При использовании материалов этого сайта - АКТИВНАЯ ССЫЛКА и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Внеклассное мероприятие: «На стыке естественных наук» + презентация

Слайд1

Цель мероприятия:

• объединить знания, полученные на уроках физики, химии, биологии, географии вокруг некоторых основополагающих понятий, понятий, которые входят в состав ядра естественных наук, в «золотой фонд» естественнонаучного образования, составляют знания, которые помогут молодому человеку создать единый взгляд на мир.

Ход мероприятия:

Слайд 2

«Природа производит всё из основ, незначительных по величине, но мощных по своему качеству.

…как верно то, что мир состоит из четырёх элементов (видоизменяющихся только по своим формам) так, несомненно, и научное образование состоит из немногих начал, из которых, если только знать способы их различия, возникает бесконечное множество положений, подобно тому, как на дереве из основательно укрепившегося корня могут вырасти сотни ветвей, тысячи листьев, цветов и плодов.

Да умилосердится Бог над нашим веком и откроет у кого-либо мысленные очи, чтобы тот правильно понял связи вещей и сообщил это другим». Я.А.Каменский (Великая дидактика)

Постановка целей мероприятия:

1. Объединить знания, полученные на уроках физики, химии, биологии, географии вокруг некоторых основополагающих понятий.
2. Осуществить проникновение в тайны природы, через которое раскрывается обаяние науки.
3. Закрепить представления о некоторых процессах с точки зрения физики, химии, биологии, географии.

Ядром естественных наук являются основные законы, объясняющие явления природы. Какие законы вы знаете?

Физика: закон Паскаля, закон Архимеда, закон сохранения энергии, закон Ома...

Химия: периодический закон Д.И.Менделеева, закон сохранения массы веществ, закон Авогадро…

Биология: законы Менделя, закон гомологических рядов Н.И.Вавилова, биогенетический закон …

География: закон зональности…

Через все науки красной нитью проходят три основные закона диалектики:

1. Единство и борьба противоположностей;
2. Закон отрицания отрицания;
3. Переход количественных изменений в качественные.

Учитель физики:

Молекулярно-кинетическая теория – одна из фундаментальных научных теорий, утверждающая древнейшую научную идею – идею о дискретности вещества. Она служит основой для объяснения многих физических, химических, биологических явлений, без нее не может обойтись ни одна из естественных наук. О значении этой теории образно сказал известный американский физик Р. Фейнман.( Слайд 3).

Он задал вопрос: «Какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, содержало бы наибольшую информацию для передачи грядущим поколениям, если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными?» И сам ответил: «Это – атомная гипотеза: все тела состоят из атомов – частиц, которые находятся в непрерывном движении, притягиваются на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если одно из тел плотнее прижать к другому».

В этой фразе содержится огромная информация о мире. Уже в VI – VII классах при объяснении большинства физических явлений вы обращались к основным положениям МКТ ( Слайд 3.4) Каждое утверждение строго доказано с помощью опытов ( Слайд 5). Опыт диффузия.

Учитель биологии:

Какую роль играет эта теория при объяснении биологических явлений?

Каждый живой организм может рассматриваться как водный раствор, вода - поистине живая.

Представьте себе, что вы находитесь у озера летом и вам захотелось попить воды. Но прежде вспомните «Каплю воды» Андерсена: «Если через увеличительное стекло посмотреть на каплю воды, взятой из пруда, то увидишь тысячи диковинных зверьков, которых вообще никогда не видно в воде, хотя они, без всякого сомнения, там есть». Невидимые нами существа без голов, без глаз, без ртов. Как они едят, пьют? Питательные вещества, как и вода, в одноклеточные организмы поступают через всю поверхность их тела благодаря диффузии. Без диффузии не обходятся процессы питания и во все других организмах.

Рассмотрим, например, схему всасывания питательных веществ в кишечнике.

Сообщение учащегося «Всасывания питательных веществ в кишечнике» Слайд 6

Назовите орган пищеварительной системы, в котором происходит всасывание питательных веществ. Расщепление питательных веществ в тонкой кишке идет наиболее интенсивно на ее внутренней поверхности, покрытой микроскопическими выростами – ворсинками. В отделах тонкой кишки, следующих за двенадцатиперстной кишкой, происходит всасывание в кровь продуктов расщепления белков, жиров и углеводов. Как же происходит этот процесс?

Вся внутренняя поверхность тонкой кишки при рассматривании невооруженным глазом кажется бархатистой. Под микроскопом видно, что на слизистой оболочке тонкой кишки находится множество ворсинок. Огромное их количество (2500 ворсинок на 1 см) значительно увеличивает всасывающую поверхность слизистой оболочки тонкой кишки. Стенки ворсинок состоят из однослойного эпителия. В каждую ворсинку входит кровеносный сосуд, образуя в ней капиллярную сеть. Кроме того, в ворсинках, берут начало мелкие лимфатические сосуды. Аминокислоты и глюкоза, растворенные в воде, всасываютcя в кровь, текущую по капиллярам ворсинок. Глицерин и жирные кислоты проникают в клетки эпителия ворсинок. Здесь и происходит образование жиров, характерных для человеческого организма. В виде мельчайших капелек жиры поступают в лимфатические сосуды и вместе с лимфой попадают в кровь. Избыточное количество жиров откладывается в виде запаса, в подкожной жировой, клетчатке, сальнике, и в некоторых других местах организма. Раньше считали, что всасывание — это фильтрация растворенных в воде продуктов расщепления сквозь стенки ворсинок. Опыты опровергли это предположение. Ученые убивали некоторыми ядами клетки слизистой оболочки тонкой кишки животных, в результате чего всасывание прекращалось. Таким образом было доказано, что всасывание — сложный процесс, осуществляемый клетками ворсинок.

Учитель биологии: Продолжаем рассматривать явление диффузии.

«Диффузия в процессах питания и дыхания» ( Слайд7,8 )

Именно путем диффузии идет поступление из воды кислорода в капилляры жабер рыбы, а оттуда в ее кровяное русло и во все клетки тела. Поступление кислорода в жаберные лепестки, пронизанные капиллярами большую роль играет рот,через который входит вода с кислородом и движение жаберных крышек, которые выпускают эту воду но уже с углекислым газом, уходящим из тела при дыхании.Путем диффузии при вдохе из альвеол легких человека кислород поступает в легочные артерии, которые несут кровь обедненную кислородом и насыщенную углекислым газом. Гемоглобин присоединяет кислород, превращаясь в оксигемоглобин. Кровь постепенно из венозной превращается в алую артериальную насыщенную кислородом. Углекислый газ из легочных артерий путем диффузии наоборот выходит в легкие , где его концентрация гораздо меньше и при выдохе он выходит из организма. В тканях тела происходит противоположный процесс, так как клетки тела в ходе обмена веществ образуют большое количество угл. газа, а кровеносные капилляры приносят клеткам артериальную кровь богатую кислородом. Благодаря разности концентраций газов происходит превращение окси гемоглобина в гемоглобин и диффузия кислорода в клетки тела , а угл. газа в капилляры, где кровь становится венозной.Без диффузии не обходится и жизнь растений.

Сообщение учащегося «Диффузия в процессах питания растения». Слайд 9

Благодаря диффузии совершаются процессы дыхания и питания в клетках растений. Корневая система построена очень своеобразно и порою под землей растение занимает гораздо большую площадь, чем над землей. Когда-то , читая лекции студентам о корнях, Клемент Аркадьевич Тимирязев рассказал легенду об уловке хитрой Дидоны, которая обратилась к царю с просьбой дать ей небольшой участок земли. Царь отказал. Но она попросила, что дай мне хотя бы самую малость земли. Которую я смогу измерить воловьей шкурой. Жадный царь согласился. Тогда Дидона разрезала шкуру на тонкие ленточки и соеденив их, смогла захватить огромную площадь. Подобно этому огромное количество корней на всасывающей зоне имеют миллионы корневых волосков, которые оплетают каждый комочек почвы и всасывают из них влагу с растворенными мин. веществами,а далее под давлением влагу в проводящую зону корня, а оттуда по проводящим сосудам в стебель, листья, где происходит фотосинтез. Корневое давление снизу и испарение воды сверху через устьица листьев обеспечивает непрерывное поступление воды в растение.

На фоне медленной композиции. звучат слова:

Итак, мы убедились, что без диффузии…..Каким вообще был бы мир без диффузии? Прекратись тепловое движение частиц – и вокруг всё станет мёртвым. Превратятся в безжизненные, оледеневшие фигуры растения, животные. Не станет вокруг Земли атмосферы – с прекращением теплового движения молекулы воздуха притянутся к Земле. Вокруг ни звука, ни ветра. На чёрном небе ещё несколько минут будет видно Солнце – столько, сколько времени будут идти от него последние лучи…. 8 минут…..

Какая страшная сказка! Хорошо, что она невозможна даже в мыслях, потому что мы знаем – тепловое движение частиц в окружающем мире вечно!

Учитель физики: Слайд10

Говоря о теориях, которые с успехом используются в физических, химических, биологических науках, мы не можем не упомянуть квантовую теорию. Началась она с гипотезы Планка, согласно которой атомы и молекулы излучают и поглощают энергию не непрерывным потоком, а отдельными порциями – квантами. Дальнейшее развитие этой теории связано с именами Резерфорда и Бора. Квантовые представления являются основой объяснения явлений в современной научной картине мира. Например, нас окружает потрясающий своим разнообразием многокрасочный мир. А почему мы видим его объекты?

Слайд 11 Учитель биологии: Посредством зрения мы получаем около 90% информации о мире. Поэтому вопрос о механизме зрения интересовал человека всегда. А в чем заключается процесс видения мира? Для этого рассмотрим строения глаза, как главного органа с помощью которого познаем окружающий нас мир. Видеосюжет ( Слайд 12 )

Слайд 13 Учитель физики: Итак, процесс видения можно разделить на 2 стадии:

• получение изображение предмета на сетчатке глаза, что достигается при помощи оптической системы глаза.
• преобразование энергии электромагнитных излучений в другие виды энергии, перевод на «язык», дающий организму представление о мире.( фоторецепторы поглощают квант видимого света)

Учитель биологии:

Не случайно природа создала такие красивые окраски: яркие зелени травы, удивительные окраски жуков, бабочек, необычайные окраски цветов. А задумывались ли вы над вопросом, зачем цветку красота? ( слайд 14 )

Выступление учащегося с сообщением по теме «Об окраске цветков».

Как красивы лепестки нежно – фиолетового венчика сон – трава! И ведь он как чудесная чашечка в которую льются лучи неяркого весеннего солнца. вогнутое зеркало, фокусирует отраженные от лепестков пучки света в центральной части цветка — там происходит оплодотворение.Даже если температура воздуха около 0°С, внутри цветка сравнительно тепло (около 8°С). А почему цветок сон-травы, как и цветки других ранневесенних растений, например, медуницы, имеет окраску фиолетовых, лиловых тонов? Биологи знают, что окраска цветков обусловлена наличием в них фенольных соединений - флавоноидов, а сине-фиолетовой и красно-малиновой расцветкой растения обязаны гpyппe флаваноидов-антоцианов (от греч. «антос» - цветок, «кианос» - синий). Ученые считают, что наличие антоцианов предохраняет растение от действия пониженных температyр. Сине-фиолетовая окраска цветков позволяет им поглощать больше энергии солнечного света, чем это было бы, например, при желтой или оранжевой окраске. Лепестки сон-травы отражают те пучки света, которые несут меньше всего энергии, остальные же лучи они поглощают, чтобы «согреться» в холодные дни ранней весны. К тому же, в центральной части фокусируются отраженные от лепестков лучи с самыми «сильнодействующими» квантами видимого света. Но вот отцветyт ранние фиолетовые и сине-малиновые цветы, пригреет майское солнышко, появятся желтые лютики и одуванчики, оранжевые купальницы. Если не отразить те лучи, на которые в спектре солнца приходится максимальная энергия — желтые лучи —«живьем свариться». Вот почему, например, лютик такого золотого цвета. Красота цветка связана с его жизнестойкостью.

Слайд 15

«В каждом растении ты видишь влияние вечных законов, громче и громче с тобой каждый цветок говорит» И. В.Гёте

Учитель химии: Слайд16, 17

Какой закон в нашей науке(химии) является вечным законом?

Дайте формулировку закону Д.И.Менделеева и современному периодическому закону.

• Какие свойства элементов и образованных ими веществ изменяются периодически? - металлические свойства уменьшаются , а неметаллические увеличиваются;
• Действие какого закона диалектики мы можем объяснить на данном примере? (закон отрицания, отрицания, единства и борьбы противоположностей) - валентность в высших оксидах увеличивается от 1 до 8, а в летучих водородных соединениях уменьшается от 4 до 1;- свойства оксидов изменяются от основных через амфотерные к кислотным.

Учитель биологии: Слайд16,18

Явление периодичности наблюдается в развитии зародышей позвоночных животных от рыб к земноводным, рептилиям и млекопитающим. Русский ученый К. Бэр писал «общее в зародышах закладывается раньше чем специальное, из более общего менее общее и, наконец, самое специальное», т.е. на ранних этапах закладываются признака крупных систематических единиц , в данном случае Типа Хордовых.

• В чем вы видите сходство зародышей на первом этапе у зародышей первых четырех классов?
• Наличие хорды, хвоста, жаберных карманов, двухкамерного сердца, одного круга кровообращения, головного мозга даже у млекопитающих в виде пяти пузырей.

Позже уже закладываются признаки классов, отрядов, семейств и только перед рождением или выходом из яйца признаки рода и вида.

• Что изображено на этой схеме?
• Участок электрокардиограммы работы сердца.

Периодичность мы наблюдаем в цикличности работы сердца, которое веся всего 250-300 граммов, совершает неутомимую работу в течение всей жизни человека. За сутки оно расходует количество энергии достаточное для поднятия груза 900 кг на высоту 14м. За 8,5 часов лыжного пробега на 100 км сердце спортсмена прокачивает 35 тонн крови, целую железнодорожную цистерну. И все это связано с цикличностью работы сердца. Сердечный цикл состоит из 3 фаз: 1.сокращение предсердий- 0,1 сек. 2. Сокращение желудочков – 0,3 сек. 3. Общее расслабление -0,4 сек. Т.е. весь сердечный цикл длится 0,8 сек.

• В чем причина неутомимости работы сердца?
• В том, что сердце отдыхает столько же сколько и работает.

Если мы возьмем и проанализируем работу каждой камеры сердца? Предположим , человек прожил 80 лет.

• Сколько из этих 80 лет проработало предсердие? Желудочек?
• 10 лет предсердия работали и 70 отдыхали. Желудочки проработали 30 лет и 50 отдыхали.

Учитель географии: Слайд19

Изучением космических процессов, их влияния на развитие жизни многие годы занимался выдающийся российский ученый, один из основоположников гелиобиологии А.Л. Чижевский. К примеру, он исследовал и установил влияние периодической изменяемости активности Солнца на такие процессы, как рост древесины, интенсивность размножения и миграции размножения и миграции насекомых, время цветения растений, вековой и годовой ход смертности и др.(слайд 17)

Учитель химии:

Уместно было бы закончить рассказ о периодичности явлений в природе словами великого Гераклита:

«Этот мировой порядок не создан никем из богов и никем из людей, но он был, есть и будет вечным огнём, мерами угасающим и мерами вспыхивающим».(слайд 20)

Какая величина является мерой вещества? Что происходит с массой вещества при химических реакциях? Кто впервые исследовал это? Как гласит закон? (М.В.Ломоносов Р.Бойль, закон сохранения массы веществ)

Этот закон – первый закон сохранения в истории науки, который утверждал важнейшую научную идею-идею сохранения. А действует ли этот закон в природе?

Учитель биологии:

Совершим небольшой экскурс в историю: именно представления о сохранении массы вещества, которые бытовали в науке до открытия закона сохранения массы вещества, помогли опровергнуть господствующие на протяжении многих веков в науке мнение, что земля – единственная пища растений. Сделал это голландский естествоиспытатель Ван Гельмонт. Его знаменитый опыт длился 5 лет. В горшок насыпали тщательно просушенную и взвешенную землю В нее посадили тщательно взвешенную ветку ивы. Горшок был накрыт крышкой, чтобы в него не попадали пыль и сор, иву поливали дождевой водой. Через 5 лет растение увеличило свою массу на 65,675 кг, а масса земли в горшке уменьшилась только на 60 граммов. Таким образом, земля никак не могла являться единственной пищей растений. Этот опыт дал толчок проведению множества других опытов, благодаря которым была раскрыта сущность фотосинтеза, т.е. воздушного питания растений. Химизм этого процесса изучил и описал в своей книге « Солнце, жизнь и хлорофилл» К.А.Тимирязев, доказав, что в листьях на свету в зернах хлорофилла происходит самый глобальный процесс на Земле - создание сложных органических веществ: белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот из угл. газа, воды и минеральных веществ, процесс, сопровождающийся выделением кислорода, который создал благоприятную для жизни атмосферу.

Учитель физики:

Продолжаяем рассматривать законы сохранения и остановимся на законе сохранения заряда..( слайд 21)

Из истории открытия этого закона: Закон сохранения электрического заряда был открыт Фарадеем в связи с исследованием электростатической индукции. Но Фарадей не дал четкой формулировки этого закона. Впервые утверждение о неучтожимости и несотворимости электрического заряда встречается у Максвелла. Его современная формулировка такова: алгебраическая сумма электрических зарядов в замкнутой системе остается постоянной при любых процессах, происходящих в ней. Поговорим о применении этого закона в химии и биологии

Сообщение учащегося «Почему мы чистим зубы» (Слайд 22 )

Учитель физики:

Во всех процессах, связанных с самыми разнообразными явлениями – механическими, тепловыми, электрическими, магнитными, внутриатомными и внутриядерными, химическими, биохимическими, - закон сохранения электрического заряда действует без ограничения. Науке не известно ни одного случая нарушения этого закона. Ни один электрический заряд из бесчисленного множества участвующих в биохимических реакциях зарядов не пропадает. Вот у кого надо учиться бережливости – у природы…

Стихотворение ( выступление учащейся)

И снова умрешь, и появишься снова,

Год ли спустя, миллион ли годов –

Частный случай на вечной основе,

Который мгновенно возникнуть готов.

Да, я родился, проживу до ста,

Чтобы затем навсегда умереть.

Но я - электронов случайная доза,

А эта случайность возможна и впредь

И. Сельвинский

Заключение: сегодня мы попытались объяснить некоторые явления с точки зрения физики, биологии, химии, географии. Для нашего времени характерно проникновение в науку идеи всеобщей связи явлений. Мир - это единое органическое целое.

А. Л. Чижевский в своё время писал: «Теперь мы можем сказать, что в науках о природе идея о единстве и связанности всех явлений в мире и чувство мира как неделимого целого никогда не достигали той ясности и глубины, какой они мало – помалу достигают в наши дни».(Слайд 23)

Вопросы для подготовки к внеклассному мероприятию

«На стыке естественных наук»

1. Основные положения молекулярно-кинетической теории.
2. Диффузия.
3. Схема всасывания питательных веществ.
4. Модели атомов.
5. Строение глаза с точки зрения биологии и физики.
6. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева (формулировка закона Д.И.Менделеева и современный периодический закон).
7. Свойства элементов и образованных ими веществ, которые изменяются периодически.
8. Закон сохранения массы веществ.
9. Закон сохранения электрического заряда.
10. Фотосинтез.
11. Закон зональности.
12. Законы диалектики.

Список используемой литературы

1. В.Р. Ильченко «Перекрестки физики, химии и биологии». М.: Просвещение.1986
2. В. Ильченко, К.Гуз .Образовательная модель «Логика природы». М.: Народное образование. Школьные технологии. 2003.
3. Видеофильм National Geographic: Невероятное тело человека

Скачать бесплатно презентацию .ppt 2,40 Мб.

Внеклассное мероприятие: «На стыке естественных наук» + презентация

Опубликовано 10.03.2012 г.