«Международный детский центр «Артек» расположен в Крыму, в одном из красивейших мест планеты – на побережье Черного моря, в 12 км от города Ялта, в поселке городского типа Гурзуф. Береговая линия с детскими пляжами протянулась на 7 км от горы Аю-Даг (Медведь-гора) до поселка Гурзуф. «Артек» занимает 218 га, из которых 102 га — парки.
«Артеку» присвоен статус международной инновационной площадки общего и дополнительного образования, а также оздоровления и отдыха. Образовательные программы «Артек» реализует совместно с тематическими партнерами. В 2019 году «Артек» сотрудничал с 92 партнерскими организациями по совместной реализации образовательных программ технической, естественно-научной, художественной, туристско-краеведческой, социально-педагогической направленности. Одним из таких партнеров в 2019 году стал Севастопольский государственный университет. Кафедра «Физика» выиграла конкурс тематических образовательных проектов «МДЦ Артек» по естественно-научному направлению с программой «Введение в физику живых систем».
Программа была реализована в четырех сменах лагеря «Морской» в период с марта по декабрь 2019 года.
Объём программы: 24 часа в одной смене.
Наполняемость группы: 20-30 человек.
Возраст обучающихся: 13 – 17 лет.
Программа разделена на несколько этапов и включает общеобразовательный блок и исследовательскую работу, по выбранной школьниками тематике. Завершается программа итоговой конференцией, где школьники докладывают результаты своих работ.
В реализации программы принимали участие сотрудники кафедры доц. Рогова О.В.- руководитель проекта, доц. Завьялова О.С. — заведующий кафедрой «Физика», доц. кафедры «Физика» Лантушенко А.О., н.с. лаборатории «Морские биотехнологии и аквакультура» СевГУ М.И. Силаков, инженеры кафедры Скуратовская И.В., Гаврилов П.Е., Пашкова И.С., магистр Баранов Д.Ю., бакалавры-физики Ажищева М., Доценко В., Гаджи А.
Структура программы: программа включает два блока: образовательный и проектный.
Образовательный блок состоит из серии мини-лекций с физическими демонстрациями, а также практических и лабораторных занятий, связанных общей тематикой «Физика в теле человека». Последовательно усложняющиеся задания по изучению физических и биологических процессов в живых системах дают школьникам понимание механизмов, обеспечивающих существование и функционирование биологических объектов на всех уровнях организации – от молекул до сложных организмов. Под руководством О.В.Роговой школьники проверяют законы физики на самом универсальном учебном пособии – теле человека.
В ходе занятия артековцы смогли найти и проверить правило рычага в своем теле, определить электрическое сопротивление кожи и экспериментально проверить, какие факторы на него влияют.
Вращаясь на скамье Жуковского, школьники испытали на себе, как «работает» закон сохранения момента импульса и обсудили, как его используют профессиональные фигуристы и танцоры, а также представители некоторых видов спорта.
Полный фотоотчет по 2й смене можно посмотреть по ссылке: https://cloud.mail.ru/public/TeVh/4ARZ2vW2x
Одной из тем образовательного блока является знакомство с физическими свойствами крови человека. Занятие по данной теме проводит О.С. Завьялова. Кровь, как и любая жидкость обладает вполне определенными физическими свойствами, одним из которых является вязкость.
Как вязкость крови отражается на нашем самочувствии? Какие факторы влияют на вязкость? Почему вредно длительное пребывание на холоде, без интенсивной нагрузки? Какие продукты могут уменьшить/увеличить вязкость крови? Участники программы получили ответы на все эти и многие другие вопросы. Школьники выполнили лабораторную работу с жидкостью, вязкость которой близка по значению к вязкости крови человека, определили ее характерные параметры, сделали выводы по работе.
Для проведения практических и лабораторных занятий со школьниками были разработаны специальные рабочие тетради, которые содержали не только материалы для выполнения работ, но и различную полезную информацию по тематике программы. Важно то, что одновременно с проведением экспериментов, школьники учатся не только снимать показания и измерять физические величины, но и обрабатывать результаты измерений, делать выводы, строить гипотезы.
Традиционно общеобразовательный блок завершается занимательными опытами, иллюстрирующими различные физические явления и законы: принципы работы тепловых двигателей, на примере двигателя Стирлинга, гироскопический эффект с демонстрацией гироскопов различных модификаций, эффект свечения разряженных газов в электромагнитных полях.
Исследовательский блок. Каждому участнику программы «Физика живых систем» было предложено выбрать одну из двух тем для проектной работы: «Исследование клеток буккального эпителия человека», руководитель доц. А.О. Лантушенко и «Исследование морских гидробионтов», руководитель н.с. лаборатории «Морские биотехнологии и аквакультура» СевГУ М.И.Силаков. Для того чтобы школьникам было легче определиться с темой своего исследования, руководители направлений подготовили для ребят увлекательные презентации и демонстрации.
Руководителем проектов по молекулярной и клеточной биологии является Лантушенко А.О. В своей презентации она подробно рассказывает об исследовании с помощью микроядерного теста влияния вредных факторов на клетки эпителия человека. Объектом исследования в этом тесте служат клетки буккального эпителия, взятые с внутренней стороны щеки. Такой тест может служить источником важной диагностической и прогностической информации о состоянии здоровья, стрессовых воздействиях, влиянии факторов внешней среды, биологическом возрасте человека.
Для того чтобы можно было изучить свои «клеточки» под микроскопом, школьникам было необходимо самим взять пробы клеток, обработать биоматериал специальным образом и подготовить его для наблюдения.
Исследование клеток проводилось с увеличением в 400 раз. Использование тринокулярных микроскопов обеспечивало возможность получения фотографий клеток с высоким разрешением. В каждой смене юным исследователям удалось выявить интересные взаимосвязи между количеством нарушений и самочувствием, родом занятий, полом и возрастом испытуемых.
Морской биолог М.И. Силаков руководил группами школьников, выбравших проектную работу по исследованию морских гидробионтов. В презентации об особенных представителях фауны Мирового океана – планктоне, прозвучало много увлекательных фактов. В частности, школьники узнали о том, что к планктону относятся не только организмы размером несколько микрометров, но и огромные медузы, такие как аурелия и корнерот.
Перед тем, как непосредственно осуществить лов планктона, школьников подробно ознакомили с орудиями сбора морских организмов: гидробиологическим комплексом «Сальпа-МА», планктонной сетью Джеди, различными типами батометров.
Необходимо отметить, что реализация исследовательской части программы «Физика живых систем» проходила в тесном взаимодействии с центром морских исследований и технологий СевГУ (ЦМИТ). В каждой из четырех смен один проектный день артековцы проводили на территории ЦМИТ.
На причале бухты Голландии проходила практическая часть работ по лову планктона с помощью автономного гидробиологического комплекса. Дальнейшее сгущение и фиксацию проб для наблюдений под микроскопом проводили здесь же. Участники проекта должны были рассмотреть и идентифицировать, по предложенным материалам, морские организмы из взятых проб. Далее школьникам предлагались пробы из Азовского, Баренцева и Охотского морей и они выполняли задание по определению принадлежности пробы к тому или иному морю на основании описания его характеристик.
По итогам проведенных исследований, участники проекта, объединившись в группы по 3-5 человек, подготовили отчетные презентации, где отразили цели, задачи, методы и результаты своих исследований. Защита проектов проходила в форме дебат-конференции в конце каждой смены. Таким образом, каждый участник проекта «Физика живых систем» в МДЦ Артек, по окончании программы увозил с собой законченную проектную работу, которую можно представить на любых школьных научных конференциях и конкурсах.
При желании, участники проекта могут продолжить исследования по выбранной тематике и руководители научных направлений всегда готовы помочь ребятам.
Программа «Физика живых систем» может быть реализована со школьниками 8-11х классов различных регионов России в формате каникулярных школ. Материально-техническое и методическое сопровождение программы обеспечивает университет.
По возникшим вопросам можно обращаться к менеджеру проекта «Введение в физику живых систем» Роговой Ольге Валентиновне, тел. +7-978-723-91-80, зав. кафедрой «Физика» СевГУ Завьяловой Оксане Стефановне, тел. +7-978-730-30-07.
Полный фотоотчет по проекту можно посмотреть по ссылкам:
https://cloud.mail.ru/public/PHf5/4JCkAGMW1