litceysel.ru
добавить свой файл
1 2 3

Литература


  1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. - М.: Владос, 1999.

  2. Губбыева З.О., Каширин А.Ю., Шлапакова Н.А. Концепция современного естествознания. –Тула: Изд. тульского государственного педагогического университета им Л.Н. Толстого, 2001.

  3. Дубнищева Т.Я. Концепция современного естествознания. – Новосибирск: ЮКЭА, 1997.

  4. Рыбалов Л.Б., Россолимо Т.Е. Концепция современного естествознания. – М.: Изд.”Институт практической психологии”, 1997

  5. С.Х.Карпенков Концепции современного естествознания - Москва «Высшая школа» 2003г.

  6. Хакен Г. ''Синергетика'' М 1980

  7. Данилов Ю.А., Кадомцев Б.Б. Что такое синергетика// Нелинейные волны. Самоорганизация. М.: Наука, 1983.

  8. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М., 1986. Те же. Время, хаос, квант. - М., 1994.

Интернет ресурсы:

  1. БСЭ http://slovari.yandex.ru/dict/bse/

  2. «Интегация науки и преподавание информатики» Симатов Сергей Александрович, Козлов Виктор Иванович; Самарский институт журналистики, г. Самара,2007г. http://ito.edu.ru/2000/dopoln_tez/dopoln_tez16.html


УРОК УЧИТЕЛЯ ХИМИИ


«Другого ничего в природе нет

ни здесь, ни там, в космических глубинах

все – от песчинок малых до планет –

из элементов состоит единых».

С. Щипачев

Происхождение химических элементов.

Проблема происхождения вещества является одной из основных в естествознании, и она может быть решена лишь при изучении процесса образования химических элементов. Только понимание процесса образования химических элементов откроет тайну образования всей материи во Вселенной. Материя и вещество – это два из основных участников всех событий во Вселенной. Вещество представлено различными формами проявления материи в виде дискретных частиц, например, электронов, протонов, нейтронов, атомов, молекул.


Атомы играют особую роль. Они удивляют сложностью структуры, сочетающей устойчивость с непрерывным внутренним движением, способностью соединяться между собой, образуя газы, жидкости, твердые тела. Атомы не сохраняются при химических реакциях. По принципу одинакового заряда ядра атомы объединяются в химические элементы. В природе обнаружено около 90 химических элементов.

И планеты и звезды состоят из атомов. Природа едина, все в ней взаимосвязано и взаимообусловлено, а потому должны существовать единые закономерности развития материи во всей Вселенной как для микро- так и для макротел. Такими общими процессами развития материи являются синтез и распад химических элементов. Открытый А.Беккерелем в конце XIX века процесс атомного распада (процесс естественной радиоактивности) показал , что «явления радиоактивности связывают материю со временем в том смысле, что элемент материи – атом имеет строго определенную длительность, конечное существование и неизбежно распадается в ходе времени» (Д. Джоли, профессор геологии Дублинского университета, 1908 г.). Чтобы дойти до состояния распада, атому необходимо сначала пройти стадию синтеза от простейшего атома водорода до тяжелого элемента и превратиться в радиоактивный элемент. Вопрос заключается в том, где происходят эти процессы. До сих пор нет однозначного ответа на этот вопрос. Общепринятыми считаются воззрения, что синтез химических элементов происходят в звездах.

Итак, звездный нуклеосинтез – источник происхождения химических элементов. Различают первичный нуклеосинтез и звездный нуклеосинтез.

Первичный нуклеосинтез.

В соответствии с теорией Большого Взрыва Вселенная проходит так называемую эру нуклеосинтеза – время образования протонов и нейтронов, а вслед за ними изотопов водорода, гелия и лития.

Звездный нуклеосинтез.

Синтез более тяжелых ядер происходит в недрах звезд. Легкие ядра ( до углерода 12С включительно) могут синтезироваться в недрах относительно немассивных звезд:


4Не + 4Не + 4Не = 12С

Ядра до железа 56Fe синтезируются путем слияния более легких ядер в недрах массивных звезд. Синтез тяжелых и сверхтяжелых ядер идет путем нейтронного захвата в предсверхновых звездах и при взрыве сверхновых. Экспериментальным подтверждением этого факта служит низкое содержание тяжелых элементов в старых звездах, образовавшихся на ранних стадиях эволюции Вселенной из материи, образовавшейся в ходе первичного нуклеосинтеза.

Согласно современным научным представлениям ядерные процессы в звездах, приводящие к образованию химических элементов, приводят к изменению эволюции самой звезды, т.е.происхождение химических элементов и эволюция звезды тесно связаны между собой.

Природа весьма экономна в выборе методов построения и строительного материала. Она пользуется универсальными методами и единым строительным материалом. До сих пор не утратили своего значения слова Ломоносова: «Натура тем паче всего удивительна, что в простоте своей многохитростна и из малого числа причин произносит неисчислимые множества свойств, перемен и явлений».


УРОК УЧИТЕЛЯ БИОЛОГИИ


«Мы, возводя соборы космогоний,

не внешний в них отображаем мир,

а только грани нашего незнанья».

(М. Волошин).


Уроки 1,2. Естествознание 10 класс по теме «Химия жизни» - 14 часов.

«Единство и эволюция элементного состава вещества на Земле и во Вселенной. Элементный состав живых и биокосных систем. Сходство элементарного состава звёздного, солнечного и живого веществ».


Цель уроков: Показать единство и эволюцию элементного состава вещества на Земле и во Вселенной.

Задачи:


  1. Расширить и обобщить знания по единству и эволюции Вселенной, полученные в разделах III и VII;
  2. Продолжить развитие умений и навыков анализировать, синтезировать и делать выводы на основе представленных научных данных;


  3. Продолжить формирование единого общекосмического мышления, неразрывно связанного с реальностью нашего бытия.

Ход урока:

  1. Мотивация: постановка цели и задач через эпиграф: «Мы, возводя соборы космогоний, не внешний в них отображаем мир, а только грани нашего незнанья» (М. Волошин).

  2. Повторение концепции большого взрыва:

Большой взрыв



Сгусток плазмы



Расширение под действием взрывной волны



Через 0,01 сек. После начала большого взрыва образовалась смесь лёгких ядер

(2/3 водорода и 1/3 гелия)

Астрономические наблюдения показывают: из ядер галактик происходит постоянное истечение водорода. В результате ядерных реакций их водорода образуются более сложные атомы. Чем больше масса звезды, тем более сложные атомы синтезируются в её недрах. Солнце, как обычная звезда, производит только гелий из водорода, который дают ядра галактик. Очень массивные звёзды производят углерод – главный кирпичик живого вещества.

  1. Основы космохимии.

На стыке химии и астрофизики зародилась новая отрасль естествознания – космохимия. Она изучает состав космических тел, законы распространённости элементов во Вселенной. Ни в одном метеорите не найден элемент, который не встречался бы на Земле. С помощью самых точных методов анализа в метеоритах обнаружены почти все известные на нашей планете химические элементы. В метеоритах много чистого железа и очень мало более распространённого на Земле кварца. Углерод обнаружен в виде крошечных алмазов, графита и аморфного угля. Обнаружена бактериоподобная структура в метеорите с Марса.

Каменные метеориты, как и большинство земных пород, состоят в основном из силиката магния. Железные метеориты содержат до 90% железа, до 20% никеля. Также в них встречаются кобальт, медь, хром, фосфор, сера, платина, свинец, серебро, иридий, золото, водород, углекислый газ.


В космохимии при исследованиях используют 2 метода: прямая геологическая разведка (забор грунта космическими аппаратами) и спектроскопия. Прямая геологическая разведка небесных тел началась 21 июля 1969 года, когда на Луну ступили люди и взяли пробу лунного грунта. Результаты анализа показали, что за исключением несколько повышенного содержания тугоплавких соединений титана, циркония, хрома и железа, лунные породы по составу очень похожи на земные. А по свойствам – лунное железо ржавеет медленнее, чем земное. Грунт Венеры соответствует граниту.


  1. Вещество межзвёздного пространства.

Это газ и пыль, где 70 % - водород, 28% - гелий. А остальное – почти 20 химических компонентов (СО, Н2, НСN, Н2О, NH3, метанол, изоциановая кислота, формальдегид, метилацетилен, ацетальдегид, этиловый спирт, муравьиная кислота и др.)

  1. Спектроскопия.

Это анализ света, излучаемого звёздами, который даёт информацию об их химическом составе. С конца XIX века было зарегистрировано более 2 миллионов спектров примерно 15000 звёзд и Солнца. На основе этих исследований был сделан вывод, что всюду во Вселенной выполняются одни и те же физические законы.

  1. Самостоятельная сравнительная работа учащихся с таблицами «Содержание во Вселенной некоторых элементов», «Элементный состав звёздного и Солнечного вещества, живого вещества», «Встречаемость элементов в живой и неживой природе». «Химический состав клетки», «Распространённость химических элементов в земной коре»: анализ и синтез научных данных, формулировка вывода о единстве состава Вселенной, живого и неживого. (Таблицы взяты из справочника «Концепции современного естествознания» С.Х. Карпенкова, М., «Высшая школа», 2004).

  2. Геохимия и биогеохимия.

Основоположник – В.И. Вернадский. Биогеохимия изучает влияние живого вещества на распределение химических элементов на Земле. В.И. Вернадский выдвинул 2 биогеохимических принципа:


- биогенная миграция атомов в биосфере стремится к максимальному проявлению;

- в биосфере должны возникать виды и формы организованности, увеличивающие биогенную энергию, т.е. эволюция биосферы имеет направленность.


  1. Подведение итогов двух уроков, запись в тетрадь данных сравнительных таблиц и выводов.



ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ


«Для идей, как и для растений, наступает

определённая пора, когда они созревают,

и в такое время они одновременно

появляются в различных местах,

подобно тому, как фиалки весной

произрастают повсюду, где светит солнце».

И.Белье.


Начиная с конца XX века, идея интегрированного курса «Естествознание» для старшей школы всё чаще и всё настойчивее звучала среди ведущих методистов среднего и общего образования. В 2004 году эта идея была законодательно закреплена в сборнике нормативных документов «Естествознание» Министерства образования РФ. В нём были опубликованы федеральный компонент государственного стандарта по естествознанию и федеральный базисный учебный план.

В нашей гимназии интегрированный курс «Естествознание» разработан и ведётся с 2006 года. Работа эта нова и интересна, тем более, что интеграция как идея становится основополагающей для всего образования в целом.

Будем надеяться, что курс, разработанный как вариативный, будет полезен учащимся не только гимназии № 1552, на и других школ, а также станет интересен нашим коллегам из других школ.

Человек, обладающий общими естественнонаучными знаниями о природе, будет действовать непременно так, чтобы результат и польза всегда сочеталось с бережным отношением к природе.


1 БСЭ http://slovari.yandex.ru/dict/bse/

2 Губбыева З.О., Каширин А.Ю., Шлапакова Н.А. Концепция современного естествознания. –Тула: Изд. тульского государственного педагогического университета им Л.Н. Толстого, 2001.


<< предыдущая страница