Физика в профессиях

I. Вступительное слово учителя

Учитель. Уважаемые старшеклассники! Скоро вы заканчиваете изучать школьный курс физики и математики.Вы уже определились,кем вы станете в будущем. И  сегодня данное мероприятие-это урок-отчет об использовании законов физики в выбранных вами профессиях. Чтобы стать квалифицированным специалистом, надо настойчиво учиться,постигая секреты профессионального мастерства. И тогда признание обязательно придет,а вы станете конкурентноспособными на рынке труда.

Ученица:

Задумайтесь нанесколько мгновений Зачем на свете физика нужна? Зачем мы учим эту дисциплину? Понадобится ль в будущем она? Сидим,зубрим закон Кулона И Резерфорд приходит нам во сне. Мы засыпаем с мыслью о Ренгене, А просыпаемся с давлением в воде. За все те годы, что мы проучились Запомнилось нам только лишь одно, Что физика наука о природе- Иного мы не знаем ничего.

           (Ляшенко  Алина, ученица 10 кл.)

Учитель. Чтобы ответить на поставленные вопросы, ребята из 11 х классов создали проектно-методический кейс будущих профессий.Итак,начнём.

II.Выступления учеников каждой группы  с защитой своих мини-проектов:

а) Физика в профессии врача(приложение 1)

б) Физика в профессии строителя (приложение2)

в) Физика в профессии железнодорожника(приложение3)

г) Математика в профессиях (приложение 4)

Дефиле моделей «Пирамидка» (демонстрация костюмов  физического и математического направления)

д) Физика и математика в искусстве(приложение5)

( Выступление учеников 10а кл. «Музей восковых фигур») (приложение 6)

III. Группы готовят коллажи о важности своей профессии

IV.Выступления экспертов в разных профессияхс анализом и пожеланиямив выборе будущей профессии.

Приложение 1

Физика в профессии врача.

Слайд №1

Медицинская физика – это наука о системе, которая состоит из физических приборов и излучений, лечебно-диагностических аппаратов и технологий.

Цель медицинской физики – изучение этих систем профилактики и диагностики заболеваний, а также лечение больных с помощью методов и средств физики, математики и техники. Природа заболеваний и механизм выздоровления во многих случаях имеют биофизическое объяснение.

Медицинские физики непосредственно участвуют в лечебно-диагностическом процессе, совмещая физико-медицинские знания, разделяя с врачом ответственность за пациента.

Слайд №2.

Физика в медицине играет огромную роль. Её принято называть также биофизикой, а еще лучше биомедицинской физикой.

№3

Все основные законы физики легко применимы к живому. Механика переходит в биомеханику (сокращение мышц), движение крови по сосудам (гемодинамика), генерация и проведение электричества в живых клетках, (кардиомиоцитах и нейронах)..

Зная законы физики, можно понять, как происходят многие процессы в живом организме, а именно в организме человека.

Также физика в медицине играет роль как основа методов диагностики. Многие явления физические применяют для диагностики и выявления тех или иных заболеваний.

№4

Велика также роль квантовой физики, оптики, фотометрии.

№5

Такие методы как спектрометрия, флюориметрия, хемолюминометрия, ЯМР, ЭПР  широко используются и в научных лабораториях.. изучая свойства, хим. реакции происходящих в живых системах.

Физика даёт возможность понять детали процессов в организме, разработать аппаратуру для диагностики, исследований и лечения.

№6

Применение лазеров, ультразвуков, оптических приборов. Магнитотерапия, электролечение, светолечение. Измерение артериального давления — основано на разной «шумности» протекания крови через свободную и пережатую артерию. А рентгеновские исследования? А уж магнитно-ядерный резонанс — сканирование тела — полная физика.

№7

Развитие медицины и физики всегда были тесно переплетены между собой. Еще в глубокой древности медицина использовала в лечебных целях физические факторы, такие как тепло, холод, звук, свет, различные механические воздействия (Гиппократ, Авиценна и др.).

№8

Первым медицинским физиком был Леонардо да Винчи (пять столетий назад), который проводил исследования механики передвижения человеческого тела. Наиболее плодотворно медицина и физика стали взаимодействовать с конца XVIII – начала XIX вв., когда были открыты электричество и электромагнитные волны, т. е. с наступлением эры электричества.

№9

Назовем несколько имен великих ученых, сделавших важнейшие открытия в разные эпохи.

Конец XIX – середина ХХ вв. связаны с открытием рентгеновских лучей, радиоактивности, теорий строения атома, электромагнитных излучений. Эти открытия связаны с именами В. К. Рентгена, А. Беккереля,

М. Складовской-Кюри, Д. Томсона, М. Планка, Н. Бора, А. Эйнштейна, Э. Резерфорда

№10

Медицинская физика по-настоящему стала утверждаться как самостоятельная наука и профессия только во второй половине ХХ в. – с наступлением атомной эры. В медицине стали широко применяться радиодиагностические гамма-аппараты, электронные и протоновые ускорители, радиодиагностические гамма-камеры, рентгеновские компьютерные томографы и другие, гипертермия и магнитотерапия, лазерные, ультразвуковые и другие медико-физические технологии и приборы. Медицинская физика имеет много разделов и названий: медицинская радиационная физика, клиническая физика, онкологическая физика, терапевтическая и диагностическая физика.

№11

Самым важным событием в области медицинского обследования можно считать создание компьютерных томографов, которые расширили исследования практически всех органов и систем человеческого организма. ОКТ были установлены в клиниках всего мира, и большое количество физиков, инженеров и врачей работало в области совершенствования техники и методов доведения ее практически до пределов возможного. Развитие радионуклидной диагностики представляет собой сочетание методов радиофармацевтики и физических методов регистрации ионизирующих излучений. Позитронная эмиссионная томография-визуализация была изобретена в 1951 г. и опубликована в работе Л. Ренна.

Приложение2

Физика в профессии строителя.

Слайд №2

       Мы уверены, что у каждого из присутствующих имеется дом. Будь то частный дом, либо квартира. В разное время года свой дом защищает нас от разных климатических воздействий: жары, дождей, холода и т.д. Многие считают это чем-то обыденным и само собой разумеющимся свойством дома или квартиры, но далеко не многие задумываются или интересуются как же строители, каким способом они создают такой комфорт?!

Слайд №3

Строительная физика — совокупность научных дисциплин, рассматривающих физические явления и процессы, связанные со строительством и эксплуатацией зданий и сооружений, и разрабатывающих методы соответствующих инженерных расчётов. Основными и наиболее развитыми разделами Строительной физики являются строительная теплотехника, строительная акустика, строительная светотехника. Получают развитие и др. разделы. Становление Строительной физики как науки относится к началу 20в. До этого времени вопросы Строительной физики обычно решались инженерами и архитекторами на основе практического опыта.

Слайд № 4

Перспективы дальнейшего развития Строительной физики связаны с использованием новых средств и методов научных исследований. Так, например, структурно -механические характеристики материалов и их влажностное состояние в конструкции зданий изучаются с помощью ультразвука, лазерного излучения, гамма-лучей, с применением радиоактивных изотопов и т.д.

Слайд № 5

Методы строительной физики основаны на анализе физических процессов, происходящих в ограждениях и в окружающей их среде. Для них используют лабораторные и натурные исследования этих процессов с использованием математических методов физического моделирования.

Слайд № 6

На каждое строительное сооружение действуют многочисленные силы, например, силы сжатия и растяжения. Эти силы нагружают строительное сооружение. Поэтому их называют нагрузками. Нагрузки происходят за счет самого сооружения и могут быть обусловлены внешними воздействиями. Различают постоянные и временныенагрузки

Слайд № 7

Наружные ограждающие конструкции зданий должны удовлетворять следующим теплотехническим требованиям: обладать достаточными теплозащитными свойствами, чтобы не допускать излишних потерь тепла в холодное время года и перегрева помещений летом в условиях жаркого климата; температура внутренней поверхности ограждения не должна опускаться ниже определенного уровня, чтобы исключить конденсацию пара на ней и одностороннее охлаждение тела человека от излучения тепла на эту поверхность; обладать воздухопроницаемостью, не превосходящей допускаемого предела, выше которого чрезмерный воздухообмен снижает теплозащитные свойства ограждений, приводит к дискомфорту помещений и излишнимтеплопотерям; сохранять нормальный влажностный режим в процессе эксплуатации здания, что особенно важно, поскольку увлажнение ограждения снижает его теплозащитные свойства и долговечность.

Слайд №8

Естественное освещение можно обеспечить через окна в наружных стенах, через световые фонари и свето — прозрачные покрытия, а также использовать  в строительстве фонтанов.

Слайд №9

Экологический дом – это качественное, долговечное, доступное индивидуальное жильё. Использование натуральных, природных материалов позволяет создать благоприятный для здоровья микроклимат дома.

Кроме того, доступность материала выгодно влияет на стоимость строительства. При соблюдении технологий и высоком качестве работ, срок эксплуатации дома очень велик. Процесс строительства не требует излишних трудозатрат.

Слайд №10

Наша   команда надеется, что маленькая презентация, созданная нами, вам очень понравилась. Мы желаем вам взять маленький урок с презентации и в дальнейшем, если вы захотите связать свою жизнь с профессией «Строителя», то обращайтесь к нам.                                                 

Мы вас проконсультируем.

Приложение3

Физика в профессии  железнодорожника.

Слайд №1

Летом мы много путешествовали, используя, в том числе и железнодорожный транспорт. Большое количество людей отдает ему предпочтение, он используется для грузоперевозок, для транспортировки различного оборудования и техники.

Слайд №2

Сегодня невозможно представить себе жизнь современного человека без  быстрой и надёжной связи между людьми, живущими в разных городах и странах. Иногда можно спокойно дожидаться новостей, неторопливо путешествуя в почтовой карете, но бывают обстоятельства, например во время войны, когда связь должна быть молниеносной, ведь во время боевых действий, как известно, “промедление смерти подобно”.

Слайд №3

В настоящее время широко используются электрические железные дороги. И здесь без знаний физики не обойтись.  Электрические железные дороги получают электрическую энергию от энергосистем, объединяющих в себе несколько электростанций. Электрическая энергия от генераторов электростанций передается через электрические подстанции, линии   электропередачи различного напряжения и тяговые подстанции. На последних , электрическая энергия преобразуется к виду (по роду тока и напряжения) используемому в локомотивах, и по тяговой сети передается к ним. Здесь работают законы электростатики, электродинамики, электромагнетизма.

Слайд №4

 Надежность работы электрифицированных дорог зависит от надежности работы системы электроснабжения. Поэтому вопросы надежности и экономичности работы системы электроснабжения существенно влияют на надежность и экономичность всей электрической железной дороги в целом.

Слайд №6

 Обмен служебной информацией и командами управления между локомотивом и хвостовым вагоном по цифровому радиоканалу диапазона 160 Мгц /мегагерц/ осуществляется посредством спутниковой связи.

Слайд №7

Мы живем в век новых информационных технологий, информация обновляется очень быстро и надо успевать идти в ногу со временем. Настоящим открытием явилась физика полупроводников ,в т.ч. и на железнодорожном транспорте.Пожалуй, самым удивительным является изобретение гетероструктур. Оно принадлежит Российскому академику Жоресу Ивановичу АЛФЁРОВУ.

Жорес Алфёров

Благодаря его открытиям появилась возможность развития телекоммуникаций и информации на железной дороге.

Эффективность работы железных дорог опирается на внедрение новых принципов и методов управления с применением современных информационных технологий и создание единого инфокоммуникационного пространства отрасли.

Для этого необходимо строительство единой магистральной цифровой сети связи. Общая протяжённость волоконно-оптических линий связи составляет более 52 тыс. км.

Слайд №8

Целью проекта является внедрение перспективных технологий во все сферы деятельности федерального железнодорожного транспорта.

Слайд №9

На магистральную цифровую сеть связи накладывается глобальная сеть передачи данных, и на её основе осуществляется введение телекоммуникационных технологий. Это позволяет управлять подвижным составом на больших перегонах из создаваемых центров диспетчерского управления перевозками. Наиболее эффективными являются автоматизированные системы учёта и управления вагонным, локомотивным, контейнерным парками, управления пассажирскими перевозками, оформление и ведения перевозочных документов.

Слайд №10       

Знания электроники электротехники позволяют профессионально использовать приборы управления различными системами.

Приложение 4

Математика в профессиях.

 Слайд №2

Математик-высокоинтеллектуальная профессия. Её обладатель с помощью средств вычислительной техники и программного обеспечения разрабатывает технологию решения задач по обработке информации,составляет схемы её ввода,выбирает язык программирования для описания алгоритмов. Готовые программы проходят процедуру проверки. Если программа работает, он осуществляет её сопровождение и разрабатывает инструкции по её применению.

Слайд № 3

Программистами называют категорию людей, которые занимаются разработкой алгоритмов и программ на основе математических моделей.Их можно разделить на три категории :

1) Прикладные программисты-занимаются разработкой конкретных программ, необходимых для работы организации.

2) Системные программисты-разрабатывают программы для операционных систем размещения баз данных.

3) Веб-программисты работают  с глобальными сетями, т.е. интернет, пишут веб-интерфейсы баз данных, создают веб-страницы.

Программист должен владеть терпением и сдержанностью, быстро адаптироваться и все время изучать новое.

Слайд №4

Специалист в области экономики, эксперт по экономическим вопросам.

Слайд№5

Современный офис-менеджер – настоящий хозяин офиса. В егополе зрения все процессы,связанные с функционированием организации. В зависимости от величины компании, и принятых там моделей управления и деловодства, обязанности офис-менеджера могут быть разными. В большинстве случаев именно офис-менеджер регистрирует корреспонденцию, распределяет документацию по отделам, ведет учет звонков и обращений, следит за поставками работникам офиса всего необходимого, встречает посетителей, организует совещания и брифинги.

Слайд№6

Продавец-консультант. Должность  продавца-консультанта подразумевает работу на два фронта. С одной стороны это советчик, человек к которому потребитель может обратиться за помощью в информации о необходимом товаре,  с другой-это сотрудник фирмы, заинтересованный в повышении её материального благосостояния. И его задача продать товар или услугу любым известным способом. Этого можно добиться если правильно представить товар, рассказать о фирме-производителе,отметить особенности товара, акцентировать внимание на достоинствах и мягко скрыть недостатки, рассказать о скидках и действующих акциях.

Слайд №7

Инженер связи обеспечивает нам доступ к услугам связи. В сфере компетенции профессионалов радиотехники и телекоммуникаций, лежит все, без чего мы не представляем жизнь современного предприятия: подключения к интернету,  создания локальных сетей, наладка телефонной и мобильной связи, установка спутниковых антенн и др.

Сегодня сфера ИТ-технологий и телекоммуникаций – одна из быстрорастущих и прибыльных, и спрос на инженеров связи стремительно растет.

Слайд№8

Предпринимательская деятельность, была и остается привлекательной для  молодежи, поскольку ассоциируется с экономической свободой, возможностью самостоятельно принимать деловые решения, достичь личного успеха и материального благосостояния. Однако на предпринимателя нельзя выучиться в вузе, и нет такой специальности  « успешный бизнесмен ». Предприниматель добивается успеха собственным трудом.

Слайд№9

Специалист в области бухгалтерии. В настоящее время профессия является очень важной. Бухгалтер необходим в различных организациях. Люди этой профессии должны любить цифры,с ними им придется встречаться  ежедневно,а ошибка может оказаться роковой. Необходима высокая концентрация внимания, скрупулёзность и старание. Люди этой профессии должны быть, прежде всего ,ответственными и организованными.

Слайд №10

Математическая модель — это упрощенный вариант действительности, используемый для изучения ее ключевых свойств.

Математика изучает моделирование. Ученицы нашей школы в этом преуспели и сейчас продемонстрируют  свои успехи в действии. (Дефиле «Пирамидка»)

Приложение5

Физика и искусство

Слайд №1

Великая поэзия нашего века – это наука с удивительным расцветом своих открытий. Э. Золя

Слайд №2

Физика и искусство… Кажется, они не совместимы. Однако это не так, и сегодня мы попытаемся это доказать. Представители искусства, порой и сами этого не зная, используют для своих творений физические закономерности. А физики… они любят и ценят искусство, которое пробуждает их творческую мысль, вдохновляет и тем самым помогает постигать тайны природы.

А. Эйнштейн в минуты отдыха играл на скрипке; Д. Ландау любил читать стихотворения Лермонтова и Байрона; М. Планк и В. Гейзенберг были отличными пианистами; создатель первого в мире ядерного реактора И.В. Курчатов часто посещал симфонические концерты и за три дня до смерти слушал «Реквием» Моцарта в консерватории, виднейший русский писатель XIX в. А.И.Герцен окончил физико-математический факультет Московского университета и специализировался в области астрономии.

Слайд №3

Физика и живопись

Науку и искусство объединяют стремления к познанию и к творчеству. Последнее означает создание новой информации, реализуемое практически, а не путем логического рассуждения.

• Сложность структуры цвета, разнообразие цветов и их оттенков;

• Оптика;
• Физика и реставрационная техника.

Слайд №4

Первым понял «устройство» радуги И.Ньютон, он показал, что «солнечный зайчик» состоит из различных цветов.

Позднее физик и талантливый музыкант Томас Юнг покажет, что различия в цвете объясняются различными длинами волн. Юнг является одним из авторов современной теории цветов наряду с Г.Гельмгольцем и Дж.Максвеллом. Приоритет же в создании трехкомпонентной теории цветов (красный, синий, зеленый – основные) принадлежит М.В.Ломоносову, хотя гениальную догадку высказывал и знаменитый архитектор эпохи Возрождения Леон Батиста Альберти.

Слайд №5Оптика

Одним из важнейших факторов в живописи является «Оптика»: линейная перспектива (геометрическая оптика), эффекты воздушной перспективы (дифракция и диффузное рассеяние света в воздухе), цвет (дисперсия, физиологическое восприятие, смешение, дополнительные цвета). Полезно заглянуть и в учебники живописи. Там раскрыто значение таких характеристик света, как сила света, освещенность, угол падения лучей.

Различные ощущения света и цвета можно описать при изучении глаза, рассмотреть физическую основу оптических иллюзий, самой распространенной из которых является радуга.

Физика и реставрационная техника

Методы: рентгенографии, фотографирования в ИК-лучах, спектрографии и микрохимического анализа, макрофотографии – съёмка на довольно большом расстоянии через сильно увеличивающий объектив позволяет выявить «почерк» художника, т.е. движение кисти, манеру наложения красок.

Слайд №6