Мазмұны

Алғысөз. 3

Кіріспе. 5

«Биофизика курсының» бағдарламасы.. 8

Курсты менгертуге әдістемелік қолдауға қосымшалар. 93

Қосымшалар.

Қолданылған  әдебиеттер тізімі: 118

Әдістемелік құралда 10-сыныптың жаратылыстану – математикалық бағытына арналған 34 сағаттық «Биофизика» таңдау курсының бағдарламасының теориялық материалдары және курсты ұйымдастыру әдістемесі берілген.

Курс жалпы білім беретін орта мектептің физика пәні мұғалімдерімен жоғары сатыда бейімдік курстарды интеграциялау проблемасымен айналысушы пән мұғалімдеріне, педагогикалық университеттердің жоғары курс студенттеріне, оқушыларға арналған.

Құрастырғандар:

    Кадирова Зина Кадирқызы- оқу ісі меңгерушісі,

жоғары санатты физика пәні мұғалімі.

Шығыс Қазақстан облысы, Өскемен  қаласы,

№45 бейімделген  орта мектебі.

 

Тлеуханова Шынар Сағиқызы,

жоғары санатты физика пәні мұғалімі.

Шығыс Қазақстан облысы,

Өскемен  қаласы,

№45 бейімделген  орта мектебі.

Алғысөз

Қазіргі кезде білім берудің  негізгі  мақсаты – оқушыларға жаттанды білім беру емес, олардың қабілетін, әлеуметтік қызығушылығын неғұрлым жоғары дәрежеге көтеру, оқушылардың өмірлік мәні бар жоспарларын жүзеге асыруға кең мүмкіндік беруге ықпал ететіндей білім беру кеңістігін жасау.

«ҚР мемлекеттік жалпыға міндетті стандарты. Бастауыш, негізгі орта, жалпы орта  білім беру, 2010ж» негізінде білім алушылардың өз мүмкіндіктерін толық көрсете білуі, өзгермелі өмірге  бейімдеуде оларды  ақпаратты өз бетінше іздеп тауып, талдап, қолдана білуі және ерте кәсіби айқындалуын қалыпастыру бағдарлы оқытудың негізгі мақсаты. Орта  мектеп жағдайында бағдарлы оқытудың таңдалған үлгісімен пәндердің тереңдетіліп оқытылуы таңдау, қолданбалы курстары арқылы жүзеге асады.

Бейінді оқыту жағдайында жалпы білім беретін орта мектептің жаратылыстану-математикалық бағытына құрастырылған «Биофизика» таңдау курсының бағдарламасы, оқыту әдістемесімен  физика пәні мұғалімдеріне ұсынылып отыр.

Жоғарғы  сатыдағы физика пәнін оқытудың басты мақсаты – оқушыларды осы заманғы ғылымның даму қағидаларымен таныстыру болып табылады. Осыдан өмірге, практикаға ене бастаған жаңа идеялардың негізін қалау қажеттілігі туындайды.

Екінші басты мақсат – оқушы санасына тірі және өлі табиғаттың бірлік және әртүрлілік қасиеттері туралы жалпы түсінік қалыптастыру. Әлем туралы жалпы түсініктің тұтастығы түрлі әдістер мен пәнаралық байланыс арқылы жүзеге асады.

Физика және биология, химия пәндері арасындағы байланыс – оқушылардың дүниетанымдық нанымдарын қалыптастыруға үлкен мүмкіндік береді. Екінші жағынан, оқушылар физика заңдылықтарының техникадағы қолданысын ғана біліп қоймай, физиканың тірі табиғаттағы бет – бейнесін айқындайды. Ғылымдар арасындағы сабақтастық пен пәнаралық байланыс жүзеге асады, мамандық таңдауға қызығушылықтары туындайды.

Курс бағдарламасы жаңа 2010ж. стандарт талаптарына сай оқыту үрдісінде: тұлғалық іс-әрекеттік тәсілді жүзеге асыру, мектепте биофизика тарихын, оның элементтерін  енгізе отыра, физикадан білім берудің практикалық бағытын күшейту, оқушылардың ойлау қызметін дамыту мен олардың практикалық дағдыларын жетілдіру, шығармашылық-ізденушілік, зерттеушілік және эксперименттік сипаттағы өзіндік жұмыстардың үлесін көбейту,  осыған сәйкес материалдарды бағдарламадан тыс алдын ала беру қажеттілігін  қолдайды.

Жүйеленіп өңделген материалдарды  дайын күйінде ұсынбай, өз бетімен ізденуіне, оқушылардың өз қажетіне білімді іздеуге жоба қорғау формасын пайдалану ескерілген.

Әдістемелік құрал жалпы білім беретін орта мектеп физика пәні мұғалімдеріне арналған.

Құрал алғаш рет көпшілікке ұсынылып отыр, болашақта оқу құралын жетілдіру ойымызда бар. Осыған орай, құралдың жекелеген кемшіліктерін негіздеп айтқан оқырманымызға ризашылығымызды білдіреміз және оны мына мекенжайға жіберуді сұраймыз: www.zk_nurum_67@mail.ru

Авторлар

 

 

Кіріспе

«Биофизика» курсын оқу барысында оқушылар физика пәнінінің өзге пәндермен байланысын практика жүзінде жүзеге асуына көздерін жеткізе біледі. Бұл пәнге деген қызығушылықтарын арттырумен қатар, алған білімдерін өмірде қай мамандық саласында пайдалануға болатынын байқатады. Курс оқушылардың өздігінен зерттеу жұмыстарын жасауға түрліше тапсырмаларды  шешу арқылы бағыттайды.

 «Биофизика» курсы:

• Дүниенің біртұтас бейнесін қалыптастыруға  мүмкіндік береді;
• Қазақстандық медицина мен индустрияландыру пилоттық жобасы бойынша еліміздегі жетістіктер мен  атқарылатын техника саласындағы зерттеулер бойынша оқушыларға ақпарат беруге көмегін береді ;
• Интернетпен жұмыс істеу, ақпаратты өңдей білуге үйретеді.

Курс барысында алынған білімдерін тексеру тестік жұмыс арқылы, кіші жоба қорғау, мультимедиялық презентация арқылы бағаланады. «Биофизика» курсы жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математикалық бағытының, физика-технологиялық  профилі бойынша 10 сыныпқа  34 сағаттық апталық оқытуға жоспарланды. Курс бағдарламасын құрастыруда оқушылардың өзіндік ой — пікірлері мен ұсыныстары және алынған сауалнамалар қорытындысы ескерілді.

Курстың дидактикалық мақсаты:

Табиғаттағы физика, биология, информатика, химия пәндері арасындағы байланысты көрсете отыра дүниенің біртұтас бейнесін оқушылар санасында қалыптастыру.

Курсты әдістемелік жағынан қолдау

—  Power Point бағдарламасымен мультимедиялық презентация  жасауға үйрету;

— график, сызбалар, диаграммалармен жұмыс істеу дағдыларын арттыру;

— физикалық болжам, қорытынды жасауға  бағыттау;

— тақырып бойынша ең маңыздыны ажырата білуге үйрету;

— топпен жұмыс істеу, шығармашылықтарын арттыру.

Бағдарламаның  теориялық бөлігі

Теориялық материалдарды жоспарлауда төмендегі жағдайлар ескерілді:

• ақпараттық технологияны кең көлемде қолдану;
• физиканың теориялық материалдарын практикамен байланыстыру;
• өз бетінше эксперименталдық жұмыс жүргізу.

Курс бағдарламасының мазмұны

1. Intel жоба қорғау әдістемесі.
2. Microsoft Office жағдайында мультимедиялық презентация  жасау.
3. Жан-жануарлар дүниесіндегі жай механизмдер.
4. Адам дауысының физикалық негіздемесі.
5. Жылулық құбылыстар және оның ролі.
6. Кардиологияның физикалық негізі.
7. Геометриялық оптика және медицина.
8. Рентгендік сәуле шығару.
9. Денелердің жылулық сәуле шығаруы.
10. Радиоактивтік изотоптарды қолдану.
11. Қалалық диагностикалық орталық, облыстық «Ана-мен бала»            орталығы  орындарына      саяхат      сабақтары.
12. Шығармашылық конкурстар.
13. Жоғары оқу орындарымен байланыс.

Күтілетін нәтиже

Оқушылардың өмірлік ұстанымдары  нақтыланады, білім сапасы артады. Курс бағдарламасы бойынша алған білімдері оқушылардың өзіндік ізденушіліктерін оята отырып, жоба қорғауға бағыттайды. Кіші ғылыми жоба қорғай отыра  жеке ғылымды  меңгеруге бағыттайды. Тұлғаны өмірге толық даярлай отырып,   даралай оқытудың  маңыздылығын арттыруға қол жеткізіледі.

• мамандықты таңдау мүмкіншілігін арттырады;
• білімді жетілдірудің жеке траекториясы бойынша мақсатты оқытуға баулу жүйеленеді;
• жоғары оқу орындарына сапалы даярлау мүмкіндігі туындайды.

Оқушы құзіреттілігін  арттыру

Коммуникативтік  құзіреттілігі бойынша:

1. Өзгені тыңдай білу, өз көзқарасын ашық айту.
2. Көпшілік алдында еркін, сауатты сөйлеу .
3. Графиктер мен кестелік мәліметтермен жұмыс жасау және өңдей білу.
4. Топтық жұмыстарда ынтымақты жұмыс істей білу.

 

Зерттеушілік құзіреттілігін  арттыру бойынша:

 

1. Ақпаратты табу және оны өңдей білу.
2. Кез келген ақпарат көзімен жұмыс істеу, салыстыра білу.

 

Өзіндік тұлғалық  құзіреттілігін  арттыру бойынша:

 

1. Табиғат пен техника арасындағы байланысты нақтылай білу.
2. Айналадағы құбылыстарды ғылыми түрде тани білу.

 

«Биофизика» курсының бағдарламасы

р/н	Бағдарламалық  материал	Сағат саны
І	Кіріспе (1 сағ).
1	Биофизика нені оқытады?	1
ІІ	Механиканы оқып үйренуде биофизикаэлементтері (6 сағ).
1	Қозғалыс және күш. Ауырлық күші. Үйкеліс күші және ағзадағы кедергі.	1
2	Газдар мен сұйықтардың қысымы. Архимед күші.№ Зертханалық жұмыс «Батады-жүзіп шығады» тәсілі бойынша тұқымның тығыздығын анықтау.	1
3	Тірі табиғат әлемінде ұшу. Тірі табиғаттағы реактивтік қозғалыс.	1
4	Тірі табиғаттағы жай механизмдер. №2 Зертханалық жұмыс «Жануарлар қаңқа сүйегіндегі жай механизмдер».	1
5	Тірі табиғат ағзаларындағы деформация.	1
6	Жоба қорғау.	1
ІІІ	Жылулық және молекулалық құбылыстарды оқыған кездегі биофизика элементтері (4 сағ).
1	Тірі табиғаттағы диффузия.	1
2	Капиллярлық құбылыс. Булану. Тірі ағзалар үшін булану құбылысының ролі.	1
3	Тірі ағзаларда энергиялардың сақталу және айналу заңдары.  Практикалық жұмыс.	1
4	Тақырыптық есеп (сынама).	1
ІҮ	Электрленуді оқудағы биофизика элементтері (5 сағ).
1	Тірі ағзалардағы биотоктар.	1
2	Жануарлардың нерв жүйесіндегі электрлік құбылыстар/тақырыптық есеп/	1
3	Өсімдіктердегі электрлік құбылыстар. Электрлік балықтар.	1
4	Биопотенциал. Электротерапия.№3 Зертханалық жұмыс: «Жартылай өткізгішті термометрмен тері температурасын өлшеу».	1
5	Жоба қорғау.	1
Ү	Дыбыс толқындарын үйренудегі биофизика элементтері (5 сағ).
1	Биоырғақтар. Орман дыбысы.	1
2	Адамның дауыс аппараты. Адамның есту аппараты.	1
3	Жануарлар әлеміндегі дауыстар: балықтың биоакустикасы.	1
4	Жүрек пен өкпе дыбысын тіркеу. Ультрадыбыс, оның биология және медицинадағы ролі.	1
5	Тақырыптық есеп.	1
ҮІ	Оптика және атом құрылысын оқыған кездегі биофизика элементтері (10 сағ).
1	Жарық. Жарықты қабылдау үрдісі.	1
2	Биолюменесценция. Инфрақызыл, ультракүлгін және рентген сәулелері.	1
3	Спектральды және рентген құрылымдық қорытындыны гемоглобин құрылысын оқу үшін қолдану.	1
4	Медицинадағы оптикалық құралдар.	1
5	Биология және медицинадағы радиоактивті изотоптар.            Сәулеленудің биологиялық әсері.	1
6	Радиотелеметрия. Электромагниттік өрістің (ЭМӨ) тірі табиғат өміріндегі рөлі.	1
7	Практикалық жұмыс.	1
8	Медицинадағы лазерлер. Плазмалық скальпель.	1
9	Қолданбалы бағыттағы есептер шешу.	1
10	Жоба қорғау.	1
ҮІІ	Практикалық сабақтар (2 сағ).
1	Қоршаған әлемнің материялылығы, табиғат заңдарының жалпылығы. (пікірталас).	1
2	Табиғаттың танылуы. Биологияға физика және техника не береді?	1
ҮІІІ	Экскурсия (1сағ)	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тақырыбы: Биофизика нені оқытады?

Мақсаты: Оқушыларды қазіргі кездегі ғылым дамуының негізгі бағыттарымен таныстырып, биофизика жөнінде ұғым қалыптастыру. Тірі және өлі табиғаттың бірлігі мен алуан түрлілігі жөнінде түсініктер беру.

Көрнекіліктер:  слайдтар.

1. Ұйымдастыру.
2. Жаңа материалдар құрылымы:
   • Ілімдердің бір-бірімен әсерлесіп, кешенді түрде дамуы.
   • Биофизика ― тірі ағзаларға физикалық факторлардың әсерін зерттейді.
   • Медициналық биофизика, оның міндеттері.
   • Бионика ― табиғат перзенті.
   • Космостық биология.
   • Физика ― техника негізі.

Қазіргі уақытқа тән белгі жеке ілімдердің бір-бірімен әсерлесіп, кешенді түрде дамуы болып табылады.  Әсіресе, физика әр түрлі сабақтас ілімдер мен өнеркәсіптің дамуына жоғары дәрежеде әсер етуде. Ғылыми — техникалық революция болып өтті. Жаратылыстану ғылымының барлық циклында физикалық әсер ету (өріс, ультрадыбыс, элементар бөлшектер) кеңінен қолданылуы нәтижесінде биофизика ілімі пайда болды. Биофизика ― тірі ағзаларға физикалық факторлардың әсерін зерттейді. Одан медициналық биофизика бөлініп шықты. Оның негізгі мақсаты ― қолданбалы медицинаның негізін қалау, медицинаның дәл ғылымдармен берік байланысын орнату болып табылады. Қоршаған ортаның  физикалық және химиялық факторлардың бүлінушілік және терапевтік әсерлерінің биофизикалық негіздерін зерттеу, медициналық диагностиканың әдістерін жетілдіру және дәрілік препараттар іздеп табу —  медициналық биофизиканың міндеті болып табылады.

Қазіргі кездегі медицина адамды емдейді және зерттейді, ол машиналар мен приборлардың сапасының, атқаратын қызметінің түрлерінің артуына әкелді. Кейбір инженерлік шешімдер организмдердің құрылысы мен әрекеттерін зерттеп, анализдеу арқылы дүниеге келді.

Космостың биология жасанды жер серіктерін, космос корабльдерін ұшыру арқылы пайда болып, дамиды.

Физика ― техника негізі, сонымен қатар физика биологиялық зерттеулерде кеңінен қолданылады және биологиялық объектілердің құрылысын, өмірін түсінуге көмектеседі. Барлық жаратылыстану ғылымдары физика заңдарын пайдаланады. Өсімдіктер, жануарлар, құстар, балықтар, адамдардың іс-әрекеттерін зерттеу көптеген физика заңдарының қолдану аясын ашты. Мысалы, көртышқанның дене құрылысын зерттеу инженерлерге жер қазатын машинаны құруға көмектесті, дельфиндер мен балықтарды зерттеу су асты кемелерін жетілдіруге әкелді. Лоенардо да Винчи құстардың ұшуын және олардың қанаттарының құрылысын зерттеп, осы идеяларды инженерлер ұшақтар, ракеталардың конструкциясында қолданды. Сөйтіп, тірі табиғат арасындағы байланыс жүзеге асты.

Физика ғылымы табиғаттану ғылымдарының бастауы десе де болғандай. Даму барысында тек өлі табиғатпен тұтас болғандықтан физиканың заңдары мен заңдылықтары тек сол өлі табиғатқа арналған, тек сол өлі табиғатты зерттейтін сияқты көрінеді. Сондықтан физикадан бөлініп шыққан  техникалық физика, теориялық  механика, құрылыс  физикасы және т.б дегендерге онша таңданбаймыз. Алайда, соңғы жылдары, ғалымдардың назары биофизикаға ауып отыр.  Оның басты себебі:  табиғат  заңдарының  өлі табиғатқа да, тірі табиғақа да ортақ екенін білдіретін болса, екінші жағынан физиканың жетістіктерін биология мен медицинада кеңінен қолдану болып отыр.

Биофизика дегеніміз әр түрлі сатыдағы  биологиялық жүйелерде болып жатқан физикалық және химиялық процестерді зерттейтін ғылым. Олай болса, биофизиканың зерттейтін обьектісі  биологиялық материалдар, яғни тірі организмдер. Сондықтан физиканың өлі табиғат үшін ашылған  заңдарын өзгеріссіз  тірі организмге қолдануға болмайды . Оның себебі тірі организм –биологиялық жүйе, үнемі динамикалық қозғалыста болады және гетерогендік әртекті жүйе болып саналады. Атап айтқанда, биологиялық жүйе өзін-өзі басқаратын болғандықтан, бұған тән қасиеттер өлі табиғатта кездеспейді.

Биофизиканың ғылым болып қалыптасуына физика, химия, физиология, математика, биохимия тәрізді ғылымдардың негізінде дүниеге келген биофизиканың өз заңдылықтары, өз әдістері бар.    Биофизиканың қалыптасуына атсалысушы ғалымдардың бірі профессор Б.Н Тарусовтың айтуы бойынша,  биофизика дегеніміз —  биологиялық жүйелердің физикалық  химиясы және химиялық физикасы екен.

1961 жылы Стокгольмде өткен бірінші халықаралық биофизикалық конгресте  биофизиканы мынандай бөлу ұсынылды:

БИОФИЗИКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сонымен қатар биофизика организмге деген физикалық факторлар әсерін, иондалған сәуленің биологиялық әсерін (радиобиология), көз оптикасын, қозғалыс, тыныс алу, иіс сезу, есту, қан айналыс органдарының жұмыс әрекетін қамтиды.

Адам жүгіргенде, жай жүргенде,  жұмыс істегенде, оның бұлшық еттері жұмыс атқарады. Адам немесе жануар қозғалмай тұрса да, олардың бұлшық еттері жұмыс істеуде болады. Мысалы, сүйекті белгілі бір жағдайда ұстап тұру үшін де бұлшық ет жұмыс істейді. Есептеулерге қарағанда, бір жұмыс күні ішінде (айталық сегіз сағатта) адам орта есеппен 3*10⁶ Дж жұмыс атқарады екен. Сонда  адам организмнің орташа қуаты

                              N=A/t=3*10 ⁶ Дж/28800с=104Вт

Ал, қажет кезінде адам болсын, жануар болсын, аз уақыт ішінде өзінің қуатын өте тез көбейте алады. Сағатына 7 км жылдамдықпен жүрген адам өз қуатын 200Вт жеткізсе, сағатына 20км жылдамдықпен велосипедпен  жүргенде ол қуатын 320Вт-қа жеткізеді. Мысалы, 100 метрге жүгірген спортшы  өз қуатын 7000Вт-қа дейін өсіре алады.  Жануарлар үнемі механикалық қозғалыста болады. Жануарларды механикалық қозғалысқа түсіретін бұлшық  ет болып саналады. Атап айтқанда, бұлшық еттің жиырылуынан  жануарлар механикалық қозғалысқа түседі. Бұлшық еттің жиырылуына жануарлар денесіне қажетті жылуды қамтамасыз ететін болса, әрі қарай химиялық энергияны бірден механикалық жұмысқа айналдыратын құрал болып саналады. Бұл кезде химиялық энергия жылулық немесе электр энергиясына емес, бірден механикалық энергияға айналады.

Ал, енді жануарлар сүйегінің деформациясы Гук заңына бағынады. Себебі, жануарлар әр түрлі жұмыс атқарғанда, қозғалып жүргенде оның бұлшық еттері  немесе қол-аяқтары, басқа да сүйектері әр түрлі деформацияға ұшырайды. Сондықтан жануарлар мен адам денесінде көбінесе созылу, сығылу және иілу тәрізді  деформация түрлері кездеседі. Атап айтқанда, омыртқа, жамбас сүйектері сығылу және иілу деформациясына ұшыраса, бұлшық еттер, байланыс еттері, тарамыстар созылу деформациясына көбірек ұшырайды.

/Төмендегі кестені сабақта оқушыларға сүйектің, бұлшық еттің, тарамыстың және басқа да материалдардың серпімділік модулі мен беріктік шегін салыстыруы үшін ұсынуға болады/.

 

Зат	Серпімділік  (Юнг модулі, Па)	Беріктік шегі, Па
Тарамыс	1.0	5-7
Сүйек	23	120
Бұлшық ет	1,0*10 -2	—
Каучук	8*106	200
Алюминий	70	130

 

Бұлшық еттің бірнеше түрі бар. Соның бірі – қаңқаға жабысып тұратын бұлшық ет. Бұлшық еттер адам ағзасындағы әр түрлі қозғалыстарды қамтамасыз ететін тірек-қимыл жүйесінің белсенді бөлігі. Бұлшық еттің қатысуымен адам кеңістікте қозғалып, дененің тепе-теңдігін сақтайды. Сүйекке жабысып тұратын бұлшық етті орталық жүйке жүйесі бақылап отырады. Бұлшық еттер бұлшық ет ұлпасынан, тығыз және борпылдақ дәнекер ұлпалардан, қан тамырлары мен жүйке талшықтарынан тұрады. Бұлшық еттер пішініне, дененің орналасуына, талшықтарының бағытына, атқаратын қызметіне, буынға бекінуіне қарай топтастырылады. Талшық еттің құрамында созылған көп ядролы клеткалар болады. Оны ерекше қабат қоршап тұрады. Пішіндеріне қарай бұлшық еттер ромбы, трапеция, төртбұрышты деп бөлінеді. Мөлшерлеріне қарай ұзын, қысқа, үлкен, кіші аталады.  Ет талшықтарының шоғырларының бағытына  қарай қиғаш, көлденең  бұлшық еттер деп аталады. Бұлшық еттердің атқаратын қызметі: бүгу, жазу, айналдыру, көтеру. Молекулалық  тұрғыдан алып қарағанда сүйек бұлшық еті белгілі бір ретпен орналасады.  (слайд).

Бұлшық етті сүйектен бөліп алып, оны жан-жақты зерттеуге де әбден болады. Бұлшық етті физикалық дене деп қарастырсақ,  онда ол серпімділік, созылғыштық, тұтқырлық, релаксация тәрізді механикалық қасиеттерге ие болумен қатар, жиырылғыштық және қозғыштық тәрізді биологиялық қасиеттерге де ие.

Бұлшық еттің созылуының шамасы  Гук заңымен анықталады:

 

мұндағы l-бұлшық еттің бастапқы ұзындығы, l-бұлшық еттің абсолют ұзаруы, F — әсер етуші күш, S-бұлшық еттің  көлденең қимасының ауданы,

Е — серпімділік модулі.

Бұлшық етке күш әсер етуін тоқтатқаннан кейін ол бұрыңғы қалпына қайтып келеді. Оның бұл қасиеті каучукке ұқсайды.

Каучуктің де, бұлшық еттің де серпімділік модульдері шамалас, атап айтқанда  Е=98,1*10⁴ Па тең. Бұлшық ет созылғанда кристаллизациялық жылу бөлінеді де, бұлшық ет қызады. Мұндай қасиет каучукте де байқалады. Күш әсер етуін тоқтатқаннан кейін бұлшық  ет өз қалпына түгелдей қайтып келе қоймайды. Мұны қалдық  деформация деп атайды. Бұл деформацияның пайда болуы дененің созылмалық қасиетке ие болатынын көрсетеді. Бұлшық ет абсолют серпімді денеге емес, тұтқырлық серпімді денеге жатады.

Термодинамикалық тұрғыдан алып қарасақ, бұлшық ет химиялық  энергияны механикалық жұмысқа айналдыратын жүйе болып саналады. Сонымен, бұлшық ет жиырылғанда жұмыс жасалынады. Жиырылу кезінде істелінген жұмыс мынаған тең: А=Fl,       мұндағы         F-әсер етуші күш, ол тұрақты, l — бұлшық еттің абсолют ұзаруы.

Ал, бұлшық еттің жиырылу қуаты мына формуламен анықталады:

                                N=F v.

мұндағы  v-бұлшық еттің жиырылу жылдамдығы.

Жұмсақ бұлшық  ет пен байланыс тканьдер  тұтқырлық және серпімділік қасиеттерге ие болады.

3. Ой бөлісу:
   • Бионика нені зерттейді?
   • Медициналық биофизика туралы ойды толықтыру.
   • ХХІ ғасырдағы тірі табиғат пен өлі табиғаттың байланысы неде?
4. Тапсырма: Оқу жылы көлемінде «Биофизикалық  альбом» жинақтау;
5. Мақсатты жоба қорғау тақырыптарын таңдау.

 

 

 

 

Тақырыбы: Қозғалыс және күш. Ауырлық күші. Үйкеліс күші және ағзадағы кедергі.

Мақсаты: Оқушыларды механика заңдарының жануарлардағы көрінісімен таныстыру. Мәліметтерді өңдей білуге бағыттау.

Құрал-жабдықтар: суреттер, таблицалар.

Барысы:

1. Ұйымдастыру.
2. Кестелік мәлімет.

1) Әр түрлі жануарлар қозғалысының жылдамдығы: ұлу — 1,5 м/сағ,  тасбақа – 70 м/сағ,  шыбын – 5 м/с , жаяу жүргінші 1,5м/с немесе 5 км/сағ, жылқы 30 км/сағ, тазы ит – 90 км/сағ, түйеқұс – 120 км/сағ, гепард – 110 км/сағ, антилопа – 95 км/сағ, қоян – 50-60 км/сағ, қасқыр – 45 км/сағ, кейбір балықтар – 4 км/сағ, семсер балық – 140 км/сағ. Жер бетіндегі ең ірі құс Африка страусы — биіктігі 2,75 м, ұзындығы 2 м, салмағы 75 кг. Ең ұсақ құс колибридің кейбір түрлерінің  салмағы   2 г, қанаттарының аумағы 3,5 см. Балықтар қозғалысының жылдамдығы:

Балықтар аты	Ұзындығы, м	Жылдамдығы
		Денеұз-ғы, м	м/с
Акула	1,5	3,4	5,0
Лосось	0,75	8		6,0
Форель	0,3	9,3		2,7
Шортан	1,6	1,3		2,1

 

1. Ұлу қозғалысының жылдамдығы 0,9 мм/с. Осы жылдамдықты см/мин және м/сағатпен көрсет.
2. Бүркіт жемісіне қарай 300 км/сағ жылдамдықпен құлайды. Ол 5 секундта қандай жол жүреді?

Кит салмағы 70000 кг, піл – 4000 кг, үйректұмсық — 2000 кг, өгіз — 1200 кг, аю- 400 кг, шошқа – 200 кг, адам — 70 кг, қасқыр — 40 кг. Проблемалық тапсырма бойынша мүмкін болатын барлық физикалық шамаларды анықта.

4. Үйкеліс күші. Үйкелісті азайтуға арналған сұйықтықтар үнемі қою болады (май, қара май т.б). Сол сияқты жануарлар ағзасындағы сұйықтықтар да осындай. Ол суға қарағанда қою. Қан түтікшелерімен қозғалғанда ішкі үйкелістің әсерінен қарсылықты сезеді. Қан түтікшелері қанша жіңішке болса, қан қысымы да сонша төмендейді.

Буындардағы үйкелістің аздығы оның бетінің тегістігімен түсіндіріледі және сұйықтықтың үнемі бөлінуінен, дымқылданып тұрады. Тамақты жұтқанда мұндай рольді сілекей атқарады.

Бұлшық еттер мен сіңірлердің сүйекке үйкелуі арнайы сұйықтықтың бөлінуімен түсіндіріледі. Қозғалған кездегі кедергінің өзгеруіне суда жүзуші жануарлардың әр бағытта қозғалуын мысалға келтіруге болады. Мысалы, қаздар мен үйректердің жүзу жарғақтары ескектің ролін атқарады. Алға қозғалғанда жүзу жарғақтары артқа қарай қозғап үйрек суды еседі, ал артқа қозғалғанда саусақтарын жияды.

3. Интернеттен ақпаратты табу және оларды өңдеу туралы бағыт беру.
4. Қорытынды.

 

Тақырыбы: Газдар мен сұйықтықтардың қысымы.

 Мақсаты: Оқушылардың газдар мен сұйықтардың қысымы жөніндегі ұғымдарын кеңейту. Биофизика жөніндегі білімдерін тереңдету. Өз білімдерін тұрмыста пайдалана білуге бағыттау.

Медициналық құрал-жабдықтар, суреттер.

 Барысы:

1. Ұйымдастыру
2. Жаңа ақпарат

1) Тірі ағзалар өміріндегі атмосфералық қысымның ролі. Салмағы 60 кг, бойы 160 см болатын адамның сыртқы ауданы 16,2, оған атмосфералық қысым арқылы 160000 Н күш әсер етеді. Ағза осы үлкен әсерге қалай шыдайды? Бұл адам денесінің түтікшелерін толтырып тұрған сұйықтың қысымы сыртқы қысымды теңестіріп тұратындықтан мүмкін болады. Су астындағы тереңдікте болу мүмкіндігі де осыған байланысты. Ағзаны басқа деңгейге ауыстыру оның қызметінің бұзылуына әкеп соғады. Бұл белгілі бір ішкі және сыртқы қысымға лайықталған түтіктердің қабырғаларының өзгеріске ұшырауына әкеп соғады. Одан басқа қысымның өзгеруінен көптеген химиялық реакциялардың жылдамдығының өзгеруіне байланысты ағзадағы тепе-теңдік те өзгереді. Қысым артқанда дене сұйықтықтардың газдарды сіңіруі артады, ал қысым  мен еріген газдардың бөлінуі артады. Қысымның төмендеуі тез жүргенде газдардың жылдам бөлінуі салдарынан қан қайнап кеткендей болады, бұл тамырлардың бітелуіне әкеп соғып, аяғы көп жағдайда өлімге әкеп соғады.

Сүңгушілердің су астында бола алатын тереңдігі 50 м төмен болмайтындығы осыған байланысты. Сүңгушілердің суда төмен түсуі мен жоғарылауы өте баяу жүруі тиіс, себебі газдардың бөлінуі бірден барлық қан айналу жүйесінде емес, өкпеде ғана жүруі тиіс.

2) Архимед күші. Суда тіршілік ететін тірі ағзалардың тығыздығы су тығыздығынан көп ерекшеленбейді, сондықтан олардың салмағы Архимед күшімен толықтай теңеседі. Осыған байланысты су жануарлары жердегі жануарлар сияқты үлкен скелетті қажет етпейді. Балықтардағы торсылдақтың ролі қызықты. Торсылдақты кеуде және басқа бұлшық еттердің жиырылуы арқылы қыса отырып, балық өз денесінің көлемін өзгертеді, сөйтіп өзінің қандай тереңдікте болуын реттейді.

Практикалық жұмыс: Медициналық банка қою, қарапайым шприцпен жұмыс, тонометрмен жұмыс.

Тақырыбы:      Тірі табиғат әлемінде ұшу және реактивті қозғалыс.

Мақсаты:   Оқушыларды тірі табиғаттағы ұшу мен реактивті қозғалыстың ұшу құралдары мен қозғалыс құралдарын жасауда қалай қолданылатыны жайлы түсінік беру.

Көрнекіліктер:

«Құстар», «Құстардың сыртқы жабынының қауырсындарының құрылысы» тақырыбында жасалған слайдтар.

Барысы:

І. Ұйымдастыру

ІІ. Жаңа ақпараттарға қосымша

ТІРІ ТАБИҒАТТАҒЫ ҰШУ

Леонардо да Винчи ұшу аппараттарын жасау жолдарын қарастырғанда құстардың ұшуын зерттеген. Аэродинамиканың негізін қалаған Н.Е.Жуковскийді де құстардың ұшуы қызықтырған.

Құстар қауырсыны — табиғат ғажайыбы. Құстарды жануарлар арасындағы нағыз ұшқыштар жасаған да осы қауырсындары болып табылады. Қауырсын жеңіл және мықты. Ол негізгі өзектен тұрады және одан 45° бұрышпен екі жағынан да параллель қауырсындар кетеді, олар да тармақталады. Осы нәзік жіпшелер өз ілмектері арқылы қалың тор құрап, құстардың денесін мықты жабынмен жауып тұрады. Құстардың скелеті де олардың ауада ұшуына байланысты ерекшеленген. Ұшу мықты раманы қажет ететіндіктен құстардың көптеген сүйектері өзара бірігіп кеткен. Кеудесінде, ұшу бұлшық еттері бекітілген сіңірлер жақсы дамыған. Дамыған кеуде бұлшық етінің массасы құстың жалпы массасының 15-30% құрайды. Ұшудың негізгі жағдайы  салмақтың аз болуы. Құс кіші болған сайын оның қанат қағуы жиі болады. Колибри секундына 50-70 немесе 80 рет, көгершін  5-8 рет, аққұтан  2 рет, пеликан 1-3рет қанат қағады. Құстардың көпшілігін ұшақпен салыстыруға болады, ал калибри тікұшақты еске түсіреді. Тікұшақ ауада қозғалмай тұрғанда оның оның винті жерге параллель жазықтықта айналады, калибридің де қанаты дәл сондай. Тікұшақтар да калибри сияқты бірден тік көтеріледі.

ТІРІ ТАБИҒАТТАҒЫ РЕАКТИВТІК ҚОЗҒАЛЫС.

Кейбір жануарлар реактивті қозғалыс принципімен қозғалады. Мысалы, кальмарлар, сегізаяқтар, каракатицалар. Теңіз ескіш молюскасы (моллюск гребешок) қабықшасын бірден қысып, қабықшадан шыққан су ағынының реактивті күшін пайдаланып, алдыға қарай атылып қозғалады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тапсырма: Ұшуға байланысты техникалық мәліметтер қорын жинақтау.

 

Тақырыбы: Тірі табиғаттағы жай механизмдер.

 Мақсаты: Оқушыларды тірі табиғатта кездесетін жай механизмдер, оның өмірде қолданылуы жөнінде ұғымын кеңейту. Биология мен физиканың байланысы жөніндегі түсініктерін тереңдету, алған білімдерін өмірде пайдалана білуге тәрбиелеу.

Әдісі: Энциклопедиялық жұмыс.

Бас қанқасының, табан сүйектері мен аяқтың құрылысы.

Барысы:

1. Ұйымдастыру.
2. Ақпаратқа қысқаша шолу, қызығушылықтарын ояту.
3. Тірі табиғаттағы жай механизмдер.

Адам мен жануарлардың еркін қозғалатын барлық сүйектері рычагтар болып табылады. Мысалы, адамда аяқ, қол сүйектері, төменгі жақ, бас сүйегі, саусақ сүйектері.

Тірі табиғаттағы жай механизмдер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мысықтарда — қозғалмалы тырнақтары, балықтарда — арқа жүзбе қанаттарының тікендері, буынаяқтыларда – сыртқы қанқа сегменттері, қос жақтаулы моллюскаларда жақтауша  шеттері  рычагтың ролін атқарады.

Қаңқалардың рычагтық механизмдері күш пен жылдамдықты ұтуға негізделген. Әсіресе буынаяқты жәндіктерде жылдамдықты ұту табысты жүреді. Жануарлар мен адамда рычагтық  элементтер дененің әр бөліктерінде кездеседі, мысалы, жақта, аяқ-қолда. Бассүйек мысалында рычагтың тепе-теңдік жағдайын қарастырайық. Мұнда, рычагтың айналу осі О, бассүйектің бірінші омыртқамен байланысқан жерінен өтеді. Алдыңғы жақтан тірек нүктесінен салыстырмалы қысқа иінде бас салмағының күші R, арттан F күші – ол бұлшық еттер мен сіңірлердің тарту күші әсер етеді.

Өсімдіктерден шалғындық жалбызды мысалға алуға болады. Ұзындау аталық рычагтың ұзын иіні болып табылады. Оның ұшында тозаңқап орналасқан. Рычагтың қысқа иіні гүл аузына кіруді қадағалағандай. Насеком гүлге енгенде ол қысқа рычагтың иінін басады. Сол кезде ұзын иін тозаңқаппен насекомның арқасын ұрады да, тозаңдары төгіледі. Басқа гүлге қонып, насеком оның аналығын тозаңдандырады.

3. Топтық жұмыс.

1). Жан-жануарлардағы рычагтық механизмдерге қандай мысалдар келтіруге болады?

2).  Рычагтың тепе-теңдік жағдайына қандай мысал келтіруге болады?

3). Өсімдіктердегі  рычагтық механизмдерге мысал келтір.

4).  Рычагтық механизмдердің жетілдірілген түрлері өмірде қалай пайдаланылады?

4. Слайд: Техникадағы рычагтың қолданысы.
5. Үйге тапсырма: § 7-9 сынып физика қайталау.

Дидактикалық материалдар пакеті.

Төмендегі  сұрақтарды, есептерді талдау,  жауаптарды негіздей дәлелдеуге бағыттау.

1. Жазғы ыстық күннен кейін кешке ойпат жерде тұман түскенін көреміз, бұл құбылысты қалай түсіндіруге болады?

Жауабы: Кешке қарай жазғы ыстық күннен кейін ауаның температурасы 10-15˚C-ге төмендейді. Сол себепті ауадағы су буы қанығып, тұманданып жартылай суға айналады.

2. Неге қыста дем алғанда аузымыздан будың шыққанын байқаймыз, ал жазда ол байқалмайды?

Жауабы: дем алғанда аузымыздан шыққан будың температурасы бірқалыпты 36˚C-ға жуық, қыста бұл су буы шық нүктесінен төмен салқындайды. Ол қанығады да, жарым жартылай конденсацияланады, сондықтан тұманданғанын байқаймыз. Жазғы күндері бізді қоршаған ауаның температурасы шық нүктесінен жоғары, сондықтан тұман пайда болмайды.

3. Не себептен ыстық күні суға түскенде су ауадан гөрі салқын боп көрінеді, ал шыққанда керісінше болады?

Жауабы: Адам судан шыққанда оның денесінің жылуын су тамшылары алып буланады.

4. Неге температурасы бірдей судан гөрі бу қатты күйдіреді?

Жауабы: Бу конденсацияланғанда жылу бөлінеді, сол себептен бу қатты күйдіреді.

5. Суды қыздырмай қайнатуға бола ма?

Жауабы: Болады. Егер суды жабық ыдысқа құйып үстіндегі ауаны сиретсе және оның үстіндегі қысымы 15 мм сын.бағ. жуық болса су бөлме температурасында қайнайды.

6. Ас тез пісу үшін қайнап жатқан ыдыстың астындағы отты күшейткен дұрыс па?

Жауабы: Егер ыдыстағы барлық судың температурасы 100˚C-ға жетсе онда судың қайнауы бітпей, демек су түгел буға айналмай оның температурасы өзгермейді. Сондықтан отты күшейту мүлде пайдасыз. Бірақ берілген жылу ыдыстың  ішіндегі астың қайнауын бәсеңдетпейтіндей және оның сыртқа шығуын толықтыратындай болуы қажет.

7. Ағзадағы су буының парциал қысымы 14 кПа, температурасы 333 К. Ауаның абсолюттік ылғалдылығын анықтау керек.

Бер: Р=14кПа=1,4*10⁴ Па; Т= 333 К

ρ=?

Шешуі: Менделеев-Клапейрон теңдеуінен pV=m/MRT. Ауаның абсолюттік ылғалдылығы p=m/V=MP/RT,  мұндағы М= 18*10^-3 кг/моль.       R= 8,32 Дж/моль*К.

ρ = 18*10^-3 *1,4*10⁴ /8,32*333 кг/м³ ≈ 9,1*10^-2 кг/м³ .

 

8. Егер ауаның температурасы 18˚C болса, ал шық нүктесі 8˚C сәйкес келсе, абсолюттік және салыстырмалы ылғалдылығын тап.

Бер: Т= 273 + 18 =291К; Т_ш.н = 273 + 8= 281 К

 

 

ρ =?      φ=?

Шешуі: Егер шық нүктесі белгілі болса, онда 1м³ ауа қаныққан су буының  кесте бойынша табуға болады. Осы тығыздық ауаның абсолюттік ылғалдылығын шық нүктесіне тең немесе жоғарғы температурада анықтайды. Оның мәні p= 8,3*10^-3 кг/м³

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы

φ=р/р_қ *100%

Мұндағы р_қ – температурасы 291 К қаныққан будың тығыздығы, оны да кестеден табамыз, р_қ = 15,4*10^-3 кг/м³ .

Сонымен, φ= 8,3*10^-3 /15,4*10^-3 *100% ≈ 54%

 

9. Бөлмедегі ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 63%, температурасы 291 К. Бөлмедегі терезе әйнектері терлеу үшін, даладағы ауаның температурасы қанша градусқа төмендеуі қажет?

 

 

Бер: φ = 63%                                                     Шешуі:

Т = 291 К                                 Ауаның абсолюттік ылғалдылығы

р = φ* р_қ

Т — ?

Мұндағы  р_қ = 291 K-дегі қаныққан будың тығыздығы, кестеге қарағанда       р_қ =15,4*10^-3 кг/м³ . Сондықтан p= 0,13*15,4*10^-3 кг/м³ = 9,7*10^-3 кг/м³ .

Даладағы ауаның температурасы шық нүктесіне дейін төмендегенде терезеге жақын бу қанығып, конденациялана бастайды, демек терезе әйнектері терлейді. Бұл кезде  1м³ ауадағы будың массасы шық нүктесіне дейін өзгермейді, демек, 9,7*10^{-3 кг болады. Бұған сәйкес шық нүктесі кестеден  Т}_ш.н. ≈ 283,5 К.

Сол себептен терезе әйнектері терлеу үшін даладағы ауаның температурасы  Т = (291,0 – 283,5) К = 7,5 К төмендеу керек.

1. Қалыпты жағдайда 100 м³ бөлмедегі ауада су буының қанша молекулалары бар, егер онда салыстырмалы ылғалдылық 20% болса?

 

Бер: V = 100 м³                                                 Шешуі: Молекулалар саны N –ді

              φ = 20%                                                          есептеу үшін бөлмедегі су

Т = 273 К                                   буының тығыздығын білу

P = 1,01*10⁵ Па                         қажет. Оны абсолютті

М = 18*10^-3 кг/моль                 ылғалдылығы арқылы

табамыз: р = φ* р_қ

N — ?

Қаныққан су буының тығыздығы қалыпты жағдайда

(Т = 273 К, P = 1,01*10⁵ Па) кестеден p = 4,80*10 ^-3 кг/м³ алынады.

Ал тығыздық p = m₀ *n = M*N/N_A *V, осыдан N = р_{қ *} φ * N_{A *} V / M,

 

4,80*10 ^-3 *0,2*6,02*10²³*100

N =                                                   ≈ 3,2 *10 ²⁴

                                       18*10^-3

Қаныққан су буының Р қысымының және тығыздығының температураға тәуелділігі.

Кесте

t˚C	Р, кПа	р, г/м3	t˚C	Р, кПа	р, г/м3
-5	0,40	3,2	11	1,33	10
0	0,61	4,8	12	1,40	10,7
1	0,65	5,2	13	1,49	11,4
2	0,71	5,6	14	1,6	12,1
3	0,76	6,0	15	1,71	12,8
4	0,81	5,4	16	1,81	13,6
5	0,88	6,8	17	1,93	14,5
6	0,93	7,3	18	2,07	15,4
7	1,00	7,8	19	2,20	16,3
8	1,06	8,3	20	2,33	17,3
9	1,14	8,8	25	3,17	23,0
10	1,23	9,4	50	12,3	83,0

 

 

 

 

 

 

Шығармашылық  тапсырмалар.

 

Лаплас қысымының болуы капилляр түтіктердегі құбылыстарды түсіндіреді. Егер сұйық құйылған ыдыстың ені сұйық бетінің қисықтық радиусына сәйкес келсе, оны капилляр дейді. (сурет)

Ұзын капилляр сұйық құйылған кең ыдысқа малынған. Сұйық түтікке жұғатын болсын. Онда түтіктің ішіне кірген сұйықтың менискі ойыс болады. Түтік өте жіңішке, оның r радиусы r₀ мениск радиусымен шамалас және           r << l, мұндағы l – капилляр ұзындығы.

Ойыс беттің астындағы сұйыққа менискінің ортасына, демек, жоғары қарай бағытталған қысым әсер етеді. Ол өрнек бойынша 2δ/ r₀ –ге тең. Мұндағы r₀ – мениск радиусы, δ – сұйықтың беттік керілу коэффициенті. Осы қысымның әсерінен сұйық капиллярдың бойымен h биіктікке көтеріледі. Мұнда биіктігі h сұйық бағанасының гидростатиктік қысымы pgh қосымша Р қысыммен теңеледі. Сол себептен тепе-теңдік шарты былай өрнектеледі:

2δ

r₀     = pgh, мұндағы р – сұйықтың тығыздығы, g – аырлық күшінің үдеуі. Осы теңдеуден капиллярлық көтерілу биіктігін анықтаймыз. Түтіктің радиусы мен h көтерілу биіктігінің байланысын қарастырайық. Мениск ортасы О нүктесінде, ал жиектік бұрыш θ болсын. Суреттен r₀ = r cos θ. Сондықтан,

2δ

r₀         = pgh мына түрде жазылады: 2δ cos θ / r  = pgh ,

2δ cos θ

одан  h =

pgr

Егер сұйық толық жұғатын болса, онда θ = θ, cos θ = 1, сонымен

h =         2δ

pgr

Осыдан капиллярдың радиусы кішірейгенде және сұйықтың беттік керілу коэффициенті өскенде көтерілу биіктігі өсетінін көреміз. Егер сұйық капиллярға жұқпаса, онда мениск дөңес, ал қисықтық радиусы сұйықтың ішінде болады. Сол себепті Лаплас қысымы төмен бағытталады., түтіктің ішіндегі сұйықтың деңгейі кең ыдыстағыдан төмен болады.

Капиллярлық құбылыстар күнделікті өмірде кең тараған. Қаламды сияға батырып жазғанды, судың мақтаға сіңуін, керосиннің білтемен және өсімдіктердің бойымен судың көтерілуін, тағы басқа да көп құбылыстарды капиллярлық құбылыс арқылы түсіндіруге болады.

Бақылау сұрақтары.                    

1. Беттік керілу күштерінің пайда болу себебі неде?
2. Беттік керілу коэффициенті қалай анықталады? Өлшем бірлігі неге тең?
3. Беттік керілу коэффициенті температураға, концентрацияға тәуелді ме?
4. Неге сұйық тамшылары салмақсыздықта шар пішінді болады?
5. Плато тәжірибесін қалай түсіндіресің?
6. Жиектік бұрыш деген не?
7. Сұйық жұғады немесе жұқпайды дегенді қалай түсіндіресің?
8. Мениск дегеніміз не? Қандай түрлерін білесің?
9. Лаплас қысымы не себепті пайда болады? Лаплас теңдеуін сфералық және цилиндрлік бетке арнап жалпы түрде жаз.
10. Капилляр деген не? Капиллярлық құбылыс деген не?
11. Қандай жағдайда капиллярлық көтерілу, ал қандай жағдайда төмендеу байқалады?
12. Капиллярлық көтерілу биіктігінің теңдеуі қалай жазылады?

 

Есеп шығару үлгілері

 

1. Жаңбыр жауып тұрғанда жауыннан жақсы қорғайтын брезент (су өтпейтін қалың кенеп) шатырдың төбесіне қолыңды тигізсең, одан су өтеді, оның себебі не?

Ж а у а б ы: Брезентті өте ұсақ тесіктері бар елеуіш деп қарастыруға болады. Мұндай електен су тамшылары өте алмайды, себебі оларды беттік керілу күштері ұстап тұрады. Егер су қабатының қалыңдығы

2δ

pgh>

а/2       , яғни  h >4δ/ pga  болса, онда тамшылар өте бастайды.

Су брезентке қолды тигізгенде бірнеше ұсақ тамшылар бірігеді де, радиусы үлкен бір тамшы пайда болады. Бұл тамшыны капиллярлық күштер ұстай алмайды. Тамшыны ұстап тұрған беттік керілу күші тамшы  радиусына пропорционал өседі, ал массасы тамшы радиусының кубына пропорционал, демек, масса едәуір өседі де шатырдың төбесінен су аға бастайды.

2. Шыны ыдыстың түбінде радиусы r кішкене тесік бар. Тесіктен су ақпау үшін ыдыстың қандай h деңгейіне дейін су құю керек? ( Сұйықтың тығыздығы және ол шыныға жұқпайды.)

Ж а у а б ы: Сұйық шыныға жұқпайды, сондықтан оның беткі қабаты иіліп, ішіне қарай бағытталған қысыммен  әсер етеді.

Бұл қысым 2δ  / r –ге тең, r – тесіктің радиусы (сұйықтың ірку бетінің радиусы тесік радиусындай деп есептейміз). Егер қысым күші  төмен қарай әсер ететін pgh ауырлық күшінен үлкен болса, сұйық ақпайды. Сондықтан

2δ  / r > pgh, осыдан h < 2δ  / pg r

3. Таза шыны ыдысқа су құйылған. Егер су құйылған ыдыс салмақсыздықта орналасса не болады?

Ж а у а б ы: Су шыны бетіне толық жұғатын болғандықтан, салмақсыздықта ыдыстың  іші-сырты түгелімен суланады.

4. Суланып бір-біріне жабысқан екі терезе әйнектерін ажырату өте қиын. Неге?

Ж а у а б ы: Бір-біріне суланып жабысқан әйнектердің арасында жұқа сұйық қабаты болады, оның пішіні цилиндр тәріздес. Әйнекке су толық жұғады. Цилиндрлік беттің радиусы r = d/2, мұндағы d – әйнектердің ара қашықтығы. Жабысқан әйнектердің шеткі көлденең қимасын қарастырсақ, ондағы судың беті ойыс болады. Сол себепті ойыс беттің астындағы қысым атмосфералық қысымнан ∆Р шамаға кіші болады. Осы ∆Р- ны есептеу үшін сұйықтың ауамен тепе-теңдігін қарастыру қажет.

Шыны мен сұйық шекарасында имек беттің астындағы қысым              (Р_о – Р) ld = 2δ/d = δ/r

Атмосфералық қысым екі әйнектің арасындағы қысымнан үлкен, сол себепті олар бір-бірін қатты қысады. Әйнектердің беті тегіс болмайды, сондықтан олардың кейбір жері ғана тиіп тұрады. Осы жабысқан әйнектерді ажырату үшін сырттан S*∆Р-дан үлкен күш түсіру керек. S= ld — әйнектердің ауданы. Егер шынылардың арасы d ≈ 10^-6 болса, онда

∆Р = 2δ/d ≈ 1,48 * 10⁵ Па (δ_H2O = 7,4 * 10^-2  H/м).

Әйнектердің ауданы 10^{-2 м2} болса, әсер етуші күш – 1,6 *10³  Н болуға тиіс.

5. Жіңішке қылдан жасалған бояу жаққышты суға малғанда, оның қылдары суда жайылады, ал судан шығарғанда бір-біріне жабысып қалады. Неге?

Ж а у а б ы: Бояу жаққышты судан шығарғанда, оның қылдары суланады, демек, жұқа су қабыршақтарымен бүркеледі, сол судың беттік керілу күштерінің әсерінен бір-біріне тартылады.

6. Екі ұшы ашық ұзын капилляр түтік сумен толтырылып, тік қойылады. Осы түтікте қалған су бағанасының ұзындығын табу керек. Капиллярдың радиусы R=1 мм, судың тығыздығы р = 10³ кг/м³,

δ_H2O = 7,4 * 10^-2  H/м

Ш е ш у і: Капиллярда қалған суға mg ауырлық күші, төменгі және жоғарғы менискілеріне F_б.к.  беттік керілу күші әсер етеді. Сұйық бағанасының тепе-теңдік шартын жазайық:

2 F_б.к.   + mg  = 0

OY осіне қатысты бұл былай жазылады:

 

2 F_б.к.   —  mg  = 0

Осыдан

F_б.к  = δ*2πR; mg  = pgV = pg πR²h

Осыларды өрнекке қойсақ: 2 δ*2πR — pg πR²h = 0. Одан h= 4 δ/ pg R;

h = 4*7,4*10^-2 /10³*9,8*10^-3 ≈3*10^{-2 м.}

7. Диаметрі 5 мм сабынды көбіктің ішіндегі ауаның қысымы атмосфералық қысымнан қанша үлкен?

 

Бер: d=5мм

δ = 4*10-² Н/м

 

 

∆Р — ?

 

Ш е ш у і: Сабынды көбіктің ішіндегі ауаның қысымы Р = P₀+P_л , P₀ – атмосфералық қысым,  P_л – Лаплас қысымы,  P_л = 2*2 δ/r, мұндағы δ – сабынды судың беттік керілу коэффициенті, 2 көбейткіші сабын үлпегінің ішкі және сыртқы беттері болаынын көрсетеді. Сол себепті

P= P₀ + 4 δ/r

Осыдан

∆Р = P — P₀ = 4 δ/r = 8 δ/d;                       ∆Р =8*4*10^-2/ 5*10^-3 =64H.

8. Капиллярдың бойымен 80 cм көтеріледі. Капиллярды горизонталь жатқызып сумен толтырамыз, содан кейін көтеріп тік қоямыз. Сонда түтікте қалған су бағанасының ұзындығын табу керек.

 

 

Бер: h₀ = 80 см = 0,8 м;

 

h -?

Ш е ш у і: Бұл есепті шығарғанда 6-есептің нәтижесін пайдалануға болады. Онда тік қойылған капиллярдағы қалған су бағанасының ұзындығы  4 δ/pgR, ал капиллярлық керілу биіктігі

h₀ = 2 δ/pgR

Сондықтан h =2h₀, h= 2*0,8 = 1,6 м.

 

9. Диаметрі 1 мм шыны түтіктен аққан су тамшысының массасы неге тең? Тамшының диаметрі түтік диаметріне тең деп алу керек.

Бер: d = 1 мм = 1*10^{-3 м}

δ = 7,4*10^-2 Н/м

 

 

m — ?

 

 

 

Ш е ш у і: Су тамшысына mg ауырлық күші, төменгі және жоғарғы менискілеріне F_б.к.  беттік керілу күші әсер етеді. Тамшының үзілу шартын осы күштердің OY білігіне қаттысты проекциялар арқылы жазамыз:

F_б.к.   —  mg  = 0; mg ≥ δ*2πR; m = 2π δr/g = π δd/g

l = 2π R – тамшы жиегінің (ол шеңбер) ұзындығы.

m = 3,14*7,4*10^-2 *10^-3 /10 = 2,3*10^{-5 кг.}

Қысым дененің барлық нүктелерінде бірдей болуы үшін, оның ұштарының көлденең қима ауданы үлкен болуы тиіс. Адам мен жануар қаңқасының көптеген сүйектерінде жуандау жерлердің болуы осымен түсіндіріледі.

 

Қолданбалы бағыттығы есептер.

1. Басқа тірі жануарлар батпақты малтығып жүре алмай жатқанда бұлан ондай жермен біршама жеңіл жүгіріп өтеді. Неліктен?

Жауабы: Бұланның әр аяғында екі-екіден тұяқ болады. Олардың арасына жарғақ тартылған. Бұлан жүгірген кезде тұяқтары бір-бірінен алшақтайды, жарғақ керіледі. Жануар дененсінің қысымы тіреуіштің салыстырмалы үлкен ауданына таралады, сөйтіп бұлан батпаққа батпайды.

 

2. Көптеген жануарлар тепе-теңдік қалпынан ауытқуын қалай анықтай алады?

         Жауабы: Жануарлар организмінде оның тепе-теңдік қалыптан ауытқуын анықтауға арналған өзіндік тік сызық болады. Ол тепе-теңдіктің бұзылғандығы жөнінде автоматты түрде сигнал береді.

 

3. Балықтың ауаға сіңген оттегімен тыныс ала алатыны неліктен?

         Жауабы: Кез келген газ қысымы көп жерден қысымы аз көрші кеңістікке өтуге ұмтылады. Балықтың қанындағы оттегінің қысымы оның судағы қысымынан аз, сондықтан оттегі судан желбезектің жіңішке түтіктерімен ағатын қанға өтеді.

 

4. Қай ауада оттегі көп: біз тыныс алатын ауада ма, әлде балық тыныс алатын ауада ма?

         Жауабы: Біз тыныс алатын ауадағы оттегі көлемі бойынша 21%-ын құрайды. Оттегі суда азотқа қарағанда екі есе еритіндіктен ауа оттегімен байыйды: суда еріген ауадағы оттегі шамамен 34%.

 

5. Аквариумда тіршілік ететін балықтардың кейде су бетіне шығатыны неліктен?

Жауабы: Балық суда еріген оттегімен тыныс алады. Судағы оттегі азайған кезде ол судың оттегісі көп ауамен жанасқан бетіне көтеріледі.

 

6. Адамның күре тамырындағы қан қысымын өлшеу үшін дәрігерлер манометрді қалай пайдаланады?

        Жауабы: Резеңке түтікті медициналық термометр ауа үрлегішпен және дәрігер емдеушінің қолына орайтын резеңке манжетке жалғанған. Дәрігер ауа үрлегішпен манжетке тамырлардағы қанның ағысы тоқтағанша ауа айдап енгізеді. Содан кейін кішкене кран ашылады. Ауа манжеттен жайлап шыға бастайды, ал прибордың сынап бағаны төменге қарай ұмтылады. Жүрекке манжет астындағы қанның үлесі қозғап жіберуге болады. Дәрігер фонендоскоп арқылы тамырдың бірінші соғуын тыңдайды да, күре тамыр қысымының шкаладағы жоғарғы ең үлкен мәнін белгілеп алады. Дәрігер сынаптың қозғалысын бақылай отырып тамырдың соғуын тыңдайды. Манжеттегі қысымның төмендейтіндігі сондай, ол күре тамырдағы қан қысымына теңеледі. Дәрігер тамырдың соңғы соғуын тыңдайды да, осы кезде сынап бағанасының жоғарғы шекарасы қай бөлікке қарсы тұрғандығын байқайды. Осылайша ең төменгі қысым анықталады.

 

7. Ашық теңіздер мен мұхиттарда жабысқақ балық деген болады. Бұл балық әр түрлі нәрсеге жабысады. Әсіресе акула мен кемеге жиі жабысады, әрі үлкен күшпен жабысатыны сондай оны жұлып алу қиын. Ондай балық нәрсеге қандай күштің әсерінен жабысады?

Жауабы: Жабысқақ балықтың арқасындағы түрі өзгерген қанат сорғышқа айналады. Бұл сорғыштың әсері ұшы резеңке таяқшаны ататын ойыншық пистолеттің әсеріне ұқсас. Ұшы резеңке таяқша қабырғаға барып соғылғанда резеңке жалпаяды, содан кейін ол серпімділік күшінің әсерінен қайтадан бұрыңғы пішініне келеді. Қабырға мен резеңке сорғыш арасында сиретілген кеңістік пайда болады. Өйткені соққы кезінде ондағы ауаның біраз бөлігі ығысып шығады. Сондықтан атмосфералық қысымның әсерінен таяқша қабырғаға қатты «жабысады». Жабысқақ балық сорғышының әсері оның бұлшық еттерінің жиырылуы арқылы жүзеге асады. Сорғыш жануарлар дүниесінде өте кең тараған. Мысалы, теңіз құрты мен сегізаяқтың көптеген сорғыштары бар қармалауыштары болады. Олар осы қармалауыштардың көмегімен әр түрлі нәрселерге жабысады.

 

 

8. Ұшып бара жатқан құс қанатынан пайда болған тербелісті біз неліктен дыбыс ретінде қабылдаймыз?

         Жауабы: Құс қанаттары туғызған тербелістер жиілігі біздің есту қабілетімізден төмен. Сондықтан құстың ұшуын біз дыбыс ретінде қабылдаймыз.

9. Жыланда ішкі құлақ болмайтындығы белгілі. Бірақ олар дыбыс тербелістерін қалай бақылайды?

          Жауабы: Жалпы жыландар керең, бірақ олар топырақтан тараған тербелістерді құрсақ бетімен қабылдайды.

1. Ұшқан кезде маса араға қарағанда тоны жоғары дыбыс шағарады. Бұл шіркейлердің қайсысы қанаттарын жиі қағады?

         Жауабы: Дыбыс тоны жиілікке байланысты. Маса қанаттарының тербеліс жиілігі ара қанаттарының тербеліс жиілігінен едәуір жоғары.

1. Өрмекшінің іс-әрекетін бақылай отырып мынаны бақыладық: ол өзінің баспанасынан ытқып шығып шыбынға бағаттала ұмтылу үшін өзі құрған торға түскен шыбынның өлшемі орташа болуы керек; егер кішкене шыбын түссе, онда өрмекші көбінесе оған көңіл бөлмейді де. Өрмекші өз азығының өлшемін қалай анықтайды?

         Жауабы: Өрмекші торының тербелісін аяқтарындағы ерекше сезім мүшелері арқылы қабылдайды және олардың күші арқылы торына өлшемі қандай шыбын түскенін біледі. Егер шыбын өте кішкентай болса, онда өрмекші оған көңіл бөлмеуі мүмкін. Егер тербеліс күшті болса, өрмекші азығына ұмтылады да жіпті үзіп оны босатып алады, сөйтіп ол өзінің қалған торын аман алып қалады.

2. Орманда дыбыстың қайдан шыққанын анықтау біршама қиын болатыны неліктен?

         Жауабы: Орманда құлақ тікелей дыбыс көзінен келген дыбысты ғана қабылдамайды, сонымен бірге жан-жақтағы ағаштардан шағылған дыбыстарды қабылдайды. Бұл шағылған дыбыстар дыбыс шығарған нәрсеге қарайғы бағытты анықтауды қиындатады.

Қабырға, орман, биік-қоршау, тау-жалпы жаңғырықты шағылдыратын кез-келген бөгет дыбыс үшін айна болап табылады. Жазық айна жарықты қалай шағылдырса, дыбысты да солай шағылдырады. Дыбыс айналары жазық қана емес қисық бетті болуы мүмкін. Ойыс дыбыс айналары рефлектор тәрізді әрекет етеді: «дыбыс сәулелерін» өзінің фокусында жинақтайды.

 

Курс  бойынша жоба қорғау жұмысының үлгі жоспары

 «Жылулық және молекулалық құбылыстарды оқыған кездегі биофизика элементтері» тарауы бойынша  оқушылар жұмыстары.

 

 

Тіршілік және температура.

Жылусыз тіршілік жоқ. Өте күшті ыстық пен суықтың тіршіліктің барлық түрін жойып жіберетіні белгілі. Бірақ кейбір өсімдіктердің дәндері мен ұрықтары едәуір салқынға шыдайды.

 

               

 

Жылы қанды организмдер – сүтқоректілер мен құстар – денесінің температурасы тұрақты болады, ол сыртқы ортаның температурасының өзгеруіне тәуелді емес дерліктей.

 

Мысалы, ақ құр өз денесінің 45⁰С температурасын тіпті 40 градустық аязда да сақтайды.

Салқын қанды жануарлар денесінің температуралары тұрақты болмайды, ол сыртқы температуралық жағдайға байланысты өзгеріп тұрады, бірақ қоршаған орта температурасынан жоғары болуы мүмкін. Мысалы, полюстік аймақтар мен биік таулы аудандарды мекендейтін жәндіктер қоңыр түсті болып келеді. Жәндіктердің қоңыр денесі күн сәулесін жақсы жұтады да, қоршап тұрған ауаға қарағанда, температурасы жоғарырақ болады.

Кейбір қос мекенділермен мен бауырымен жорғалаушылардың терісінің ішінде арнаулы пигментті клеткалары аз, терісінің түсі ақшыл, ол күн сәулесін жұтпайды дерліктей. Егер күн салқындай бастаса, клеткалары ұлғайып, бір-бірімен қабаттасады да, терісінің түсі бірден қоңырланады, сәуле энергиясын жұтуы артады, сондықтан жануардың денесі жылына бастайды.

Жылудың шығын болуы дененің бетіне пропорционал екендігі белгілі, сондықтан жануардың құлақтары, құйрықтары, табандары аумағының жылуды үнемдеуде маңызы зор. Мысалы, суық жерді мекендейтін жәндіктердің құлақтары жылы жерді мекендейтіндердікіне гөрі ылғи кіші болады.

Мәселен, арктика түлкілерінің құлақтары орташа климатта мекендейтін түлкілердікімен салыстырғанда кіші, ал бұлардың Сахара шөлінде тұратын туыстары – фенектің құлақ қалқаны өте үлкен болады. Оның құлақ қалқанында қан тамырларының жүйесі шоғырланған, ол фенектің миын салқындатып тұратын «радиатор» міндетін атқарады.

 

Жануарлар денесінде керекті температураны ұстап тұруда қорғаныш жамылғыларының (май қабаты, мамығы немесе жүні) маңызы үлкен.

Түйенің неге өркеші болатыны туралы сіздер ойландыңыздар ма? Егер түйенің бойындағы май қоры бүкіл денесіне бір қалыпты жайылған болса, майдың жылуды нашар өткізуінің салдарынан, қайнап тұрған шөл далада түйе салқындай алмай, ыстық өтіп өліп қалар еді. Керісінше, қалың май қабаты суық климатқа бейімделген – пингвин, ақ аю, тюлень және морждардың денесінде жылуды сақтауға көмектеседі. Олар мұздай судың ішінде сағаттап жүзіп жүре алады. Император пингвинінің барлық 35 кг массасына қыс таянған кезде жинайтын майының қоры 10 – 15 кг – ға жетеді.

Тері мен қауырсынның жылу өткізбейтін қасиетін жақсы білесіңдер. Олар жылуды нашар өткізіп қана қоймай (айналамыздағы ауаның жылу өткізгіштігі одан да нашар) олар конвекциялық ағынды ұстап қалады да, жылудың шығуын әлсіретеді. Жүнін қорбитып, қауырсындарын дүрдитіп жануарлар ауа қабатынан жамылғы жасайды, ол неғұрлым қалың болса, оның изоляциялаушы қасиеті соғұрлым көп болады. Мысалы, торғайлардың сыртқы түрі қыста және жазда қалай өзгеретінін бақылаңдар.

Жануарлар табанында түк болмайды, бірақ қар басса да табаны тоңбайды, өйткені қан ағымы температураны тұрақты етіп ұстап тұрады. Қан — өте жақсы жылу тасығыш; қанның 75 – 80 % — і судан тұрады – ал судың меншікті жылусыйымдылығы өте үлкен. Бірақта артериялық қан жануарлардың табандарына жеткен кезде ыстық болмауға тиіс (сырты ортаға берілетін жылу үлкейіп кетер еді). Екінші жағынан, табаннан ішкі органдарға келетін вена қаны салқын болмауға тиіс, әйтпесе бұл қанды қыздыруға көп жылу керек болар еді.

Табиғаттың өзі «жасаған» жануарлар денесінің қорғансыз жерлеріндегі жылуды қайта қалпына келтіру механизмдері адамның осы күнге әр түрлі жылу ауыстырғыштарда қолданып жүргендеріне ұқсайды. Дененің ішінен келе жатқан артериялық қанның жылуы, «мұздай» сумен немесе қармен түйіскен аяқтан келе жатқан веналық қанды жылытады. Осындай жылу ауысу тікелей қарама- қарсы ағып жатқан капилляр шоғында, веналармен артериялардың түйіскен жерінде болып жатады. Жануарлардың тұмсығы мен аяғының температурасы бірте- бірте төмендеп, қоршаған ортаның температурасына жақындайды.

Жоғарыда айтылған (және көптеген басқа да) бейімделушіліктердің арқасында өмір сүруге өте қолайсыз тәрізді болып көрінетін жағдайлардың өзін де де тіршілік жүріп жатады.

Талқылау сұрақтары:

1. Күн суытқанда кейбір жануарлар ит, мысық денесін бүкжитіп кішірейте түседі де, күн жылынғанда денесін жазып үлкейте түседі. Неліктен?
2. Қарлығаштың жер бетіне жақын ұшуы жауын-шашынның жақындап қалғанын білдіреді дейді. Осы дұрыс па?
3. Денесі кіші жануарлар өз денесімен салыстырғанда көбірек тамақ жейді екен. Неліктен?
4. Полюстік аймақтар мен биік таулы аудандарды мекендейтін жәндіктер қоңыр түсті болып келеді. Неліктен?
5. Сахара шөлін мекендейтін фенектің құлақ қалқаны үлкен де, арктика түлкілерінің құлақтары кіші болып келеді. Неліктен?
6. Түйеде неге өркеш болады?
7. Көптеген құстар бір ғана биіктікте қанатын қақпай ақ ұзақ уақыт қалықтап тұра алады. Неліктен?
8. Тиін денесін құйрығымен жауып ұйықтайды. Неліктен?
9. Ыстықтағанда қызарамыз, ал тоңғанда сұрланамыз. Неліктен?
10. Жанған отынның ішкі энергиясы қалай өзгереді?
11. Энергияның сақталу заңы материяның мәңгілігін әрі жойылмайтындығын білдіреді. Осы тұжырымды түсіндіріңіз.
12. Адам ыстықта неліктен терлейді?
13. Адамның шашын, қасын, мұртын аязды күні қырау шалатыны неліктен?
14. Қызанақты, қиярды және тағы басқа көкеністерді тұздау қандай құбылысқа негізделген?
15. Капиллярының диаметрі 0,02 мм күріш сабағымен көтеру биіктігі, капилляраның диаметрі 0,3 мм топырақпен көтерілу биіктігінен неше есе артық?
16. Өрт болу қаупі төнген кезде электр құралдарын бірден неге айырғыш арқылы ажырату керек? Электр тогынан болған өрт неге сумен немесе кәдімгі өрт сөндіргішпен сөндіруге болмайды. Ол үшін неліктен құмды пайдаланады?

 

Капиллярлық құбылыс. Булану.

Тірі ағзалар үшін булану құбылысының ролі.

       Мақсаты:   Оқушыларға тірі ағзадағы капиллярлық құбылыстар мен булану құбылысы жөнінде түсініктерін кеңейту, бұл құбылыстардың маңызымен таныстыру.

Практикалық жұмыстар арқылы пәнге қызығушылықтарын арттыру.

Көрнекіліктер:  Слайдтар: Бунақденелілер мен өрмекшілердің су бетімен қозғалуы.

Формасы:  лекция

Капиллярлық құбылыстарды қарастырғанда оның биологиядағы ролін ерекше көрсетуге болады, себебі өсімдік және жануарлар ұлпаларында капиллярлы түтікшелердің  саны өте жоғары. Ағзаның тыныс алуы мен қоректенуіне байланысты негізгі процестер барлық күрделі өмір химиясы диффузия құбылысымен тығыз байланыста болып, осы капиллярларда өтеді. Ағаштар діңі, өсімдіктер бұтақтары арқылы өте көп капиллярлы түтіктер өтеді,олар арқылы қоректік заттар ең жоғарыдағы жапырақтарға барады. Өсімдіктердің тамыр жүйесі де өте жіңішке жіпшелермен капиллярлармен аяқталады. Топырақтың өзі де тамырды қоректендіру көзі бола отырып, көптеген капиллярлы түтіктерден тұрады. Оның құрылысы мен өңделуіне байланысты су мен онда еріген заттар жылдам немесе баяу көтеріледі. Капиллярдағы сұйықтың көтерілу биіктігі оның диаметрі неғұрлым аз болса, соғұрлым жоғары. Осыдан топырақтың ылғал сақтауы үшін таптау керектігі, ал кептіру үшін қопару керек екендігі түсінікті.

Адам ағзасына байланысты мысалдар келтірейік. Адам аортасының көлденең кесіндісінің ауданы 8кв.см, ал барлық капиллярлардың көлденең кесіндісінің орташа ауданы мөлшермен 3200кв.см, яғни капиллярлар ауданы аорта ауданынан 400 есе үлкен. Осыған сәйкес, қан айналу жылдамдығы аортадан басталғанда 20см/секундтан 0,05см/секундта капиллярларда кемиді. Әрбір капиллярдың диаметрі адам шашының диаметрінен 50 есе кіші, ал ұзындығы 0,5мм-ден аз. Ересек адам денесінде 160млрд капилляр болады.  Капиллярлардың жалпы ұзындығы 60-80мың км, жүрек бұлшықетінің көлденең кесіндісінің әрбір квадрат миллиметрінен    2000 капилляр өтеді. Жүрек тамыр жүйесінің моделі болып мықты қабырғалары бар тармақталған түтіктер жүйесі табылады. Тармақталған сайын түтіктердің жалпы қимасы артады да, сұйықтың жылдамдығы сәйкес түрде азаяды. Дегенмен, Тармақталу көптеген ұсақ каналдардан тұратындықтан, ішкі үйкеліс артады да сұйықтың қозғалысына жалпы кедергі өседі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тапсырма: Сурет бойынша табиғатағы көріністі физикалық құбылыспен байланыстыра түсіндір.

ТІРІ АҒЗА ҮШІН БУЛАНУ ҚҰБЫЛЫСЫНЫҢ МАҢЫЗЫ

Өсімдіктер өздеріне қажетті заттар мен суды тамыры арқылы топырақтан сіңіреді. Төменгі сатыдағы өсімдіктер суды бүкіл беті арқылы сіңіреді. Ағзаның жұмсайтын суы негізінен климат жағдайына байланысты. Ыстық, құрғақ климатты жерлердің өсімдіктері ылғал жерлердегіге қарағанда суды кем пайдаланбайды, кейде тіпті артық жұмсайды. Құрғақ жерлердегі өсімдіктердің тамыр жүйесі жақсы дамыған және жапырақ бетінің ауданы аз болады. Суды ылғалды, көлеңкелі тропикалық ормандар мен су қоймалары жағаларындағы өсімдіктер бәрінен аз жұмсайды, сондықтан олардың тамыр жүйесі мен өткізу жүйесі нашар жетілген. Жапырақтары жұқа, тақтасы үлкен болады. Судың жетіспеушілігіне шыдайтын өсімдіктер өте аз. Топырақта суы аз болатын құрғақ өңірлердің өсімдіктерінде алуан түрлі бейімделушіліктер байқалады. Кактустер шөлде тіршілік ететіндіктен олардың негіздері етті, жасыл, жуан болады да, жапырақтың орнында тікенектер бар. Олардың ауданы үлкен болғанымен беті аз, жабыны қалың, суды нашар буландырады. Осыған байланысты қатты ыстықта да кактустер суды аз буландырады. Көптеген шөл өсімдіктерінің жапырақтары қатты қабықты болып келеді. Су жетіспегенде жапырақ түтікше тәрізді болып оралып қалады. Көбінде құрғақ жерлердің өсімдіктерінің жапырақтары қалың, түссіз түктермен қапталған, олар өсімдіктерден судың булануын азайтып, оларды күйіп кетуден қорғайды. Суды буландырудың мөлшерін байқау үшін мынадай мысалдар келтіруге болады: өсу кезеңінде күнбағыс пен кукурузаның бір өсімдігі массасы 200кг болатын суды буландырады. Суды осындай жұмсау үшін тамыр жүйесі де осыдан кем емес суды соруы тиіс. Күздік бидайдың тамыры мен тамыр жүйесін дәл есептегенде мынадай сандар шығады: тамырлар саны 14млн, барлық тамырлардың жалпы ұзындығы 600км, жалпы ауданы 225кв.м. Осы тамырларда  15миллиардтай тамыр түкшелері болады, олардың жалпы ауданы 400кв.м..

ЖАНУАРЛАР АҒЗАСЫ ҮШІН БУЛАНУДЫҢ МАҢЫЗЫ.

Булану — бұл ішкі энергияны азайтудың жеңіл, реттелген әдісі. Булануды қиындататын жағдайлар ағзаның жылу реттелуін қиындатады. Мысалы, тері, резина, синтетикалық киімдер дене температурасының реттелуін қиындатады. Ағзаның терморегуляциясы үшін терлеудің маңызы зор. Ол адам мен жануарлардың температурасының тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Тердің булануы есебінен ішкі энергия азаяды, соның есебінен ағза салқындайды. Адам өміріне 40-60% ылғалдылықтағы ауа қалыпты болып есептеледі. Қоршаған ортаның температурасы адам температурасынан жоғары болғанда тер бөліну артады. Тердің бөлінуі ағзаны салқындатып, адамның жоғары температурада жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Дегенмен, мұндай тер бөліну адамға үлкен күш түсіреді. Оның үстіне абсолютті ылғалдылық жоғары болса, өмір сүру мен жұмыс істеу ауыр болады. Салыстырмалы ылғалдылық 40%-дан кем болғанда ауа температурасы қалыпты болса да зиян, себебі ағзаның ылғалды көптеп жоғалтуына, соның себебінен құрғауына әкеп соғады. Кейбір жануарлардағы жылу реттелу мысалдары өте қызықты. Мысалы: түйе екі апта бойы су ішпеуге шыдайды, себебі суды өте үнемдеп жұмсайды. Түсте 40° ыстықта да терлемейді. Оның денесі қалың және тығыз жүнмен қапталған. Өте ыстық күндері арқасында 80°, ал оның астындағы тері 40°. Жүн ағзадан судың булануына кедергі келтіреді. Жүні қырқылған түйеде тер бөліну 50%-ға артады. Түйе өте ыстықта да аузын ашпайды, аузын ашса су көп буланады. Тыныс алу жиілігі өте аз, минутына 8 рет қана. Соның есебінен ағзадан су ауамен бірге өте аз кетеді.

Америкадағы кенгуру тышқандар Аризона шөлінде тіршілік етеді де, құрғақ шөптермен, тұқымдармен қоректенеді. Олардың денесіндегі барлық су эндогенді, яғни жасушаларында асты қорытқанда пайда болады. Тәжірибе  100 перловка жармадан кенгуру тышқандар асты қорыту арқылы 54г су алған.   Егер су тамшыларымен мұз бүршіктерінің жиынтықтары  Жердің бетінен басталса, оны біз «тұман түсті» дейміз. Үлкен өндірісті қалаларда өте қауіпті түтінді тұманды («смог» деп аталады) Смогтың құрамында түтін, автомашиналардың шығарған улы газдары, шаң-тозаң және т.б. қоспалар болады. Мысалы, Алматы қаласында қыста өте жиі смог байқалады, ол адамдардың денсаулығына көп зиян тигізеді.

Су тамшылары (бұлттар мен тұмандарда) атмосферада аса суытылған күйде кездеседі. Су 10ºС температураға дейін аса суытылған болса, одан төменгі температурада тамшылардың бір бөлігі қатып, мұзға айналады. Сондықтан сұйық су мен мұз қатар кездеседі. Бұлттардың  көбінің құрамы осындай аралас күйде болады.

Күнделікті өмірімізде булану және конденсациялану құбылыстарымен жиі кездесеміз. Біз ыстық шайды суыту үшін үрлейміз, яғни оның булануын жылдамдатамыз. Үстіміздегі киіміміз су болса, біз тітіркеніп суыққа шыдамаймыз, мұның себебі, ылғал киім кебе бастағанда булану жылуын біздің денеміз береді. Біздің денеміз аса қызбау үшін ылғал шығарады, яғни терлейді. Дала тұрғындары баяу соққан желдің бағытын анықтау үшін қолын суға батырып, жоғары көтереді. Ылғал қолдың бір жағы салқындағанына қарап, желдің қай бағытта соққанын анықтайды. Ыстықта тамақ бұзылмау үшін оны ылғал шүберекпен жабады. Солтүстікте қатты аяз күндері беттерін майлайды, оның себебі терінің булануын, демек, оның салқындауын азайту.

Сұйықтың буланғанда салқындайтынын тоңазытқыштарда төменгі температураны ұстауда, жасанды мұз алуда, медицинада және т.б., ал булар конденсацияланғанда шығатын жылуды бумен жылытатын батареяда пайдаланады. Жоғары қысымдағы ыстық буды дезинфекциялауда және көптеген технологиялық процестерде қолданады. Жылу машиналары құрылысының негізі — бу турбиналары.

Турбина (латынша turbo-құйын) жұмыстық дененің ішкі энергиясын жұмысқа айналдырады, негізгі бөлшегі ротор, ол өте жылдам айналады. Ротор (латынша roto-айналамын), машиналардың айналатын бөлшектері.

Турбиналардың жұмыстық  денесі ретінде көбінесе су буын қолданады. Су буын   500 ºС-қа дейін асыра қыздырады. Табиғаттағы құбылыстарда және техникада булану және конденсациялану процестерінің маңызы өте зор. Біз аз ғана мысалдар келтірдік.

Бақылау сұрақтары

1. Булану дегеніміз не?
2. Сұйық пен бу арасындағы динамиктік тепе-теңдік деген не?
3. Қаныққан бу деп қандай буды атайды? Қаныққан будың қысымы неге тәуелді?
4. Қанықпаған бу дегеніміз не? Ондай будың қасиеттері қандай теңдеумен сипатталады?
5. Конденсация деп қандай құбылысты айтады?
6. Сұйық буланғанда оның температурасы төмендейме, әлде жоғарылай ма, жылу жұтыла ма, әлде шығарыла ма? Ал бу конденсацияланғанда жылу өзгерістері қандай болады?
7. Қандай жағдайда сұйық қайнайды?
8. Сұйықтың қайнау температурасы сыртқы қысымға тәуелді ме?
9. Кризистік күй деп қандай күйді айтады? Бұл күй қандай параметрлермен сипатталады?
10. Құрғақ ауаның ылғал ауадан айырмашылығы қандай?
11. Абсолютті ылғалдылық деп нені атайды? Салыстырмалы ылғалдылық   дегеніміз не?
12. Шық нүктесі деген не?
13. Тұманның және жауын-шашынның ауада пайда болу себебі неде?
14. Қандай аспаптармен (құралдармен) ауаның ылғалдылығын анықтауға болады?

Сұйықтың булануы

Заттың сұйық немесе қатты күйден газ тәріздес күйге (буға) ауысуын булану деп атайды. Әдетте булану дегеніміз сұйықтың газ тәріздес күйге өтуі. Қатты дененің сұйық күйге өтпей, тікелей  буға айналуын сублимация деп атайды. Керісінше заттың  будан сұйыққа айналуын, демек,  сұйылуын, конденсация  деп атайды.

Булану кезінде кинетикалық энергиясы жоғары сұйықтың молекулалары сұйық бетінен сыртқа қарай молекулалық тарту күштерін жеңіп шығады. Демек, буланған молекулалар молекулалық тарту күштеріне  қарсы жұмыс істеуі қажет. Осының нәтижесінде сұйықта  қалған молекулалардың орташа кинетикалық  энергиясы төмендейді, сондықтан булануда сұйық суыйды. Осы салқындау булану жылуын анықтайды.

Буланумен қатар керісінше сұйылу (конденсация) процесі өтеді. Будың кейбір молекулалары қайтадан сұйыққа өтеді. Осы қарама-қарсы өтетін булану және конденсация процестері үздіксіз болады. Егер булану процесі конденсацияға қарағанда үдемелі болса, онда сұйық буланады. Егер конденсацияның қарқындылығы басым болса, онда сұйықтың мөлшері ұлғаяды. Сондықтан бірінші немесе екінші процесс басым болуы мүмкін немесе екеуі тепе-теңдікте болады. Тепе-теңдік тек қана будың белгілі бір тығыздығында орнығады. Бұл тығыздықты тепе-теңдік тығыздығы  деп атайды. Тепе-теңдік күйде жабық ыдыста бірлік уақыт ішінде қанша молекула будан сұйыққа конденсацияланады. Осы кезде сұйық пен будың мөлшері тұрақты болады. Тығыздығы тепе-тең күйдегі буды қаныққан бу деп атайды. Сөйтіп, сұйық пен бу арасында динамикалық тепе-теңдік болады. Сонымен өз сұйығымен динамикалық  тепе-теңдікте болатын буды қаныққан бу деп атайды. Белгілі температурада тығыздығы мен қысымы қаныққан будың тығыздығы мен қысымынан төмен буды қанықпаған бу деп атайды.

Қаныққан будың қысымы температура өскенде артады. Сұйық буланғанда суыйтынын айтқанбыз. Осының салдарынан тез ұшып кететін заттармен, мысалы эфирмен немесе спиртпен және т.б. денені сүрткенде оның қатты салқындағанын сеземіз. Бірақ беті ашық ыдыстағы су буланғанда оның температурасы төмендегенін байқамаймыз. Мұндай жағдайда сұйықтың температурасы тұрақты болатын себебі, ол қоршаған ортадан, ауадан, жылу алып тұрады. Сонымен сұйық буланғанда температурасы өзгермеу үшін, оған жылу берілуі қажет.

Булануға кері процесс — сұйылуда жылу бөлініп шығады.

Тұрақты температурада 1 кг сұйықты буға айналдыру немесе 1 кг буды сұйылту үшін қажет болатын жылу мөлшері бірдей. Мұндай жылу мөлшерін меншікті булану жылуы дейді. Ол Дж/кг-мен өлшенеді.

Кризистік температурада  бу мен сұйықтың айырмашылығы жойылады, демек, булану жылуы нөлге тең болады. Осыдан температура өскенде булану жылуы азаятынын байқаймыз. Идеал газ қысымы температураға байланысты тура пропорционал өседі, ал қаныққан будың қысымының температураға қатысты өсімі өте шапшаң. Мұның себебі мынада: идеал газ қысымының өсуі молекулалардың кинетикалық энергиясының артуымен байланысты.

mv²/2=3/2 kT, ал қаныққан буда температурада өскенде молекулалардың кинетикалық энергиясының артуымен қатар, олардың n (n-көлем бірлігіндегі молекула саны, сандық тығыздық) концентрациясы өседі. Қаныққан будың қысымы оның химиялық құрамы мен температураға тәуелді, бірақ ыдыстың сұйықтан бос, бу орналасқан көлеміне тәуелді емес. Осы айтқанды түсіндіру үшін слайдтың көмегіне жүгінейік. Алдымен поршеньді жылжытып сұйық бетіндегі бумен толтырылған кеңістікті кеңейтеміз. Алғашында манометр будың қысымының (манометр сұйықтан бос бу орналасқан  көлеммен қосылған) төмендегенін көрсетедеді. Бұл бізге будағы молекулалардың концентрациясының кемуін байқатады. Олай болса, конденсация жылдамдығы кеміп, динамикалық тепе-теңдік бүзылады. Булану жылдамдығы өзгермейді, өйткені ол тек қана температураға тәуелді. Сұйық пен бу арасындағы динамикалық тепе-теңдікті қалпына келтіру үшін, сұйықтың қандай да бір бөлігі қосымша булануы қажет. Сонымен, бірақ уақытта манометр қаныққан будың қысымы алғашқы мәніне қайтадан жеткенін көрсетеді. Поршеньді төмен түсіргенде ұқсас процесс байқалады. Бу сығылғанда оның n сандық тығыздығы өседі және сұйылту жылдамдығы булану жылдамдығынан асады. Будың бір бөлігінің қосымша сұйылуы себебінен бұзылған динамикалық тепе-теңдік қайтадан қалпына келеді. Егер температура өзгермесе, будың қысымы және молекулалар концентрациясы n бастапқы мәндеріне қайтадан оралады.

Қайнау

Қайнау дегеніміз сұйықтың бетінің қауырт булануы ғана емес, бүкіл көлемнің булануы. Қайнау кезінде тұрақты қысымда сұйықтың температурасы өзгермейді. Қайнау басталу үшін міндетті түрде сұйықта ауа немесе басқа газдың көпіршіктері болуы керек, демек, жүйе екі фазалық болуы қажет, әйтпесе қайнау басталмайды. Ыдыстың қабырғасына жабысып тұратын ауа көпіршіктері булану ортасы болады. Сұйық осы ауа көпіршіктерінің ішіне буланады, сол себептен олар өседі, содан кейін үзіліп сұйықтың бетіне қалқып шығып, буды шашыратып жарылады. Көпіршік толығымен .үзілмейді, одан кішкене көпіршік қалады, ол тағы да қампиып үзіледі. Сөйтіп, бұл процесс қайталанып отырады.

Шыны ыдыстағы қайнап жатқан суға көз тастасақ, бетіне қалқып шығып жатқан барлық көпіршіктер тізіліп ыдыстың қабырғасының бір нүктесінен көрсетілетінін байқаймыз. Қайнау кезінде сұйыққа берілетін жылу түгелімен буландыруға жұмсалады, сол себептен қайнап жатқан сұйықтың температурасы өзгермейді.

Тұрақты қысым астындағы сұйықтың қайнауы басталатын температураны қайнау температурасы деп атайды.

Сұйықты қайнату үшін, оның көпіршіктерінің ішіндегі қаныққан будың қысымы сыртқы қысымға тең болатындай (дәлірек айтқанда — біраз үлкенірек) температураға дейін біраз қыздыру қажет. Сонда температураның өте аз шамаға өзгеруі көпіршіктің ішіндегі будың қысымын сыртқы қысымнан арттыруға жеткілікті. Осы қысым өзгеруінің салдарынан көпіршік тез қампиып өсіп, қалқып сыртқа шығады. Сонымен қайнау шартын мына түрде жазуға болады:

Р_қан ≥ Р_сыртқы

Осыған орай, қайнау температурасы сұйықтың үстіндегі сыртқы қысымға тәуелді екенін көреміз. Сыртқы қысым өссе, қайнау температурасы да өседі. Мысалы, биік таулы жерлерде атмосфералық қысым төмен болғандықтан, сұйықтардың қайнау температурасы теңіз деңгейімен салыстырғанда төмен болады.

Сұйықтардың ішіндегі көпіршіктің тепе-теңдік күйін мына түрде жазуға болады:

Р_қан  + m/М *RT/с =Р_атм + ρgh + 2σ/r

Мұндағы Р_қан =f(T) – көпіршік ішіндегі қаныққан будың қысымы,     m/М *RT/V – көпіршік ішіндегі ауаның қысымы, Р_атм – атмосфералық қысым (сыртқы қысым), ρgh – көпіршік орналасқан деңгейдегі гидростатикаық қысым, 2σ/r – көпіршіктің иілген бетінің астындағы қысым. Көпіршік ыдыстың қабырғасына F күшінің әсерінен жабысып тұарады, бұл жағдайда  F  Архимед күшінен үлкен болуы шарт, демек F> ρgh мұндағы ρ – сұйықтың тығыздығы, V – көпіршіктің көлемі.

Табиғаттағы және техникадағы булану және конденсациялану процестері

Ауа райының маңызды процестері және табиғаттың ерекшеліктері ауадағы су буының газ тәріздес күйден сұйық және қатты күйге өтуімен байланысты. Жер беті мен атмосфераның жылулық жағдайларына атмосфераның ауадағы су буы қатты әсер етеді. Жер бетінен таралатын ұзын толқынды инфрақызыл сәулелерді  су буы өте қатты жұтады. Бір жағынан ол өзі де инфрақызыл радиация шығарады, оның көбі Жер бетіне сіңеді. Сол себепті Жер бетінің және ауаның төменгі қабаттарының түнге қарай салқындауы азаяды. Судың Жер бетінен булануына біраз жылу мөлшері жұмсалады, ал атмосферадағы су буы конденсацияланғанда бөлінген жылу ауаға беріледі. Конденсациялану нәтижесінде пайда болған бұлттар Жер бетіне таралған Күн сәулелерін жұтады, шашыратады. Бұлттардан жауған жауын-шашындар ауа райымен Жер табиғатының маңызды элементтері болады.

Су буы атмосферада конденсацияланғанда су тамшылары мен кристалдар (қатты бөлшектер — мұз,  қар бүршіктері) жерге түспей буланып, жоқ болуы мүмкін. Егер ол өте ұсақ және сирек болса, онда ауаның түсі көкшілденіп немесе сұрланып, мұнарланып тұрады, ал тығыз және көп мөлшерде болса, бұлттар мен тұмандар түзеді.

Бұлт тамшылары өте ұсақ: диаметрі 1 микроннан он шақты микронға дейін   (1 микрон – 10^{-6 м). Кристалдар да өте ұсақ, мысалы 1 см3} бұлттанған ауада ондаған немесе жүздеген тамшы, ал 1 м³ ауада бірнеше грамм сұйық болады. Ауаның кедергісі мен жоғары бағытталған ағындары салдарынан бұлттар көп уақыт аспанда қалқып жүреді. Бірақ бірнеше себептерден бұлт тамшылары мен бүршіктері ұлғайып, жауын-шашын түрінде  — жаңбыр, қар, бұршақ жауады.

Бұлттар 10-15 км дейін әр түрлі биіктікте кездеседі, ал өте жеңіл бұлттар 20-25 км биіктікте кездесуі мүмкін.

Биологиялық жүйедегі термодинамика.

 

Ішкі энергияның өзгерісі сыртқы ортаның әсерінен немесе ішкі қайтымсыз процестердің салдарынан болады. Мысалы, глюкозаның сырттан енуі, ас тағамдардың ашуы т.б.

Азық-түлік құрамындағы молекулалар үнемі қозғалыста болады. Яғни, потенциалдық және кинетикалық  энергияларға ие. Үлкен энергияға ие бола отыра олар үнемі үздіксіз қозғалады. Клеткада энергияның , алмасуы және термодинамиканың І заңының орындалуын мына схемадан түсінеміз:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тағам адам организмі үшін жанар май есебінде роль атқарады. Түрліше азық түліктер түрліше энергия қорына ие.

 

Азық-түлік	100г азық-түліктегі энергетика-лық құндылық		Азық-түлік	100г азық-түліктегі энергетика-лық құндылық
	ккал	кДж		ккал	кДж
Ет тағамдары:сиыр еті бауыр паштеті майлы шұжық Балық тағамдары: майлы шпрот Сүт тағамдары: қаймақ сүт ірімшік Майлар: ерітілген май күнбағыс майы	230 335 440   360   585 350 375   900 900	962 1402 1841   1506   2448 1464 1569   3766 3766	Нан тағамдары:Ұн Кепкен нан Печенье Макарон Дәнді-дақылдар: Күріш Қарақұмық Манна Сұлы Углеводтар: Қант Шоколад Басқа таамдар: Кепкен жемістер Бұршақ Грек жаңғағы	340 370 420 360   350 330 320 345   410 540   235 310 620	1423 1548 1757 1506   1464 1380 1339 1443   1715 2259   983 1297 2594

 

Организмге түскен тағам ыдырай бастайды. Шамамен 1 литр тұтылған оттегі есебінде кез-келген азық-түлік ыдыраған кезде 20,2 МДж энергия бөлінеді.

Тапсырма: 1-2 кестені пайдалана отыра анықта.

1. Өмір белсенділігі үшін адамға тәулігіне азық-түлікпен қанша энергия қажет? (≈10МДж).
2. Таңғы асыңның энергетикалық құндылығын есепте.
3. Таңғы астан алған энергия мектептегі сабақтың қанша сағатына жеткілікті?
4. Өмір белсенділігін қажетті азық-түлік тізімін жаса.

Қорытынды: адам организмі күнделікті 10МДж энергияға есептелген аспен тамақтануы тиіс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адам организміндегі жылудың берілуі.

 

Энергияны жоғалту	Баланстағы жалпы энергияның үлесі, %
Судың булануы мен тыныс алуғаІшкі органдардың жұмыс істеуіне Қоршаған ортаны жылытуға Теріден судың булануы	131,87 1,55 20,67

 

Тәулік ішіндегі адамның жылулық балансы.

 

Кіріс, кДЖ		Шығыс, кДж
Сіңімді заттар:Белоктар Майлар углеводтар	237 1307 335	Бөлінген жылуБөлінген газдар Дәрет Тыныс алу кезіндегі булану Терлеу Түзетулер	137443 23 181 227 11
Барлығы:	1879	Барлығы:	1859

 

Қорытынды: Биологиялық жүйенің өмір сүру қызметінің процестері термодинамика заңдарына бағынады.

 

 

Сабақтың тақырыбы: Энергияның айналу және сақталу заңын зерттеудегі  Р.Майердің ролі.

І. Ұйымдастыру.

ІІ. Жаңа ақпарат.

Р.Майер адам ағзасындағы құбылыстарды зерттеу кезінде оның назары тропикалық белдеудегі және қалыпты белдеулердегі адамдардың веналық қандарының түстеріндегі айырмашылықтарға түсті де, ағза мен қоршаған орта арасындағы температуралық айырмашылық қанның екі түрінің, яғни артериялық және веналық қандардың түсінің арасындағы айырмашылықпен сандық қатынаста болуға тиісті деген қорытындыға келді. Түстердегі бұл айырмашылық оттегін пайдаланудағы айырмашылықты көрсетеді, немесе ағзада өтіп жатқан жану процесінің өнімділігін көрсетеді. Майердің зерттеулерінің біразы өсімдіктер мен жануарлардағы энергетикалық процестерді анықтауға арналған. Майер тірі ағзалардағы механикалық және жылулық процестердің, жылулық эффектілердің оттегі мен қоректің сіңірілуі нәтижесінде жүретін химиялық процестердің нәтижесі деп есептеді. Ол өсімдік пен күн сәулесінің арасында сандық байланыстың бар екендігі жөнінде алғаш рет айтып, энергияның сақталу заңын фотосинтез процесімен байланыстырды. Энергияның сақталу заңы мен бір түрден екінші түрге айналуын төмендегі кесте арқылы көрсетуге болады:

	Айналулар	Қайда жүзеге асады?
1	Химиялық энергия электр энергиясына	Жүйке жасушалары, ми
2	Дыбыс энергиясы электр энергиясына	Ішкі құлақ
3	Жарық энергиясы химиялық энергияға	Хлоропластар (өсімдіктер)
4	Жарық энергиясы электр энергиясына	Көз торшасы
5	Химиялық энергия механикалық энергияға	Бұлшық ет жасушасы, кірпікшелі эпителий
6	Химиялық энергия жарық энергиясына	Жарық шығару мүшесі
7	Химиялық энергия электр энергиясына	Дәм сезу және иіс сезу мүшесі

 

Термодинамиканың бірінші заңының биология үшін шындығын тірі ағзаны сыртқы ортадан бөліп тастап, олардан бөлінген жылудың мөлшерін есептеп, оны ағзаның ішкі бөлігіндегі биохимиялық реакциялардың жылу эффектісімен салыстыру арқылы дәлелдеуге болады. Осы мақсатта 1780 жылы Лавуазье мен Лаплас теңіз шошқасын калориметрге орналастырып, бөлінген жылу мен көмірқышқыл газын есептеген. Бұдан соң тамақтану өнімдерін тікелей жағу арқылы бөлінген жылуды есептеген. Екі жағдайда да ұқсас нәтиже алынған. /Оқушылардың жинақтаған мәліметтерін тыңдау/.

Сабақтың тақырыбы:     Гальванидің

 «Тірі ағзалардағы биотоктар, биофизика элементтері»

Мақсаты:  Оқушыларды тірі ағзалардағы электр тогын зерттеудегі Гальвани еңбектері туралы білімдерін кеңейту.     Тірі ағзаларда кездесетін физика заңдары жөніндегі білімдерін тереңдету. Өз білімдерін өмірмен байланыстыра білуге тәрбиелеу.

Көрнекіліктер: Жануарлардың электрлік мүшелері, слайдтар

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру

ІІ. Жаңа ақпаратты  өңдеу.

Италья дәрігері Луиджи Гальвани егер басы алынған бақа денесіне электр кернеуін жіберсе, оның аяқтарында жиырылу пайда болатынын байқаған. Сөйтіп ол, бұлшық еттерге электр тогының әсер ететіндігін көрсеткен. Сондықтан оны электрофизиологияның әкесі деп орынды атайды. Гальвани аяқ табаны мен жүйке арасында кернеу айырмашылығы бар екендігін, яғни жануарларда электр тогы болатындығын болжады. Бұлшық еттің жиырылуын ол бақа ұлпасы металға жанасқан кезде пайда болған электр тогының әсерінен екендігін түсіндірді. Гальванидің отандасы Алессандро Вольта жүйке бұлшық ет препараты бұл тәжірибеде сезгіш гальванометрдің қызметін ғана атқаратындығын айтты. Гальвани өзінің жеңілісін мойындамады. Ол бұлшық еттің жиырылуы ешқандай металсыз ақ жануар тогы арқылы ақ жүзеге асатынын дәлелдемекші болды.

Оның ізін басушылардың бірінің осыны дәлелдеуге қолы жетті. Сөйтсе, жүйкені жаралаған бұлшық етке тастағанда электр тогы пайда болады екен. Осылайша, бүлінген бұлшық етпен сау бұлшық ет арасында пайда болатын электр тогы анықталды.(ток повреждения) Кейіннен жүйке мен бұлшық еттер жұмысы электр тогының генерациясынан пайда болатындығы анықталды. Осылайша тірі ағзаларда биотоктардың пайда болатыны анықталды. Қазіргі кезде оны осциллограф деп аталатын прибормен анықтап, зерттейді.

«Электрлендіруді оқудағы биофизика элементтері»

тарауы бойынша тақырыптық есеп жүргізу.

Сабақтың мақсаты: Тарау бойынша материалдың меңгерілуін әр түрлі тапсырма орындату арқылы тексеру, білімдегі олқылықтарды анықтау және оны жою жолдарын іздестіру.

Карточка №1.Нерв клеткаларындағы потенциалдың мәні 60 – тан 75 мВ дейінгі аралықта жатады. Биологиялық мембрана қалыңдығын   100 мм деп есептеп нерв клеткаларындағы электр өрісінің кернеулігін есептеңіздер?

Карточка №2.Электростатикалық душпен емдеу кезінде электр машинасының электродтарына 105В потенциалдар айырмасы беріледі. Бір рет әсер беріп емдеу кезіндегі электродтар аралығы арқылы өтетін зарядты анықтау керек. Ал осы кездегі электр өрісі 1800Дж жұмыс істейді.

Карточка №3.Дәнді дақылдың тұқымын сорттайтын қуаты 2,8 кВт центрифуга кернеуі 110 В желіге қосылған. ПӘК- 98 % центрифуга двитагелінің орамдары арқылы өтетін токтың күшін табыңыздар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Өзара талдауға сұрақтар:

1. Басқа ағашқа қарағанда найзағайдың еменге жиі түсетіні неліктен?
2. Жапырағы көп ағаштарға найзағай түскенде ток оның өзегі арқылы өтіп, ал шайыры бар ағаштың сыртқы қабаты арқылы өтетіні неліктен? Найзағайдың жарып жіберетін әсерін түсіндіріңіздер.
3. Жәндіктер мен өсімдіктердің клеткаларындағы, тканьдеріндағы және мүшелеріндегі жеке бөліктер арасында организмдегі зат алмасу процесімен байланысты биопотенциалдар деп аталатын қандай да бір потенциалдар айырымы пайда болды. Биопотенциалдың шамасы неге тең?
4. Қандай балықтар тірі электростанциялар деп аталады?
5. Электр тогының биологиялық әсері неге байланысты? Адам өміріне қауіпті ток күші неге тең?
6. Электр тогы адам денесінде қандай өзгерістер туғызады?
7. Үзілген жоғары кернеулі өткізгіштің жермен түйіскен жеріне жақын орында тек бір аяқпен тұруға ғана кеңес беріледі. Неліктен?
8. Адам денесінің қандай мүшелері маңайына магнит өрісін туғызады?

ЭЛЕКТРЛІК БАЛЫҚТАР

Ертедегі римдіктер, электрлік скаттар, өзінің қорегін қалай аулайтынын білген. Олар жемдерін қуаламайды, тығылған жерінен атылып шықпайды. Бірақ, скаттардың қасынан өтіп бара жатқан крабтар мен сегізаяқтар болса, олар электр разрядының әсерінен өледі. Скаттар «тірі электростанциялар» болып табылатындығы шындық. Сол кезден-ақ электрлік балықтар разрядын емдік мақсатта қолдану идеясы туды. Б.э.д  30 жыл бұрын-ақ Диаскорд подогра мен созылмалы бас ауруын электрлі жыланбалықпен жанастыру арқылы емдеді. ХІV ғасырдағы орыс қолжазбаларынан бұл емдеу тәсілі орыстарға да белгілі екендігі сипатталған. Онда жанастыру арқылы пайдаланылған емдік балықтар жөнінде баяндалады. Фарадейдің электрлік скатпен жасаған тәжірибесі бойынша бұл балықтың электрлік мүшесі арқылы бөлінген электр тогы химиялық немесе басқа көздерден алынған токпен бірдей екендігін дәлелдейді, бірақ бұл тірі жасуша әрекетінің нәтижесі көптеген балықтардың ерекше электрлік мүшелері, өзінше батареялары үлкен кернеу бөледі. Мысалы, Нілдің электр скаты – 350В, электрофорус жыланбалығы 500В кернеу тудырады. Ал, балықтың өзіне бұл үлкен кернеу ешқандай әсер етпейді. Міне, электризолляция құпиясы қайда жатыр! Ары қарай зерттеулер электрлік мүшелердің жиырылуға қабілетін жоғалтқан бұлшықеттерден тұратынын; бұлшық ет ұлпасы өткізгіш, ал біріктіргіш ұлпа изолятор болатындығын көрсеткен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            

 

 

 

                                            

 

 

 

 

 

 

 

Электрлік балықтар

Сабақтың тақырыбы: Адамның дауыс және есту аппараттары.

Сабақтың мақсаты: Оқушыларға адамның дауыс және есту аппараттарының құрылысын, жұмыс істеу принциптерін физикамен байланыстыра түсіндіру. Осы аппараттарының құрылысы жөнінде биологиядан алған білімдерін тереңдету.

Көрнекіліктер: Суреттер «Адамның дауыс аппараты»,

«Адамның есту аппараты».

Сабақтың жоспары:

• Ұйымдастыру.
• Электрондық оқулық бойынша.

1) Адамның дауыс аппараты өкпеден, дауыс сіңірлері бар өңештен және ауыз, мұрын қуыстарынан тұрады. Дауыс сіңірлері дауыс аппаратының дыбыс шығарушы болып табылады. Қалыпты тыныс алғанда олар бос және олардың арасында ауаның еркін өтуіне қажет кең қуыс қалады. Сөйлескенде дауыс сіңірлері бір-біріне жақындап, олардың ортасында дауыс қуысы деп аталатын жіңішке орын ғана қалады. Тыныс алғанда өкпеге өткен ауа осы қуыс арқылы жүргенде дауыс сіңірлері тербеледі және тербеліс жиілігі қысылмай байланысты өзгереді. Дыбыс қуысындағы пайда болған дыбыс толқындары барынша күрделі, алуан түрлі тондарды шығара алады. Ауыз және мұрын қуыстары резонторлар рөлін атқарады. Осы қуыстың формасы тіл, тістер, еріннің тиісінше қозғалысы мен өзгерте отрырып, біз дыбыс қуысынан шыққан дыбыс толқындарының кейбір тондарын өз қалауынша өзгертіп, қажет дыбысты шығара аламыз.

Дауыс сіңірлері ауыз қуысы мен жұтқыншақтың әр түрлі резонанс арқылы дауысты дыбыстарды шығарғанда барынша күшті тербеледі. Дауыссыз дыбыстарды жұмсақ таңдай, тілдің ұшы және еріннің әр түрлі бөлімдерінде еркін тербеліс болады. Бұл тербелістер өз алдына немесе дауыс сіңірлері шығарған дыбыстар қоспасымен қосыла отырып адам сөздерінің дауыссыз дыбыстарын жасайды. Адамның қалыпты сөйлеуі үшін октаваның 4-6 тоны жеткілікті. Ән айтқанда диапазон кеңірек болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адамның дауыс аппараты

2) Адамның есту аппараты.

Құлақ – ерекше сезімтал мүше. Дауыс жиілігі аумағында (1500Гц) құлақ  Вт/ күші бар дауысты да қабылдай алады. Құлақтың сезімталдығының арқасында өте ақырын дыбысты өте үлкен қашықтықтан ести аламыз. Мысалы, 75 адамнан тұратын симфониялық оркестр өте қатты ойнай отырып, барлығы 60 Вт кернеу шығара алады ол кәдімгі стол электр лампасының кернеуіне тең. Ал, кез-келген тыңдаушы концерт залының қай жерінде отырса да, оның дыбысын ажыратып, сүйсіне тыңдай алады.

Егер дауыс күші 10 Вт/ болса, дыбысты сезіну ауруға әкеліп соғады. Дыбыстың мұндай күші ауырту шегі деп аталады. Адамның есту аппараты  дыбысты өткізу және дыбысты қабылдау бөлімдерінен тұрады. Дыбыс өткізуші бөлім: сыртқы дыбыс жолынан, дауыс жарғағынан және онымен байланысқан  дауыс сүйектерінен құралып, олар ортаңғы құлақта орналасқан.

Ішкі құлақ немесе жарғақты лабиринт дыбыс қабылдаушы аппарат болып табылады. Олар күрделі формадағы сүйекті капсулада орналасқан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адамның дыбыс аппараты

Дауыстың тербелісін қалай көруге болады?

 

Өз дауысыңның тербелісін көру үшін мына құрал жабдықтар қажет:

Қатты қағаз, желім, қалбыр, ұзыншақ келген тік төртбұрышты әйнек.

Қалбырдың қақпағын ашқышпен қиып алып тастаймыз да, қатты қағаздан қалбырдың бетіне дәл келетіндей домалақ қылып қиып аламыз және оны қалбырдың бетіне желіммен жабыстырамыз. Қаңылтырдан жіңішке, ұзыншақ қылып қиямыз да, оның басын үшкір ине тәрізді қылып қиямыз. Бұл қағаздың бетіне басқа ұшынан қайырып жабыстырамыз. Қалбырдың екі жақ қабырғасынан (бүйірінен) кішкене домалақ кесеміз де оған жуандау келген сымды өткіземіз. Екі ұшты біріктіріп қысқыштың астына бастырып қоямыз. Ал әйнекті не істейміз? Ең бірінші май шам жағып, әйнекті күйдіреміз, ол қара түске айналу керек. Кепкеннен кейін, оны ағаштың үстіне қойып, қалбырға жапсырылған ине тәріздіні әйнекке тигізіп қойып, қалбырдың түбінен қатты айғайлаймыз (а-а-а немесе басқа сөзбен айқайлауға болады), сол кезде әлгі әйнекті жақындатқанда, басында айғайламай тұрғанда ол жер ұзын сызықша болып келеді, ал одан кейінгісі ирек – ирек пішінге айналады. Бұл біздің дауысымыздың тербелісі.

 

Тақырыбы: Жануарлар әлеміндегі дауыстар, балықтың биоакустикасы.

 Мақсаты: оқушыларды жануарлардың дыбыс шығару ерекшеліктерімен, балық биоакустикасымен таныстыру. Дыбыс шығару аппараттарының жұмысы жөніндегі білімдерін тереңдету.

Көрнекіліктер: Слайд «Құстардың дауыс аппараттары»

Барысы: Ұйымдастыру

 Жаңа материалмен жұмыс

1) Құстардың дауыс аппараттары. Құстар мен адамның дауыс аппараттары үрлемелі «музыкалық» құралдар типіне жатады, олар дыбыс шыққан ауаның қозғалысы есебінен пайда болады. Әсіресе құстардың дауыс аппараттары ерекше қызықты. Мысалы, канарейканың сайрау қаттылығын адамдікімен салыстыруға болады, бірақ канарейканың массасы адам массасының 0,001 есе кем бөлігін құрайды. Құстарда екі кеңірдек болады: барлық сүтқоректілердікіндей жоғарғы  және төменгі. Дауысты шығарғанда негізгі рольді әртүрлі құстардағы құрылысы әртүрлі және күрделі болып келетін төменгі кеңірдек атқарады. Онда вибратор немесе дыбыс көзі барлық сүтқоректілердегідей біреу емес, екеу немесе төртеу және олар бір-бірімен байланыссыз жұмыс істейді. Құстарда трохеяның төменгі бөлімінде екінші кеңірдектің пайда болуы, трохеяны күшті резонатор ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.

Көптеген құстарда трохея ұлғайып кеткен, ұзыннан және диаметрі жағынан ұлғайып кеткен. Көлемі жағынан әрбірінде байланыссыз дыбыс көзі бар, бронхылары да ұлғайған. Денені қозғай отырып және арнайы бұлшық-еттерін соза отырып, құс бұл резонатордың  күрделі жүйесінің формасын белгілі дәрежеде өзгерте алады және осылайша өз дауысының жоғарлағанын тембрлік  қасиеттерін басқара алады.

Дауыс аппараттарының құрылысының алуан түрлілігінің арқасында құстар шығаратын дыбыстар да алуан түрлі – төменгі басстан (қаз, үйрек, қарға), жоғары тонға дейін (қара торғай туыстастарына жататын әнші құстар).

Құстар дауыстарынан тіпті ультрадыбысты обертондар (50000 Гц дейінгі) да табылған. Кейбір құстар әні толығымен ультрадыбыстан тұрады. Кейбір құстар дыбыс шығару үшін басқа да «музыкалық құралды» пайдаланады: тұмсығы, табаны, қанаты тіпті құйрығын да. Тоқылдақ керемет «барабаншы», ол барабан ретінде жақсы кепкен ағаштың діңін пайдаланады.

Сүтқоректілердің дауыс аппараттары адамдікіне  ұқсас.

Бақалар- өте қатты және әртүрлі дыбыс шығарады. Кейбірінің басының екі жағында орналасқан шар тәрізді дыбыс күшейткіші болады, ол қатты дыбыс шығарғанда ұлғайып, күшті резонатор бола алады.

Насекомдар дыбысы ұшқан кездегі қаннаттарының тербелістері арқылы шығады. Кейбір насекомдарда, мысалы шегірткелерде арнайы дыбыс шығарушы мүше кездеседі – артқы аяқтарында қанаттарының шетіне тиіп, олардың тербелісін туғызытын тісшелер орналасқан.

Балықтардағы биоакустика.

Бертінге дейін су кеңістігі үнсіздік әлем болып есептелді. «Балықтай мылқау» деген мақал кеңінен таралған. Кейінгі кезде бұл мақал толық жоққа шығарылды. Керісінше әртүрлі информацияларды беру және қабылдауда балықтардың акустикалық сигналдары өте жақсы жетілген. Акустикалық байланысқа судың  дыбысты таратудағы қолайлы физикалық жағдайы да жақсы әсер етеді.

Биогидроакустика екінші дүниежүзілік соғыс кезінде пайда болды. Осы кезде-ақ су организмдерінің: балықтар, сүтқоректілер, шаян тәрізділердің жасайтын әртүрлі интенсивті дыбыстары белгілі болды. Кейіннен бұл дыбыстар осы организмдер арасындағы байланыс сигналдары ретінде зерттеле бастады.

Балықтар дауыстарының шығу тегі жөнінен алуан түрлі. Бәрінен бұрын дыбыстар балықтар үйірінің қозғалысы кезінде қаңқаның бөліктерінің қозғалысынан пайда болған үйкелістен, гидродинамикалық шудан пайда болады. Дыбыстардың ұзақтығы мен сипатына байланысты: сәйкес жиіліктісі спектрдің төмен жиіліктегі аумағында жатады. Дыбыстар,сонымен бірге, газ алмасумен де байланысты. Балықтар торсылдақ  пен ішектегі қысымды торсылдақтан ауаны ішекке немесе ішектен ауыз және аналь тесігі арқылы суға жіберіп реттеп отырады. Ауаны тар тесік арқылы итеріп балықтар ысқырған кезде пайда болатындай құбылыс тудырады. Пайда болған дыбыс әлсіз болады. Бұндай дыбыстарды карп, мұртты балық, жыланбалықтардың шығарғанын естігендер бар. Торсылдақ арқылы күшейген дыбыстар жеңіл шапалақ немесе ысқыруды еске салады.Балықтардың шығаратын дыбыс жиілігі диапазоны 20-50 Гц-тен 10-12 кГц аралығында болады.     

Ультрадыбыс

Адамның құлағы кеме гудогы сияқты төмен дыбыстан бастап, бұлбұлдың сайрағаны секілді жоғары дыбыстарға дейін жақсы естиді. Алайда, өкінішке орай, біздер дыбыс атаулының бәрін бірдей ести алмаймыз. Адам баласы еститін ең жоғары дыбыс – масаның ызыңы. Ал, одан жоғары дыбысты (секундына 20 мың тербелістен астам) адам ести алмайды. Ультрадыбыс дегеніміз осы. «Ультра» латын тілінен аударғанда «өте жоғары», «шектен тыс» деген ұғымды білдіреді. Дельфин, жарқанат, сондай – ақ кейбір насекомдар ультрадыбыс шығаруға әрі оны қабылдауға бейімделген.

Ультрадыбыстар тарату немесе қабылдау адамдардың да қолынан келеді. Алайда олар мұны арнайы аспаптар – ультрадыбыс генераторлары мен қабылдағыштарының көмегімен жүзеге асырады.

Осындай аспаптардың бірі – эхолот. Ол шығаратын ультрадыбыс белгілі бір затқа шағылғаннан кейін, бізге ультрадыбыстың жаңғырығы болып кері оралады. Егер ол тез естілсе, онда шағылатын заттың жақын болғаны, ал тым жай естілсе зат өте алыста орналасқан болып шығады. Ультрадыбысты эхолоттардың көмегі арқылы адамдар теңіздің тереңдігін, балық үйірін, су асты рифтерін анықтайды.

Ультрадыбысты шығару және қабылдауды меңгергеннен кейін адамдар оны түрлі зерттеулер үшін ғылым мен техникада кеңінен пайдалана бастады.            Ультрадыбыстың көмегі арқылы тастарды ұнтақтап, металдарды, өте қатты материалдарды бұрғылайды және кеседі, сондай – ақ араласуы қиын сұйықтарды араластырады.

Ультрадыбысты пайдалану аясы жылма – жыл кеңею үстінде. Қазір ультрадыбыс арқылы кір жуып, киім тігуде, дәнекерлеу мен кесудің сапасын тексеруге болады. Ультрадыбыс медицинада да кеңінен пайдаланылады. Ультрадыбыспен массаж, операция жасауға, тісті емдеуге, тіпті сырқат диагнозын анықтауға болады. Осылайша ультрадыбыс адамдардың сенімді көмекшісіне айналды.

 

 

 

Сабақтың тақырыбы: Биолюминесценция — табиғаттағы суық жарық.

Сабақтың мақсаты: Оқушыларды жануарлар дүниесіндегі жарық құбылыстармен таныстыру, құбылыстардың себебін түсіне білуге үйрету.

Көрнекіліктер: Слайдтар: ”Жарық шығарушы балықтар”.

         Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру.
2. Жаңа материалды түсіндіру.

Фотолюминесценция – түскен жарық әсерінен жарқырау.              Хемилюминесценция – денеде жүрген химиялық реакциялардың әсерінен жарқырау.

Әлсіз флюоресценцияны жылқы, ешкінің көзінен бақылауға болады.

Мысық, қасқыр және тағы басқа жануарлардың көзінің жарқырауы флюоресценцияға жатпайды, бұл түскен жарықтың шағылуы.

Хемилюминесценция табиғатта кеңінен таралған.

Биолюминесценцияны кейде, “суық жарық”деп атайды, себебі мұнда жылу өте аз бөлінеді. Кейбір люминесценциялайтын жануарлардың шығыратын жарық күші таң қаларлықтай. Жарқырайтын организмдер ішінде белгілілері — жарқырауық қоңыздар. Олардың кейбіреулері қазіргі кездегі флюоресцентті шамдардың күшіндей жарық күшін туғыза алады.

Жарқырау — әр түрлі денелерде өзінің бөлшектері бойынша әр түрлі болып келетін ферментативті реакцияларға байланысты. Бактериялар мен саңырауқұлақтар оттегі қатысында үздіксіз жарқырайды. Көпшілік жарқырайтын жануарлар олардың люминесцентті мүшелерінің стимуляциясы болғанда ғана жарық береді.

Микроорганизмдер арасында жарық шығаратын бактериялар да бар. Олар әр түрлі жануралар мен өлекселердің бойында паразиттік тіршілік етеді. Өте көп мөлшерде көбейіп, олар жарық тудырады: түнде шіріген ағаш түбірлері, балық өлекселері, кейбір саңырауқұлақтар жарқырайды.

Микроскопиялық зерттеулер түнде жарқырайтын бактериялар болатынын көрсетеді. Кейбір балықтардың жарқырауы да олардағы бактериялардың жарқырауымен байланысты. Басқа жағдайларда жарқырау жануарлардағы ерекше клеткаларға байланысты болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табиғаттағы биолюминесценциялық көріністер.

 

Жарқырау мүшелері әр түрлі. Кейбір медузалар, теңіз жұлдыздарының барлық денесі жарқырайды, ал кейбір шаяндарда телескопқа ұқсаған көздері ғана жарқырайды. Сегізаяқтың жарқырау мүшесі ерекше қызықты. Құрылысы төмендегідей: бесаяқты моллюсканың терісінде кішірек қатты денешіктер болады. Осы денешіктің алдыңғы бөлігі түссіз, мөлдір, көздің қарашығына ұқсас болады, ал артқы үлкен бөлігі қара пигментті клеткадан тұратын қабатпен қапталған. Бұл қабаттың үстінде бірнеше қабат күміс сияқты клеткалар орналасқан, олар моллюскалық жарқырау мүшесінің ортаңғы қабатын құрайды. Олардың астында формасы жағынан күрделі клеткалар (көздің қарашығының жүйке элементтерін еске салатын) орналасқан. Олар осы мүшенің ішкі бетіне төселіп жатыр. Осылар жарықты шығарады.

Осылайша бесаяқты моллюсканың көзінде иілген айна немесе рефлекторға ұқсас құрылғы бар. Рефлектор екі түрлі клеткалардан тұрады: жарық өткізбейтін қара пигментті және олардың алдында жарықты шығаратын күміс сияқты клеткалардан.

Инфрақызыл сәулелерді барлық денелер өткізеді. Ағзаға алғашқы әсері сыртқа жақын жатқан ұлпаларды қыздаруымен байланысты. Ол химиялык әрекетке бастайды, әсіресе арнайы құрамдағы фотоэмульсияларға әсер етеді. Оның көмегімен қараңғыда суретке түсіруге болады. Осы әдісті биологтар жануарлар дүниесін түнде бақылауға белсенді түрде қолданады. Көптеген жағдайда ішкі мүшелер ауырғанда температураның көтерілетіні белгілі. Мысалы, қатерлі ісіктердің температурасы айналасындағы ұлпалардың температурасынан 0,5 – 0,8°C жоғары болатыны, ал бауыр ауруында (гепотит, холецистит) оның температурасы 0,8 – 2°С – қа көтеріледі. Миға қан құйылуы температураның төмендеуіне әкеледі.

Ғалымдар теңіз түбіндегі температураны өлшеу үшін оны құрайтын атомдар мен молекулалардың хаосты жылу тербелісінен пайда болатын шуды пайдалануды ұсынды.

Дененің дыбысты қолдану әдісі акустикалық термография деп аталады. Бұл дыбыстық тербелістердің жиілігі өте үлкен. Бұлар жоғары жиіліктегі ультрадыбыстар. Олардың белсенділігі төмен, бірақ арнайы тіркегіштер (датчиктер) оларды тіркей алады. Осы әдіс арқылы дәрігерлер ісіктердің орнын немесе қабыну ошақтарын дәлірек анықтай алады.

Кейінгі кезде табылған мидың жылулық жауаптарын тіркеу әдістерін термоэнцефаласкопия әдісі деп атады.

Ол адамның басының терісі арқылы жарыққа жауап бергенде пайда болған жылулық белсенділік ошақтарын тіркеуге мүмкіндік береді. Жарықпен нүктелік тітіркендіруге немесе теріні тітіркендіргенде бір бөлігі ғана жауап бермейді, жылу өнімдерін көптеген бөліктері түзеді екен. Бұл —

мидың құрылысының жағдайы жөнінде ақпараттардың көптеген ағынын береді, бұл әр түрлі аурулардың диагностикасында, адамның физиологиясын зерттеуде өте маңызды.

Жылан денесіндегі термолокатордың жұмыс істеу принципін түсіндіру.

 

Ультракүлгін сәулелер тірі ағзаларға аса күшті әсер етеді, ол оларды жұтқан кездегі фотохимиялық реакциялармен байланысты. Ультракүлгін сәулелер ағза ұлпаларында тереңге енбейді, 0,1 – ден 1,0мм ғана енеді, бірақ күрделі биохимиялық реакция тудырады, оның әсерінен адамның терісі қызады (эритема), ол біраздан соң кетеді, бірақ ашық қоңыр пигмент қалдырады (күнге күю).

Ультракүлгін сәулелердің биологиялық әсері оның толқындарының ұзындығына байланысты. Толқын ұзындықтары 400- ден 315мкм болғанда ағзаны шынықтырады, күшейтеді. Ол гигиеналық профилактикалық мақсаттарда қолданылады.

Толқын ұзындықтары 315-280мкм сәулелер (эритемді) емдік мақсатта қолданылады. Толқын ұзындықтары 280 – 300 мкм-ге тең болса, бактерияларды өлтіреді. Бұл сәулелену дезинфекция мақсатында қолданылады.

Рентген сәулелері оның денені жарқырату қабылетіне байланысты табылған. Рентген сәулелерінің ең маңызды қасиеттері зат арқылы өте алуы. Рентген спектірінің ең ұзын толқындары адам көзі қабылдай алатын ең қысқа жарық толқындарынан 20000 есе қысқа.

Дене арқылы өтіп, рентген сәулелерінің біразы жұтылады. Жұтылу дәрежесі заттың тығыздығы мен қалыңдығына байланысты. Рентген сәулелерінің қорғанысының қалындағы 0,016см  қабатынан, алюминийдің қалыңдығы 1,6см қабатынан және қалыңдығы 4,3см су қабатынан өтетіні анықталған. Қалыңдығы 0,4см қорғасын қабаты барлық рентген сәулелері үшін өткізбейтін қабат болып табылады. Рентген сәулелері әр түрлі химиялық өзгерістер, фотоқағаздардың немесе фотопластикалардың қараюын тудырады, бұл кез келген мүшелер мен ұлпалардың фотосуреттін алуға мүмкіндік береді: егер адамның кеуде қуысын сәулелендірсе, ауаға толы өкпе оны аз жұтады, бұлшық – еттер көбірек, ал сүйектер одан көбірек  жұтады. Өткен сәулелер флюоресциялық экранда өкпенің, қабырғалардың және басқа мүшелердің көлеңкелі проекциясын береді. Рентген сәулелері емдік мақсаттарда да пайдаланылады. Сәулеленудің биологиялық әсері клеткаларды, әсіресе тез көбейетіндерінің өмір әрекеттерін жоятындығында. Осыған байланысты рентгенотерапия қатерлі ісіктермен  күресте кеңінен қолданылады. Асқазан және ішек сияқты мүшелерді, жеке бөліктері тығыздығы жағынан айырмашылықтары жоқ мүшелерді де зерттеу әдістері табылған. Ондай жағдайда жұтудағы айырмашылықты қолдан жасайды. Зерттелетін мүшелерге көрші ұлпаларға қарағанда сәулелерді жоғары дәрежеде ұстай алатын зат жібереді.

Рентгенолог мамандығы туралы мәлімет беру (дәрігер).

 

Сабақтың тақырыбы: Гемоглобиннің құрылысын анықтауда спектрлік және рентгендік  сараптаманы қолдану.

Сабақтың мақсаты: Гемоглобиннің құрылысың физикалық әдістермен анықтау жөнінде ұғым беру.

Физикалық заңдылықтардың медицинада қолданылуы жөніндегі ұғымдарын тереңдету.

Көрнекіліктер:    Сурет  ”Гемоглобин спектрі”.

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру.
2. Ақпарат.

Гемоглобиннің атқаратын  қызметі.

Гемоглобин эритроциттердің, яғни оттегіні өкпеден ұлпаларға, ал көмірқышқыл газын ұлпалардан өкпеге тасымылдайтын клеткалардың негізгі компоненті. Бір эритроцитте 280 млн гемоглобин молекуласы бар. Әрбір молекула сутегі атомынан тұрады және темірдің 4 атомы енеді, олардың қызметі өте маңызды. Темірдің әрбір атомы гем-пигментті түзетін атомдардың центрінде орналасқан, пигмент қанға қызыл түс жане оттегімен байланысу қабілетін береді. Гемоглобинді оттегі баллонымен немесе молекуланы өкпемен салыстыруға болады. Төрт тізбектің екеуі бір-біріне жақындай және алыстай алады, сондықтан олардың арасы кейде тартылып, гемоглобин оттегімен байланыста болғанда кейде кеңейеді.

Гемоглобин мен  оттегі  арасындағы реакция кезінде гемоглобин (Нв) оксигенделген гемоглобинге айналады (НвО₂). Бұл реакция гемоглобиннің және оның спектрінің түсінің өзгеруінен көрінеді. Нв-ны тотықсызданған гемоглобин деп, ал НвО₂-ні оксигемоглобин деп атайды. Тотықсызданған гемоглобин концентрленген түрде қою шие түстес болады, оксигемоглобин барлық жағдайда да ашық қызыл түсті.

Вена қанының артерия қанына айналғанда түстің өзгеруі тотықсызданған гемоглобин мен оксигемоглобиннің оптикалық қасиеттерінің айрмашылығына байланысты. Олардың айырмашылығы  спектрлік сараптама бойынша анықталады.

Оксигемоглобиннің жұтылу спектірінде (оттегі қаныққан қанның судағы ертіндісіне сәйкес келетін) екі жұтылу аймағы бар, сары (589-577мкм) және жасыл (556-536мкм).

Тотықсызданған гемоглобиннің спектрі үшін сары жасыл бөлікте бір жұтылу аймағы және одан жіңішкерек бөлікте көкшіл-күлгін аймақта болады. Корбоксогемоглобин үшін (гемоглобиннің иіс газымен СО қосылысы) спектрдің сары-жасыл бөлігінде 2 жұтылу аймағы (579-564 және 548-530мкм) тән.Гемоглобин молекуласын рентген құрылымының сараптама көмегімен зерттеуге болады.Дифракциялық торкөздердің штрихтарының орналасуы спектрлі сызықтардың салыстырмалы белсенділігіне әсер ететіні белгілі.Сол сияқты атом топтарының құрылымдарында дифракциялық  торкөздердің штрихтарын рөлін ойнап, әртүрлі бейнелердің белсенділігіне әсер етеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тірі табиғаттағы интерференциялық көріністер.

Әрбір атомның маңындағы электрондар сәулелерді дифракцияға ұшырауға мәжбүр етеді. Атомдар кейбірінің әсерінен селдіреген сәулелер кей бағыттарда бір-бірін күшейтеді, кейбір жағдайларда интерференция әсерінен бір-бірін толығымен жойып жібереді.

Әртүрлі атомның жазықтықтардан шыққан суреттерінің белсенділігін салыстырып, атомдардың орнын дәл анықтап, кристалдық атомның құрылысы жөнінде анықтама беруге болады.

Гемоглобин кристалдарында және басқа белоктар кристалдарында су көп, олар кепкен кезде барлық тірі ұлпалар сияқты өзінің реттелген тәртіпті құрылымын жоғалтады.

Тапсырма:  Оптикалық құралдар бойынша материалдар жинақтау.

 

 Сабақтың тақырыбы: Медицинадағы оптикалық құралдар.

Сабақтың мақсаты: Оптикалық құралдардың құрылысы мен жұмыс істеу принциптерімен таныстыру.

Көрнекіліктер: Эндоскоп, офтальмоскоп суреттері.

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру .
2. Жаңа материалдарды түсіндіру:

1) Медицинадағы оптикалық құралдар: микроскоп, лупалар, бинокулярлы лупалар.

2)     Офтальмоскоп.

Көзді зерттегенде көз айнасы – офтальмоскоп жиі қолданылады. Бұл прибордың жұмысы көзге түскен сәулелердің торлы қабықшада көрініп, көз ортасында сынып, жарық түскен жақтан қарсы жаққа қарай өтуіне негізделген. Егер жарық көзін сәл қырынан түсіріп жарықты зерттейтін көзге ортасында тесігі бар дөңес сфералық айна арқылы түсірсе, онда торын қабықшадан шағылысқан жарық біразы осы тесік арқылы өтеді де, тесіктің қарсы жағындағы бақылаушының көзі көз алмасының түбін көреді. Жақсы көріну үшін көз түбінен өткен сәуленің жолына жинағыш линза орналыстырады, ол көрінген картинаны ұлғайтып көрсетеді. Жұтқыншақты, трахеяларды, бронхыларды, асқазанды тексеру үшін пайдаланылатын приборлар (эндоскоптар) жарық көзінен және көру трубкасынан (линзалар мен призманың  әр түрлі санынан) тұрады.

Қазіргі кездегі эндоскоптарда талшықты оптика қолданылады. Оларда бірнеше мыңдаған қалыңдығы 10мкм шыны талшықтар қолданылады. Осы прибордың көмегімен ағзалардың жағдайы жөнінде әр түрлі мәліметтер алып, суретке түсіруге, операциялар жасауға болады. Прибор қан тоқтатуға, дәрілік заттар жіберуге, бөтен заттарды жоюға көмектеседі. Эндоскоптардың жаңа түрлерінде көрінетін жарық ультракүлгін сәулелермен толықтырылған. Жаңа пайда болған ісіктер табиғатына байланысты ультракүлгін сәулелер әсерінен әр түрлі сәулелерді өткізеді. Алдымен, кәдімгі жарықпен қарап ауырған өзгерістер бар дене бөлшектерін анықтап, кейін ультракүлгін сәулелер шоғын қосады. Жарқырау спектрі бойынша және оның белсенділігіне қарап денеде зерттелген бөліктің ерекшеліктерін анықтайды.

Анық көрінуді арттыру үшін емделуші ағзасына зиянсыз люминесцентті индикатор енгізіп, ультракүлгін сәулелердің аз күшін пайдалануға болады. Эндоскопты сәулелі терапия әдісімен емдеу үшін де қолдануға болады, онда ісік пайда болған жерді радиактивті препаратпен сәулелендіреді.

Балаларды емдеуде фирондоскопия әдісі енгізілген. Балалардың зерттеу органдарының диаметрінің аздығы (өнеш, ішек, бронхы) жаңа техникалық әдістемелік құрал ашуды қажет етті. Фиброэндоскоптарды пайдалану кішкене пациенттерге диагноз қоюда үлкен жаңалық болды

Мұндай жағдайды болдырмау үшін зерттеу кезінде кристалды дымқыл күйде кішірек шыны капилярларға орналастырады. Сосын монокристалға рентген сәулесінің жіңішке монохроматты бөлігін бағыттайды. Егер кристалл қозғалыссыз болса, оның артында орналасқан фотография пленкасында эллипс бойында орналасқан таңбалар көрінеді. Кристалды белгілі бір дәрежеде айналдырса таңбалар дұрыс тордың бұрыштарыңда пайда болып, кристалдағы молекулалардың  орнын көрсетеді. Рентгеннограмма негізінде кристалдың атомдық құрылымын анықтауға болады. Алынған рентгеннограмманы дифракциялық таңбалар қабаттарымен толтырылған сфераның кесіндісі ретінде қарастыруға болады. Тиісінше есептеулер жүргізіп, белок моделін алуға болады. Сараптаманың бұл әдістері шаш құрылысын, жібек пен жүн талшықтары құрылысын қарастыруға мүмкіндік береді. Инсулин, гемоглобин, ДНК молекулалары құрылысы да осы әдіспен анықталған.

3. Тренинг. Мен таңдаған мамандық.

Сабақтың тақырыбы: Биология мен медицинадағы радиактивті изотоптар.

Сабақтың мақсаты: Оқушыларда радиактивті элементтер және олардың қасиеттері жөнінде алғашқы білімдерін қалыптастыру, радиактивті элементтер қасиеттерін биология мен медицинада қолдану жөнінде түсініктер беру.

Көрнекіліктер: Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінің таблицасы.

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру.
2. Жаңа материал.

Радиактивті элементтер атомдарының қасиеттері, оны биологияда қолдану.

Радиактивті элементтердің атомдары басқа элемент атомдарынан ерекшелігі — олар қоршаған ортаға сәуле бөліп шығарады, сондықтан оларды белгіленген атом деп те атайды.

Осы сәулелерді анықтаудың жоғары дәрежелі сезімтал әдістері арқылы белгілі бір объектіде радиактивті заттардың бар екендігін жеңіл анықтауға болады, олардың қозғалысын, химиялық реакциялардың барысын бақылауға болады.Биологтар үшін бұл әдістің құндылығы сонда, өмір сүріп жатқан ағзаға зиянды әсер етпей зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді.

Биологтар белгіленген атомды қолдану бағыттарын былай бөледі:

1. Жануарлардың миграциалануы және орналасу жолын анықтау.
2. Жануарлар мен өсімдіктердегі зат алмасуды зерттеу, кейбір компоненттердің қозғалысы.
3. Ұлпаларда әртүрлі элементтердің жинақталуы.
4. Биологиялық сұйықтықтарды зерттеу.

 Иондалған сәулелердің биологиялық әсері.

Адамдар және жер бетіндегі барлық тірі организмдер миллиондаған жылдар бойы радиацияның әсеріне ұшырап келеді: ауада болатын ғарыштық сәулелендіру және радиоизотоптар, судағы, топырақтағы, тау жыныстарындағы тұрақты радиация радиациялық фон тудырады. Оның өлшем бірлігі – 1 рад.1 рад – массасы 1 кг болатын сәулелендірілген зат жұтқан  0,01Дж энергия болатын иондалған сәулелендіру дозасы.

Тірі ағзаларға иондалған радиация әсері аз: жылына орташа 0,1 рад. Иондалған сәулелену құрамына α, β, γ сәулелер, нейтрондар енеді. Зат арқылы өткенде олар оның иондалуын тудырады. Бұл кезде кері процесс те жүреді – иондардың бірігуі, яғни рекомбинация.

Әр түрлі сәулелендірудің биологиялық әсері әр түрлі: рентген сәулелеріне қарағанда α-сәулелердің әсері 10 есе күшті, жылулық нейтрондар 5 есе, ал жылдам нейтрондар 10-20 есе күштірек.

Иондалған сәулелер тірі ағзаларға әсер еткенде тірі ағзада болатын су молекуласының, әртүрлі белоктық заттардың иондалуын тудырады. Сол кезде тірі ұлпаларда бос ракидалдар – күшті тотықтырғыштар түзіледі, олар өте улы және өмірлік әрекеттерді өзгертетін кері процестері бар.

Егер адам үнемі сәулелендіру әсерінде болса, ол аз мөлшерде болғанда да (созылмалы) оның ағзасында радиактивті заттар жинақталып, созылмалы сәуле ауруына ұшырайды. Қауіпсіздік техникасы ережесін сақтамағанда врач-рентгенологтарда, радиактивті эелементтерді зерттеушілерде, радий және уран кеніштерінде, радий рудаларында жұмыс істейтін жұмысшыларда созылмалы сәуле ауруы пайда болуы мүмкін. Фосфор, йод, т.б радиактивті элементтердің изотоптары емдік мақсаттарда  қолданылады. Ауыз арқылы бұларды қабылдағанда олар белгілі бір ұлпалар мен мүшелерде жиналып,  айрылғанда өзіне жақын жатқан ұлпаларды сәулелендіреді.

Мысалы, радиактивті фосфор қуысты сүйектердің көмегімен жинақталады. Электрондарды бөліп ажыратқанда кемік заттарды сәулелендіріп, ондағы қан жасушасының бұзылуын ретке келтіреді. Қатерлі ісіктерді емдегенде γ сәулелердің көзі  ретінде радиактивті кобальт қолданылады.

Пікірталас. «Уранның бейбіт өмірдегі пайдасы».

Қорытынды

Сабақтың тақырыбы: Радиотелеметрия.

Сабақтың мақсаты: Адам ағзасындағы өзгерістерді радиоқұралдар арқылы қашықтан бақылау технологиясы жөнінде түсініктер беру.

Көрнекіліктер: Слайдтар, интернеттік материалдар.

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру .
2. Жаңа материалдарды түсіндіру:

Жануарлар немесе адамның физиологиялық жағдайы жөнінде ақпараттарды радиоқұралдарының көмегімен алысқа жіберуге болады, мысалы, электрокардиограмма. Жүрек биопотенциалын күшейткен соң радиоқабылдағышқа беріледі де, олардың жіберілген толқындары тиісінше модульдендіріледі. Осылайша, ғарыштағы ғарышкерлердің  жүрек жұмысының жағдайы, спортсмендердің жаттығулар кезінде физиологиялық жағдайын, өндірістегі жұмысшылардың жағдайы жөніндегі ақпараттарды алуға болады. Жартылай өткізгіштік техникалық жетістіктердің арқасында мөлшері өте кішкентай датчиктер жасалынды.  Оларды әртүрлі мүшелердің ішіне енгізуге, тіпті ағзадағы ұлпаларда орналастыруға болады. Мысалы, жүрек қуысындағы қан қысымын өлшеу үшін кішкентай ғана электроманометрді пайдаланады. Зерттелуші жұтатын пилюля формасындағы эндорадиозонд  асқазан-ішек жолының температурасы, қысымы және ортасының қышқылдығы үзіліссіз зерттеледі. Осындай «радиопилюляның» сигналдары  сыртта орналасқан антенна арқылы қабылданып, құрылымға беріліп, сәйкес мәліметтерге айналдырылады.

Тірі табиғаттағы электромагниттік өрістің рөлі.

Тірі табиғаттағы электромагниттік өрістің рөлі сан алуан: бұл оның ағзалардың тіршілік әрекеттеріне әсері, организмдердің өз денесіндегі электромагниттік жерлер, организмдер арасындағы электромагниттік байланыстардан байқауға болады.

Әр түрлі организмдер электромагнит өрісіне өте сезімтал, әсіресе геомагнитті және геоэлектрлі өрістерге, атмосфераның өрістеріне, күн сәулесінің әсерлеріне. Электромагниттік өрістер әсерінен әртүрлі физиологиялық қызметтер бұзылады – жүрек соғысы, қан қысымы, зат алмасу процестері, эмоциялық жағдайлары өзгереді (сезу, көру, дыбыс сигналдарын қабылдау т.б).

Организмдердің бойындағы және олардың арасындағы электромагниттік өрісті бақылау өте қызықты.  Адам жүрегінің туғызатын электромагниттік тербелісі, омыртқалы жануарлардағы электромагниттік жүйесінің реттелуі ашылып, зерттелген. Осы жүйе жануарлардың жалпылама мінез-құлқын бақылап, оларға жердің магниттік және электр өрістері осы жүйе арқылы әсер ететіні анықталған. Жануарлар дүниесіндегі ультракүлгін, инфрақызыл, ультрадыбыстық сәулелердегі сигналдардың берулері, жануарлар топтарындағы қозғалыстың осы сигналдар арқылы жылдам реттеліп отыратындығы анықталған. Кейбір жағдайларда жануарлар бір-бірін осы сигнализация арқылы тауып алады.(электромагниттік өріс). Бұл ұя салу орнын анықтау, бір-бірін тауып алу, балықтар мен құстардың миграциясы кезінде  маршруттарында қателеспеуін қамтамасыз етеді.

Тапсырма: Радиактивті элементтер тізбесін жасап келу (қосымша әдебиеттер).

 

 

Сабақтың тақырыбы:     Медицинадағы лазерлер.

Сабақтың мақсаты: Оқушыларды лазер сәулесінің медицинада қолданылу мен оның жұмыс істеу принциптерімен таныстыру. Физика мен медицина арасындағы байланыстар жөніндегі ұғымдарын кеңейту.

Көрнекіліктер: Сурет: Офтальмоскоптың құрылысы.

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру .
2. Жаңа материалдарды түсіндіру:

1) Медицинадағы лазерлер.

Лазерлердің медицинада қолданылуы көз хирургиясынан басталды.

Көз ауруларының ең ауыр түрінің бірі – көз алмасының ішкі артқы қабырғасынан торлы қабықшаның бөлінуі. Осыдан 20-30 жылдар бұрын бұл аурудың ақыры бірте-бірте көздің көруінің  бұзылуына әкеп соғатын. Лазер адам шашының жуандылығының 1/50 бөлігіндей нүктеге оңай жиылатын энергияның жоғары тығыздығын қамтамасыз етеді.

Лазер сәулесі биологиялық  ұлпаларға аппараттың механикалық бөлігінің жанасуынсыз-ақ әсер етеді, яғни кесетін құралдар мен электропышақтан айырмашылығы — жанасусыз хирургиялық аппарат болып табылады.

Жұқа темірдің нүктелік сваркасы сияқты, оның көмегімен ажырап кеткен торлы қабықшаны көз алмасының артқы қабырғасына жабыстыруға мүмкіндік туды. Дәрігер-офтальмологтар бұл әдіспен 1970 жылдан — ақ қаруланды. Қазір торлы қабықшаның бөлінуінде лазерді қолдану көптеген мыңдаған адамдардың көруін қамтамасыз етті. Медиктер лазерді көз алмасының түбіне және торлы қабықшаның жағдайын зерттеу үшін де қолданады.

Әдетте, алдымен көз қарашығын кеңейтетін дәрі тамызылады, одан соң дәрігер емделушінің көзіне жарықтың барынша белсенді бөлігін бағыттайды және офтальмоскоп көмегімен бақылау жасайды. Қазіргі кезде ғалым-дәрігерлер жаңа офтальмоскоп ойлап тапты. Онда әр сәтте көздің торлы қабықшасының азғантай ғана бөлігін жарықтандырып, оның бетіне тез жүгіріп өтетін лазер сәулесі қолданылады. Сонымен бірге видеомониторға секундына 25 кадр көрсететін жиіліктегі сурет пайда болады, бұл көздің өзгерістерін қозғалыста зерттеп, мәліметтерді магнитті түрде еске сақтап, жазып отыруға мүмкіндік береді. Бұл кезде көз ұлпасына уақыт бірлігінде кәдімгі офтальмоскопта қолданылатын жарықтан белсенділігі жөнінде 20-30 есе кем жарық әсер етеді. Лазерлерді қолданудың тиімділігі, әсіресе, қан тамырлары көп ұлпаларға оперция жасағанда көрінеді: оларды асқазан-ішек хирургиясында, мүшелерді жалғастырғанда, өт жолына, бауырға операциялар жасағанда, пластикалық операцияларда, тері ісіктерін алуда, пигментті дақтарды жоюда кеңінен қолданылады.

Плазмалық скальпель.

Адамдардың кейбір мүшелерін операция жасау өте қауіпті және күрделі, мысалы — бауыр. Мұнда қан тоқтату мүмкін емес. Мысалы, көк бауырда кішкентай ғана жарақатталу болса-ақ алып тастауға тура келеді. Дәрігерлерді тиімді және қауіпсіз құрал ретінде жоғары температуралы плазманы қолдану қызықтырды, ол балқытып әсер етеді, кептіреді, залалсыздандырады. Плазманың көмегімен хирургиялық кешенде бауырды резекциялайды (бүлінген жер көк жалынмен күйдіріледі) немесе қан ағып жатқан бауыр мен көк бауырдың кесіндісін күйдірілген қабатпен қаптайды. Бұл қабат бірнеше күннен кейін сорылып кетеді (жазылады), оның астында жазылған беті қалады. Хирургияның кешенде лезвие-плазматроннан басқа оның жұмысын реттеуші (стабилизатор), өлшеп-бақылау аппараты, дисплей болады.

Қорытынды: Ой – бөлісу.(Арнайы видеоролик).

Сабақтың тақырыбы: Қоршаған әлемнің материалылығы. Табиғат заңдарының біртұтастығы.

Сабақтың мақсаты: Оқушылардың  тірі және өлі табиғаттың барлық диалектикалық даму заңына бағынатындығы туралы түсініктерін кеңейту.

Айналадағы қоршаған ортаны  тани білуге, сүюге  тәрбиелеу.

Сабақтың барысы:

1. Ұйымдастыру.
2. Жобалар қорғау.

Тірі және өлі табиғат — диалектикалық дамудың  ортақ заңына бағынады. Физика заңдары екеуіне де де қолданылады. Табиғат заңдарының  біртұтастығы жөнінде көзқарас түрғысынан алғанда айналу заңының ерекше рөлі бар. Бұл заңды ең алғаш ашып, теориялық тұрғыда пайымдаған неміс ғалымы Роберт Майер болды (1841ж).Тірі және өлі табиғат әлеміндегі көптеген заңдардың статистикалық мәні бар. Газ қысымы, броундық қозғалыс, денелердің ішкі энергиясының механикалық  және энергияның басқа түрлеріне ауысуы статистикалық заңдылықтарға негізделеді. Бұл зандардылықтардың әсері біртекті құбылыстардың көптеген  қорытындысы ретінде көрінеді. Олардың әрқайсысы белгілі дәрежеде кездейсоқ өтеді. Көптеген кездейсоқ факторлардың әсерінен статистикалық заңдылықтардың байқалуы физика және биологияда мысалдар арқылы түсіндіріледі. (Ыдыс қабырғасына түсетін  газ қысымы — белгілі бір өсімдік және жануар организімінің  орташа сипаттамасы). Статистикалық заңдылықтарда заңның барлық белгілері  бар. Олар әр құбылыстарды және олардың мәнді байланыстарын көрсететіндей мысалдармен оқушылар арасында ой бөлісіп, пікірталас тудыру.

Қорытынды. «Биофизика» курсы бізге не берді? –тақырыбында жоба қорғауға дайындық.

Сабақтың тақырыбы: Биологияға физика не берді?

Сабақтың мақсаты: Оқушыларды табиғатты танудың адамзат білімінің дамуына әсері жөнінде түсінік беру, табиғатты тани білуге тәрбиелеу, кәсіби бағдар беру.

Көрнекіліктер: слайдтар, жобалар.

Сабақтың барысы:

1. Тренинг.
2. Кіріспе. Тірі және өлі табиғаттың толымдылығы жөнінде көптеген мысалдар келтіруге болады. Молекулалардың электронды-микроскопиялық фотографиясы алынды. Барлық құбылыстардың атомдық құрылысы дәлелденді. Жасушаның құрылымдары, бұлшық еттердің көлденең жолақты құрылысы зерттелуде. Ультрадыбыстар — адам ести алатын диапазондағы дыбыстар, оларды жануарлар әлемінің көптеген өкілдері  шығарады  және қабылдайды және локация негізі болып табылады. Сондай-ақ, адам ультрадыбыстарды тіркей алады және оны естілетін диапазонға өзгерте алады, бұл жарқанаттар мен дельфиндерді бақылауға мумкіндік тудырады.

Өсімдіктер мен жануарлар организмін зерттеуге изотопты сараптама әдісі мүмкіндік  тудырады, жапырақтардың көмірқышқыл газын сіңіру жылдамдығы, картоп түптерінде фотосинтез өнімдерінің бөлінісі, өсімдіктердің фосфор тыңайтқыштарын сіңіруі осы әдіс арқылы зерттеледі.

Радиактивті изотоптарды биологияда қолдану — ағзадағы өзгерістердің, жасушаға радиацияның әсерін, өсімдіктер жапырағындағы фотосинтез  механизмін бақылауға мумкіндік тудырды. Ал радиактивті иодты қолдану қалқанша без ауруының диагностикасына мүмкіндік тудырды. Радиактивті изотоптардың көмегімен қан айналымының жылдамдығы анықталды.

Қорытынды. Курс бойынша еркін тақырыпта жоба қорғау.

Үйге тапсырма. Биофизикалық альбомды тапсыру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ҚОСЫМШАЛАР.

Көзге көрінбейтін бөлшек қуаты /ақпарат беру/

 Экологиялық пікірталас.

Атом қуаты о бастан жеке-дара сала ретінде дүниеге келген. Көзге көрінбейтін бөлшектен орасан зор қуат тудыратын ядролық айқас (реакция) процесі адам тарапынан үнемі қадағалап отыруды талап етеді. Есесіне адамзат орасан зор қуатқа ие болып, игілігіне пайдалана алады. Бұған тарихтан ең жарқын мысал – 70-жылдардағы Франция. Бұл елдің экономикасы осы жылдары қатты қарқынмен дамып кеткенімен, оған қуат шамасы ілесе алмады. Тұтас қалалар мен селолар электр қуатынсыз және жылу қуатынсыз қалатын шақ аз болған жоқ. Сонда Франция өз кезі үшін революциялық дерлік қадамға барып, атом қуатын белсенді түрде пайдалана бастады. Осы жылдары елде шұғыл салынған бірнеше атом электрстансасының арқасында Франция тереңдеп бара жатқан қуат дағдарысынан шығып, экономикалық өсуге қадам басты. Бұл электростансаларды салу жөнінде шешім қабылдаған белгілі генерал де Голль әлгі әрекетінің нәтижесінде елдің ерен еріне айналды.

Франция бастан кешкен жағдай әркез басқа елдердің де басында болып тұрады. Статистикалық мәліметтерге қарағанда дүниежүзі бойынша қуат пайдалану алдағы жылдармен салыстырғанда 2-3 есе өсіп отырады. Мұндай проблемаға алда Қазақстан да килігеді. Әзірге кейбір аудандарда белгі беріп отырған энергия тапшылығын Қазақстан көрші Орталық Азия республикаларынан қуат тасымалдау арқылы өтеп отыр. Ал алдағы 15-20 жылда өндіріс өскен кезде бізде де бір кездегі Франциядағыдай электр қуаты доғарылып, тіптен ұзақ уақытқа іркіліс болуы кәдік.

Ел басшылығы әзірге экономикамыздың ту ұстары – мұнай-газ секторының қалқасында елеусіз қалып келе жатқан атом қуаты енді бірер жылда алға шыға алатындығын жақсы түсінеді. Ғалымдардың айтуынша мұнай осы қарқынмен алына берсе, оның қоры 40-50 жылдан соң (оптимистік болжам бойынша) немесе тіптен 20-25 жылдан кейін (пессимистік болжам бойынша) сарқылады.

Ертең кеш болмас үшін үкімет инновациялық саясат талдап жасаған, бұл саясат сонымен бірге технопарктер құрылысын да көздейді. Бұл технопарктердің атом қуаты саласында ірі зерттеулер жүргізілген және жүргізіліп отырған Алматы түбіндегі Алатау поселкесінде және Курчатов қаласында орналасатындығы әсте тегін емес. Атом өнеркәсібі ең арзан өнеркәсіп болып саналады. Оның өзіндік құны отын бағасына онша тәуелді бола бермейді және ең бастысы дұрыс пайдаланған жағдайда экологиялық жағынан неғұрлым таза қуат көзі болып саналады. Көмірмен, мұнай өнімдерімен және газбен жұмыс істейтін электростансалары ауаға, суға және топырақ қабатына зиянды заттарды көп шығарады. Оның үстіне жанармайға шығатын жалпы шығын 50% құраса, атом электростансаларына барлығы 5,9% шығын шығады. Ал жылу және атом стансаларында бір киловатт сағат электр қуатын өндірудің толық құны бірдей, яғни 3-5 цент. Шикізатты да тасымалдау арзанға түседі.

Алайда әрқандай мемлекет қуаттың мұндай түрін өндіруді мойнына ала бермейді. Атом қуаты – ғылымды көп тілейтін өндіріс. Атом қуаты сияқты арзан және тиімді қуат көзін пайдаланғысы келетін ел оны пайдалану бойынша жоғары білікті кадрларға ие болып, реактор жұмысы кезінде орын алатын жағдайларды шешумен айналысатын ғылыми институттарды қаржыландырып отыруы керек. Бұл жағынан алғанда Қазақстан ұтысқа шықты. ҚР-де атом қуаты ғылымының бұл саласы қашаннан айырықша орын алатын Ресей атом энергетикасымен бір жүйеде келген. Бүгінде Қазақстанда мол ғылыми әлеует бар, Ядролық физика институтында ғалымдар тобы жұмыс істейді, Алатау поселкесінде ядролық реактор тұр, Ақтауда Маңғыстау атом қуаты кешені жұмыс істейді.

Уран қоры жағынан Қазақстан әлемде Австралиядан кейін екінші орын алады. Қазақстан уран баяғыдан бері арнаулы қондырғылар көмегімен, аз адаммен және олардың, табиғаттың радиациялық қауіпсіздігін қамтамасыз ете отырып өндіріліп келеді. Бұл іспен дүниежүзіндегі атом электростансаларына уран шикізатын жеткізуде сенімді серіктес ретінде танылған «Қазатомөнеркәсіп» ұлттық компаниясы айналысуда.

Тіптен бұл істе «қоқыс» мәселесі де шешімін тапқан. Көлемі жағынан үш есе аз және алқының тығыздығы Қазақстаннан бес есе көп Франция өз қалдығын өз жеріне сақтап отыр. Шампань провициясында де Ла Манш ортасында көкмайса шөп басқан шағын қырат бар. Қырат бәкене қоршаумен қоршалған, онда не жатқандығын көрсететін жазу ілінген. Қоршаудың аржағында жүзімдіктер көрінеді. Осында өсірілген жеміс-жидектен атақты шампань шараптары жасалады. Мұның өзі радиоактивті қоқыс төгілген жабық орын. Бүгінде қалдықтар Де Лоуб аталатын орынның орталығында жиналуда. Атом қуатын пайдаланудың қазіргі қарқынмен есептегенде бұл сақтау орнында тағы да оншақты жыл радиоактивті қоқыс сақтауға болады. «Қоқыстың» жағдайы арнаулы автоматты жүйелердің көмегімен бақылауда ұсталады. Мұндай технологиялар Қазақстанда да бар.

Атом қуатының болашағы зор. Қазақстанда шикізат та, технология да, қоқыс төгіп сақтайтын жер де жеткілікті. Ал көптеген дамыған елдер солардың біреуі жетіспегендіктен қуат жағынан қысылып отырғандығы өтірік емес. Осы тұрғыдан келгенде атом стансасын салуға бізде алғышарт жеткілікті.

(Мәлімет көзі: «Страна и мир», 12.02.04)

Кестеге материалда келтірілген АЭС салуды «қолдау» және «қарсы» дәлелдерді келтіріңіз. Баспасөз бетіндегі талдама материалдарды пайдалана отырып кестенің мазмұнын толықтырыңыз. Қазақстандағы атом электростансалары құрылысы проблемасына көзқарасыңыз қандай?

Қолдау	Қарсы

Практикалық жұмыс №1.

Тақырыбы: Сынып бөлмесінің ішкі жөндеу жұмыстарын бағалау.

Мақсаты: Оқушылардың  курсты меңгеру барысындағы қызығушылықтарын арттыру, кәсіптік мамандықты меңгеруге бағыттау.

Қызығушылықтарын ояту: шағын пікірталас

1.Сенің мектептегі жұмыс белсенділігіңді не арттырады?

2. Оған оқу кабинеттерінің әсері бар ма ?
3. Ең маңыздысы неде?

Құрал-жабдықтар: Кесте: «сырланған дене беттерінің шағылдыру қабілеттері» және физикалық  анықтамалық.

 

№	Беттің түсі	Шағылдыру белсенділігі, ℅
1	Ақ	80
2	Ашық жасыл	60
3	Ашық көк	30
4	Қою көк	6

 

Тапсырма: мектептегі физик, математика, биология, тарих кабинеттерінің  әрлеу  жұмыстарын бағала.

Жұмыстың маңызы:  әрлеу жұмыстарындағы түстің реңі адамның көру  жүйесіне әсер етеді.

Барысы:

1. Сынып бөлмесін толық сипатта (сырлануы, түсқағаз түрі, пластикалық терезе т.б)
2. Кестені пайдалана отырып, шағылдыру белсенділігін бағала.
3. Төмендегі фактілерді пайдалана отыра бөлменің ішкі әрлеу жұмыстарын бағала.

• кез келген полиметерлік қаптау бұйымдары атмосфераға зиянды зат бөледі.
• Егер бөлме оңтүстікте орналасса, қабырға суық түспен әрленуі тиіс (ашық-сұр, ашық-көк, ашық жасыл)
• Солтүстікке қарай орналасса жылы түстермен (жасыл түспен) сарғыш, алқызыл  түспен әрленулері қажет.
• Сынып бөлмесінің санитарлық нормасын бағалай келе қорытынды жаса.

Практикалық жұмыс №2.

Тақырыбы:  Сынып бөлмесінің  табиғи жарықтануын зерттеу.

Мазмұны: табиғи жарықтанудың көздің көру белсенділігіне әсері бар.

Құрал:       рулетка

Тапсырма: сынып бөлмесінің жарықтану коэффициентін есептеу.

Орындалу тәртібі:

1. Рулетканы пайдаланып терезенің биіктігі мен енін есепте.
2. Толық аудан бетін есепте.
3. Еденнің ауданын өлше.
4. Формула бойынша жарықтануын тап.

S₀— шыныланған терезе ауданы

S- еденнің ауданы

5. Тереңдік коэффициентін есепте.(ТК)
6. Өлшеулерді 3-4 рет жүргізу арқылы (ТК,ЖК) коэффициенттерінің ортақ мәнін табу.
7. Кестені толтыр.

 

Бөлме	Жарықтану коэффициенті	Тереңдеукоэффициенті

 

9. Алған мәліметтерді төмендегі мына санитарлық-гигиеналық нормамен салыстыр.

ЖК= ¼ — 1/6

ТК= ½

Проблемалық сұрақ: бұл параметрлер  не үшін қажет?

1. Қорытынды жаса.

 

Сынақ сұрақтары

1. Көгершіннің жылдамдығы 70км/сағ. Оның бір күндік ұшу уақыты 18 сағатқа созылады. Ол қанша қашықтықты ұшып өтеді?
2. Массасы 217,5 кг штанганы 2,3 м биіктікке  көтерген  спортсменнің 0,2с ішінде  өндірген қуатын есепте.
3. Салмағы 3Н көгершін 100 м биіктікте 20 с ішінде қанша қуат өндіреді?
4. Адам организмінде қандай насостар бар ?
5. Бамбуктің өсу жылдамдығы 0,5мм/мин. Қандай уақытта ол 20м биіктікке жетеді?
6. Неліктен құстардың бату тереңдігі аз?
7. Қаз-үйректер неге теңселе қозғалады?
8. Адам денесіндегі рычагтарды  ата, түсіндір.
9. Барлық жан-жануарлар судан шыққан соң сілкінеді. Қандай физиканың заңдылығы орындалады?
10. Сұлы неге табиғат құбылыстарына төзімді келеді?
11. Неге күшті жел қысты күнге қарағанда ағаштарды қатты зақымдайды?
12. Тасқа соғылған кит неге өліп кетеді?
13. Адам қанының құрамындағы эритроциттер диаметрі 7*10^-6м. Көлемі 1мм³ қанда 5*10⁶ дискі бар. Егер адам денесінде шамамен 5л қан болса, онда қанша  эритроциттің болғаны?
14. Молекула- кинетикалық теория негізінде өсімдік тамырының пайдасын қалай түсіндіруге болады?
15. Неліктен теріден, резинадан, синтетикалық материалдан тігілген киімдер температураны  қалыпты ұстай алмайды?
16. Аязды күндері неге жануарлар бүрісіп ұйықтайды?
17. Жауын жауардың алдында неге қарлығаштар жер бауырлай ұшады?

Шығармашылық  жаттығулар

1. Поршенді итеру арқылы цилиндр ішіндегі ауа көлемін азайтуға болады. Неге?
2. Адам денесінің сыйымдылығы 30см³ шамасында. Осындай сыйымдылықтағы өткізгіш қандай болуы керек?
3. Мидың майлы қабатын жазық конденсатор деп есептеп, оның сыйымдылығын есепте. Егер ауданы 1см², қалыңдығы 2мкм болса.
4. Ауру адамды емдеу мезетінде 10 мин ішінде 1,6*10^-2 Кл заряд адам денесі арқылы өтеді. Ток күшінің орташа мәнін тап.
5. Қалалық айнымалы ток желісіне қосылған адам денесінің ұштарындағы толық кедергі неге тең болар еді? Актив кедергі-1000 Ом,  ал сыйымдылық — 0,001 мк Ф.
6. 220 В ток көзіне қосылған прибормен жұмыс істеген адам организімінің  өндіретін қуатын және ток күшін есепте.
7. Электр желісінде жұмыс жасаудағы қауіпсіздік ережесін құрастыр.
8. Үй жағдайындағы электр приборларының қосылу сызбасын сыз.
9. Төмендегі мәліметтер бойынша есептер құрастыр.

 

№	Мәліметтер
1	Қауіпсіз  дымқыл жерде болатын кернеу	12В
2	Құрғақ жердегі қауіпсіз кернеу	36 В
3	Мидың биопотенциалы	0,01*10-3 В
4	Жүректің биопотенциалы	50*10-3 В
5	Бұлшық еттің  биопотенциалы	50*10-3 В

 

 

1. Төмендегі көріністердің біреуін таңдап, физикалық құбылыстармен байланыстыра баянда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қызықты деректер

Судағы жарық.

Қара теңіз бен Балтық теңіздерінің және Солтүстік теңізінің әр жерінен кешке қарай көгілдір оттардың жарқ-жұрқ етіп сәуле шашқанын көруге болады. Бұл – жарық шығарушы бактериялардың әсерінен болатын құбылыс. Бұл құбылыста жарық шығарушы бактериялардың терең су түбінде жүретін балықтардың басына ұялап, қараңғы су түбінде светофордың қызметін атқарып, балықтардың жемдерін тауып жеуге себін тигізетіндігі анықталды.

Тұздан қорықпайтын бактериялар.

Әдетте, тағамдар бұзылмас үшін тұз себетіні белгілі, бірақ осы тұздың үстінде мекендейтін бактериялар да болатындығы анықталды. Басқұншақ пен Сакс көлдерінен микробиологтар қызғылт түсті тұз тапқан. Бұл микрококк, серратия, галлофил, салинария деп аталатын тұз сүйгіш бактериялардың әсерінен қызыл түске боялған тұз екен. Бұлар тіпті тұздылығы 0,5-1%-тен бастап 20%-ке дейін жеткен тұзды суларда тіршілік етеді. Мұндай бактериялар тұщы суларда кездеспейді.

 

Бактериялар темірді де теседі.

Темір – барлық тірі организмдерге өте қажет, ол табиғатта органикалық және анорганикалық қосылыстар күйінде болады. Темір бактериялары топырақта кездеседі, олар металдарды тотықтырады, топырақтағы күкірт қышқыл тұздарын тотықсыздандырады. Осының нәтижесінде пайда болған күкіртті сутегі труба темірімен әрекеттесіп, күкіртті темір қосылысын түзеді. Бұдан труба қабырғалары бүлініп, тесіледі, я болмаса мүжіледі. Темір бактерияларына галиионелла және невская деген түрлері жатады. 1905 жылы Германияның Дрезден қаласында бүкіл су құбырларының істен шыққаны байқалған. Енді 10 см трубалардың іші түгелдей темірмен бітеліп қалған, бұның бәрі құжынаған темір бактерияларының көптеп жиналуына себепші болып, су, көл, батпақтардың беттерін қоңыр-сарғыш түсті таттар басып кеткен. Бұл құбылыстардың бәрі темір бактерияларының әрекеті екендігі ашылған. Темір бактерияларының клеткалары суда еріген темірдің күрделі қосылыстарын өзіне сіңіреді, ол қосылыс бактерияның денесінде жай заттарға ыдырап темір тотығы (тот) қалады. Трубалар таттанбас үшін оның сыртын түрлі майлармен майлайды.

Сабақты бактерия.

Сабақты бактериялар тұнық суларда, қайырларда, топырақтарда кездеседі. Бір клеткалы денесінде сабаққа ұқсаған өсіндінің сыртын қабық қатпаған, оның ішінде цитоплазмалық мембрана бар. Сабақтардың пішіндері түрліше болады, мысалы, жуан, жіңішке, жуан, ұзын, қысқа және т.б. Мұндай бактерияларға каулобактер, астикакаулистер жатады. Клеткалары көлденеңінен бөліну арқылы көбейеді. Алғаш пайда болған жас клеткада алдымен талшық жетіліп, соңынан сабақ пайда болады. Сабақ басқа затқа орнықты бекіну үшін қажет.

Әдетте бактерияның атын естісек ойымызға аурудың түрлері оралатыны анық. Шынында да олардың ауру туғызатын түрлері аз емес, дегенмен пайдалы жағы басымдау. Бактериялардың тіршілігін жете зерттеудің нәтижесінде пайдалы түрлерін ауыл шаруашылығында, өндірісте пайдалану, ал зиянды түрлеріне қарсы күрес ашып құрту шаралары жүргізіліп отыр. Бактериялардың пайдасы көп, олар:

-табиғаттағы зат айналымына қатысады (органикалық, күрделі заттарды минералдық, жай заттарға айналдырады);

-топырақтың құнарлылығын арттырады (бұршақ тұқымдас өсімдіктердің тамырларында түйнек түзіп, ауадағы бос азотты бойына сіңіріп, оны топырақтағы минералдық азотқа айналдырады);

-түрлі ашыту процестеріне қатысады (сүт қышқылы бактериясы сүт белогы – казеинді ұйытады, май қышқылды бактериялардың әсерінен қант май қышқылына, көмір қышқыл газына және сутегінің молекуласына ыдырайды, сірке қышқылды ашудың нәтижесінде этил спирті сірке қышқылына айналады);

-басқа микроорганизмдер тіршілігін тежейтін ерекше зат – антибиотиктер түзеді (мединицада, ветеринарияда мал шаруашылығында кеңінен қолданылады);

-химиялық препараттарды өндіруге қатысады (май қышқылы, лимон қышқылы, глицерин, ацетон, және бутил спирті өндіріледі);

-сүрлем даярлауға қатысады;

Төменгі сатыдағы өсімдіктердің ішінде жер жүзінде көп таралғандары – балдырлар. Олардың 40 мыңнан астам түрі бар, денесі арнаулы мүшелерге жітелмеген, талломды өсімдіктерге жатады. Бұлардың бір клеткалы, көр клеткалы, колониялы түрлері бар. Балдырлар негізінен су өсімдігі болып саналғанымен дымқыл топырақтарда да, ағаш қабықтарында да, жартастарда да кездеседі. Клеткаларындағы бояғыш заттарына байланысты көк-жасыл, жасыл, қоңыр, қызыл, алтындай сары балдырлар болып жіктеледі.

Радиоктивті сәулелерден қорықпайтын балдырлар.

Ғылымға көк-жасыл балдырлардың 2500-ге жуық түрі белгілі. Бұлар барлық балдырлардың ішіндегі ең көнесі, себебі табылған қазба-қалдықтарға қарағанда олардың протерозой эрасында шыққандығы анықталды. Клеткасында жасыл түсті хлорофилл, қызғылт-сары түсті каротин, көк түсті фикоциан бояуларының ішінде хлорофилл мен фикоциан басымырақ болғандықтан балдырдың түсі көк-жасыл. Құрылысы жағынан бактерияларға жақын, өйткені мұнда да жеке дараланып оқшауланған ядросы, вакуолясы, пластидтері жоқ, көбеюі – жыныссыз және клеткасының сыртында іркілдек кілегейлі зат бөлініп тұрады. Бұлар мұхиттарда, теңіздерде, ыстық қайнарларда тұзды суларда, топырақта, қар үстінде, жер астындағы мұнай қабатында, тас бетінде кездеседі. Бұл клеткалы түріне хроококк, көп клеткалы түріне осциллятория, колониялы түріне носток жатады.

Бұлардың көбі атом бомбасының радиоактивті сәулелерімен зақымданған аралдарды тіршілік етеді, сондықтан бұл балдырларды тіршілікке өте қауіпті радиоактивті сәулелерден қорықпайтын «балдырлар» деп атауға болады. Көк-жасыл балдырлар басқа өсімдіктер өспейтін жерлерде, құз, жартастарда тіршілік етіп, азотсыз және азотты органикалық заттардың қорын жинап, келешекте сапрофиттік және автотрофты тау жынысын бұзушы микроорганизмдердің таралуына жағдай туғызады, сонымен қатар күкіртті сутек тотықтырып, көптеген органикалық қышқылдарды ыдыратады.

Топырақта тіршілік ететін кейбір көк-жасыл балдырлар ауадағы бос күйіндегі азотты бактериялар сияқты бойына сіңіріп, жерді азотпен байытады. Сондықтан да, бұл балдырларды күріш атызындағы суды азотпен байыту мақсатымен басқа тыңайтқыштарға  араластырып, күріш егістігіне қолдануда, соның нәтижесінде күріш өнімі 25%-ке артады. Көк-жасыл балдырлар белокқа өте бай, сондықтан осы күні ғалымдар оларды белок алу мақсатында пайдаланудың жолдарын іздестіруде. Ал Пятигорскіге жақын жерге орналасқан Тамбукан көлінде өсетін көк-жасыл балдырлардан түрлі зиянды бактерияларды жоятын қасиеті бар жаңа препарат «цианофитин» өндіруде.

Космосқа ұшқан балдыр.

Космосқа ұшқан балдыр – хлорелла. Хлорелла жасыл балдырлар тобына жататын дөңгелек пішінді, бір клеткалы балдыр. Табиғатта дымқыл топырақтарда, ағаштардың діндерінде, суда кездеседі. Суда еріген тұз, көмір қышқыл газымен қоректеніп май, белок, қант түзеді. Жарықта оттегін көп бөледі.Әдетте, гүлді өсімдіктер күн энергиясының 7-13%-ін пайдаланса, хлорелла 25-30%-ын пайдаланады. Хлорелла өсімдіктердің ішінен бірінші болып космосқа көтерілді. Ол күн сәулесі мен электр жарығын пайдаланып үздіксіз органикалық заттар түзіп отырады. Радиоактивтік сәулелерге төзімді келеді.Космос сапарында адамды тамақпен, оттегімен қамтамасыз етуде хлорелланың маңызы зор. Құрамында 50% белок6 22% май, 12% қант, 10% минералдық тұздар бар, одан хлореллин деген антибиотик алынады. Құрамында сондай-ақ К, А, В₁, В₂, В₆, В₁₂, Д, С витаминдері бар.

Тамыр — тынымсыз «насос».

Тамыр ылғалды топырақтың өте терең қабатынан сорып алады. Күн аса ысыған кезде жапырақтар суды неғұрлым көп буландырса, тамырдың жұмысы да соғұрлым күшейеді. Суға жету үшін тереңге еніп, таралып, жан-жағына жайылады. Кейде топыраққа ылғал жетіспейді, ал, су өте ыстық болса, тамыры оны сора алмайды.

Жапырақтың суды буландыруы мен тамырдың топырақтан суды сорып алу шамасы ылғи да кең түсуі керек, егер бірінің жұмысы бәсеңдеп кетсе, екіншісінің жұмысы да бәсеңдейді, осы кезде жапырақта түзілетін органикалық заттардың да мөлшері азаяды, жапырақтар мерзімінен бұрын сарғайып түсе бастайды. Мұндай жағдай көбінесе жапырақта кездеседі, себебі жапырақтар суды пайдаланады, ал тамыр насостың қызметін атқарып, суды жеткізіп отырады. Жапырақ пен тамыр жұмысының сәйкес келмей қалуы өнімді төмендетеді. Мұндай жағдайды болдырмас үшін жерді өңдеу жұмысын барлық ережелерге сай жүргізу керек.

Сабақтардың өсу жылдамдығы

Барлық өсімдіктердің ішіндегі ең жылдам өсетіні бамбук. Егер сыртқы орта жағдайы өте қолайлы болса, минутына 0,005 мм, тәулігіне 30 см-дан 1 метрге дейін өсіп отырады. Самшит, кизил ағаштары тәулігіне 1-3 см өседі. Ақ қараған, ақ үйеңкі, шынар, емен жылына 1,5 метрден 2 метрге дейін өседі. Эвкалипт бірінші жылы 3м , 5 жылында 12 м, 35 жылында 200 жылдық еменнің биіктігіне теңеледі. Ол біздің елімізде Кавказ, Қырым, Украина, Молдавияда өсіріледі.

Уақыт пен ауа райын болжайтын жемістер

Батыс Африканың тропиктік ормандарында өсетін гиффония ағашының бұршаққыны қақыраса – ол тұқым себу мерзімі келгендігінің белгісі. Биіктігі 18 м келетін клаоксилон  ағашының жемісі піссе – жаңа жылдың келгендігі.

 

 

Курсты менгертуге әдістемелік қолдау.

Жоғары сыныптарда бейінді оқыту жағдайындағы   тиімді               технологиялар

 

 

Өздігінен даму технологиясы

(М. Монтесорри). Баланы жан-жақты дамыту, дербестікке тәрбиелеу, бала санасында нәрселер әлемі мен ойлау әрекетінің бірігуі. Оқыту баланың дамуына сәйкес табиғи (жасанды емес) болуы керек, сонда бала өзін-өзі дамытады. Монтессори педагогиканың ұраны баланың мұғалімге:

“мынаны менің өзімнің жасауыма көмектесіп жібер” деуіне жету.

Проблемалық оқыту технологиясы

Оқушыны өз бетімен ізденуге үйрету, олардың танымдық және шығармашылық икемділіктерін дамыту:

-оқу материалында баланы қызықтыратындай мәселе туғызу;

-оқушының белсенділігін анықтау;

-оқушы материалды сезім мүшелері арқылы ғана қабылдап қоймайды, білімге деген қажеттілігін қанағаттандыру мақсатында меңгереді;

-оқытудың бала өмірімен, еңбегімен байланыстылығы.

Жеке тұлғаға бағдарланған  технологияда (Хуторской А.В.)

Оқу- тәрбие процесінде балалардың  жеке ерекшеліктерін ескеру, әр білім алушының оқу тапсырмаларын орындауына қолайлы жағдай жасау көзделеді. Аталған технологияның негізгі ұстанымдары төмендегідей:

• жеке тұлғаның өзіндік ерекшелігін ескеру ұстанымы (әрбір шәкіртті өзіндік ерекшеліктері мен қабылдау үмкіндіктеріне сай оқыту);

• білім беру траекториясын таңдау еркіндігі ұстанымы (міндетті білім беру деңгейінен төмен болмауы тиіс);
• оқытудың жағдаяттылығы ұстанымы (құзыреттілікке бағдарланған тапсырмаларды орындауға тілдік жағдай туғызу).

Жеке тұлғаға бағдарланған технология бойынша оқыту мазмұнының

әдістері мен тәсілдерін таңдауға төмендегідей талаптар қойылады:

• қарым-қатынастық әрекет;
• шығармашылық әрекет;
• баланың жеке дамуын қолдау;
• баланың өзіндік және шығармашылық әрекетін дамыту.

Бұл технологияны іске асыру екі жолмен жүзеге асырылады:

1. Сыныпты дифференциациялдау арқылы «жоғары-орташа-төмен» топтарға бөлу және оқу материалын күрделілік деңгейіне байланысты іріктеу;
2. Білім алу траекториясын өзіндік мүмкіндіктеріне ыңғайлау.

Мұны жүзеге асыру оқытудың  ерекше шарттарын қажет  етеді:

әр түрлі мазмұн мен көлемдегі білім нәтижелерін әкелетін әрбір білім алушының жеке білім траекторияларын таңдау.

Жоба қорғау технологиясын  курс бағдарламасын меңгертуде қолдану.

 

Жобалау технологиясының  негізгі  мақсат-міндеттері:

Міндеттері:

• көзделген мақсатқа оқушылардың өз бетімен жетуіне жол көрсету;
• оқушыларды көзделген мақсатқа жету барысында туындайтын ірілі-ұсақты мәселелерді болжай білуге үйрету;
• ақпарат көздерімен жұмыс істеу дағдысын қалыптастыру (қажетті материалдарды іздеу және ақпараттық технологиялық негізде жұмыс істеу);
• оқушылардың зерттеу – ізденушілік қабілеттерін арттырып, өз ортасында алған білімін таныстырып, қорғай білуге талпындыру;

Жұмыс алгоритмі төмендегідей:

Алынған мәліметтерді талдау

Зерттеу

Жоба қорғау

Табысқа жету(жетпеу)

Қызығушылық

Таңдау

Рефлексия

Адекваттық бағалау

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жоспары

Жоба   типін таңдау

• Жобамен жұмыс істеу кезеңдері
• Тақырыптарды таңдау
• Ақпараттарды жинақтау
• Жобаны әзірлеу
• Жобаны қорғау
• Бағалау

 

 

Биофизика курсы барысында  экономикалық бағыттағы ақпараттарға қосымша материалдардан үзінді.

АЛҒАШҚЫ БАНКОМАТ

Қолма-қол ақша беру бойынша алғашқы банкомат 1967 жылғы 27 маусымда Лондонның солтүстігінде (Ұлыбритания) Энфилд ауданында Barclays британ банкінің бөлімшесінде орнатылған. Оны әлемнің 150 елінің ақша белгілері үшін қағаз шығарушы британдық De La Rue компаниясының тапсырысы бойынша жұмыс істеген шотландық Джон Шепард Баррон ойлап тапқан. Пластик карталары қырық жыл бұрын болмаған және ақша алу үшін алдын ала банктен алу қажет арнайы ваучерлер қолданылған. Бірнеше жыл өткен соң басқа шотландық – Джим Гудфеллоу – банктік есепшоттрға заңсыз қол жеткізуден қорғау үшін құпия ПИН-кодты пайдалануды ойлап тапқан болатын. Ал магниттік жолағы бар бірінші пластик карталары АҚШ-да пайда болған.

УОЛТ ДИСНЕЙ  (1901ж. туған – 1966ж. дүние салған)

Атақты американ суретшісі, режиссер, продюссер, өзін әлемдік даңққа бөлеген толықметражды мультфильмдердің тұтас сериясын жасаушы. Көркемөнер докторы, 29 рет «Оскар» сыйлығын алған және АҚШ-тың жоғары азаматтық үкіметтік «Азаттық медалін» иеленген. «Уолт Дисней компани» консорциумын құрушы және әлемдегі бірінші «Дисней ленд» орасан зор балаларға арналған сауық бағын құрушы. Мың миллиондық байлықтың иесі.

Өмір бойы Дисней өнімді еңбек етті. Ол он төрт тілде жеті жүзге жуық мультфильм түсірген. Ақша Диснейді тек өзінің шығармашылығын қаржыландыру үшін қажет болғандықтан ғана қызықтырған болатын.

Дисней өмір бойы шығармашылық ләззат алу күйінен қатты қамығу күйіне ауысып отырған. Отызыншы жылдары ол шығармашылық белсенділігінің ұшар шыңына жетті, бірақ көп уақыт бойы Дисней маниакалды депрессиядан зардап шеккен. Ол түні бойы жиі жұмыс істеген, түсірілімдердің жартысына жуық уақытын тура студияда түнеп өткізген.

Дисней жетістігінің түбірі – оның ерік күшінде, керемет өжеттілігі мен алған бетінен қайтпайтын қайсарлығында болып табылады. Ол тіпті жеңілістен басқа шара қалмағанда да берілмейтін. Ол өзінің идеяларына қатты сеніп, ақылды шешім қабылдай білген. Дисней басқалардың пікіріне сенбеуді ертеден-ақ үйреніп, егер компания басшылығына оның жобалары ұнаса, оларды жүзеге асырудың қажеттілігі бар-жоқтығын байыппен салмақтаушы едім деп пәлсапа соғатын. Егер оның идеяларын бірден табалдырықтан аттамас бұрын қабылдамай тастаса, Уолт бірден өзінің ермегінен бірдеңе шығатынын біліп, іске кірісетін. Диснейдің билігі сарапшылар пікіріне қарсы жүруге мүмкіндік беретін оның орасан зор өзіне деген құрметімен байланысты еді. Оның туындылары ұдайы жетістік әкеле берген жоқ, бірақ жетістік келсе, оның күші зор болатын. Сарапшылар Диснейге «Аппақ қардай қыз», «Пиноккио», «Қиялды» түсірмеуге кеңес берген, Диснейленд туралы ойдан бас тартуды сұраған. Уолт олардың кеңестерін елемегендіктен, оның қыңырлығының нәтижесінде Дисней империясы пайда болды. Болашақты кең ауқымда көру оның замандастарының көпшілігінде жоқ қасиет еді.

Дисней алыпқа арбалудан зардап шегетін прометейлік тұлға түріне жататын. Бұл қасиеттер оған кез-келген мүмкіндікті асқан қайсарлықпен пайдалануға мүмкіндік берді. Болашақ үшін Дисней қолында барды салып тастауға даяр еді, ол мүмкіндік болса, жаңа айрықша нәрсе жасай бергенді ұнатушы еді. Бұл ретте, туындыларына ақшаны қайдан табудыкөп ойланбайтын. Осы мінез ерекшеліктерінің арқасында Дисней мультипликация шедеврлері мен сол дәуірдің анағұрлым бағалы фильмдерін жасады. Бұл да көп жылдар көлемінде студияны банкроттық шегінде ұстады. Осы кезде фирма есепшоттары бойынша есептесе алмаған бір жарым жыл да өтпейтін. Диснейді кассалық фильмдер қызықтырмайтын, ол өзінің картиналарының табысқа жетеріне сенімді болды. Сондықтан, оның бір таспасы зор табысқа жетіп, екіншісі жеңіліс тауып жатады. Диснейдің өмірі мен жұмысы американ сырғанағына ұқсас болып кететін; ол жеңістік шыңына тек көптеген айлар бойы шығармашылық шыңырауына құлдилап құлау үшін ұшып шығатын. Самғау мен құлдилауға толы өмір 1920 жылы он тоғыз жасар Уолт өзінің сүйікті ісінің баспалдағымен көтеріліп келе жатқан тұсында басталып, 1954 жылға дейін Диснейленд ашылғанша созылды. Диснейдің шабыттан, серпілістен тұратын кезеңдері қатаң тоқырауға алмасып жатушы еді, осылайша тұйық шеңбер айнала береді. «Дисней студияларының» жетістіктері мен жеңілістері кейде ләззат, кейде қамығудан тұратын. Бірақ, көрегендігі бар Диснейдің өзі дағдарыстың шығармашылық белсенділіктің қозғаушы күші екендігін ылғи айтып жүретін.

Дисней жетістігінің сыры өзі берген сұхбатының барысында айтылған ескертуінде өте зәрлі түрде сипатталған: «Ойлау түрінің ерекшелігі, біздің пікіріміз бен тәжірибеміз бізді басқалардан айрықшалайды. Істеген ісіміздің бәріне біз өз психологиялық көзқарасымызды дамытқанбыз. Біз әлі жанымыздың сыбызғысын қалай тартуды білмейтін сияқтымыз» (Томас. 1994, 278 бет)

Эйнштейннің тапсырмасы

Эйнштейн бұл тапсырманы өткен ғасырда ойлап тапқан және Жер тұрғындарының 98%-ы оны ОЙЫНДА шеше алмайды деген пікірде болған. Сіз әлемнің ең ақылды адамдарының 2%-ына жатасыз ба?

1. Әрқайсысы түрлі-түсті болып келетін 5 үй бар.
2. Әр үйде әртүрлі ұлттан бір адамнан тұрады.
3. Әр тұрғын белгілі бір сусын ішеді, белгілі бір темекі түрін шегеді және белгілі бір жануарды ұстайды.
4. 5 адамның ешқайсысы басқалармен бірдей сусын ішпейді, бірдей темекі түрін шекпейді және бірдей жануарды ұстамайды.

Сұрақ: балық кімге тиесілі?

Көмексөз:

Ағылшындық қызыл үйде тұрады

Шведтік ит ұстайды

Даттық шай ішеді

Жасыл үй ақ үйдің сол жағында тұр (бұл үйлер қатар тұр деп есептеңіз — әйтпесе тапсырманың екі шешімі болады. –Сайт жетекшісінің ескертуі).

Жасыл үйдің тұрғыны кофе ішеді

Pall Mall  шегетін адам құс ұстайды

Ортаңғы үйдің тұрғыны сүт ішеді

Сары үйдің тұрғыны Dunhill шегеді

Норвегиялық бірінші үйде тұрады

Marlboro шегетін адам мысық ұстайтынымен қатар тұрады

Ат ұстайтын адам Dunhill шегетінмен қатар тұрады

Winfield темекісін тартатын адам сыра ішеді

Норвегиялық көгілдір үйдің жанында тұрады

Неміс Rothmans шегеді

Marlboro шегетін адам су ішетін адаммен көрші тұрады

ЖАУАП: Балық иесі – неміс.

 

Портфолионың әр түрлі үлгілерін пайдалану арқылы

оқушы  жұмысын бағалау .

 

Портфолионың мақсаты мен мәні:  Портфолио оқу, шығармашылық, әлеуметтік және басқа да іс-әрекет түрлері кезінде оқушының өзі жасаған өнім бойынша білім беру нәтижелерін  бағалау түрі болып табылады. Сөйтіп, портфолио практикаға бағыттап оқытудың мақсатына, міндетіне, идеологиясына сәйкес келеді. Портфолио оқушының өз білім нәтижелерін жоспарлауына және өз бетімен бағалауына айтарлықтай мән береді.

Дәстүрлі портфолио оқушының білім алу нәтижесін көрсетуді мақсат ететін жұмыстар жиынтығы, жинағы болып табылады. Шын мәнінде бағалаудың дәстүрлі нысандарына (тест, емтихан) балама тәсіл ретінде қолданылатын портфолио негізгі екі міндетті шешуге мүмкіндік береді:

а) оқушының білім алу үрдісінде жеткен жеке жетістігін басқа оқушылардың жетістіктерімен тура салыстырмай-ақ қадағалау;

ә) оқушының білім алу жетістіктерін бағалап, бақылаудың тестілік және басқа да дәстүрлі нысандарының нәтижесін толықтыру (ауыстыру). Бұл жағдайда портфолионың қорытынды құжаты аттестатқа, тест нәтижесі туралы куәлікке парапар (немесе олармен қатар) қарастырылады.

Портфолионы қолданудың әр түрлі міндеттеріне сәйкес оны бағалау жүйесі құрылады. Беталыстың бірі – педагогтардың, ата-ананың, бірге оқитын оқушылардың біріге бағалауын қамититын қалыптан тыс (сараптамалық) бағалау. Екіншісі – жалпы қабылданған оқу көрсеткіштерімен, мысалы, мәселелерді шешу, қатынастық және ойлау дағдылары, ақпараттық-компьютерлік сауаттылық, т.б. негізгі оқу дағдыларымен (біліктіліктерімен) сәйкестендірілген бағалау өлшемдерін қалыптау және стандарттау.

Портфолио бағалаудың қазіргі заманғы тиімді нысаны болып қана қоймай, сонымен бірге мынадай маңызды педагогикалық міндеттерді шешуге мүмкіндік береді:

• оқушылардың оқуға қызығушылығын қолдап, ынталандыру;
• оларды өз бетінше әрекет етуге және белсенділікке ынталандырып, оқу және өз бетінше оқу мүмкіндіктерін кеңейту;
• оқушылардың рефлексиялық және бағалау (өзін-өзі бағалау) әрекет дағдыларын дамыту;
• оқу білігін қалыптастыру – мақсат қою, өз оқу әрекетін жоспарлап ұйымдастыру;
• мектеп оқушыларының білім алуын даралауға (жеке тұлғаға бұруға) қолқабыс ету;
• табысты әлеуметтендіру үшін қосымша алғышарттар мен мүмкіндіктер туғызу.

Жоғарғы сыныптардағы портфолио.

Қазақстан мектептерінде өткізілген тәжірибе жұмыстарының нәтижелері портфолиомен жұмысты 10-11 сыныптарда да жалғастыру қажет екендігін көрсетті. Жоғары (бейінді) сынып оқушысының портфолиосын құрудың қажеттілігі мынадай жағдайларға байланысты:

• Портфолио 10-11 сынып оқушысын бейімдеу тәселдері мен нәтижелерін мүмкіндігінше толық көрсетуге мүмкіндік береді, яғни онда бейінді оқыту барысында оқылған пәндер мен курстар, практикалар, ғылыми-зерттеу әрекеті, т.б. туралы ақпараттар бар.
• Портфолио, жеке білім алу белсенділігі нәтижелерін көрсете отырып, жеке оқу жоспарын мектеп ішінде және басқа да білім беру ұйымдарында жүзеге асыру кезінде оқыту нәтижелерін дәлірек қадағалау және бағалау үшін ыңғайлы.

Толық орта мектеп түлегінің портфолиосының базалық құрылымы.

 

Олимпиадалар

№	Атауы	Пән	Деңгейі	Нәтижесі	Мерзімі

 

Байқаулар

 

№	Атауы	Білім саласы	Деңгейі	Нәтижесі	Мерзімі

 

Қосымша білім беру, жоғары оқу орнына дейін дайындау жүйесінде және басқа да білім беру мекемелерінде жеткен жетістітері

 

№	Атауы	Оқу ортасы	Білім беру ұйымы	Нәтижесі	Мерзімі

 

Практикалар, жобалау және шығармашылық жұмыстар

 

	Атауы	Іс-әрекет мазмұны	Білім беру ұйымы	Нәтижесі	Мерзімі

Портфолионы тиімді енгізу үшін мыналар қажет:

 

1. Мектеп бітірушінің портфолиосының шынайылығын, оның толтырылуы мен бағалау нәтижелерінің ашықтығын қамтамасыз ететін, тетіктер дайындау. Әр түрлі білім беру ұйымдары үшін бірегей критерийлер негізі мен жобалау, шығармашылық, зерттеушілік іс-әрекетін, әлеуметтік белсенділігін, көшбасшылық қабілетін және коммникативтік дағдыларын бағалау тәсілдерін құру.
2. Портфолиомен жұмыс жасауды бақылап, үйлестіріп отыратын және оны бағалау көрсеткіштері мен критерийлерін дайындауға жауапты құрылымдар мен қызметті ұйымдастыру.
3. Қосымша білім беру, жоғары оқу орнына дейін дайындау мекемелерін қоса алғанда, білім беру үрдісінің барлық қатысушыларының өзара біріге әрекет етуін жүзеге асыру.

Бейінді сыныптағы  сабақтың тиімділігін талдау

(Н.П. Капустин бойынша)

Бейінді сынып  – балалардың қызығушылығына, жеке тұлғалық сұранысына, қажеттілігіне және мүмкіндіктеріне бағдарланған, әр бала өз орнын таба білетіндей, жеке тұлға ретінде өз мүмкіндіктерін анықтау жолындағы мұқтаждықтарын қанағаттандыра алардай мәдени-тәрбиелік орта құру арқылы оларға бейімделетін білім беру мекемесі. Бейімдеу мектебінде саралап және даралап оқытудың әр түрлі нысандары қолданылады, педагогикалық көмек және түзеу сыныптары құрылады, балалардың дене тұлғасы мен психологиялық денсаулығының мониторингі жүзеге асырылады, оқушылардың мектепке көңілі толғандығының индексі анықталады (Е.В. Бондаревская).

Бұл жерде критерийлер – оқу (тәрбие) үрдісінің және оның нәтижелерінің жалпы бағасын беретін жалпылама ұғымдар; дидактикалық, тәрбиелік мақсаттар мен бала интеллектісінің дамуын іске асыруды қамтамасыз ететіндей мөлшер, деңгей.

1. Әр оқушының бүкіл сабақ барысындағы белсенді ойлау әрекеті (үй тапсырмасын тексеру, жаңа материалды тыңдау, білімді бекітуге қатысу, өзіндік жұмыс орындау).
2. Оқушының өз әрекетіне және өзгенің әрекетіне эмоциялық қатыстылығын қамтамасыз ету. Сабақ үстінде оқушы өз жетістіктері мен сәтсіздіктерін түйсіне білсе, бұл ынталандыру орталықтарын (Л.С. Выготский) және мінез-құлықты өз бетінше реттеу орталықтарын оятуға мүмкіндік береді.
3. Оқушының сабақтағы танымдық іс-әрекетін ынталандыру. Оқушыны ойлау әрекетіне итермелейтін негізгі шартты себептер оның өз мүмкіндіктерін жүзеге асыруы мен даралануы болып табылады. Бұл «себептерді» А.В. Перовский зерттеген және олар көптеген тәжірибелік мектептерде сабақ әдістемесін құруға негіз етіп алынған. Дамыту әдісінің құрамына «әлеуметтік өзара әрекет» бөлегі кіреді, яғни, әр оқушы үшін өз білім, біліктерін практикалық әрекетте көрсете білу және ол үшін мақтау есту мүмкіндігі туындайды.
4. Бүкіл сабақ барысында оқушылардың рефлексиясы мен өзін-өзі бақылауын қамтамасыз ету.
5. Сабақ барысында өз бетінше жұмыс істеу және шығармашылық тапсырманың болуы. Шығармашылық жұмыстан айырмашылығы, өз бетінше жұмыс істеу кезінде білімді бекіту репродуктивті немесе вариативтік деңгейде, яғни, оларды үлгі бойынша немесе ұқсас жағдаятта қолдану кезінде жүреді. Шығармашылық тапсырмалар болса, білімді өзгерген жағдаятта қолдануды талап етеді. Бейімдеу мектебінде сабақ үстінде тапсырманы орындап болған соң, бірден міндетті түрде өз бетінше тексеру және өзара бірін-бірі тексеру қосылады.
6. Білімді толық меңгеру деңгейін бағалау. Сабақ үстінде барлық оқушының баға алуы – ең оңтайлы нұсқа. Бейімдеу мектебінде сабақ нақ осылай ұйымдастырылады. Оқушылар сабақтың әр сатысы бойынша және бүкіл сабақ бойынша баға алады. Сабақта «2» деген баға қойылмайды және, егер оқушы кездейсоқ алып қалдым немесе қанағаттанарлық емес деп есептессе, кез келген басқа баға да журналға қойылмайды.
7. Сабақ мақсаттарына қол жеткізу. Сабақтың басты мақсаты – дамыту әдісінің көмегімен баланың интеллектуалдық ой-санасын дамыту.

Қолданылған  әдебиеттер тізімі:

1. Безденежных Е.А. Тірі табиғаттағы және медицинадағы физика. –Киев: Радяньска мектебі, 1976.
2. Воронцова З. Таңғажайып өсімдік- Бейнелеу өнері, 1976
3. Воронцова З., Семенцов-Ошевский А. Бейнелеу өнері,1981
4. Галактионов С., Юрин В. Гальванометрлі ботаниктер. М.: Білім. 1979.
5. Грегг Дж. Мектепте және үйде көзбен көру тәжірибелері,1970
6. Дарвин Ч. Жаратылыстану таңдауы жолымен түрлердің пайда болуы. М.. Просвещение, 1987
7. Дре Ф. Экология М.. Атомиздат, 1976.
8. Енохович А.С. Физика және техника бойынша анықтамалық.
9. Жайтапова А.Ә., Шамина Г.А.. Әдіскер қызметінің мазмұны білім беруді жаңарту тұрғысынан, 2007 жыл
10. Жерарден Л. Бионика. М.: Мир, 1971.
11. Кац Ц.Б.  Биофизика на уроках физики.   М.:Просвещение,1988
12. Ливенский Н.М.. Физика курсы М. Высшая школа 1978
13. Литинецкий И.Б. Бионика М. Прсвещение 1976.
14. Балалар энциклопедиясы. Физика. Том 1,2. М. Аванта 2002
15. «Intel – болашаққа оқыту» құралы.
16. Жалпы физика энциклопедиясы.
17. Мусабеков О. Қолданбалы физика есептері, 1995 жыл.
18. Медициналық және биологиялық физика.
19. Рысқұлова С.Т. Экология және радиация.,2000 жыл.