К.п.н. Имашев Г.И.
Атырауский государственный университет имени Х.Досмухамедова, Республики Казахстан
Экологическое образование в процессе изучения электродинамики
В разделе
“Электродинамика” учащиеся знакомятся с понятием “поле”; при изучении
электростатики дается представление об электростатическом поле и его
характеристиках (напряженности и потенциале); при изучении постоянного тока – о
магнитостатическом поле и его характеристике (индукции магнитного поля), затем
об электромагнитном поле и электромагнитных волнах, их характеристиках и
свойствах. Рассмотрение электромагнитных волн позволяет ознакомить учащихся со
шкалой электромагнитных излучений, с источниками, свойствами и применением
различных диапазонов длин волн.
Внедрение
экологизации в учебно-воспитательный процесс обеспечивает развитие, высокий
уровень работоспособности школьников, высокую эффективность
образовательно-воспитательного процесса.
Наряду с развитием техники по
интенсивной линии требуется создание совершенно новых ее областей, предназначенных
компенсировать неизбежные антропогенные воздействия на природную среду.
Предстоит развернуть новую сферу общественного производства, основная цель
которого – воспроизводство природных ресурсов, поддержание необходимой для
жизни человека качественно определенной меры физико-химических и биологических
параметров окружающей среды.
Технический прогресс, устраняя одни
производственные вредности (тяжелый ручной труд, контакт с некоторыми вредными
веществами), в то же время неизбежно приводит к возникновению некоторых новых
неблагоприятных факторов. К ним относятся, например, вибрационные влияния,
связанные с применением различного оборудования, генерирующие вибрации,
воздействие электромагнитных полей высокой, сверхвысокой и ультравысокой
радиочастот, радиоактивных веществ, химических соединений и т.д.
Ускоряющиеся темпы технического
прогресса, высокие скорости и производительность новых машин и агрегатов
неизбежно приводят к интенсификации производства.
Токи высокой частоты представляют собой
электромагнитные волны диапазона радиочастот. Они широко применяются в
промышленности.
Электромагнитные волны
высокой частоты используются для термической обработки металлов в переменном
высокочастотном магнитном поле – индукционный нагрев (закалка, напайка, плавка и
др.), для нагрева диэлектриков в высокочастотном электрическом поле – местный
нагрев (сушка древесины, литейных стержней, нагрев пластмассы, сварка
пластиков, склейка деревянных изделий), в радиосвязи - при изготовлении и
эксплуатации генераторов высоких, ультравысоких и сверхвысоких частот.
Источниками полей высокой и
ультравысокой частоты в рабочем помещении могут быть неэкранированные элементы
колебательного контура, высокочастотный трансформатор, батарея, конденсатор,
линия передачи энергии. Основные источники излучения энергии сверхвысокой
частоты в рабочем помещении – это антенные устройства, неэкранированные СВЧ-блоки; энергия может также проникать через
неплотности в сочленениях и
щели в экранах.
Работа в условиях воздействия
электромагнитных волн диапазона радиочастот может вызвать функциональные
расстройства нервной и сердечно-сосудистой систем, а также повышение порогов
чувствительности некоторых анализаторов. Длительное и интенсивное облучение
может привести к клиническому синдрому, астеническому состоянию, а также
вызвать морфологические изменения в хрусталике глаза. Специфической реакцией
организма на воздействие радиоволн различных диапазонов является понижение
артериального давления.
Для уменьшения напряженности
электромагнитного поля в диапазоне высоких и ультравысоких частот на рабочих
местах при термической обработке рекомендуется раздельное экранирование
высокочастотных элементов, являющихся источниками полей, или полное
экранирование всей установки. Экранирование осуществляется с помощью листов
алюминия или железа толщиной не менее 0,5 мм. Смотровые окна генераторов
целесообразно экранировать мелкоячеистой латунной сеткой. Более эффективным
является дистанционное управление передатчиками и экранирование помещения.
Лазеры, или оптические квантовые
генераторы (ОКГ), в настоящее время широко применяют в различных отраслях
промышленности для выполнения таких технологических операций, как сварка,
резка, сверление отверстий в материалах любой прочности, а также для выполнения
контрольно-измерительных работ.
Прямое, зеркально отраженное и диффузно
отраженное излучение ОКГ представляет серьезную опасность для зрения
работающих, так как может вызвать тяжелые поражения
как наружных оболочек глаза, хрусталика, так и особенно сетчатой оболочки. В
основе поражения лежит термический эффект. При многократных воздействиях малых
доз ОКГ на глаз наблюдается кумуляция эффекта, проявляющаяся в нарастании
структурных изменений в сетчатой оболочке глаза.
Излучения ОКГ могут вызвать и разнообразные
общие функциональные нарушения, проявляющиеся в повышенной раздражительности,
утомляемости, нарушении сна, тяжести и боли в глазах. Более выраженным местным
и общим действием обладает радиация ОКГ в видимом спектре, вызывая изменения
функции зрения, особенно при низкой освещенности.
Кроме указанных неблагоприятных
воздействий на организм работающих, работа лазерных установок может оказывать
неблагоприятное воздействие на производственную среду шумом и загрязнением
воздуха парами и газами химических веществ (сероуглерод, ксилол, уайт-спирит и др.).
В комплексе защитно-профилактических
мероприятий главное – исключить вероятность повреждения глаз как прямым, так и
диффузно отраженным излучением ОКГ. Опасность повреждения глаз возрастает при
наблюдении за лазерными импульсами через микроскоп-лупу. Поэтому при
конструировании технологических лазерных установок должны быть предусмотрены
меры защиты глаз от воздействия излучения. Наиболее эффективным является полное
экранирование лазерного луча или же оборудование лазерных установок защитными
экранами со смотровыми окнами, закрытыми соответствующими светофильтрами, не
пропускающими данное излучение. При наблюдении за лазерным лучом через
микроскоп-лупу на его окуляре устанавливают насадки с защитными стеклами. Менее
удобна, но также эффективна защита глаз очками из соответствующих защитных
стекол.
Система знаний об охране окружающей
среды имеет определенную специфику. Эти знания формируются в результате
установления причинных связей между естественно-научными,
специальными и техническими понятиями в тесной зависимости с системой
нравственных норм отношения к окружающей среде, принятых в обществе. Важнейшее
воспитательное достоинство системы знаний об охране окружающей среды –
установление связи с практикой, их применение в повседневной жизни каждого
человека.
Содержание образования в области охраны
окружающей среды неразрывно связано с анализом технических (производственных и
бытовых) средств воздействия на природную среду и оценкой результатов трудовой
деятельности человека по использованию и преобразованию природы, а также
улучшению гигиенических условий его производственной деятельности с помощью
современных технических проектов.
В силу этих причин образование в области
охраны окружающей среды является одним из средств органической связи
теоретических знаний о природе с техникой и социальной организацией труда по их
использованию. Поэтому знания в данной области играют большую роль в реализации
политехнического принципа обучения, в профориентации и формировании жизненной
позиции личности при овладении профессией.
1. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе.-М.: Просвещение, 1981-288с.
2. Глазунов А.Т. Техника в курсе физики средней школы.-М.: Просвещение, 1977-159с.
3. Физика и научно-технический прогресс. /Под.ред. В.Г.Разумовского, В.А.Фабриканта, А.Т.Глазунова,-М.: Просвещение, 1980-159с.
4. Шут Н.И. Электрика и магнетизм: Навч.-метод. Посібник для самост.работы. НПУ ім.М.П.Драгоманова, Киів,-2002.-236с.
5. Турдикулов Э.А. Экологическое образование и воспитание учащихся в процессе обучения физике.-М.: Просвещение, 1988-126с.