УМКД КСЕ

Значение клетки. Основные составляющие процесса развития организма: оплодотворение, воспроизводство и деление клеток. Понятия репликации, транскрипции и трансляции. Особенности биологического уровня организации материи.

Тема 14. Концепция биосферы. Основы целостного учения В.И.Вернадского о биосфере.

История развития эволюционных идей. Теория естественного отбора. Ч.Дарвин. Антидарвинизм конца ХIХ – начала ХХ века. Эволюционные теории первой половины ХХ века.

Биосфера. Основные положения учения В.И.Вернадского о биосфере.

Тема 15. Происхождение и сущность жизни. Основы синтетической теории эволюции.

Принципы эволюции. Синтетическая теория эволюции и ее основные положения. Основные законы эволюции.

Современные концепции происхождения и сущности жизни. Основные этапы становления жизни.

Тема 16. Феномен человека. Вклад естествознания в изучение человека. Концепции происхождения человека. Психофизиология человека.

Происхождение человека. Анатомия и физиология человека. Основные понятия: социобиология, этология, этнология. Психофизиология человека. Работы К.Юнга и З.Фрейда.

Космические ритмы, основные причины возникновения космических ритмов. Ритмы и физические поля организма.

Тема 17. Человек и Природа. Космические и биологические циклы. Биоэтика. Экология. Валеология.

Человек и его место в природе. Биоэтика и поведение человека. Экология в современном мире. Естественнонаучные знания и окружающая

среда. Глобальные проблемы современности и пути их решения. Современное учение о ноосфере. Основные этапы развития. Современная

ноосфера и перспективы ее развития.

Валеология. Факторы, влияющие на здоровье и работоспособность человека.

31

5.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

5.1.Методические указания к лабораторным занятиям

5.1.1.Рекомендации к выполнению и оформлению лабораторных ра-

бот

К лабораторным работам следует относиться как к небольшим самостоятельным экспериментальным работам. Это позволит извлечь максимальную пользу от их выполнения. Описание лабораторных работ является ориентиром для самостоятельной работы. Объем навыков и сведений определяются главным образом не ознакомлением с подробным описанием работы, а сознательным отношением к ее выполнению.

Для начала выполнения каждой работы необходимо четко представлять физическую, химическую, биологическую сущность изучаемого явления или объекта.

Перед выполнением работы следует ознакомиться с заданием и инструкцией по эксплуатации используемых приборов.

Измерения нужно проводить с максимальной точностью. Только точные, достоверные результаты позволяют наиболее полно описать изучаемый объект и представляют интерес при их дальнейшей обработке данных.

При построении кривой зависимости одной величины от другой плотность числа экспериментальных точек на различных участках кривой выбирается с таким расчетом, чтобы четко изображались изгибы, максимумы и минимумы.

Следует стремиться к аккуратности и полноте первичных (черновых) записей при выполнении работ. Записи измерений лучше вести в виде таблиц.

5.1.2.Порядок выполнения и сдачи работ

1.Изучить описание лабораторной работы и оформить ее в лабораторной тетради, оставляя свободные места для занесения результатов исследований, их обработки и окончательного результата.

2.Перед началом выполнения лабораторной работы следует получить допускразрешение от преподавателя на выполнение работы. Если студент показал знание сущности выполняемой работы и порядка исследования, то преподаватель делает соответствующую пометку в его тетради.

3.Получив допуск к выполнению работы, студент проводит самостоятельные исследования и измерения и заносит их в соответствующие таблицы.

4.Студент предъявляет результаты исследования преподавателю. Если результаты приняты, преподаватель делает пометку о выполнении работы в лабораторной тетради студента.

5.Производится обработка результатов исследования, вычисляются промежуточные и окончательные данные, строятся графики, делается анализ, выводы

ирекомендации, которые оформляются в тетради в виде отчета.

32

6.Лабораторная работа считается полностью выполненной, если она защищена. При защите преподаватель вправе спросить не только о сущности выполненной работы и о полученных результатах, но и теоретический материал того раздела, к которому данная лабораторная работа относится. После защиты преподаватель выставляет в тетради студенту оценку.

7.Если студент не защищает две лабораторные работы, к выполнению третьей он не допускается.

5.1.3.Перечень лабораторных работ

33

5.1.4. Содержание лабораторных работ

Лабораторная работа № 1.

Изучение явления золотого сечения в окружающем мире

Цель работы. Ознакомление студентов с проявлением золотого сечения в окружающем нас мире.

Необходимые материалы и оборудование. Рулетка, линейка, калькулятор.

Методика проведения работы. Студентам предлагается найти принципы золотого сечения в объектах окружающего мира, например:

1)в изрезанности листьев монстеры, винтовом листорасположении на ветке каких-либо комнатных растений;

2)в предметах домашнего обихода. В последнем случае рекомендуется сравнить современные и относительно старинные предметы одинакового назначения (например, заварочные чайники, вазы, кувшины, чашки и т.д.). Можно исследовать размеры учебных аудиторий, столов, стульев, окон и дверей на наличие золотого сечения;

3)в режиме бодрствования и сна;

4)в анатомии тела и т.п.

Проведение расчетов можно осуществлять группами, каждая из которых выберет свой объект исследования.

Оформление результатов. Результаты исследования оформляются в виде рисунков (биологические объекты) или схем (помещения, мебель, окна, двери).

Сделать выводы, которые должны содержать:

а) оценку частоты встречаемости золотого сечения в биологических объектах; б) оценку частоты встречаемости золотого сечения в размерах комнат и окру-

жающих предметах; в) сравнительную оценку наличия золотого сечения в современных и старин-

ных предметах обихода; г) сравнительную оценку наличия золотого сечения в биологических объектах

и предметах, искусственно созданных человеком.

Контрольные вопросы.

1.Что такое золотое сечение?

2.Какова роль золотого сечения в восприятии человеком окружающего мира?

3.Приведите примеры золотого сечения в природе?

34

Лабораторная работа № 2. Измерение физических параметров пространства

Цель работы. Ознакомление студентов с воздействием на организм чело-

века воздушной среды и принципами нормирования отдельных ее параметров;

с требованиями к естественному и искусственному освещению образователь-

ных учреждений, показателями для их оценки и нормирования.

Необходимые материалы и оборудование. Компас, рулетка, люксметр,

калькулятор.

Методика проведения работы. При определении ориентации помещений студенты должны пользоваться компасом, устанавливая направление опреде-

ленного классного помещения.

КЕО (коэффициент естественной освещенности) определяют с помощью люксметра, а затем вычисляют по следующей формуле:

КЕО = Ев·100/Ео,

где Ев - освещенность внутри в люксах, Ео - освещенность снаружи в люксах.

Вычислить СК – отношение остекленной поверхности окон к площади по-

ла. Для того, чтобы наиболее точно вычислить коэффициент от площади остек-

ленной поверхности окон, следует отнять 10% площади, приходящейся на пе-

реплет оконных рам.

Определить коэффициент заглубления – отношение высоты верхнего края окна над полом к глубине помещения.

Если есть необходимость вычислить коэффициент заслонения – отношение высоты противостоящего здания или деревьев к расстоянию между ним и зданием филиала. Выяснить, не мешают ли проникновению света в кабинет соседние зда-

ния и высокие деревья. С мест у внутренней стены оценить, какая часть заслонена ими.

Метод люксметрии. Освещенность рабочих мест определяют с помощью прибора - люксметра, который состоит из селенового фотоэлемента, заключен-

ного в специальную оправу. Люксметр градуирован для измерения освещенно-

сти, создаваемой лампами накаливания, поэтому при измерении освещенности от других источников необходимо показания шкалы умножить на поправочный коэффициент. Для люминесцентных ламп белого света он равен 1,1, для ламп дневного света – 0,9, для естественного освещения – 0,8. Измерения производят не менее чем в 11 точках аудитории: 10 - на горизонтальной поверхности на уровне 1,8 м от пола (9 на партах и 1 на столе преподавателя) и 1 в вертикаль-

35

ной плоскости. Замеры следует производить в условиях, исключающих естест-

венное освещение (либо после занятий).

Оценка искусственного освещения. Затемните окна с помощью штор и включите искусственное освещение.

Для характеристики искусственного освещения отмечают

•вид источников света (лампы накаливания, люминесцентные лампы),

•их мощность,

•систему освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное и комбинированное),

•направление светового потока и характер света (прямой, рассеянный, отра-

женный).

Расчетный способ определения искусственной освещенности. Опреде-

ление искусственного освещения по методу «ватт». Данный метод основан на подсчете суммарной мощности всех ламп в помещении и определении удель-

ной мощности ламп в Вт/м2. Удельная мощность – отношение суммарной мощ-

ности к площади пола.

Затем данную величину умножают на коэффициент е, показывающий, ка-

кую освещенность в люксах дает удельная мощность, равная 1 Вт/м2.

В учебных кабинетах и лабораториях уровень искусственной освещенно-

сти должен быть 150 Лк при использовании ламп накаливания и 300 Лк при люминесцентных лампах

Поправочный коэффициент е при напряжении в электрической сети в вольтах 127-220 для лампы накаливания:

а) до 100 Вт – 2,4-2,0; б) свыше 100 Вт – 3,2-2,5;

в) для люминесцентных ламп – 12,5-15,0.

Оформление результатов. Необходимо сопоставить полученные значения изучаемых показателей с нормативными, указать влияние фактора на состояние организма в период занятий, сделать рекомендации по корректировке психофизической нагрузки для оптимизации работоспособности организма.

Контрольные вопросы.

1. Что такое коэффициент естественной освещенности (КЕО) и каково должно быть его значение в учебных помещениях?

2.Какие преимущества имеет люминесцентное освещение перед обычным освещением?

4.Какие рекомендации по улучшению освещения кабинетов вы можете дать?

5.Каково биологическое действие разных фазных участков солнечного спектра?

36

Лабораторная работа № 4.

Физические и химические доказательства закона

сохранения массы и энергии

Цель работы. Ознакомиться с основными физическими и химическими доказательствами закона сохранения массы веществ.

Необходимые материалы и оборудование. Для измерения физических и химических доказательств закона сохранения энергии нам понадобится: ем-

кость для приготовления растворов, весы, поваренная соль, вода, лед или снег.

Методика проведения работы:

1. а) измерить массу снега б) растопить снег и измерить массу полученного раствора

в) заморозить раствор и измерить массу льда. 2. а) взять стакан воды и измерить массу б) взять поваренную соль и измерить массу

в) растворить поваренную соль в воде и измерить полученную массу раствора.

Оформление результатов. Все необходимые расчеты зафиксировать в тетради. Сравнить полученные массы до раствора и после. Сделать выводы.

Контрольные вопросы:

1.Дать формулировку закона сохранения массы веществ.

2.С чем связано изменение объема и сохранение массы при смешивании разных соединений?

3.Приведите собственные примеры физических и химических доказательств закона сохранения массы.

38

Лабораторная работа № 5 Определение органолептических показателей и рН среды.

Цель работы. Провести оценку воды из различных источников (река, ручей, родник, пруд, городской водопровод и т.п.) по органолептическим параметрам (температура, прозрачность, цвет, осадок, пленка, запах, вкус, привкус).

Необходимые материалы и оборудование.Термометр, пробирки стеклянные 15-20 см, пробирки стеклянные 10-15 см, колбы на 100 мл, лист белой бумаги, лист черной бумаги. Стандартный раствор №1 – 0,0875 г бихромата калия, 2 г сульфата кобальта и 1 мл серной кислоты с пл. 1,84 г/мл растворяют в дис. воде и доводят объем до 1 л. (раствор соответствует цветности 5000С), раствор №2 – 1 мл конц. H2SO4 доводят дис. водой до 1 л., для приготовления шкалы цветности смешивают растворы №1 и №2 в определенных отношениях (табл. 2). Оборудование: стеклянный цилиндр с внутренним диаметром не менее 2,5 см и высотой не менее 30 см с дном из плоского отшлифованного стекла и снабженный темным экраном, образец шрифта на белом фоне (высота 2 мм, толщина 0,5 мм), линейка, колба на 250-500 мл, горячая вода, электрическая плитка, пробы воды из различных источников.

Таблица 2. Хромово-кобальтовая шкала цветности

Методика проведения работы. Температура определяется сразу после отбора пробы или непосредственно в водоеме термометром с ценой деления 0,10°С. Термометр держать в воде не менее 5 мин.

Степень прозрачности выражается высотой столба жидкости в см, через который отчетливо виден специальный шрифт. Исследуемую воду наливают в цилиндр, под дно которого подкладывают на расстоянии 4 см шрифт. Воду постепенно сливают до тех пор, пока сверху через слой можно будет отчетливо прочесть этот шрифт. Высоту столба оставшейся воды измеряют линейкой. Определение проводят при хорошем дневном рассеянном освещении на расстоянии 1 м от светонесущей стены. Воды, подаваемые для питьевого водоснабжения без осветления, должны обладать прозрачностью не менее 30 см. Речные воды, кроме горных, могут иметь прозрачность 25 см.

39

Для определения осадка взболтанную воду наливают в цилиндр слоем примерно 30 см и оставляют примерно на 1 час, если вода отобрана из от-

крытого водоема, и на сутки, если вода взята из подземных источников. Оса-

док оценивают количественно (нет, незначительный, заметный, большой) и

качественно (песчаный, глинистый, илистый, кристаллический, хлопьевид-

ный). Отмечают также цвет осадка. Большой осадок свидетельствует о за-

грязнении воды.

Природное свойство воды иметь цвет обусловлено наличием гуминовых ве-

ществ, которые придают ей окраску от желтоватого до коричневого цвета. Цвет-

ность воды определяется в градусах. Вода, имеющая цветность 200, считается бес-

цветной. Цветность можно определить визуально. Для этого в колориметрический цилиндр наливают 100 мл профильтрованной исследуемой воды и, просматривая окраску контрольных растворов сверху вниз, находят цилиндр, окраска жидкости в котором совпадает с окраской воды в цилиндре с исследуемой водой.

Цветность можно более точно определить на фотоколориметре. Для этого строят градуированный график по хромово-кобальтовой шкале цветности. Рас-

творы с различной цветностью фотометрируют в кювете на 5 мл в синей части спектра относительно профильтрованной дистиллированной воды. При цветно-

сти выше 350 водопотребление ограничивают.

Запах оценивается в баллах. Водой, не имеющей запаха, считается такая,

запах которой не превышает 2 балла. Колбу с притертой пробкой наполняют на 2/3 объема исследуемой водой, сильно встряхивают, открывают пробку и вдыхают запах. Для усиления интенсивности запахов, воду, предварительно накрыв колбу часовым стеклом, подогревают до 600°С. После нагревания колбу вращательным движением взбалтывают и, сдвинув стекло, быстро оп-

ределяют запахи.

Интенсивность запаха определяют по 5-ти балльной шкале:

0– не ощущается;

1– обнаруживается только опытным исследователем;

2– слабый, обнаруживается только в том случае, если указать на него;

3– заметный, обнаруживается потребителем и вызывает неодобрение;

4– отчетливый, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья;

5– очень сильный, делающей воду совершенно непригодной.

Естественные запахи описывают, пользуясь данной терминологией:

40