Фонд оценочных средств по дисциплине (модулю) (стр. 5 )

Перечень тем

А все-таки она вертится А что такое звук? Авто будущего: какое оно? Агрегатное состояние желе Большой адронный коллайдер — путь к апокалипсису или прогрессу? Вечный двигатель Видеонаблюдение за домом своими руками Виды часов Греет ли снег? Греет ли шуба? Гроза и молния; Дерево познания; Дыхание с точки зрения законов физики; Еда из микроволновки: польза или вред? Зависимость плавления и застывания шоколада от его состава; Загадка воздушного шарика; Законы физики в танцевальных движениях; Зима, физика и народные приметы; Игрушки на основе гироскопического эффекта (на примере «Йо-йо»); Измерение высоты здания разными способами; Измерение избыточного давления воздуха внутри резинового шарика; Измерение плотности твердых тел разными способами; Измерение плотности тела человека; Измерительные приборы — наши помощники; Изморозь – это удивительное явление природы; Изучение звукопоглощающих свойств различных пород деревьев; Изучение и объяснение цвета неба; Изучение летательных аппаратов; Изучение некоторых свойств куриного яйца; Изучение основ строительства мостов; Изучение работы холодильников и определение их характеристик; Изучение роста кристаллов солей металлов в растворе силиката натрия; Изучение свойств материалов, используемых в местном строительстве; Изучение свойств полиэтиленовых пленок; Изучение теплопроводности различных видов тканей; Изучение физических свойств средств для мытья посуды; Изучение электроснабжения квартиры; Иллюзии и парадоксы зрения; Иллюзия, мираж или парадоксы зрения; Инновационные технологии в пожаротушении; Информативность воды; Ионизация воздуха — путь к долголетию Испарение из растений Использование модели при изучении парникового эффекта Использование пластиковых бутылок в простых опытах по физике Использование реактивного движения в природе Использование установок, работающих за счет энергии солнца, в домашних условиях Использование электроприборов в быту и расчет стоимости потребления электроэнергии Исследование влияния формы, размера и цвета чайника на скорость остывания воды в нем Исследование времени остывания чашки горячих напитков Исследование и идентификация неизвестного вещества Исследование капиллярных свойств столовых салфеток Исследование коэффициента трения обуви о различную поверхность Исследование механических свойств полиэтиленовых пакетов Исследование модельных свойств различных моделей бумажных самолетов Исследование плотности моржового зуба (клыка) Исследование процесса варки куриного яйца Исследование теплового излучения утюга Исследование теплопроводности различных строительных материалов Исследование упругих свойств резины Исследование шумового фона вблизи железной дороги Как "приручить" радугу Как живые организмы защищаются от холода Как изготовить бумажный самолёт Как иллюзии зрения помогают "исправить" недостатки фигуры Как образуются роса, иней, дождь и снег Как образуются снежинки Как определить высоту дерева с помощью подручных средств Как подводные лодки погружаются и всплывают на поверхность воды Как получается радуга? Как появляется радуга? Получение радуги в домашних условиях Как приручить ветер? Как сделать калейдоскоп? Как строили пирамиды Как утеплить свой дом. Какое небо голубое! Отчего оно такое? Капля на горячей поверхности Картофель как источник электрической энергии Конструирование радиоуправляемых автомоделей Коси, коса, пока роса… Кристаллы и способы их выращивания Кристаллы соли и условия их выращивания Круговорот воды в природе Куда исчезают лужи после дождя?

ТЕМЫ ЭССЕ

Перечень тем

Сверхпроводники и их применение Что является источниками тепловой энергии Земли. "Апогей моего развития с точки зрения физики" Источники тока и источники идей: светлая жизнь или жизнь без света Я в невесомости (куда попали, что происходило, с чем связано, как обнаружили явления) Энтропия и развитие Вселенной Устойчивость атомный ядер Космические технологии Как трение зависит от формы предмета Особенности распространения света в морской воде. Античастица Изотопы в природе Необратимость в природе История изобретения телефона Солнце Пространство. Свойства пространства От угольной лампы до высоких световых технологий Применение магнитного поля в быту Явление электролюминесценции Ядерная энергетика. Положительные стороны в ближайшем будущем. С какими проблемами встретится человек на планете с силой гравитации намного больше, чем на Земле? Оптические явления в природе Как залатать озоновую дыру

КЕЙС-ЗАДАНИЯ

Пример кейс-заданий

КЕЙС №1 (демонстрируется видеофрагмент старта космического корабля) Вопросы к кейсу: Какое событие представлено в видеокейсе? Известно ли вам физическое явление, которое лежит в основе данного события? Какие особенности события вы заметили при просмотре видеокейса? Сформулируйте для себя задание, опираясь на данный кейс Кейс №2: Самые вкусные солёные помидоры консервирует бабушка ….  Елена Викторовна. - Бабушка, а почему твои помидоры такие вкусные? – спросил … - Да я в них не только соль, но и сахар, и петрушку, и укроп, и лаврушку, и смородиновый лист кладу, - ответила бабушка. - Как же всё это внутрь помидоров попадает?- удивился …. - Так я всё это в рассол кладу, а внутрь помидоров всё само попадает. Вопросы к кейсу: Знаете ли вы, как консервируют помидоры? Какое физическое явление помогает консервировать овощи? Почему лучше помидоры заливать горячим рассолом? Кейс №3: Однажды, совершенно незнакомые друг другу люди, ехавшие в 7 вагоне поезда «Барнаул – Москва» оживлённо разговаривали и спорили о науке физике. Молодая девушка Олечка рассказала, что она студентка университета, и что она - будущий преподаватель физики. - Почему ты выбрала именно этот предмет, ведь он такой сложный? – спросила Марина Леонидовна, которая была экономистом со стажем. - Да вы знаете, какая это интересная и важная наука! Физика – это всё то, что окружает нас в жизни, в природе, в быту! Физика - она вокруг нас! - Как это верно! - вступил в разговор врач Егор Семёнович, - без достижений физики сегодняшняя медицина была бы «без глаз» и «без рук», ведь основа современной медицинской диагностики базируется на достижениях физики, а как с помощью физики продвинулась на немыслимые высоты хирургия и терапия! - Верно! - сказал семиклассник Сергей, - я читал в интернете, что теперь можно излечить от слепоты даже людей незрячих от рождения. В зрачки вживляют видеокамеру, которая видеосигнал по припаянным к ней лазером нервным окончаниям, передаёт в мозг и у человека формируется изображение! Представляете! - Вот именно! – обрадовано сказала Ольга, - вот какой замечательной наукой я занимаюсь! - Всё это от Лукавого! – убеждённым и ровным голосом сказал, молчавший до этого, Николай Фомич, - нельзя вмешиваться в созданное природой! Нельзя! Я против этого, а значит и против физики! Вопросы к кейсу: Попробуйте продолжить кейс, отстаивая позицию либо «за» либо «против» науки физики. Для этого выберите себе роль и аргументируйте свою точку зрения. Можно ли почерпнуть новые знания из данного кейса? Все ли факты можно назвать научными? Возникли ли у вас вопросы по кейсу, на которые вы бы хотели найти ответы? Поставьте, опираясь на кейс, для себя задачу Кейс №4. Принцип работы СВЧ-печи. Микроволновая печь или - печь— электроприбор, предназначенный для быстрого приготовления или подогрева пищи, размораживания продуктов в быту с использованием электромагнитных волн дециметрового диапазона (обычно с частотой 2450 МГц). В промышленности эти печи используются для сушки, разморозки, плавления пластмасс, разогрева клеев, обжига керамики и т. д. В отличие от классических печей (например, духовки или русской печи), разогрев продуктов в микроволновой печи происходит не только с поверхности, но и по объёму продукта, содержащему полярные молекулы (например, воды), так как радиоволны данной частоты проникают и поглощаются пищевыми продуктами на глубине примерно 2,5 см. Это сокращает время разогрева продукта. Нагрев в печи основан на принципе так называемого «дипольного сдвига». Молекулярный дипольный сдвиг под действием электрического поля происходит в материалах, содержащих полярные молекулы. Энергия электромагнитных колебаний поля приводит к постоянному сдвигу молекул, выстраиванию их согласно силовым линиям поля, что и называется дипольным моментом. А так как поле переменное, то молекулы периодически меняют направление. Сдвигаясь, молекулы «раскачиваются», сталкиваются, ударяются друг о друга, передавая энергию соседним молекулам в этом материале. Так как температура прямо пропорциональна средней кинетической энергии движения атомов или молекул в материале, значит, такое перемешивание молекул по определению увеличивает температуру материала. Таким образом, дипольный сдвиг — это механизм преобразования энергии электромагнитного излучения в тепловую энергию материала. Нагрев в микроволновой печи в результате дипольного сдвига под действием переменного электрического поля зависит от характеристик молекул и межмолекулярного взаимодействия в среде. Для лучшего нагрева частоту переменного электрического поля нужно установить таким образом, чтобы за полупериод молекулы успели полностью перестроиться. Так как вода содержится практически во всех продуктах, частоту СВЧ излучателя микроволновой печи подобрали для лучшего разогрева именно молекул воды в жидком состоянии, в то время как лёд, жир и сахар нагреваются гораздо хуже. Микроволновое излучение не может проникать внутрь металлических предметов, поэтому невозможно приготовить еду в металлической посуде. Металлическая посуда и металлические приборы (ложки, вилки), находящиеся в печи в процессе нагревания, могут вывести её из строя. Нежелательно помещать в микроволновую печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») — даже этот тонкий слой металла сильно нагревается вихревыми токами и это может разрушить посуду в области металлического напыления. Нельзя нагревать в микроволновой печи жидкость в герметично закрытых ёмкостях и целые птичьи яйца — из-за сильного испарения воды внутри них создаётся высокое давление и, вследствие этого, они могут взорваться. Разогревая в микроволновке воду, также следует соблюдать осторожность — вода способна к перегреванию, то есть, к нагреванию выше температуры кипения. Перегретая жидкость способна почти мгновенно вскипеть от неосторожного движения. Это относится не только к дистиллированной воде, но и к любой воде, в которой содержится мало взвешенных частиц. Чем более гладкой и однородной является внутренняя поверхность сосуда с водой, тем выше риск. Если у сосуда узкое горлышко, то велика вероятность, что в момент начала кипения перегретая вода выльется и обожжёт руки. Вопросы: Знаком ли вам этот прибор? Какая информация была для вас новой, а какая была уже вам известна? Встретились ли вам незнакомые термины в кейсе? Как можно узнать их значение? В чём преимущества использования данного прибора в быту, а какие вы видите недостатки? Какие меры безопасности нужно соблюдать при работе с этим бытовым прибором? Поставьте для себя задачи, опираясь на данный кейс. Кейс №5. Механик автоколонны по перевозке нефти не подписал путёвку в рейс Синицину Дмитрию Викторовичу, так как на его бензовозе цепь утратила несколько звеньев и была недостаточно длинной. Однако Синицин самовольно покинул автогараж и уехал в рейс, так как не хотел, чтобы пропал рабочий день. На посту ДПС бензовоз был остановлен и отправлен на принудительную стоянку за несоблюдение правил перевозки опасных грузов. По решению суда Синицин был лишён водительских прав сроком на 1 год. Вопросы к кейсу: Зачем к бензовозам прицепляют цепь до земли? Прав ли был механик автоколонны? Не слишком ли суровое наказание понёс Синицин? Какой лучший выход можно было найти в данной ситуации? Всё ли вам известно, чтоб верно разобраться в поставленных вопросах. Сформулируйте для себя задание по данному кейсу, на следующем этапе занятия. Кейс №6. Цель – выяснить причины произошедшего события, установить возможные закономерности, предложить направление дальнейших исследований. 1. Сформулировать цель научного исследования. 2. К какой области научного знания может относиться анализ этого факта? 3. Сформулировать вопросы, на которые надо ответить в ходе исследования (не менее трех вопросов, можно больше). 4. Сформулировать основную гипотезу (научное предположение, требующее подтверждения), которую необходимо проверить. 5. Сформулировать положение, которое необходимо опровергнуть (антитезис, антигипотеза). 6. Определить методы научного исследования. 7. Какие имеющиеся знания (законы, теории) могут пригодиться в данном исследовании? 8. Какое оборудование необходимо для проведения исследования? 9. Указать примерный состав группы учёных-исследователей по количеству и специализациям. Представьте это в виде кластера с указанием функциональных обязанностей. Текст 1. Русалка – мифологическое и фольклорное человекоподобное существо, преимущественно женского пола, связанное с водоёмами. Почти во всех мифологиях, у разных народов, существовали существа полулюди-полурыбы. Русалки притягивают своим очарованием и таинственностью того, что они живут на дне морском. По языческим поверьям русских, души девушек, умерших до брака или во время русальной недели, пребывают на земле в течение русальной недели и возвращаются по ее завершении на «тот свет». Известно, что все русалки сплошь неграмотные, так как под водой все книги и газеты быстро размокают и расползаются, а над водой русалки очень плохо видят, так как надводное зрение русалок плохое, тогда как подводное – превосходно. Интересно, какие очки необходимо надеть русалке, чтобы читать газеты над водой, как все бесхвостые люди. Текст 2. Ж. Верн «Путешествие и приключения капитана Гаттераса» В повести Ж. Верна «Путешествие и приключения капитана Гаттераса» путешественники оказались без огнива в условиях сильного мороза: «У нас нет даже подзорной трубы, с которой мы могли бы снять линзу и добыть огонь. –Знаю, – ответил доктор, – и очень жаль, что нет: солнечные лучи достаточно сильны, чтобы зажечь трут. –Что делать, придётся утолить голод сырой медвежатиной, – заметил Гаттерас. –Да, – задумчиво произнёс доктор, – в крайнем случае. Но отчего бы нам не… –Что вы задумали? – полюбопытствовал Гаттерас. –Мне в голову пришла мысль… –Мысль? – воскликнул боцман. – Если вам пришла мысль, значит, мы спасены! –Нужно только, чтобы лучи Солнца были сведены в одну точку, а для этой цели лёд может заменить нам лучший хрусталь. Только я предпочёл бы кусочек пресноводного льда…» Текст 3. Дж. К.Роллинг «Гарри Поттер и Тайная комната» В книге Дж. К.Роллинг «Гарри Поттер и Тайная комната» Гарри нашёл страницу, вырванную из старой книги, где было написано: «Даден ему (Василиску) взгляд убийственный, так что ежели кто с ним очами встретится, тотчас примет кончину скорую и в муках великих…» На основании этого Гарри объяснил, почему окаменели, а не погибли его друзья: Колин, около которого нашли расплавленный фотоаппарат, и Гермиона, рядом с которой лежало зеркальце: –Василиск убивает взглядом. Но он пока никого не убил. Наверное, потому что никто из них не смотрел ему прямо в глаза. Колин видел его через глазок фотокамеры… Гермиона догадалась, что чудовище из тайной комнаты – Василиск. Она сказала первому, кого встретила, давай на всякий случай заглянем за угол с помощью зеркала…» Текст 4. Л. Кэрролл «Алиса в Зазеркалье»: «–Знаешь, Китти, если ты помолчишь хоть минутку, – продолжала Алиса, – и послушаешь меня, я тебе расскажу все, что знаю про Зазеркальный дом. Во-первых, там есть вот эта комната, которая начинается прямо за стеклом. Она совсем такая же, как наша гостиная, Китти, только все там наоборот! Когда я залезаю на стул и смотрю в Зеркало, она видна мне вся, кроме камина. Ах, как бы мне хотелось его увидеть! Мне так интересно узнать, топят они зимой камин или нет. Но в это Зеркало как ни гляди, камина не увидишь разве что наш камин задымит – тогда и там появится дымок. Только это, верно, они нарочно–чтобы мы подумали, будто и у них в камине огонь. А книжки там очень похожи на наши – только слова написаны задом наперед. Я это точно знаю, потому что однажды я показала им нашу книжку, а они показали мне свою! – Ну как, Китти, хочешь жить в Зазеркальном доме? Интересно, дадут тебе там молока? Впрочем, не знаю, можно ли пить зазеркальное молоко? Не повредит ли оно тебе, Китти... А дальше идет коридор. Если распахнуть дверь в нашей гостиной пошире, можно увидеть кусочек коридора в том доме, он совсем такой же, как у нас. Но, кто знает, вдруг там, где его не видно, он совсем другой? Ах, Китти, как бы мне хотелось попасть в Зазеркалье! Там, должно быть, столько всяких чудес! Давай играть, будто мы туда можем пройти! Вдруг стекло станет тонким, как паутинка, и мы шагнем сквозь него! Посмотри-ка, оно и правда тает, как туман. Пройти сквозь него теперь совсем не трудно...» Текст 5. Аркадий и Борис Стругацкие «Путь на Амальтею» «Корабль непрерывно мотало, словно щепку на волнах. Жилин бежал по коридору и думал: этот мимо. И этот мимо. И вот этот тоже мимо, и все они мимо... За спиной вдруг раздалось пронзительное "поук-пш-ш-ш-ш..." Он бросился спиной к стене и обернулся. В пустом коридоре, шагах в десяти от него, стояло плотное облако белого пара, совершенно такое, как бывает, когда лопается баллон с жидким гелием. Шипение быстро смолкло. По коридору потянуло ледяным холодом, на потолке было видно небольшое чёрное пятно. Это были метеоритные пробоины, затянутые смолопластом. Вокруг пятен дрожали крупные капли осевшей влаги». Текст 6. Жюль Верн «Пять недель на воздушном шаре» «Мой способ подъема и снижения воздушного шара основан на расширении и сжатии газа, находящегося в оболочке, посредством изменения его температуры. И вот как я этого достигаю. На ваших глазах погрузили на этот транспорт вместе с корзиной несколько ящиков. Первый из них содержит около двадцати пяти галлонов воды, к которой я прибавляю несколько капель серной кислоты для увеличения ее электропроводимости. Затем эту воду я химически разлагаю с помощью сильной бунзеновской батареи. Вода, как вы знаете, состоит из двух частей водорода и одной части кислорода. Кислород под действием электробатареи поступает с ее положительного полюса во второй ящик. Третий ящик, вдвое большего размера, помещенный над вторым ящиком, принимает в себя водород, получаемый с отрицательного полюса батареи. При помощи кранов, из которых у одного отверстие вдвое больше, чем у другого, эти два ящика соединяются с четвертым, который называется смесительным ящиком. Здесь действительно смешиваются оба газа, получившиеся от разложения воды. В верхней части этого ящика помещается платиновая трубка, снабженная краном. Вы уже, конечно, догадались, господа, что описываемый мною аппарат есть не что иное, как кислородно-водородная горелка, температура которой выше температуры кузнечного горна. Из нижней части герметически закрытого шара на небольшом расстоянии друг от друга выходят две трубки. Одна трубка доходит до верхних слоев водорода в шаре, другая – до нижних. Обе трубки снабжены в нескольких местах каучуковыми сочленениями, позволяющими им выдерживать колебания воздушного шара. Эти две трубки спускаются в корзину и входят в железный ящик цилиндрической формы, который называется ящиком нагрева. Этот ящик закрыт снизу и сверху двумя дисками из того же металла, что и ящик. Трубка, идущая из нижней части шара, входит в этот цилиндрический ящик через нижний его диск и внутри его принимает форму змеевика, кольца которого, расположенные одно над другим, занимают всю высоту ящика. Прежде чем выйти из ящика, спиральная трубка входит в маленький конус, вогнутое основание которого, имеющее форму сферического колпачка, обращено книзу. Из вершины этого конуса выходит другая трубка, которая, как я уже упоминал, идет в верхние слои водорода в шаре. Сферический колпачок конуса сделан из платины, чтобы он не расплавился от высокой температуры. А горелка эта помещается на дне ящика нагрева, посреди спиралей змеевика, так, что верхняя часть пламени слегка касается платинового колпачка. Так вот: аппарат, который я вам только что описал, в сущности тот же калорифер. Таким образом, по трубкам и змеевику происходит чрезвычайно быстрое движение газа, который, выходя из шара, непрерывно нагревается и снова в него поступает. При нагревании на один градус газ расширяется на одну четырехсотвосьмидесятую своего объема. Если я повышу температуру на восемнадцать градусов, то водород, заключающийся в воздушным шаре, расширится на восемнадцать четырёхсотвосьмидесятых своего объема, или на тысячу шестьсот семьдесят четыре кубических фута; следовательно, он вытеснит еще тысячу шестьсот семьдесят четыре кубических фута воздуха, и это увеличит его подъемную силу на сто шестьдесят фунтов. Это равносильно выбрасыванию балласта такого же веса». Текст 7. Генри Каттнер «Сплошные неприятности» « …У меня есть способность поворачивать глаза так, что становится видна сущность вещей. Глянул я, к примеру, на оконную решетку, и вижу - вся она состоит из крошечных смешных штучек, которые трясутся, бестолково топчутся на одном месте и вообще суетятся, будто верующие, собирающиеся к воскресной обедне. Теперь их, слышно, называют атомами. Усыпив предварительно мистера Амбрустера, я начал строить из атомов, как из кирпичиков, нужные мне комбинации. Вначале, правда, я ошибся и превратил железную решетку в золотую, но тут же поправился и растворил ее в воздухе. Очутившись снаружи, я загнал атомы на старые места, и в окне опять возникла решетка». Текст 8. «Конечная остановка Гольфстрима» На Земле начался новый ледниковый период. Ледяные дожди прошлись по центральной части России и нескольким штатам США. Мощные циклоны накрыли Европу и Австралию. Не работают многие аэропорты. В десятке стран объявлена чрезвычайная ситуация. Люди в панике. Зимние каникулы вместо отдыха для многих стали испытанием на прочность и борьбой за жизнь. Ученые считают, что это только начало. Первый отзвук после потери вселенского масштаба – Гольфстрима. Отчего же такие напасти? Почему Гольфстрим тек, тек да и перестал? Что такое Гольфстрим и почему его потеря – трагедия? Гольфстрим – это, грубо говоря, огромная река в океане, которая несет теплые воды Карибского бассейна на север, огибает Европейский континент и почти достигает Мурманска. Который, кстати, поэтому и незамерзающий порт. А расположенный немного дальше Архангельск – уже замерзающий. Не будь Гольфстрима, вся Англия была бы похожа на маленькую Гренландию, покрытую многометровым слоем льда, континентальное побережье Европы представляло бы собой что-то отдалённо похожее на север России, где постоянная зима изредка сменяется оттепелью-летом. Да и про Ла-Манш как пролив можно было бы забывать каждые полгода. Он бы замерзал. Короче, масштаб трагедии таков: отсутствие Гольфстрима сделает непригодной для жизни наиболее развитую часть мира. Через 50 лет Великобритания ничем не будет отличаться от нынешней Гренландии. На Земле начался новый ледниковый период. 20 апреля 2010 года на нефтедобывающей платформе «Deepwater Horizon», расположенной в Мексиканском заливе, произошел взрыв. Через два дня платформа затонула и нефть из подводной скважины начала поступать в открытое море. Сколько ее вытекло, пока инженеры «Бритиш Петролеум» не заткнули скважину, достоверно неизвестно. Да и заткнули ли вообще – тоже. В воду Мексиканского залива, где и формируется Гольфстрим, по разным сведениям, попало больше триллиона литров сырой нефти. Но и это не все. Вслед за сумасшедшим количеством нефти американцы закачали туда 500 миллионов литров корексита и других химических реагентов для связывания нефти и осаждения ее на дно. Теперь реальных способов очистки дна Мексиканского залива уже нет. На многие сотни километров нефть уничтожила все живое. Масштаб примерно такой: от Москвы до Питера – одна нефть, перемешанная с химикатами. Но даже это не самое страшное. Погода на планете регулируется океаном, степенью нагревания его в разных местах и, соответственно, переносом теплых вод в более холодные и наоборот. На этом эффекте, называемом термохалинной системой циркуляции, и основана жизнь на Земле. Из-за попадания в океан огромного количества нефти границы слоев теплой воды разрушились, Гольфстрим исчез и эта система нарушилась.

КРУГЛЫЙ СТОЛ, ДИСКУССИЯ