Методические материалы из учебно-методического пособия по организации исследовательской деятельности учащихся в средней и старшей школе «Практикум «Мониторинг окружающей среды»»

Методические материалы из учебно-методического пособия по организации исследовательской деятельности учащихся в средней и старшей школе «Практикум «Мониторинг окружающей среды»» для общеобразовательных учреждений.

Авторы: – учитель физики ГОУ СОШ № 000, – учитель географии ГОУ Измайловская гимназия № 000

Тема № 1 «Измерение параметров микроклимата в лицее»

Цель: Проверить соответствие параметров влажности, температуры и освещенности санитарно-гигиеническим нормам.

Теоретические основы:

Микроклимат помещения - состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

 Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.

При низкой температуре и высокой влажности воздуха повышается теплоотдача и человек подвергается большему охлаждению.

При высокой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма, особенно при выполнении физической работы. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена. Так, при работе в горячих цехах оптимальное влияние на теплообмен и самочувствие оказывает относительная влажность воздуха 20%.

Наиболее благоприятной для человека в средних климатических условиях является относительная влажность воздуха 40-60%.

Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др

Для того, чтобы зрение не ухудшалось, оптимальная освещенность должна быть не менее 300 люкс.

ГОСТ «Параметры микроклимата»

период	температура оптимальная	температура допустимая	влажность оптимальная	влажность допустимая	освещенность
Теплый (более 8 гр.)	22-25 гр.	20-28 гр.	60-30%	65%	более 300 лк
Холодный (менее–5гр.)	20-22 гр.	18-24 гр.	45-30 %	60%	более 300лк

Оборудование:

·  Компьютер Nova

·  Датчики освещенности, температуры, влажности.

Монтаж экспериментальной установки

Подключите датчики

Установка параметров измерения

·  частота - Вручную

·  длительность – 500 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем через 100 замеров)

Порядок проведения эксперимента

1.  Провести калибровку датчика освещенности по показаниям люксметра, с целью точных измерений абсолютных значений освещенности.

2.  Провести измерения: у окна, у доски, у стены, в центре кабинета. Желательно проводить измерения в течение одного дня после уроков и в темное время суток. Изучаются учебные помещения, в которых проводятся занятия.

3.  Записать в виде комментария порядок помещений, в которых выполнялись измерения.

4.  Сохранить результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

1.  Экспортировать полученные данные в электронные таблицы.

2.  Отсортировать полученные данные по номерам кабинетов или по возрастанию (убыванию) параметров, постройте гистограмму по полученным данным.

3.  Распечатать таблицы с названиями помещений и соответствующими значениями параметров, или постройте их в тетради, используя табличные данные. Выделить в таблицах названия помещений, обладающими наибольшими и наименьшими значениями, а также помещений, в которых значения не достигают необходимой нормы.

4.  Сделайте выводы.

Тема №2 «Измерение параметров микроклимата на территории школьного микрорайона»

Цель работы:

Определить особенности влияния почвенного покрова на микроклимат территории макрорайона школы.

Теоретические основы:

В пределах территории школьного микрорайона под влиянием местных условий (мелких форм рельефа, экспозиции склонов, почвенно-грунтовых особенностей, характера растительного покрова), создаются особые условия, получившие название микроклимата. Для проведения наблюдений необходимо измерение температуры и влажности на двух уровнях:

- в приземном слое на высоте 0-20см

- на высоте человеческого роста 150-200 см

При всех температурных измерениях датчик температуры должен находиться в тени. Как правило, в приземном слое более высокая влажность, зато температура на 2-5 градусов ниже. В городе на передний план выдвигается мощный антропогенный фактор. Основные компоненты: асфальтированная поверхность почвы, каменные, бетонные стены зданий, оживленные транспортные магистрали. В качестве возможных вариантов можно предложить сравнение микроклиматических наблюдений в деревянных и каменных домах; у внешней стороны многоэтажных здания и в его дворе; непосредственно у стен здания школы с учетом их экспозиции. Интересно и поучительно для учащихся провести микроклиматические наблюдения в разных фитоценотических условий: лес, луг, засеянный агроценоз ит. д. В этих условиях особенно четко прослеживается влияние растительности на микроклимат приземного слоя воздуха.

Оборудование:

·  компьютер Nova

·  датчик влажности

·  датчик температуры

Монтаж экспериментальной установки

Подключите датчики

Установка параметров измерения

·  частота – вручную

·  длительность – 100 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем через 100 замеров)

Порядок проведения эксперимента

1.  Провести калибровку датчиков температуры и влажности по показаниям комнатного термометра и психрометра, с целью точных измерений абсолютных значений.

1.  Проведите измерения в точках, выбранных в соответствии с планом территории школьного участка и/или прилегающего парка.

2.  Запишите в виде комментария наибольшие/наименьшие значения.

3.  Сохраните результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

1.  Экспортируйте полученные данные в электронные таблицы.

2.  Отсортируйте полученные данные по точкам территории или по возрастанию (убыванию) температуры и влажности, постройте гистограмму по полученным данным.

3.  Распечатайте таблицы с названиями точек и соответствующими значениями температуры и влажности, или постройте их в тетради, используя табличные данные. Выделите в таблицах названия точек территории, обладающими наибольшими и наименьшими значениями температуры и влажности. Распечатанные или построенные вручную таблицы можно поместить здесь.

4.  На каких участках территории параметры температуры и влажности отличались

друг от друга? Почему?

5.  Как и почему отличаются параметры температуры и влажности в приземном слое и на высоте человеческого роста?

6.  Сделайте выводы.

Вопросы для предварительного опроса и защиты работы:

1. Какие фитоцинотические условия вы знаете?

2. Как они могут влиять на на микроклимат территории?

3. Что является антропогенным фактором? Как он влияет на микроклимат

территории?

Тема №3 «Измерение атмосферного давления»

Цель работы: Измерить атмосферное давление и проследить изменения в течение длительного времени.

Теоретические основы работы:

Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство.

В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 32 футов (10.3м). Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута, или 10.3м. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного давления – барометр.

Итак, на 1 см² земной поверхности воздух оказывает давление, равное 1.033 кг. Такое давление на 1 см² испытывают все предметы, находящиеся на Земле, а также и человеческое тело. Если принять площадь поверхности тела человека в среднем равной около 15000см², то, очевидно, что она находится под давлением порядка 15500 кг. Почему же человек не испытывает никаких неудобств и не чувствует этой тяжести? А происходит это потому, что давление распределяется равномерно по всей поверхности тела и внешнее давление уравновешивается внутренним давлением воздуха, наполняющим все наши органы. Организм человека (да и не только он, а еще многих представителей фауны) приспособлен к атмосферному давлению, при нём развились все органы, и только при нём они могут нормально функционировать. При систематической и долгой тренировке человек может приспособиться и жить при пониженном давлении.

Атмосферное давление можно измерять в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.), а также в миллибарах (мб), но в настоящее время за единицу атмосферного давления в системе СИ принят Паскаль и гектоПаскаль (гПа). ГектоПаскаль численно равен миллибару (мб). Атмосферное давление равное 760мм. рт. ст.=1013.25гПа=1013.25мбар. принято считать нормальным. ( На уровне моря)

Давление с высотой меняется. С подъемом на 12 метров понижается на 1 мм. рт. ст.

На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т. е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия, а происходит сбой чаще всего при резких непериодических колебаниях атмосферного давления, и как правило ≥2-3 мм. рт. ст./3 часа. В этих случаях даже у практически здоровых людей падает работоспособность, ощущается тяжесть в теле, появляется головная боль. Повлиять на погоду мы не в состоянии. Но вот помочь своему организму пережить этот тяжелый период совсем несложно.

При прогнозе значительного ухудшения погодных условий, а значит резких перепадов атмосферного давления, прежде всего следует не паниковать, успокоиться, максимально снизить физическую нагрузку, а для тех у кого адаптационные реакции протекают довольно сложно, необходимо посоветоваться с врачом о назначении соответствующих лекарственных средств.

Оборудование:

·  компьютер Nova

·  Датчик давления

·  Датчик температуры

·  Датчик влажности

·  Датчик освещенности

Монтаж экспериментальной установки

Подключите датчики

Установка параметров измерения

частота – раз в 10 минут

длительность – непрерывно

Порядок проведения эксперимента

1.  Заранее узнать прогноз погоды на изучаемые дни и выделить участки дня с большими колебаниями давления. Вручную построить график.

2.  Организовать экспериментальную группу (по желанию и согласованию с родителями.) Внимательно следить за самочувствием группы и отмечать, если появляются, признаки нездоровья и время.

3.  В природных условиях включить установку для проведения длительного эксперимента. Зарегистрировать изменение параметров давления, температуры, влажности, освещенности. Можно проводить измерения в ходе многодневной поездки.

4.  Сохраните результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

1.  Откройте файл опыта на КПК или ПК.

2.  Сохраните график изменения исследуемых параметров.

3.  Сопоставьте графики изменения 4 исследуемых параметров, сделайте выводы.

4.  Проанализируйте колебания и выделите участки, где давление менялось более 2 мм. рт. ст. за 3 часа.

5.  Сопоставьте графики прогноза изменения давления с полученными данными, а также с самочувствием экспериментальной группы. Сделайте вывод.

Вопросы для предварительного опроса и защиты работы:

1. Что такое атмосферное давление?

2. От чего зависит изменение давления? Может ли солнечная активность быть связана с изменениями давления и влиять на природу Земли?

3. Может ли человек ощущать колебания давления? Какие проявления? Почему?

Тема № 4 «Моделирование процесса изменения влажности воздуха»

Цель: Установить факторы, от которых может зависеть относительная влажность воздуха.

Теоретические основы:

Влажность воздуха - содержание водяного пара в воздухе; одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата. Влажность воздуха характеризуется абсолютной и относительной влажностью, дефицитом влажности, упругостью водяного пара, удельной влажностью, точкой росы.

Абсолютная влажность воздуха - количество водяного пара в единице объема воздуха. Абсолютная влажность выражается либо в г/куб. м, либо в единицах давления воздуха, показывающих то давление, которое производил бы пар, если бы он один занимал объем всего воздуха. Абсолютная влажность может колебаться от 0.1 (в высоких широтах) до 30 г/куб. м (в экваториальных областях). лат. Absolutus - полный, безусловный

Относительная влажность, отношение абсолютной влажности воздуха в данный момент к максимально возможной(насыщенный пар) при данной температуре (выражается в %). При увеличении температуры количество водяного пара в единице объема возрастает.

Основным прибором для измерения относительной влажности является психрометр - прибор, состоящий из 2 термометров: сухого и обернутого мокрой тряпочкой. Показания сухого термометра выше, чем влажного. И по разности показаний, используя специальную таблицу, находят относительную влажность.

Оборудование:

·  Компьютер Nova

·  2 датчика температуры, 2 датчика влажности.

·  Стеклянные емкости (полиэтиленовые пакеты)

Монтаж экспериментальной установки

Подключите датчики

Установка параметров измерения

·  частота – 1 замер в секунду

·  длительность – 500 замеров

Порядок проведения эксперимента

5.  Поместить датчики влажности и температуры в 2 стеклянных сосуда (пакета), находящихся на столе.

6.  Провести пробные замеры и убедиться, что они одинаковые. В противном случае провести калибровку.

7.  Запустить новый опыт и, не прерывая измерений, поместить один сосуд (пакет) в горячую воду, другой - в холодную.

8.  Проводить измерения в течение нескольких минут.

9.  Сохранить результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

5.  Открыть файл опыта на КПК или ПК.

6.  Проанализировать полученные графики изменений температуры и влажности воздуха в каждом из сосудов (пакетов).

7.  Выделить на графиках максимальные и минимальные значения температуры и влажности, запишите полученные данные в таблицу.

8.  Сделайте выводы.

Вопросы для предварительного опроса и защиты работы:

1.  Как изменится абсолютная влажность в комнате при увеличении температуры?

2.  Почему изменяется относительная влажность при изменении температуры в замкнутом помещении?

3.  Что такое насыщенный пар?

4.  Какова будет разность показаний двух термометров психрометра, при 100% влажности?

5.  Опишите процесс образования облаков.

Тема №5 «Влияние солености воды на ее температуру замерзания»

Цель работы: Установить зависимость температуры замерзания от насыщенности раствора солями.

Теоретические основы:

Соленость - количественная характеристика растворенных в воде солей. Промилле - означает одну тысячную часть величины, т. е. количество солей в граммах на 1000 грамм раствора. Морская вода Мирового океана – сравнительно однородный раствор различных солей. Основные соли - ионы натрия, магния, кальция. Количество растворенных солей отличается в разных частях мирового океана. Средняя соленость воды океана - 35 промилле. Самое соленое море – Красное, его соленость 42 промилле. Морская вода, имеющая среднюю соленость, замерзает при температуре (-2) градуса по Цельсию. Пресная вода (в отсутствии солей) замерзает при температуре 0 градусов по Цельсию.

С соленостью воды связана ее электропроводность: чем больше солей растворено в воде, тем больше свободных ионов (частицы, имеющие электрический заряд, представляют собой атом с недостающими или лишними электронами) и тем лучше она проводит электрический ток, т. е. больше ее проводимость.

Оборудование:

·  Компьютер Nova

·  датчик проводимости

·  датчик температуры

·  5 литровых пластиковых бутылок с водой

Монтаж экспериментальной установки

Подключить датчики

Установка параметров измерения

·  частота – вручную

·  длительность – непрерывно

Порядок проведения эксперимента

1.  Растворить в каждой из бутылок с дистиллированной водой 10,20,30,40 грамм морской соли, что соответствует 10,20,30,40 промилле. В одной бутылку соль не добавляйте.

2.  Измерьте в каждой из бутылок датчиком проводимости электропроводность воды при одинаковой комнатной температуре.

3.  Поместите 5 бутылок в морозильную камеру холодильника с температурой заведомо ниже температуры замерзания и дождитесь полного замерзания воды во всех 5 бутылках.

4.  Достаньте 5 бутылок из морозильной камеры и дождитесь полного плавления льда в каждой из бутылок, фиксируя при этом датчиком ее температуру и время плавления.

5.  Сохранить результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

2.  Открыть файл опыта на КПК или ПК.

3.  Полученные значения температуры плавления (она же замерзания), проводимости и солености занесите в таблицу.

4.  Постройте графики зависимости температуры замерзания от солености и проводимости от солености.

5.  Проанализируйте полученные данные о зависимости температуры замерзания и проводимости от солености воды.

6.  Сделать выводы.

Вопросы для предварительного опроса и защиты работы:

1.  Как влияет соленость воды на природные процессы в океане? Приведите примеры.

2.  Как сформировалась соленость океанов?

3.  Почему области Мирового океана имеют разную соленость?

4.  Как связана соленость воды с проводимостью?

Тема №6 «Изучение тепловых свойств воды и почвы»

Цель работы: Сравнить тепловые свойства воды и почвы.

Теоретические основы работы

Удельная теплоемкость-это величина, показывающая, какое количество тепла нужно передать телу, чтобы нагреть его на 1 градус.

Вода имеет одну из самых больших удельных теплоемкостей (4200 Дж/кг*град.). Поэтому требуется много тепла, чтобы нагреть ее до заданной температуры. А при охлаждении она будет остывать медленнее, чем другие тела и отдавать много тепла в окружающую среду.

Оборудование:

·  датчики температуры(3)

·  стаканы из тонкого стекла

·  электроплитка

Установка параметров измерений

·  частота – каждую секунду

·  длительность – 500 замеров

Порядок проведения эксперимента

1.  Налейте в два одинаковых стаканчика по 50 грамм воды и растительного масла. В отдельный стакан насыпьте песок или почву ( 50 г).

2.  Поместите в каждый из стаканчиков датчик температуры и проведите начальные измерения температуры, убедившись, что она одинаковая.

3.  Поставьте стаканчики, вместе с датчиками, на горячую электроплитку. Начните опыт по измерению температуры в течение нескольких минут.

4.  Снимите стаканчики с плитки и поставьте охлаждаться на стол, продолжая измерение температуры.

5.  Сохраните результаты измерений.

Обработка и анализ результатов

1.  Открыть файл на КПК или ПК.

2.  Отметьте на их трех графиках максимальные значения температуры и конечные температуры, после нескольких минут охлаждения.

3.  Занесите полученные данные в таблицу.

4.  Сравните полученные температуры и сделайте выводы.

Вопросы для предварительного опроса и защиты ЛР

1.  Какое вещество нагрелось в опыте больше всего, какое меньше и почему?

2.  Какие природные явления связаны с тепловыми особенностями воды?

3.  Как происходит охлаждение воды, по сравнению с другими веществами и почему?

4.  Чем объясняется мягкий морской климат побережий?

Тема №7 «Магнитное поле Земли»

Цель работы: Зарегистрировать магнитное поле Земли; определить наклон силовых линий.

Теоретические основы:

Большинство планет Солнечной системы в той или иной степени обладают магнитными полями. В земной коре и в верхних слоях атмосферы двигаются электрические заряды - это электрический ток, который создает вокруг себя магнитное поле. Центр магнитного поля смещен относительно центра Земли в направлении на 18° с. ш. и 147,8° в. д. Ось этого диполя наклонена к оси вращения Земли на 11,5°. На такой же угол геомагнитные полюса отстоят от соответствующих географических полюсов. При этом южный геомагнитный полюс находится в северном полушарии. В настоящее время он расположен недалеко от северного географического полюса Земли в Северной Гренландии. Северный магнитный полюс находится в Антарктиде. Магниты притягиваются разноименными полюсами. Земля и стрелка компаса - магниты. Указывая на север, стрелка показывает на северный географический, но южный магнитный полюс. Указывая на юг, стрелка компаса показывает южный географический, но на северный магнитный полюс.

Приборы и материалы: компас, транспортир, уровень и отвес, лист бумаги, липкая лента, датчик индукции магнитного поля, соединительный провод для датчика, Nova.

Монтаж экспериментальной установки.

1.  Проверьте горизонтальность поверхности стола с помощью уровня и выровняйте её, если это необходимо.

2.  Укрепите отвес для ориентирования вертикального вращения датчика.

3.  Закрепите лист бумаги на столе липкой лентой и отметьте центр вращения.

4.  Установите переключатель на датчике магнитного поля в положение ±0,5 мТл.

5.  Подсоедините датчик Nova.

6.  Включите Nova и запустите программу MultiLab.

Настройка параметров измерений:

частота измерений – 10 замеров/с;

число замеров – бесконечно.

Порядок проведения эксперимента

1.  Начните регистрацию данных.

2.  Поверните датчик магнитного поля на полный оборот в горизонтальной плоскости.

Найдите положение, в котором сигнал максимальный и отметьте его на листе бумаги. Сравните отмеченное положение с положением магнитной стрелки.

3.  Установите датчик в вертикальной плоскости, проходящей через отмеченное положение. Поверните его на полный оборот, ориентируясь по отвесу.

4.  Измерьте транспортиром угол наклона датчика к горизонту при максимальном значении индукции магнитного поля Земли.

5.  Остановите регистрацию данных.

Анализ результатов эксперимента

1.  Откройте файл опыта на КПК или ПК.

2.  Сохраните и проанализируйте полученные графики проявления магнитного поля Земли.

3.  Какое направление имеет магнитное поле Земли в измеряемой точке?

- Какое направление магнитного поля показывает стрелка компаса?

- Как будет расположен датчик лежащий на столе, когда он показывает максимальное - значение магнитного поля.

- Сделайте вывод о существовании магнитного поля Земли и о его особенностях.

Вопросы для защиты лабораторной работы

1.  Причины возникновения магнитного поля Земли?

2.  Совпадает ли ось вращения Земли с осью магнитного поля Земли?

3.  Можно ли идя по направлению стрелки компаса на север достичь Северного географического полюса? Объясните ответ.

4.  Как магнитное поле влияет на природу Земли?

5.  Чувствует ли человек и животные магнитное поле Земли?

Тема №8 « Измерение освещенности в помещениях школы»

Цель работы:

Проверить вместе с учащимися соответствие параметров освещенности школьных кабинетов санитарно-гигиеническим нормам.

Теоретические основы работы:

ГОСТ «Параметры микроклимата»

период	освещенность
Теплый (более 8 гр.)	более 300 лк
Холодный (менее -5 гр.)	более 300 лк

Оборудование:

·  Карманный Компьютер (КПК) и/или ПК,

·  Измерительный Интерфейс,

·  Датчик освещенности

Монтаж экспериментальной установки

Подключите датчик

Установка параметров измерения

·  частота - Вручную

·  длительность – 100 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем через 100 замеров)

Порядок проведения эксперимента

1.  Провести калибровку датчика освещенности по показаниям люксметра, с целью точных измерений абсолютных значений освещенности.

2.  Проведите измерения освещенности: у окна, у доски, у стены, в центре кабинета. Желательно проводить измерения в течение одного дня после уроков и в темное время суток. Изучаются учебные помещения, в которых проводятся занятия.

3.  Запишите в виде комментария порядок помещений, в которых выполнялись измерения.

4.  Сохраните результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

1.  Экспортируйте полученные данные в электронные таблицы.

2.  Отсортируйте полученные данные по номерам кабинетов или по возрастанию (убыванию) освещенности, постройте гистограмму по полученным данным.

3.  Распечатайте таблицы с названиями помещений и соответствующими значениями освещенности, или постройте их в тетради, используя табличные данные. Выделите в таблицах названия помещений, обладающими наибольшими и наименьшими значениями освещенности, а также помещений, в которых значения не достигают необходимой нормы.

4.  В каких помещениях освещенность наибольшая (наименьшая) и почему?

5.  В каких помещениях освещенность выше (ниже) нормы?

6.  Сделайте выводы.

Вопросы для предварительного опроса и защиты работы:

1. Какие нормы освещенности школьных помещений?

2. Как влияет освещенность на самочувствие человека?

3. Предложите, как улучшить экологическую обстановку в наиболее

неблагоприятный помещениях.

Тема № 9 «Влияние проветривания на микроклимат учебного помещения»

Цель работы:

Проверить вместе с учащимися соответствие параметров влажности и температуры санитарно-гигиеническим нормам в классе в течение урока.

Теоретические основы работы:

ГОСТ «Параметры микроклимата»

период	температура оптимальная	температура допустимая	влажность оптимальная	влажность допустимая
Теплый (более 8 гр.)	22-25 гр.	20-28 гр.	60-30%	65%
Холодный (менее -5 гр.)	20-22 гр.	18-24 гр.	45-30 %	60%

Оборудование:

·  компьютер Nova

·  датчик влажности

·  датчик температуры

Монтаж экспериментальной установки

Подключите датчики

Установка параметров измерения

·  частота – каждую минуту

·  длительность – 100 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем через 100 замеров)

Порядок проведения эксперимента

1.  Провести калибровку датчиков температуры и влажности по показаниям комнатного термометра и психрометра, с целью точных измерений абсолютных значений.

2.  Проведите измерения в течение урока и получите графики изменения температуры и влажности. Изучаются учебные помещения, в которых проводятся занятия.

3.  После звонка откройте окна и проветрите помещение, продолжая проводить измерения.

4.  Запишите в виде комментария наибольшие/наименьшие значения.

5.  Сохраните результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

1.  Откройте файл опыта на КПК или ПК.

2.  Проанализируйте полученные графики изменения температуры и влажности. Выясните особенности изменения параметров в течение урока. Определите, соответствуют ли изменения санитарно-гигиеническим нормам.

3.  Распечатанный или построенный график можно поместить здесь.

4.  На каком этапе урока параметры температуры и влажности находились в норме? Почему?

5. При каких условиях параметры оказались ниже нормы? Почему?

6. Сделайте выводы.

Вопросы для предварительного опроса и защиты:

1. Какие нормы температуры и влажности школьных помещений?

2. Как влияет температура и влажность на самочувствие человека?

3. Предложите, как улучшить экологическую обстановку на уроке.

Тема № 10 «Измерение колебаний освещенности»

Цель: Проверить соответствие освещенности жилища санитарно-гигиеническим нормам.

Теоретические основы:

Микроклимат помещения - состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха, освещенностью.

Для того, чтобы зрение не ухудшалось, оптимальная освещенность должна быть не менее 300 люкс. В естественных условиях колебаний освещенности нет.

Оборудование:

·  Компьютер Nova

·  Датчик освещенности

Монтаж экспериментальной установки

Подключите датчик

Установка параметров измерения

·  частота - Вручную

·  длительность – 500 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем через 100 замеров)

Порядок проведения эксперимента

1.  Провести калибровку датчика освещенности по показаниям люксметра, с целью точных измерений абсолютных значений освещенности.

2.  Провести измерения: естественного освещения, ламп накаливания и энергосберегающих ламп, освещенность экранов мониторов. Желательно проводить измерения в темное время суток. Изучаются все источники света в квартире.

3.  Записать в виде комментария порядок объектов исследования.

4.  Сохранить результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

1.  Открыть файл опыта на КПК или ПК.

2.  Сохранить полученные графики, проанализировав их.

3.  Отсортировать полученные данные по увеличению освещенности и по увеличению колебаний освещенности, постройте гистограмму по полученным данным.

4.  Распечатать гистограмму.

5.  Сделать выводы.

Тема № 11 «Сравнение характеристик ламп накаливания и энергосберегающих ламп»

Цель работы:

Сравнить физические параметры ламп накаливания и энергосберегающих ламп.

Теоретические основы работы:

Энергосберегающая лампа дает такую же освещенность как лампа накаливания, но потребляет при этом меньшую электрическую мощность (по паспортным данным производителя в 5-6 раз). Срок службы таких ламп в несколько раз больше. Практические измерения показывают, что лампа с указанной мощностью дает света в несколько раз меньше.

Оборудование:

·  компьютер Nova

·  Датчик освещенности

Монтаж экспериментальной установки

Подключите датчик

Установка параметров измерения

·  частота – 500 замеров в секунду

·  длительность – 500 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем через 100 замеров)

Порядок проведения эксперимента

1.  Подберите две лампы дающие одинаковую освещенность (по паспорту). Включите их по очереди в один осветительный прибор.

2.  Проведите измерения освещенности для первой и второй лампы. Желательно проводить измерения в течение одного дня после уроков и в темное время суток.

3.  Получить график изменения освещенности от времени.

4.  Сохраните результат эксперимента.

Обработка и анализ результатов

1.  Проанализируйте полученные графики освещенности. Определите среднюю освещенность и амплитуду колебаний освещенности для каждой лампочки.

2.  Сравните полученные результаты и определите мощность энергосберегающей лампы, дающей такую же освещенность, как лампа накаливания.

3.  Оцените и сравните характер изменения освещенности от времени для ламп двух типов.

4.  Распечатанный или построенный график можно поместить здесь.

5.  Чем отличается освещенность ламп переменного тока от освещенности естественных источников?

6.  Почему выгоднее использовать энергосберегающие лампы?

7.  Какова реальная экономия электроэнергии для энергосберегающей лампы данного типа?

8.  Сделайте выводы.

Вопросы для предварительного опроса и защиты работы:

1.  Почему энергосберегающие лампы потребляют меньшую мощность при той же освещенности?

2.  Какие особенности работы у энергосберегающих ламп?

3.  Сколько энергии сберегает энергосберегающая лампа в течение года?

Библиография:

1.   Сборник нормативных документов для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программы общего образования: Федеральный компонент государственного стандарта общего образования; Федеральный базисный учебный план. М: Дрофа, 2004

2.  Давыдов развивающего обучения. М., 1986

3.  Изучение экологии в школе - лабораторный практикум, Владимир, ВКТ, 2007.

4.  Мониторинг и коррекция физического здоровья школьников и др.- методическое пособие, М., 2006.

5.  Селевко образовательные технологии: Учебное пособие. - М.: Народное образование,1998.-256 с.