Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Кемеровский областной медицинский колледж» Анжеро-Судженский филиал Замечено, что в одних помещениях дышится легко и самочувствие хорошее, а в других – нет. Почему так происходит? Как создать благоприятный микроклимат в помещениях? ОЦЕНКА МАССЫ ВОЗДУХА В КЛАССНОМ ПОМЕЩЕНИИ user Автор: преподаватель физики Н.К.Дровалева Методическая разработка Анжеро-Судженск 2014 Департамент охраны здоровья населения Кемеровской области Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Кемеровский областной медицинский колледж» Анжеро-Судженский филиал Методическая разработка лабораторной работы Дисциплина: физика Раздел 2. Молекулярная физика. Термодинамик Для специальности 060501 «Сестринское дело» Занятие № 5 Оценка массы воздуха в классном помещении Составлен преподавателем: Н.К.Дровалева Анжеро-Судженск 2014 Содержание . Введение Цели, тип занятия, вид занятия, оснащение занятия, литература Структура занятия, ход занятия Конспект занятия Приложения Инструкция по охране труда Материал для постановки названия темы, цели, оборудование Материал для актуализации знаний Общий план выполнения и оформления лабораторной работы Образец оформления студентами лабораторной работы Материал для исследовательской деятельности Рефлексия Технологическая карта деятельности студентов Рубрикатор оценивания деятельности студентов Шкала оценок образовательных достижений Сводная ведомость оценки за урок Введение Воздух - это неотъемлемая часть в жизни каждого человека, один из источников жизни. Гиппократ, отец медицины, называл воздух «пастбищем жизни». Без еды человек может прожить несколько недель, без воды — несколько дней, то без воздуха мы погибаем через несколько минут. Важно, каким воздухом мы дышим, потому что это оказывает влияние на нашу работоспособность, самочувствие, настроение. Когда мы хотим сказать, что без чего-то совершенно не можем обойтись, то говорим: «Нужен как воздух…». Но на самом деле нам необходим не сам воздух, а содержащийся в нем кислород. Большинство помещений представляют собой замкнутое пространство, и постепенно концентрация кислорода в них снижается. Изменение химического состава воздуха помещения вызвано прежде всего дыханием. Во время пребывания обучающихся в классных помещениях уменьшается количество кислорода, увеличивается количество углекислого газа (от 0,03 до 1,84%), водяных паров, положительных ионов, количество бактерий, повышается температура, запыленность, в нем появляются органические примеси, аммиак, сероводород. О качестве воздуха в помещениях принято судить по содержанию в нем углекислого газа. Установлено, что человек чувствует себя комфортно, если оно не превышает 0,1 %. В классных помещениях углекислого газа в 23 раза больше, чем под открытым небом. Скопление вредных газов происходит преимущественно в верхней части помещения. При высоте помещения 3,5 м на одного обучающегося приходится около 4,4 кубических метров воздуха. За 45 минут через легкие ребенка 10-12 лет проходит 12,5 кубических метров воздуха. Необходимая троекратная смена объема воздуха в классе достигается благодаря естественной и искусственной вентиляции, а также проветриванию. Таким образом, чтобы в помещениях воздух был качественным, необходимы достаточный его объем и правильная вентиляция. Студенты проводят в помещениях колледжа около 70% своего времени, поэтому гигиеническое содержание комнаты, как состояние окружающей среды, имеет огромное значение для их здоровья. Необходимо знать, по каким параметрам оценивается как окружающая атмосфера, так и воздух в жилых и производственных помещениях. Задача каждого преподавателя и обучающегося не только в том, чтобы ознакомиться с санитарногигиеническими требованиями к классной комнате, но и сделать условия учебного помещения оптимальными для их деятельности, уметь регулировать микроклимат закрытых помещений. Факторы внешней среды классной комнаты должны оказывать только благоприятные воздействия на организм обучающихся и преподавателей. Итак, проблема чистого воздуха очень актуальна. Для сохранения здоровья и работоспособности мы должны заботиться о чистоте воздуха в классной комнате. Работа может стать стартовой для многолетнего исследования экологического состояния помещений в нашем колледже. На лабораторной работе студентам предлагается разбиться на команды по четыре-пять человек, в результате чего формируются команды по цвету темперамента, условно называемые научно-исследовательскими лабораториями. Каждая команда снабжается должностными обязанностями членов команды (заведующий лабораторией, теоретик-аналитик, инженер экспериментатор, оценивания инженер-расчётчик), деятельности сотрудников технологической картой лаборатории, для рубрикатором оценивания деятельности сотрудников по выполнению лабораторной работы и исследования, рекомендациями по составлению отчёта-анализа, необходимой литературой, доступом к интернету. Распределив партнёрские роли, каждый студент выполняет должностные обязанности и вносит свою лепту в общее дело как полноправный член команды и настоящий партнёр. Творческие отчёты команд, представляемые в форме презентаций, подтверждают, что при выполнении заданий у студентов формируются общие компетенции. Студенты проявляют способность организовать собственную деятельность и работать в команде, в партнерстве, осуществлять поиск информации, необходимой для выполнения задачи, использовать информационно – коммуникативные технологии, принимать решения и нести за них ответственность. Молодых специалистов, обладающих такими деловыми качествами, хотят видеть современные руководители на производстве. Лабораторные работы, выполненные студентами ранее, носили репродуктивный характер, при их выполнении студенты пользовались подробными инструкциями, в которых указаны тема и цель работы, список приборов и материалов, используемых при выполнении работы; порядок выполнения работы, таблицы. Характер данной работы частично-поисковый, исследовательский. Для ее выполнения студентам не даются подробные инструкции, не задан порядок выполнения необходимых действий, они самостоятельно должны измерить массу воздуха в классном помещении, выбрав измерительные приборы, инструменты, проделав необходимые измерения и вычисления, оформить работу и сделать вывод, провести исследования и выступить с отчетом. План занятия Тема: «Оценка массы воздуха в классном помещении» Цели урока: Обучающая: - формировать практические навыки исследовательского характера; - применять полученные знания и умения в практической деятельности и для решения задач; - расширить кругозор обучающихся. Студент должен уметь: - работать с приборами и материалами; производить измерения; - выделять главное, делать выводы; - сотрудничать с членами коллектива в процессе совместного выполнения заданий; уважительно относиться к мнению оппонента с обоснованием высказываемой позиции; - самостоятельно приобретать знания; применять знания в повседневной жизни. Развивающая: - развивать логическое, творческое мышление, деловую активность будущих специалистов; - развивать умения по планированию и проведению измерений, самостоятельному выбору оборудования, измерительных приборов. Воспитательная: - развивать познавательную самостоятельность студентов; - воспитывать дисциплинированность, аккуратность, совершенствовать умения коллективно работать, управлять работой группы. Освоение общих компетенций: ОК 1. Понимать сущность и значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями. ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий. ОК 12. Организовывать рабочее место с соблюдением требований охраны труда, производственной санитарии, инфекционной противопожарной безопасности. Тип занятия: формирование умений и навыков, углубление знаний Вид занятия: лабораторная работа Методы обучения: - объяснительно-иллюстративный; - частично – поисковый; - исследовательский; - проблемный метод; - самопроверка; - взаимопроверка. Формы организации урока: - индивидуальная; - фронтальная; - групповая; - самостоятельная работа. Междисциплинарные связи: - химия (химический состав атмосферного воздуха); и - математика (нахождение площади прямоугольника и объема прямоугольного параллелепипеда); - биология (о комнатных растениях, фотосинтез). Оснащение занятия: доска; памятки-инструкции по выполнению лабораторной работы и по охране труда; раздаточный материал; оборудование к лабораторной работе; справочный материал; компьютеры; презентация Литература 1. Мякишев, Г.Я. Физика. 10 класс. [Текст ]: учебник для общеобразовательных учреждений / Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский. – 21-е изд. – М.: Просвещение, 2012. – 366 с.: ил. 2. Рымкевич, А.П.Физика.Задачник.10-11класс. [Текст]: пособие для общеобразовательных учреждений / А.П.Рымкевич. – 15-изд. – М.: Дрофа, 2011. – 188 с.: ил. Интернет-ресурсы 1. http://www. rg. ru / [Электронный ресурс] - Википедия. Свободная энциклопедия. 2. http://www.school.edu.ru. [Электронный ресурс] - СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях». – URL. 3. http://www.researcher.ru. [Электронный ресурс] - Методика оценки санитарно- гигиенического состояния школьного помещения. – URL. Структура занятия 1. Организационный момент 2. Инструкция по охране труда 3. Постановка целей и задач занятия 4. Мотивация 5. Актуализация знаний: «Уравнение состояния идеального газа» 6. Инструктаж к самостоятельной работе студентов 7. Самостоятельная работа студентов; 8. Подведение итогов занятия 9. Домашнее задание Ход занятия № Элементы занятия, учебные вопросы (мин) п/п 1. Формы и методы обучения Организационный момент 2 1.1.Приветствие студентов 1.2.Проверка отсутствующих 1.3.Освещение плана занятия 2. Инструктаж по охране труда 2 Приложение 1 Объяснительноиллюстративный метод. Фронтальная работа. 3. Постановка целей и задач занятия 2 Приложение 2 4. Мотивация Групповая работа 2 Сообщение студентки о актуальности темы занятия 5. Актуализация знаний по теме: «Уравнение состояния идеального 5 Фронтальный опрос газа» Проблемный Приложение 3 6. Инструктаж к самостоятельной работе метод 8 студентов Индивидуальная работа Приложение 1 - изучение инструкции и ее прием 7. Самостоятельная работа студентов - 60 выполнение лабораторной работы Работа в малых группах. Приложение 4-7 Индивидуальная работа. Частичнопоисковый метод. 8. Подведение итогов 2 Приложение 8-11 Рефлексия. Самопроверка. Взаимопроверка. 9. Домашнее задание 2 2. №505 стр.69, исследовательская работа: «Оценка микроклимата жилой комнаты» Физкультминутка 5 Конспект занятия Тема: «Оценка массы воздуха в классном помещении» 1. Организационный момент 1.1. Приветствие студентов 1.2. Проверка отсутствующих 1.3. Освещение плана занятия 2. Инструктаж по охране труда - общие требования безопасности. Приложение1 3. Постановка целей и задач занятия: Сегодня на уроке мы будем в роли исследователей. Звено разбито на команды по четыре-пять человек по цвету темперамента. Каждая команда снабжается должностными обязанностями членов команды (заведующий лабораторией, теоретик-аналитик, инженер - экспериментатор, инженер-расчётчик), технологической картой для оценивания деятельности сотрудников лаборатории, рубрикатором оценивания деятельности сотрудников по выполнению лабораторной работы и исследования, рекомендациями по составлению отчётаанализа, необходимой литературой, доступом к интернету. Чтобы узнать тему, над которой мы будем работать, каждая команда получает задания (Приложение 2). Студенты сами формулируют тему и цель занятия 4. Мотивация Сообщение студентки о актуальности темы занятия – влияние воздуха на состояние здоровья человека. 5. Актуализация знаний по теме: «Уравнение состояния идеального газа» Для того, чтобы начать выполнять лабораторную работу, каждый член команды заполняет таблицу (Приложение 3). Проверка осуществляется командами: 1-3, 2-1, 3-2, а также с помощью компьютера (правильно заполненная таблица проектируется на экран). 6. Инструктаж к самостоятельной работе студентов Особенности данной лабораторной работы: 1. Характер данной работы частично-поисковый, исследовательский. Для ее выполнения Вам не даются подробные инструкции, не задан порядок выполнения необходимых действий, Вы самостоятельно должны измерить массу воздуха в классном помещении, выбрав измерительные приборы, инструменты, проделав необходимые измерения и вычисления, оформить работу и сделать вывод, провести исследования и выступить с отчетом. 2. Инструктаж по охране труда- требования безопасности перед началом работы, во время проведения работы, в аварийных случаях и после окончания работы (Приложение 1). 7. Самостоятельная работа студентов – выполнение лабораторной работы, творческий отчёт (Приложение 4-7). 8. Подведение итогов Студенты заполняют «бланк» рефлексии (приложение 8). Во время заполнения студентами «бланка» рефлексии преподавателем выставляются оценки. Учитывается выполнение лабораторной работы и исследовательских заданий, оформление и вывод, рекомендации, творческие отчеты, соблюдение правил охраны труда. 9. Домашнее задание Решить задачу №505 стр.69; оценить микроклимат Вашей жилой комнаты, составить отчет. Примечание: физкультминутка проводится через 25 минут от начала каждого часа пары. Спасибо за внимание и активную работу на занятии!!! Приложение 1 Инструкция по охране труда для студентов при выполнении лабораторных работ по молекулярной физике 1. Общие требования безопасности. 1.1. К проведению лабораторных работ по физике допускаются студенты, прошедшие инструктаж по охране труда. 1.2. Студенты должны соблюдать правила поведения, установленные режимы труда и отдыха. 1.3. При проведении лабораторных работ по физике возможно воздействие на студентов, следующих опасных и вредных производственных факторов: порезы рук при небрежном обращении с приборами из стекла. 1.4. О каждом несчастном случае пострадавший или очевидец несчастного случая обязан немедленно сообщить преподавателю. При неисправности оборудования, приспособлений и инструмента прекратить работу и сообщить об этом преподавателю. 1.5. В процессе работы студенты должны соблюдать порядок проведения лабораторных работ, правила личной гигиены, содержать в чистоте рабочее место. 1.6. Студенты, допустившие невыполнение или нарушение инструкции по охране труда, привлекаются к ответственности, и со всеми студентами проводится внеплановый инструктаж по охране труда 2. Требования безопасности перед началом работы. 2.1. Внимательно изучить содержание и порядок проведения лабораторной работы, а также безопасные приемы ее выполнения. 2.2. Подготовить к работе рабочее место, убрать посторонние предметы. Приборы и оборудование разместить таким образом, чтобы исключить их падение и опрокидывание. 2.3. Проверить исправность оборудования, приборов, целостность приборов из стекла. 3. Требования безопасности во время работы. 3.1. Нельзя устанавливать термометр на край стола. 3.2. При выполнении лабораторной работы нельзя пользоваться ртутным термометром. 3.3. Правильно расположите термометр для снятия показания прибора. 3.4. Правильно определите цену деления прибора: барометра и термометра 3.5. Осторожно переставляйте приборы на столе. 3.6. Не создавайте лишний шум в классе передвижением или падением своих приборов, шум оказывает отрицательное воздействие на ваше здоровье 4. Требования безопасности в аварийных ситуациях. 4.1. В случае, если разбилась лабораторная посуда или приборы из стекла, не собирать их осколки незащищенными руками, а использовать для этой цели щетку и совок. 4.2. При получении травмы сообщить об этом преподавателю . 5. Требования безопасности по окончании работы. 5.1. Привести в порядок рабочее место, сдать преподавателю приборы, оборудование, материал. 5.2. Обо всех неисправностях оборудования немедленно сообщить преподавателю 5.3. Преподаватель обязан убедиться в том, что все оборудование сдано студентами. Приложение 2 1. Название лабораторной работы На доске написана тема с пропусками слов Тема: «……… ………. ………. в классном помещении» Студенты должны сформулировать тему и цель лабораторной работы, выполнив задания. Задание 1 (малые группы) 1 группа – найдите лишнее слово и объяснить ОЦЕНКА. МАССА. ОБЪЕМ 2 группа - найдите лишнее слово и объяснить ПАСКАЛЬ, МАССА, НЬЮТОН 3 группа - найдите лишнее слово и объяснить ВОДА, СПИРТ, ВОЗДУХ Ответы: «ОЦЕНКА МАССА ВОЗДУХ в классном помещении» Составить предложение Студенты самостоятельно формулируют тему лабораторной работы «Оценка массы воздуха в классном помещении» 2.Формулировка цели Задание 2. (одинаковое для групп) СОСТАВИТЬ ПРЕДЛОЖЕНИЕ ИЗ СЛОВ: ОЦЕНИВАТЬ ВОЗДУХА УМЕТЬ МАССУ КЛАССНОЙ в КОМНАТЕ 3.Вопрос: Существует ли прибор для измерения массы воздуха? (нет) Предложите способ измерения массы газа. (можно измерить через формулу) Назовите уравнение, с помощью которого можно определить массу газа? P ·V= mRT M Выразите массу из уравнения m = …… Значения каких величин необходимо знать для определения массы воздуха в кабинете. Приложение 3 Заполнить таблицу Величина Название Обозначение Прибор для измерения Единица измерения Измерительного В прибора системе СИ Давление Длина Ширина Высота Объем Температура Универсальная газовая постоянная Молярная масса Приложение 4 Общий план выполнения лабораторной работы 1. Изучите теорию, попытайтесь самостоятельно вывести рабочую формулу, по которой будете рассчитывать искомые величины. 2. Ознакомьтесь с оборудованием, предлагаемым для выполнения лабораторной работы. Там, где это требуется, соберите установку для проведения эксперимента. 3. Выполните измерения, каждый раз записывая результаты в таблицу измерений. 4. Сделайте расчеты, заполнив таблицу вычислений. 5. Ответьте на контрольные вопросы. Общий план оформления лабораторной работы 1. Лабораторная работа № …. 2. Название лабораторной работы. 3. Цель работы. 4. Оборудование и материалы. Ход работы 5. Формулы искомых величин и их погрешностей. 6. Таблица результатов измерений и вычислений. 7. Окончательный результат, вывод. 8. Выполнение контрольных заданий. Приложение 5 Образец оформления лабораторной работы студентами Лабораторная работа № 2 Оценка массы воздуха в классном помещении Цель работы: экспериментально определить массу воздуха в классном помещении Оборудование: барометр, термометр, измерительная лента. Ход работы: 1. р =…… мм рт. ст. Выразим давление р в Паскалях, воспользовавшись соотношением 1 мм рт. ст.=133Па. р =…… Па. 2. t = ….C. и переведем в шкалу Кельвина T= t+273 T =…К. 3. а = …, b = …, c = …. 4. V=a·b·c, где a, b, c-длина, ширина, высота классной комнаты. V =… м3 и вычислим ее m =…кг. 5. m =… Молярная масса воздуха М= 0,029 кг/ моль. Универсальная газовая постоянная R= 8,31 Дж/К·моль. или в виде таблицы № Давление Температура длина Ширина Высота объем р, Па. T, К а, м b, м c, м V , м3 Масса m , кг 6.Вывод: 7. Контрольный вопрос: «Как изменится масса воздуха в классном помещении при повышении температуры?». 8.Исследовательская деятельность студентов Задание 1. Санитарно – гигиеническая оценка кабинета физики Знание вопросов санитарных правил и норм необходимо для каждого обучающегося, так как не соблюдение требований школьной гигиены может вызвать различные заболевания. Предмет исследования: кабинет физики Задачи: - сделать измерения, расчеты, поработать со справочной литературой, сравнить полученные результаты с нормами СанПиНа. - через исследовательскую деятельность сделать вывод – соответствует ли нормам СанПиНа кабинет физики: площадь, объем, температура; давление; площадь и кубатура на одного студента. Приложение 6 Санитарно – гигиеническая оценка кабинета физики Характеристики Норматив Площадь классной комнате Не менее 50м2 Высота классной комнаты 3м Площадь на одного студента Не менее 2,2м2 Объем на одного студента Не менее 4,5м3 Средняя температура 20 – 250С Атмосферное давление 760 ± 20 мм.рт.ст. Полученный результат Вывод о соответствии норме Вывод: о соответствии условий в кабинете физики санитарно – гигиеническим нормам, предъявляемым к учебным помещениям. Вопрос: «Сколько человек может заниматься в кабинете физики по норме?» Ваши рекомендации по созданию комфортного микроклимата в учебных помещениях. Задача Выдыхаемый воздух содержит 18% кислорода (на 3% меньше, чем вдыхаемый). Рассчитайте, сколько кислорода потребляет ученик за урок, если в одну минуту он делает 18 дыхательных движений, поглощая каждый раз по 500см3 воздуха? Приложение 7 Задание 2. Определение эффективности вентиляции Задача 1. - определить необходимый вентиляционный объем воздуха (Vвент, м3 /л), т.е. объем свежего воздуха, который надо подавать в помещение на одного человека, чтобы содержание углекислого газа не превысило допустимого уровня (0,1%) Vвент. = ¾ ∙ К/(P-q), где К – количество СО2, выделяемое за 1 астрономический час, л/ч (ребенок при умственной работе выделяет столько литров СО2, сколько ему лет); например 11 лет, К=11; Р – предельно допустимое содержание СО2 в воздухе учебного помещения (0,1% или 1 л/м3); q – содержание СО2 в атмосферном воздухе (0,03% или 0,3 л/м3); ¾ часа – продолжительность урока. Пример нахождения Vвент. = ¾ ∙ 11/(1-0,3) =11,8 Задание: по образцу найдите свой Vвент Задача 2 - определить кратность обмена воздуха (D) – число, показывающее, сколько раз в течение 1 часа воздух помещения должен смениться наружным, чтобы содержимое СО2 не превысило допустимого уровня D = Vвент / V, где V – объем воздуха на одного студента Сделать вывод: сколько раз мы должны проветривать кабинет в течение часа? Приложение 8 Рефлексия (подведение итогов) (заполнить таблицу) Фамилия, имя 1. Что знал(а)? Что узнал(а)? Что С какими интересного трудностями было на вы уроке? столкнулись? Приложение 9 Технологическая карта для оценки деятельности сотрудников лаборатории № Состав сотрудников Ф.И. Самооценка Оценка (от 1 до 5 баллов) сотрудников (от 1 до 5 баллов) обязанности 1 этап – научное исследование 1. 2. 3. 4 5. 6. 2 этап – практические навыки 1. 2. 3. 4 5. 6. Оценка преподавателя 3 этап – обработка данных 1. 2. 3. 4 5. 6. Приложение 10 Рубрикатор оценивания деятельности сотрудников – студентов 1. Научное исследование Критерии Количество деятельности баллов 1.Сформулирована цель работы 1 2. правильно и полно выбрано оборудование, 1 необходимое для проведения работы 3. безошибочно спланирован ход работы 1 4. правильно указаны физические величины, 1 которые необходимо фиксировать в ходе работы 5. правильно указана физическая величина, 1 которую необходимо рассчитать по результатам измерений Максимальное количество баллов – 5 2. Практические навыки Критерии Количество деятельности баллов 1. правильно и точно, в нужных единицах, указано 1 давление 2. правильно и точно, в нужны единицах, указан объем 1 3. правильно и точно, в нужны единицах, указана 2 температура 4. в ходе работы четко выполнялись правила охраны труда при тесном сотрудничестве студентов Максимальное количество баллов – 5 1 3. Обработка данных Критерии Количество деятельности баллов 1. правильно подобраны необходимые справочные 1 данные 2. безошибочно произведен расчет массы 1 3. сформулированный вывод соответствует цели и 3 содержит необходимые объяснения Максимальное количество баллов – 5 Максимальное количество баллов на 1 студента – 60, если в команде 4 человека Шкала оценки образовательных достижений Оценка уровня подготовка Результативность (баллы) отметка вербальный аналог 54 - 60 5 отлично 48-53 4 хорошо 42 – 47 3 удовлетворительно менее 42 2 неудовлетворительно Максимальное количество баллов на 1 студента – 75, если в команде 5 человек Шкала оценки образовательных достижений Оценка уровня подготовка Результативность (баллы) отметка вербальный аналог 69 - 75 5 отлично 60 - 68 4 хорошо 53 – 59 3 удовлетворительно менее 53 2 неудовлетворительно Приложение 11 Сводная ведомость оценок за урок № Ф.И.О. студентов 1 2 Заполнение Лабораторная Исследовательская таблицы работа работа Общая