Почему окрашенные изделия сушить лучше не в печах а в инфракрасных сушилках

Обновлено: 27.06.2022

Сушка и обжиг придают изделиям прочность и долговечность. Оба процесса способствуют испарению воды, присутствующей в глине. Большая часть воды испаряется в процессе сушки изделий на воздухе, но, невозможно полностью изделие высушить таким путем, только пройдя через огонь глина полностью потеряет воду.


В любом случае, перед обжигом в печи изделие должно быть просушено полностью. Влага, оставшаяся в глине, при обжиге разрывает глину. Сушат его около 10 дней.

Процесс сушки должен протекать постепенно и равномерно, иначе увеличивается вероятность того, что изделие разобьется или деформируется.

Почему как можно медленнее должно высыхать изделие? Потому что степень влажности и усадки глины очень высока. А равномерной сушка должна быть по той причине, что места соединений, выступающие и мелкие части высыхают значительно быстрее, чем основная масса изделия.

Хорошая среда — это ровная поверхность (желательно деревянная, можно подложить газеты для впитывания влаги), на которой мы размещаем изделия, отсутствие сквозняков и попадание прямых солнечных лучей; вдали от отопительных приборов.

В среднем процесс сушки изделий при комнатной температуре длится в течении двух недель (в зависимости от размеров изделия, срок может быть меньше или больше), особенно осторожно нужно отнестись к сушке больших и сложных изделий.


В течение первых 2-3 дней сушки (особенно это касается изделий с тонкими частями) изделия лучше сушить в полиэтиленовом пакете, периодически открывая его, чтоб не скапливался конденсат.

Когда глина приобретает определенную плотность (цвет глины при этом меняется, она осветляется), изделия можно продолжать сушить на открытом воздухе (желательно во влажном помещении).

На последнем этапе процесс сушки можно ускорить, например, досушивая в более теплых местах (в печи, духовом шкафу с доступом воздуха, т.е. оставлять чуть приоткрытой дверцу шкафа) без попадания на изделие потоков теплого воздуха с постепенным повышением температуры.

До полного остывания нельзя извлекать изделия. Процесс сушки виден глазом – изделие светлеет, твердеет и становится легче.

Если температура не превышает 11 градусов, глина теряет только гигроскопическую влагу. При температуре до 25 градусов из промежутков между частицами уходит конституционная вода и отдельные частицы вступают в контакт друг с другом.

При температуре свыше 25 градусов глина теряет кристаллизационную воду, частицы постепенно теряют способность присоединять воду. Такая глина больше не разбухает, даже если окажется в воде.

Пока в глине присутствует хоть какое-то количество воды, вся тепловая энергия тратится на удаление влаги и вещества, входящие в ее состав, не окисляются. При этом изделия не достигают прочности и твердости, свойственной керамике, поскольку керамикой они становятся после обжига. Перед самым обжигом подсушенные изделия можно еще дополнительно просушить в духовке или печи.

Высохшая глина приобретает достаточно высокую прочность, что позволяет обрабатывать изделие и при необходимости окончательно зачистить его мелкозернистой наждачной бумагой, а затем удалить образовавшуюся глиняную пыль широкой кистью или щеткой.

Обжиг может осуществляться разными способами. Ранее обжигали в горнах, вырытых в земле, которые топились дровами. Использовались для обжига и разные виды топлива (самые распространенные сейчас — электричество и газ).

Удобно использование электрических муфельных печей, которые бывают разные по размеру (при увеличении размеров печи или температуры возрастает расход электроэнергии), но не требуют установки специальной отдушины или дымохода.

Лепка из глины

Обжиг требует высоких температур и длительного времени. Температура должна повышаться и понижаться постепенно. Вот почему удобно использование электрических муфельных печей, где можно совместить процесс сушки — медленно (температура должна возрастать при этом медленно, чтоб не образовывались перекосы и трещины) до 150-200 в течении 1-2 часов, затем подъем температуры с интервалом 1 час до конечной температуры 900-1100 в течение 4-6 часов (например, с установкой режима 400–600-800-1000).

В печах встраивается компьютеризированный термоэлектрический пирометр, который осуществляет контроль температурной шкалы или устанавливается ручной терморегулятор. Что происходит при изменении температуры в печи?

При температуре 200–400 удаляются органические вещества, присутствующие в глине.

При 500 происходит полный процесс обезвоживания.

От 680 начинается процесс остекловывания, флюсы в составе глиняной смеси начинают расширяться и, выполняя роль клеящихся веществ, скрепляют твердые частицы, заполняя поры.

При 800 начинается процесс перехода флюсов в стеклообразное состояние (остекловывание). Изделие уменьшается в объеме, становится твердым.

От 900 и выше — при достижении оптимальной температуры она поддерживается в течение некоторого времени, чтоб перейти к этапу закаливания, пока температура не снизится до 100. Если изделие извлечь из печи раньше, то оно получит термический удар, что приведет к расколу.

4. Изготовление собственных работ из глины


Следуя простым правилам и подготовив свое рабочее место, я создала на занятиях в студии коллекцию собственных работ:

Для изготовления своих изделий, я подготовила рабочее место и глину. Для работы мне необходимо: глина, стеки, доска, миска с водой, губка, влажная тряпочка, гуашь, кисточки. Используя способы и методы лепки, описанные выше, я вылепила свои изделия. После завершения работы я просушила свои фигурки, а затем раскрасила их.

Мои работы можно разделить на несколько тем: рептилии, динозавры, домашние животные, новогодняя тематика,.

Лепка из глины

Динозавры:

Лепка из глины

Лепка из глины

Лепка из глины

Лепка из глины

Домашние животные:


ИС — это по сути инфра­крас­ный корот­ко­вол­но­вый излу­ча­тель, исполь­зу­ю­щий­ся для уско­рен­но­го высу­ши­ва­ния и отверждения
мате­ри­а­лов, исполь­зу­е­мых в кузов­ном ремон­те. Инфра­крас­ные лучи про­ни­ка­ют внутрь нане­сён­ных сло­ёв мате­ри­а­лов и про­су­ши­ва­ют их
по всей глу­бине. Таким обра­зом про­ис­хо­дит уско­рен­ное и более каче­ствен­ное про­су­ши­ва­ние ремонт­ной поверхности.
———————————————-

Что такое корот­ко­вол­но­вая ИС?

корот­ко­вол­но­вы инфра­крас­ные излу­ча­те­ли име­ют дли­ну вол­ны от 0.7 до 2.5 мкм и име­ют тем­пе­ра­ту­ру нагре­ва­тель­но­го эле­мен­та более 800 градусов
по Цель­сию. Корот­ко­вол­но­вые излу­ча­те­ли обыч­но при­ме­ня­ют­ся как раз в про­фес­си­о­наль­ных целях, быст­ро нагреваются.
В срав­не­нии длин­но­вол­но­вые инфра­крас­ные излу­ча­те­ли име­ют дли­ну вол­ны от 50 до 200 мкм и нагре­ва­тель­ный эле­мент име­ет тем­пе­ра­ту­ру поряд­ка 300
гра­ду­сов по Цель­сию и при­ме­ня­ют­ся чаще в быту, в каче­стве обогревателей.
———————————————-

Мож­но ли обой­тись без ИС?

Без ИС высы­ха­ние нане­сён­ных про­дук­тов будет про­ис­хо­дить мед­лен­нее, начи­ная с поверх­но­сти. В зави­си­мо­сти от количества
нане­сён­ных ремонт­ных мате­ри­а­лов в даль­ней­шем обыч­но про­ис­хо­дит про­сад­ка. Таким обра­зом ремонт­ные мате­ри­а­лы на уже отре­мон­ти­ро­ван­ной детали
про­са­жи­ва­ют­ся и про­яв­ля­ют­ся сле­ды ремон­та в виде рисок от шли­фо­валь­ной бума­ги и неров­но­стей. При исполь­зо­ва­нии ИС просадка
мини­ми­зи­ру­ет­ся, а при гра­мот­ном ремон­те исключается.
———————————————-

Зачем поль­зо­вать­ся ИС?

Исполь­зо­ва­ние ИС уско­ря­ет про­цесс рабо­ты и повы­ша­ет каче­ство выпол­нен­но­го ремонта.
———————————————-

Мож­но ли исполь­зо­вать инфра­крас­ный обо­гре­ва­тель как ИС?

Инфра­крас­ный обо­гре­ва­тель отли­ча­ет­ся дли­ной инфра­крас­ных волн и отсут­стви­ем неко­то­рых авто­ма­ти­че­ских тай­ме­ров, присутствующих
на про­фес­си­о­наль­ных ИС. Как пока­зы­ва­ет прак­ти­ка инфра­крас­ные быто­вые обо­гре­ва­те­ли вполне справ­ля­ют­ся с функ­ци­ей ИС для
кузов­но­го ремонта.

Нужен ли тай­мер для ИС?

Тай­мер уве­ли­чи­ва­ет сто­и­мость ИС. Поль­за конеч­но же есть, так как с помо­щью тай­ме­ра мож­но выста­вить вре­мя сушки.
Без тай­ме­ра при­дёт­ся кон­тро­ли­ро­вать про­цесс высы­ха­ния самому.
———————————————-

Какую ИС купить?

Нуж­но руко­вод­ство­вать­ся удоб­ством исполь­зо­ва­ния в вашей мастер­ской и сто­и­мо­стью. Удоб­нее исполь­зо­вать ИС со стой­кой. Также
мож­но сэко­но­мить и купить инфра­крас­ный обо­гре­ва­тель и сде­лать для него стой­ку самому.
———————————————-

Какое рас­сто­я­ние до дета­ли нуж­но соблю­дать при исполь­зо­ва­нии ИС?

Рас­сто­я­ние зави­сит от мощ­но­сти ИС и варьи­ру­ет­ся от 40 см до 1 м
———————————————-

Режим сушки покрытий оказывает значительное влияние на их основные свойства. Сушка может быть естественной (холодная) и искусственной (горячая).

Естественная сушка применяется главным образом для быстросохнущих лакокрасочных материалов (перхлорвиниловых, акриловых, нитроцел- люлозных и др.).

Сушка же при повышенной температуре используется для получения покрытий, образующихся в результате химических процессов, протекающих в нанесенном на поверхности деталей покрытии (глифталие- вом, эпоксидном, масляном и др.). С повышением температуры зти процессы (окисление, поликонденсация, полимеризация) протекают значительно быстрее и полнее, благодаря чему повышается твердость, адгезия и прочность покрытий, уменьшается водонабухаемость, улучшается внешний вид и другие свойства.

Поэтому во всех случаях, когда на детали или изделия нанесены покрытия и их можно сушить при повышенной темературе, необходимо этим пользоваться.

В тех же случаях, когда изделия имеют значительные размеры (самолеты, вертолеты) и в них имеются детали и смазки, не допускающие нагрева при повышенной температуре (резина, остекление и тл.), ограничиваются сушкой при естественной температуре.

На процесс естественной сушки влияют температура и влажность воздуха помещений, в которых производится сушка. Процесс сушки значительно ускоряется при беспрерывной смене воздуха, с которым растворители уносятся с поверхности окрашиваемого изделия. При неподвижном воздухе он насыщается парами растворителей и процесс сушки замедляется. Однако скорость испарения растворителей не должна быть чрезмерной, ибо в этом случае в покрытии возникают большие внутренние напряжения, отрицательно влияющие на его свойства (ухудшается адгезия, могут появиться трещины). Кроме того, при слишком быстром образовании покрытий на основе обратимых пленкообразующих (нитроцеллюлозы, перхлорвинила и др.) задерживается удаление растворителей из нижних слоев.

Стремясь в процессе дальнейшей сушки улетучиться из пленки, пары оставшегося растворителя нарушают сплошность пленки, в ней могут появиться пузыри, поры и другие дефекты.

Режим сушки покрытий подбирают таким, чтобы улетучивание растворителей происходило постепенно.

Искусственную сушку осуществляют в специальных сушильных камерах, которые в зависимости от способа передачи тепла могут быть конвекционными и терморадиационными.

На авиационных заводах нашли широкое применение конвекционные сушильные камеры периодического действия. Они используются для сушки различных деталей, загружаемых на многоярусные тележки. Если же детали сушат в подвешенном состоянии, то камеру оборудуют подвесными приспособлениями.

В конвекционных сушильных камерах передача тепла от его источника к деталям осуществляется циркулирующим в камере горячим воздухом.

На продолжительность и равномерность сушки оказывает большое влияние система распределения поступающего в камеру нагретого воздуха. По всей камере температура воздуха должна быть достаточно равномерной, только в этом случае высушенные покрытия приобретают необходимые свойства. Нагретый воздух по воздуховоду подается в воздухораспределители, сделанные в виде прямоугольных воздуховодов, с отверстиями для выхода воздуха в нижнюю зону сушильной камеры. Нагретый воздух, стремясь подняться вверх, распределяется по всей камере.

Для регулирования подачи воздуха отверстия снабжены задвижками, позволяющими равномерно распределять воздух по длине отдельных секций камеры. Для контроля температуры камеры снабжены термометрами сопротивления и термопарами с самопишущими приоборами.

В процессе сушки воздух постепенно обогащается парами растворителей. Чтобы можно было использовать воздух многократно и не допустить насыщения его таким количеством паров, при котором он становится взрывоопасным, часть воздуха, обогащенного парами растворителей, выбрасывается в атмосферу, а к остающемуся подмешивается такое же количество свежего воздуха.

37. Схема процесса сушки: а — инфракрасными лучами; б — горячим воздухом; 1 — направление выхода паров растворителя; 2, 7 — слой краски; 3, 9 — твердая пленка; 4, 6 — деталь; 5, 8 — направление подачи тепла; 10 — направление паров растворителя

конструкции их позволяют регулировать температуру по всему объему сушилок как на полу, так и по высоте, что крайне важно, ибо только при этих условиях можно получить покрытие с необходимыми свойствами на

Из описанного выше принципа работы сушильных камер следует, что всей поверхности детали или изделия. Поэтому в процессе сушки необходимо строго следить за работой сушильных камер.

Сушка в терморадиационных сушильных установках основана на поглощении окрашенной поверхности тепловых лучей (инфракрасных), излучаемых различными источниками. Сначала нагревается окрашиваемая поверхность изделия, затем нанесенное на нее покрытие (рис. 37). Благодаря тому, что образование покрытия начинается от поверхности металла, в начальной стадии сушки пары растворителей беспрепятственно улетучиваются. Это исключает возможность образования пузырей, имеющих место при конвекционной сушке, где образование их возможно вследствие стремления не успевших улетучиться остатков растворителей проникнуть через образовавшуюся поверхностную тонкую пленку.

При сушке инфракрасными лучами мощность теплового потока во много раз выше, чем при конвекционной сушке. Благодаря более интенсивной передаче тепла от источников нагрева к окрашенной поверхности и благоприятным условиям пленкообразования (передаче тепла от нижних слоев лакокрасочного покрытия к верхним) сушка покрытий происходит в 4 . 15 раз быстрее по сравнению с конвекционной.

Для терморадиационной сушки окрашенных изделий применяют различные сушильные устройства. Они могут быть в виде легких стационарных или передвижных щитов, стационарных камер или тоннелей.

Как в сушильных камерах других типов, для поддержания концентрации паров растворителей на допустимом уровне камеры оснащаются вытяжной вентиляцией.

В качестве источников излучения используют различные нагреватели. Наиболее широко в стационарных терморадиационных сушильных камерах применяют трубчатые электрические нагреватели и панелыю- плиточные. Продолжительность нагрева изделия, следовательно, и время сушки покрытия, зависят от толщины стенки изделия, природы и цвета лакокрасочного покрытия, а также расстояния от источника излучения.

Например, при расстоянии 100 мм время высыхания покрытия равно 3 мин, при 300 мм — 10 мин, а при 500 мм — 31 мин. На практике расстояние изделий от источников излучения обычно 100 . 400 мм. Благодаря значительному поглощению тепла толстостенными изделиями нарастание тепла на их поверхностях происходит замедленно. Этим и объясняется более медленное высыхание покрытий, нанесенных на толстостенные изделия. Установлено, что применять терморадиационную сушку покрытий, нанесенных на отливки толщиной более 30 мм, неэкономично.

При всех прочих равных условиях наиболее быстро высыхают краски черного, коричневого, голубого и зеленого цвета, медленнее сохнут серые и бежевые. Белые покрытия при сушке инфракрасными лучами могут пожелтеть, поэтому не рекомендуется сушить их в терморадиационных сушилках.

При сушке окрашенных изделий сложной формы (выступы, углубления) расстояние отдельных участков поверхности до источника излучения получается различным, вследствие чего возможно неравномерное высыхание покрытий, поэтому для сушки таких изделий используются радиационно- конвекционные сушильные камеры. В них сушка осуществляется одновременно излучателями и горячим воздухом. Движение горячего воздуха в камере способствует выравниванию температуры на окрашенной поверхности, что создает условия для равномерного высыхания покрытий на всей поверхности изделия независимо от его конфигурации.

Для сушки небольших поверхностей и особенно при ремонте покрытий используют главным образом ламповые излучатели. На рис. 38 показан передвижной щит с ламповыми излучателями для сушки покрытий на небольших поверхностях.

Щит имеет шесть ламп ЗС-З с рефлектором 2, размещенных на панелях в кожухе 3 на общей рамке. Рамка может передвигаться как по горизонтали, так и по вертикальной стойке штатива 4, ее также можно поворачивать под углом, что позволяет производить сушку окрашенных изделий различных форм.

Рис. 39. Схема работы аппарата каталитического сжигания паров органических растворителей

Рис. 38. Рефлекторный ламповый передвижной щит

Сжигание паров органических растворителей, образующихся в процессе сушки лакокрасочных покрытий. Для безопасности работы сушилок в них не должно допускаться концентрации растворителей выше нормы, при которой они становятся пожаро- и взрывоопасными. Для обеспечения подобных условий применяется мощная вентиляция. Однако выброс в атмосферу воздуха, содержащего органические растворители, загрязняет ее, что ведет к ухудшению санитарно-гигиенических условий в прилегающих районах. Для очистки газовых выбросов из сушильных камер используют метод каталитического сжигания (окисления) паров растворителей на поверхности катализаторов, а для сушильного оборудования с газовым обогревом — метод термического сжигания.

На рис. 39 представлена схема работы аппарата каталитического сжигания паров органических растворителей. Из сушильной установки 9 паровоздушная смесь поступает в камеру 1 предварительного нагрева, где нагревается подогревателем 2 до температуры, необходимой для протекания реакции каталитического окисления. Нагретая смесь паров органических растворителей и воздуха проходит через слой катализатора 3. Пары окисляются до углекислого газа и воды, при этом выделяется значительное количество тепла.

Основная часть газового потока, очищенного от растворителя, смешивается со свежим воздухом, поступающим в установку при открытом шибере 4, направляется в сушильную установку вентилятором 6, приведенным в движение двигателем 7. Из установки воздух удаляется при открытом шибере 5. Схема предусматривает возможность частичного возвращения паровоздушной смеси в установку через шибер 8.

Степень очистки воздуха от паров растворителей равна 70 . 100 %. При этом количество поступающего свежего воздуха уменьшается на 70 % (за счет возврата нагретого и очищенного газового потока), что позволяет уменьшить общие энергозатраты примерно на 50 %.


Открытый урок для преподавателей общеобразовательных дисциплин колледжей.

Абилева Алма Казбековна

преподаватель высшей категории

Образовательные - сформировать у учащихся представления о природе, свойствах и области применения рентгеновского излучения;

Развивающие – обеспечить развитие аналитических умений, выделения главного, существенного в изучаемом материале, применения ранее полученных знаний для объяснения изучаемого явления;

Воспитательные – обучение работать в команде, проявление терпимости к любой точке зрения, воспитание культуры логического мышления и самостоятельности.

Тип урока : комбинированный.

Методы обучения : интерактивные.

Оборудование урока : интерактивная доска, ресурсы, презентация к уроку, видеофрагмент, ватманы, фломастеры.

Стадия 1.Актуализация опорных знаний .(9мин)

На прошлом уроке мы познакомились с природой и свойствами инфракрасного и ультрафиолетового излучений. Давайте повторим эту тему и в этом нам помогут лепестки ромашки.(На лепестках ромашки написаны вопросы. По желанию ребята отрывают по одному листочку и отвечает на вопрос.)

-Что собой представляет инфракрасное излучение?

-В чем специфичность ультрафиолетового излучения?

-Почему сушить окрашенные изделия лучше не в печах, а в инфракрасных сушилках?

-Почему в облачную погоду на улице тепло?

-Для чего спецодежду сталеваров покрывают прочным слоем фольги?

-Почему в горах можно загореть значительно быстрее?

-Осенью в садах белят стволы, а иногда и ветви деревьев. Для чего это делают?

-Почему сварщики во время работы должны предохранять глаза темным стеклом?

-Ртутные лампы ультрафиолетового излучения делают из кварцевого, а не из обычного стекла. Для чего?

На доске записаны высказывания, из которых преподаватель предлагает учащимся выбрать девиз урока и обосновать свой выбор.(3мин)

* То, что я слышу, я забываю.

*То, что я вижу и слышу, я немного помню.

*То, что я слышу, вижу и обсуждаю, я начинаю понимать.

*Когда я слышу, вижу, обсуждаю и делаю, я приобретаю знания и навыки.

*Когда я передаю знания другим, я становлюсь мастером.

C тадия 2. Вызов. (5мин)

Цель фазы вызова - активизация обучаемого, диагностика имеющихся знаний.

Стадия 3. Осмысление. (30мин)

1. История открытия рентгеновского излучения.

*Расскажите в какой семье жил и рос Вильгельм Рентген.

*Где учился и работал великий ученый?

*Что отличало Рентгена от других ученых?

*Когда и как было сделано открытие Х-лучей?

*Как было воспринято открытие Рентгена в то время.

2. Свойства рентгеновских лучей.

*Сильная проникающая способность

*Способность вызывать свечение некоторых тел.

*Действие на фотографическую пленку.

*Способность ионизировать газы.

*Биохимическое действие на живой организм.

*Поглощение рентгеновского излучения веществом.

*Устройство рентгеновской трубки.

*Дифракция рентгеновских лучей.

3. Применение рентгеновских лучей в медицине.

*Компьютерная рентгеновская томография.

*Влияние рентгеновских лучей на организм человека.

4. Применение рентгеновских лучей в науке и технике.

*Контроль качества материалов и дефектоскопия

*Осмотр груза и багажа.

*Изучение химического состава вещества.


-Какие черты характера Вильгельма Рентгена Вам симпатичны?

-Докажите, что рентгеновское излучение - электромагнитные волны.

-Какие опасности существуют при работе с рентгеновским излучением и средства защиты от них?

-Рентгеновское излучение на службе человеку.(приведите примеры).

*Учащиеся заполняют третью графу таблицы ЗХУ. Учитель предлагает прочитать свои записи некоторым учащимся, другие могут дополнить.

*В завершении ребята высказываются об уроке одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

Данная программа внеурочной деятельности создана для учащихся 10 класса и включает вопросы таких дисциплины, как физика, биология, а также медицина. Предложенный вариант рассчитан на 35 часов.
Программа направлена на формирование:
• методологических качеств обучающихся (умение поставить цель и организовать её достижение);
• креативных качеств (гибкость ума, критичность мышления, наличие своего мнения);
• коммуникативных качеств (умение взаимодействовать с другими людьми, объектами окружающего мира и воспринимать информацию).
Актуальность данной программы заключается в том, что она направлена на развитие стремления у школьников умение самостоятельно работать, а также совершенствовать навыки отстаивания собственной позиции по определенному вопросу.
Цели:
1. Познакомить учащихся с основными тенденциями развития современной науки.
2. Дать представление о взаимосвязи и взаимопроникновении наук: физики, биологии и медицины.
3. Показать единство законов природы, применимость законов физики к живым организмам.
4. Обзорно познакомить учащихся с устройством и принципом действия медицинских приборов, медицинской аппаратуры.
Задачи:
1. Расширение и углубление научного мировоззрения на основе уяснения роли взаимосвязи и взаимопроникновения наук, а также расширение кругозора школьников.
2. Воспитание на основе материалов занятий упорства и настойчивости в достижении поставленной цели; формирование активной жизненной позиции.
3. Выработать и развить такие компетентности, как целеполагание, планирование деятельности, поиск информации, рефлексия и самоанализ, презентация.

Оценить 58 0

Пояснительная записка

Современное медицинское образование – важнейшее звено общей системы непрерывного образования в России, направленное на обеспечение здоровья населения и подготовки людей к здоровому образу жизни. Усиление фундаментализации медицинского образования обуславливает включение во внеурочную деятельность интегративных дисциплин, которые обеспечивают широкое и ёмкое восприятие их содержания, формирование научного мировоззрения, а также профессионально значимых умений.

Физико-математические дисциплины в медицинских вузах приобретают все более важные значение в связи с проникновением точных наук в медицину и смежные дисциплины. Это связано, прежде всего, с совершенствованием и усложнением методов диагностики, диагностического и лабораторного оборудования, необходимостью ясного понимания и правильной оценки результатов экспериментального исследования. Без глубокого понимания физических процессов в организме, физических основ воздействия на него внешних факторов, молекулярных законов физики невозможно правильно назначить физиотерапевтическое или лекарственное лечение, рекомендовать пациенту оптимального образа и ритма жизни.

Новизна программы.

Данная программа внеурочной деятельности создана для учащихся 10 класса и включает вопросы таких дисциплины, как физика, биология, а также медицина. Предложенный вариант рассчитан на 35 часов.

Программа направлена на формирование:

методологических качеств обучающихся (умение поставить цель и организовать её достижение);

креативных качеств (гибкость ума, критичность мышления, наличие своего мнения);

коммуникативных качеств (умение взаимодействовать с другими людьми, объектами окружающего мира и воспринимать информацию).

Актуальностьданной программы заключается в том, что она направлена на развитие стремления у школьников умение самостоятельно работать, а также совершенствовать навыки отстаивания собственной позиции по определенному вопросу.

Познакомить учащихся с основными тенденциями развития современной науки.

Дать представление о взаимосвязи и взаимопроникновении наук: физики, биологии и медицины.

Показать единство законов природы, применимость законов физики к живым организмам.

Обзорно познакомить учащихся с устройством и принципом действия медицинских приборов, медицинской аппаратуры.

Расширение и углубление научного мировоззрения на основе уяснения роли взаимосвязи и взаимопроникновения наук, а также расширение кругозора школьников.

Воспитание на основе материалов занятий упорства и настойчивости в достижении поставленной цели; формирование активной жизненной позиции.

Выработать и развить такие компетентности, как целеполагание, планирование деятельности, поиск информации, рефлексия и самоанализ, презентация.

Общая характеристика программы

Основная форма занятий – практические работы и проектная деятельность обучающихся. Содержание знаний в программе составлено так, что изучение всех последующих тем обеспечивается предыдущими. Проектная деятельность предполагает поиск нужной информации в энциклопедиях, справочниках, книгах, в Интернете, СМИ и т.д.

Личностные и метапредметные результаты

Личностные результаты выражаются:

в сформированности познавательного интереса к практической и проектной деятельности и основ социально-критического мышления;

самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений, понимании их значения для дальнейшего изучения естественных дисциплин;

умение определять границы собственных знаний и незнаний

сформировать коммуникативные компетенции в общении и сотрудничестве со сверстниками и учителем;

усвоение техники безопасности при проведении практических работ, сформированности бережного отношения к школьному оборудованию.

Метапредметными результатами освоения программы являются:

овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности;

формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в соответствии с поставленными задачами;

приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации;

Формирование умений работать в группе, паре;

Освоение приемов действий в нестандартной ситуации.

Общими предметными результатами являются:

Умения проводить наблюдения, планировать и выполнять измерения, обрабатывать и представлять результаты измерений, объяснять полученные результаты и делать выводы.

Умения применять теоретические знания по физике на практике, решать задачи на применение полученных знаний;

Развитие теоретического мышления на основе формирования умения устанавливать связь между измеряемыми величинами.

В результате реализации программы обучающийся научится:

В сфере личностных учебных действий будет сформировано умение оценивать жизненные ситуации с точки зрения общепринятых норм и ценностей;

В сфере регулятивных учебных действий школьники овладеют всеми типами учебных действий, включая способность принимать и сохранять учебную цель и задачу, планировать ее реализацию, контролировать и оценивать свои действия, вносить соответствующие коррективы в их выполнение;

В сфере познавательных учебных действий учащиеся научится выдвигать гипотезы, осуществлять их проверку, находить необходимую информацию;

В сфере коммуникативных учебных действий учащийся научится планировать и координировать совместную деятельность с другими ее участниками;

Система оценки освоения программы

При оценивании достижений планируемых результатов используются следующие формы, методы и виды оценки:

Проекты, практические и творческие работы;

Самооценка ученика по принятым формам;

Использование накопительной системы оценивания, характеризующий динамику индивидуальных образовательных достижений;

Ожидаемые результаты:

Школьники узнают об этапах становления медицины. Получат представление о взаимосвязи и взаимопроникновении наук: физики, биологии и медицины. Также получат представление о физических факторах, применяемых с лечебно-профилактической целью, об их действии на организм человека. Научатся объяснять устройства и принцип действия простейших медицинских приборов на основе физических закономерностей. Научатся выдвигать гипотезу на основе фактов, наблюдений и экспериментов. Научатся обосновывать свою точку зрения. Уметь проектировать простейшие технические и электротехнические устройства.

Основные методические особенности курса:

Данная программа позволяет установить связь между наукой об общих закономерностях явлений природы и совокупностью наук о болезнях, их лечении и предупреждении.

Внеурочная деятельность направлена на повышение интереса к физике, способствует лучшему усвоению материала, создает условия для самостоятельного творчества школьников.

Поскольку наблюдения и опыты являются источниками знаний, учащиеся выступают в роли физиков-исследователей. Выполнение самостоятельных практических работ обеспечивает связь физического эксперимента с изучаемым теоретически материалом, что позволяет школьникам самостоятельно делать обобщения и выводы.

Предлагаемые опыты рассчитаны на школьное оборудование или простые самодельные приборы, которые можно легко сделать в домашних условиях.

Содержание программы внеурочной деятельности

Тема 1. Физика и медицина.

История медицины. Физика в медицине. Взаимосвязь наук: физики, биологии, медицины.

Демонстрации:

Тема 2. Температура. Термометры.

История изобретения термометра. Термометры Фаренгейта, Цельсия, Реомюра. Медицинский термометр. Методы измерения температуры тела человека. Разбор вопросов по данной теме.

Оборудование: флакон от лекарства (например от пенициллина) с резиновой пробкой, стеклянная трубка, стакан с водой.

Вопросы по теме:

Почему врач, поставив медицинский термометр больному, смотрит показание термометра не раньше, чем через 5-7 минут?

Номинальная температура человеческого тела около 37 0 С. Сколько это составляет по шкале Кельвина?

Почему на Севере для измерения температуры воздуха пользуются не ни глицериновыми и не ртутными термометрами, а спиртовыми?

Демонстрации:

ртутный, спиртовой и медицинский термометры, таблицы со шкалой Цельсия, Реомюра, Фаренгейта, модель термометра.

Тема 3. Давление.

Атмосферное давление и медицина.

Атмосферное давление. Роль атмосферного давления в жизни живых организмов.

Почему трудно пить из опрокинутой бутылки, если плотно охватить её горлышко губами?

Как выпить сок из закрытой железной банки при помощи шила? Свои действия объясните.

Бутылка с водой закрыта пробкой, сквозь которую пропущена стеклянная трубка (от пипетки). Нижний конец трубки опущен в воду. Почему, если подуть в трубку, а потом отстраниться, вода поднимается по трубке и разбрызгивается фонтаном?

Если положить монету на большую плоскую тарелку и налить столько воды, чтобы она покрыла монету, то как при помощи стакана, спичек и свечи можно достать монету из тарелки, не замочив пальцев?

Водолаз в жестком скафандре может погружаться на глубину 250 м, искусный ныряльщик – на 20 м. Определить давление воды в море на этих глубинах.

Определить по графику глубину погружения тела, соответствующую заданному давлению воды.

Какую силу испытывает каждый квадратный метр площади поверхности водолазного костюма при погружении в морскую воду на глубину 10 м?

Давление в газогенераторе изменилось на 1,7 · 10 -2 атм. Как изменится разность уровней воды в манометре, присоединенном к генератору?

Демонстрации: проведение опытов, которые объясняют принцип работы медицинских приборов (шприц, пипетка, капельница и медицинские банки).

Измерение давления

Жидкостный манометр. Измерение давления внутри жидкости. Прибор для измерения давления крови.

Демонстрации: жидкостный манометр. Прибор для измерения давления крови – тонометр, стетоскоп.

Тема 4. Физика сердца.

Сердце и насос

Насос. Сердце. Автоматизм сердца.

Будут ли действовать в безвоздушном пространстве порщневые жидкостные насосы ?

Почему у жидкостных и газовых насосов поршень должен плотно прилегать к стенкам трубки насоса?

Определить по рисунку, куда движется поршень насоса ?

Объясните, как работают насосы.

По схеме объяснить действие пожарного насоса.

Оборудование: часы с секундной стрелкой .

Тема 5. Физика зрения.

Глаз и зрение. Очки.

Значение зрения. Строение глаза. Оптическая система глаза. Зрение двумя глазами. Нарушение зрения. Очки.

Когда наступает предел аккомодации ?

Как называется расстояние, при котором детали предмета можно рассматривать без напряжения ?

Чему равно расстояние наилучшего видения для нормального глаза ?

Какой глаз называется близоруким ?

Какую линзу называют рассеивающей ? Почему ?

Какой глаз называется дальнозорким ?

Какую линзу называют собирающей ? Почему ?

Оборудование: лист бумаги размером 40*60 мм с отверстием диаметром

2 мм, лист черной бумаги треугольной формы со стороной 30 мм.

Оборудование: круглая колба с водой, слегка замутненной раствором мыла, источник света, две собирающие линзы с различными фокусными расстояниями, одна рассеивающая линза.

Тема 6. Магниты в медицине.

Соленоид. Способы усиления магнитного действия соленоидов. История создания электромагнитов. Применение электромагнитов. Глазной электромагнит. Электромагнитные аппараты. Магнитный интраскоп.

Нужно построить электромагнит, подъемную силу которого можно регулировать, не изменяя конструкции. Как это сделать ?

Что надо сделать, чтобы изменить магнитные полюсы катушки с током на противоположные ?

Как построить сильный электромагнит, если конструктору поставлено условие, чтобы ток в электромагните был сравнительно малым ?

Используемые в подъемном кране электромагниты обладают громадной мощностью. Электромагниты, при помощи которых удаляют из глаз случайно попавшие железные опилки, очень слабы. Какими способами достигают такого различия ?

Оборудование: стальной болт диаметром 10 мм и длиной не менее 100 мм, 15 м медной изолированной проволоки диаметром 0,2 – 0,3 мм, толстая нить, батарейка от карманного фонаря, гвозди, булавки и другие металлические предметы.

Тема 7. Доктор Ток.

Открытие Гальвани. Биотоки. Вольтов столб.

Открытие Гальвани. Биотоки. Электрокадиограф. Изобретение Вольта.

Оборудование: гальванический элемент сухой, электроды цинковый и угольный, держатель для электродов, стакан с раствором хлорида натрия, лампа накаливания на подставке, ключ, провода с наконечниками.

Оборудование: пять монет достоинством один рубль, пять пятидесятикопеечных монет, промокательная или газетная бумага, крепкий раствор поваренной соли, ванночка или тарелка для раствора.

Демонстрации: фотография электрокардиографа, сравнение его на опыте с работой осциллографа, модель гальванического элемента.

Опыт. Картофельный и лимонный элементы.

Применение постоянного тока с лечебной целью

Электрический ток. Сила тока. Постоянный ток. Физико-химическая основа метода гальванизации. Лекарственный электрофорез.

Тема 8. Доктор Луч.

Инфракрасные, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи

Шкала электромагнитных излучений. Инфракрасное, ультрафиолетовое и рентгеновское излучения в медицине.

Вопросы по теме:

Для чего металлизируют (покрывают прочным слоем фольги) спецодежду сталеваров, мартенщиков, прокатчиков и др. ?

Почему сушить окрашенные изделия лучше не в печах, а в инфракрасных сушилках ?

Почему не следует смотреть на пламя, возникающее при электросварке? Почему темное стекло предохраняет от вредного действия пламени ?

Почему баллоны ртутных ламп ультрафиолетового излучения делают не из обычного, а из кварцевого стекла ?

Что дает более густую тень на экране рентгеновской установки: алюминий или медь ?

Для чего врачи-рентгенологи при работе пользуются перчатками, фартука и очками, в которые введены соли свинца ?

Почему рентгеновскую пленку хранят в свинцовой коробке, а при съемке ее помещают в алюминиевую кассету ?

Почему, перед тем как сделать рентгеновский снимок желудка, больному дают бариевую кашу ?

Демонстрации: шкала электромагнитных колебаний, фотографии рентгеновских снимков.

Тема 9. Будь здоров!

Физические факторы, применяемые с лечебно-профилактической целью, и действие их на организм человека.

Физические факторы – способы борьбы человека с болезнями. Десять групп искусственно получаемых и естественных лечебных физических факторов.

Экскурсия в физиотерапевтический кабинет районной больницы

Демонстрации: фотографии; универсальный электроимпульсатор, воздействие импульсными токами на область коленных суставов и область пятки.

Читайте также: