Тема: ТЕМА «РАДИОАКТИВНОСТЬ» И МЕТОДИКА ЕЕ ИЗУЧЕНИЯ В КУРСЕ ФИЗИКИ В УЧРЕЖДЕНИЯХ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Спонтанное и неожиданное преобразование неустойчивого изотопа химического элемента в иной изотоп, обычно в изотоп других элементов, все это представляет собой радиоактивность. Естественная радиоактивность существует уже миллиарды лет и присутствует в буквальном смысле повсюду. Ионизирующее излучение было на планете задолго до появления человеческой жизни и существовало в космосе еще до возникновения самой Земли. Радиоактивные элементы входили в состав Земного шара с начала существования и продолжают присутствовать до настоящего времени, при этом само явление радиоактивности открыто чуть более 100 лет назад. Радиоактивность рассматривают в качестве неотъемлемой области человеческой жизнедеятельности, но без знаний закономерностей нет возможности адекватно оценить данный вопрос.
Тема «Радиоактивность» является наиболее интересной для школьников и студентов, так как в ней больше вопросов, чем ответов и полностью изучить ее невозможно, так как с каждым годом данная тема пополняется новыми фактами и даже мифами. Человечество на протяжении всего исторического пути стремится покорить и подчинить себе природу, для этого оно научилось добывать, перерабатывать и применять природные ресурсы, но они иссекаемы, и проблема энергетики остается важным приоритетом развития человеческой цивилизации. Когда ведущие мировые державы в области экспорта газа и нефти признали, что ресурсов осталось недостаточно много, и на помощь им появилась «атомная энергетика».
Основа физического образования подразумевает, что в области образования знания, сформировавшиеся на занятиях по физике и в частности по теме «Радиоактивность» у обучающихся являются фундаментальным базисом для изучения общетехнических и специальных дисциплин, освоения новейшей техники и технологий. Содействовать развитию у обучающихся взглядов о нынешней физической картине мира будет содержание этого базиса. И этому, в настоящее время, очень помогает Интернет, который содержит не только огромный теоретический материал, богатый подробностями и дополнительными сведениями, но и имеет практическую направленность, которая помогает учащимся проверить и закрепить свои знания по теме «Радиоактивность».
Цель работы: рассмотреть особенности методики изучения темы «Радиоактивность» в курсе физики в учреждениях среднего профессионального образования.
Для достижения установленной цели следует решить ряд следующих задачи:
1. Изучить историю открытия и исследования радиоактивности.
2. Рассмотреть теоретические аспекты содержания темы «Радиоактивность».
3. Проанализировать методические аспекты изучения темы: «Радиоактивность» в системе СПО.
Объект исследования: курс физики в учреждениях среднего профессионального образования.
Предмет исследования: особенности методики изучения темы «Радиоактивность».
Методы исследования: анализ литературы, сравнение и обобщение, разработка методического и учебного материала.
Структура работы состоит из введения, 3 глав, заключения и библиографического списка.
В первой главе описаны история открытия естественной радиоактивности, история исследования состава радиоактивного излучения и история открытия искусственной радиоактивности.
Во второй главе описаны естественная и искусственная радиоактивность, определена активность радионуклидов, рассмотрены единицы измерения, представлены основные принципы регистрации, ионизирующего излучения и особенности использования радиоактивных элементов.
В третьей главе выявлены особенности исследования темы «Радиоактивность» в системе среднего профессионального образования, описано дидактическое сопровождение (тесты, задачи, контрольные вопросы) и разработан пример урока по теме «Радиоактивность» в учреждениях СПО.
В работе использованы труды таких зарубежных и отечественных авторов, как В.С. Волькенштейн, И.В. Савельев, Х. Кухлинг, Т. И. Трофимова, С.М. Усманов, Дж. Х. Хемфри и др., а также источники периодической печати.
Результаты работы опубликованы в материалах конференции КФУ: Давлетшина Д.Ш. Методические особенности изучения темы «радиоактивность» в курсе физике в учреждениях СПО. Итоговая научно-образовательная конференция студентов Казанского федерального университета 2017 года: сб. тезисов: в 4 т. -Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2017. - Т. 4: Набережночелнинский институт. Елабужский институт. С.127.

Купить

В процессе работы была достигнута цель, то есть, рассмотрена методика изучения темы «Радиоактивность» в курсе физики в учреждениях среднего профессионального образования.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1. Изучена история открытия и исследования радиоактивности.
Так, явление радиоактивности было открыто французским физиком А. Беккерелем, многолетний период времени, работающий над изучением разных флюоресцирующих веществ, которые под воздействием солнечных лучей излучают личный и характерный для данных веществ свет. Исследования М. Склодовской-Кюри по исследованию руд показали, что отдельные урановые и ториевые руды имеют «аномальную» радиоактивность: их радиоактивность оказалась довольно больше того, что возможно было ожидать от урана и тория. Резерфорд определил, то что, атом обладает ядром, расположенным по центру, который обладает размерами во много раз меньше размеров атома. Вокруг ядра по орбитам перемещаются электроны, почти весь вес атома сосредотачивается в ядре. Общий отрицательный заряд разных электронов приравнивается сумме суммарного положительного заряда ядра атома, компенсируя его. В 1899 году Э. Резерфорд открыл альфа- и бета-излучение, основал теорию распада радиоактивных веществ и внес предложение планетарную модель строения атома. Он определил, что при заряде, который равен 2 элементарным, альфа-частица имеет 4 атомные единицы массы. Так, альфа-излучение представляет поток ядер гелия. Обнаружение искусственной радиоактивности было отмечено как выдающиеся открытие века. До этого момента радиоактивность, присущая отдельным элементам, не могла вызываться, уничтожаться и изменяться человеческими усилиями. Супруги Жолио-Кюри были теми, кто впервые смогли искусственно вызвать радиоактивность. Они смогли предугадать огромную важность данного открытия и возможность практических приложений в сфере биологии и медицины.
2. Рассмотрены теоретические аспекты содержания темы «Радиоактивность».
Образующие в результате радиоактивного превращения атомного ядра становятся радиоактивными и распадаются со скоростью, которая характеризуется постоянной распада. Радиоактивный распад появляется на основании правилами смещения, которые дают возможность установить, какое ядро возникает в итоге распада материнского ядра. Место в электронной оболочке, которое освобождается захваченным электроном, в последующем заполняется электронами из вышележащих слоев, вследствие чего возникают рентгеновские лучи. Из-за сопутствующего рентгеновского излучения электронный захват легко обнаружить. Поглощающая способность объекта может меняться, это зависит от в от энергии излучения, вида и интенсивности излучения, а также от свойств самого поглощающего объекта. Такое понятие как поглощенная доза, вводят для характеристики поглощенной энергии, ионизирующего излучения. Данное понятие определяется в виде энергии поглощения к единице массы облучаемых веществ. Мощность дозы излучения представляет величину, которая равна отношению дозы излучения к времени облучения. Одна и та же доза, но которая получена за одну минуту или за целые десятилетия, может оказать разное воздействие на организм. Важной проблемой в регистрации определенной частицы в том, что ее влияние на вещество детектора достаточно мало и для его обнаружения необходимо резко усилить микроскопический эффект, превратив его в макроскопический сигнал. В виде первичного влияния в основном применяется ионизация вещества детектора регистрируемой заряженной частицей. Радиоактивные изотопы достаточно часто используются в биологии, медицине, промышленности, сельском хозяйстве и в археологии.
Обучение физике обязано взаимодействовать со специальными дисциплинами и основываться на изучение конкретных процессов и явлений, которые относятся к профессиональной деятельности будущих специалистов. В области обучающего процесса давно назрела необходимость ключевых перемен, которые связаны с коренной перестройкой системы данной ветви образования для роста ее качества и повышения эффективности. Специфика обучения в СПО заключается в том, что кроме общенаучных дисциплин в учебных планах данных учебных учреждений имеются циклы профессионально-технических дисциплин, в связи с чем процесс обучения обязан проводится на основании межпредметных связей общенаучных дисциплин с общетехническими и специальными дисциплинами, без чего невозможно успешное овладение профессиональными знаниями и умениями в области физики и в частности темы радиоактивности.
В структуре профильного обучения учитываются два уровня изучения физики. Но все же для полноценного изучения физики на разных профилях обучения такого уровня дифференциации не хватает. При отборе содержания обучения физике, в составе физико-математического профиля , рационально принимать во внимание повышенный уровень математической подготовки и интерес к проблемам, связанным одновременно с математикой и физикой. В составе физико-химического профиля, притом же количестве учебных часов, рационально принимать во внимание высокую необходимость в наиболее углубленном рассмотрении проблем атомно-молекулярного учения, молекулярно-кинетической теории, физики атома, элементов квантовой механики.
Для лучшего усвоения темы студентами СПО были разработаны урок по теме «Радиоактивность» в учреждениях СПО и внеклассное занятие по теме «Чернобыль. Это не должно повториться!».

Купить