не зацвели, в отличие от своих наземных дублеров, почти непрерывно покрытых в течение всего эксперимента в контрольном «Малахите» яркими цветами, они продержались на «Салюте-6» почти полгода. Но стоило им вернуться в оранжерею ботанического сада на Земле, как растения сразу же вновь покрылись цветами.
Космические первоцветы
Существует ли выход из сложившейся ситуации? Да, есть. Он заключается в создании на космических летательных аппаратах искусственной силы тяжести. Об этом писал еще К. Э. Циолковский в работе «Цели воздухоплавания».
На борту орбитальной станции «Салют-7» отсутствие привычной для растений земной тяжести компенсировали центробежной силой, возникающей при вращении, и определенной формой магнитного поля. Для этого использовали установки «Биогравистат» и «Магнитогравистат». Космонавты стали свидетелями знаменательного события — в установке «Фитон» растение резушка Таля впервые прошло в космосе полный цикл развития — от семени до семени.
Чтобы помочь растениям справиться с невесомостью в установке «Оазис» применили электрическое поле подобное электромагнитному полю Земли. Прибывшей на станцию Светлане Савицкой космонавты вручили небольшой букетик из цветов резушки Таля.