Экскурсии по физике: учебно-профориентационный аспект

На полуострове найдены следы поселений каменного и бронзового веков. С V века до н.э. по IV век н.э. здесь располагалась европейская часть Боспорского царства со столицей Пантикапеем (Керчь).

Экскурсия начинается в городе-герое Керчи. Город Керчь – город, которому более 26 веков. Город относится к списку десяти вечных городов мира, наряду с Римом, Александрией, Феодосией и другими. Вечный город – город, в котором жизнь, однажды начавшись, никогда не останавливалась.

Выезжаем из Керчи по шоссе Керчь – Феодосия. На западной окраине Керчи вдоль шоссе находится большое число скифских курганов. Курган представляет собой разновидность погребальных памятников. Характеризуется сооружением земляной насыпи над погребальной ямой. Название происходит от тюркского «корган» – сооружение, крепость.

При выезде из Керчи видим «грустный» памятник современного невежества – Золотой курган Алтын-Оба (рис. 19).

Этот курган отличался от других – был значительно больше по размеру, а снаружи – облицован громадными камнями. Золотой Курган входил в структуру древнего вала, пересекавшего Керченский полуостров в направлении от кургана к Азовскому морю. Он имел форму сферы, тогда как большинство курганов были конусовидными. Курган насыпан не из земли, а из рваного (бутового) камня. Снизу доверху он, подобно пирамидам, был облицован подогнанными друг к другу громадными каменными блоками без связующего раствора. Такая кладка получила в истории название циклопической. Величественность Золотого кургана усиливается еще и эффектностью самого места, где он был сооружен – на вершине хребта, расположенного почти на 100 метров выше уровня моря.

Рис. 19. Курган Алтын-Оба

Рис. 20. Холм, на котором расположен курган Куль-Оба

Видимо, внушительные размеры кургана породили разговоры о том, что внутри него таятся несметные сокровища. Некоторые считали, что Золотой курган – это могила царя Митридата VI Евпатора (132-63 гг. до н.э.).

В 20-е годы XIX века своеобразную точку в этих спорах поставил командир Керченского гарнизона генерал Розенберг. Он заложил в курган порох и взорвал его. Сокровищ не нашел (не добрался до внутренней части), но курган изуродовал непоправимо. Устроенный генералом взрыв снес его вершину, разрушил древнюю облицовку.

Ученые проникли в Золотой курган только в 1832 году. В западной части кургана были обнаружены два склепа, разграбленные еще в древности.

В 70-х годах ХIХ века Керченская городская управа превратила курган в каменоломню, и. он был в большей степени разрушен. Уцелели только фрагменты монументальной циклопической облицовки кургана [58].

Рядом с Золотым находится еще один представляющий очень большой интерес курган Куль-Оба (в переводе с крымскотатарского – «холм пепла») – скифский царский курган (рис. 20).

Куль-Оба был первым скифским царским курганом, раскопанным в 1830 году. Там была обнаружена каменная могила с богатыми драгоценными артефактами, которые вызвали всплеск общественного интереса к скифам. Особый интерес представляли собой причудливые гранулированные серьги с фигуркой Ники, которые находятся сегодня в Эрмитаже (Санкт-Петербург).

Гробница была построена примерно от 400 до 350 гг. до н.э., вероятно, греческими каменщиками из Пантикапея. План помещения почти квадратный, размером 4,6×4,2 м. Ступенчатое хранилище стоит до 5,3 м в высоту. Лесной потолок, возможно, был разработан, чтобы имитировать Скифскую палатку, которая была украшена балдахином с золотыми бляшками.

Тело короля лежало в восточной стене в роскошной деревянной кушетке. Его социальная позиция была отмечена диадемой, окружающей его голову, увенчанную остроконечным головным убором с золотыми подвесками. Его шея украшалась большим золотым диском весом в 461 грамм. Каждое запястье украшено одним, двумя или тремя браслетами. Отдельный раздел дивана, содержал фиал (сосуд из стекла, употреблявшийся в Древней Греции для культовых и бытовых нужд), кнут, нож и колчан (снаряжение для метательного оружия, особая сумка-чехол, в которой носились стрелы) – все это с инкрустацией золотом или драгоценными камнями.

Слева от дивана стоял саркофаг, изготовленный из кипарисового дерева и слоновой кости. Рядом покоилась женщина, наверное, жена короля или наложница. Ее тело было не только в парчовом платье, но также и с диадемой, крупными золотыми подвесками, парой ажурных сережек, золотыми дисками, золотым кулоном и двумя золотыми браслетами. На ее стороне было помещено также бронзовое ручное зеркало с позолоченной ручкой. Чашка из электрума – разновидности самородного золота, представляющего собой сплав серебра с золотом, располагалась между ее ног. На чаше изображены сцены из Скифской мифологии. Также были найдены заколка для одежды из золота с изображением скифских лучников, золотые бляшки и другие украшения.

Останки раба (может быть возничего) были обнаружены в Южной стене. В особой нише в стене имелись кости лошади, шлем, бронзовая оболочка и два клинка. Несколько серебряных чаш и бронзовые котлы, содержащие бараньи кости, были размещены вдоль стен гробницы. Внутри амфор обнаружены следы сухого вина. Ряд бронзовых наконечников стрел были разбросаны по полу.

Археологи, нашедшие могилу, не нашли тайную комнату под ней. Комната была обнаружена значительно позже и уже разграбленной неизвестными, хотя некоторые из пропавших драгоценностей были впоследствии получены царским правительством [22].

На север от курганов в селе Курортном на берегу Азовского моря располагается мыс Зюк – крайняя северная точка Керченского полуострова. Мыс (рис. 21) разделяет живописными хаосами из сероватого керченского известняка и маленькими «карманными» пляжами две обширные бухты – Рифов (на востоке) и Морской пехоты (на западе). Эти места славятся рыбалкой на азовскую рыбу.

Неподалеку от мыса Зюк образовалось соленое озеро Чокрак с целебной грязью. Озеро Чокрак (рис. 22-24) часто называют щедрым даром Земли. Все благодаря его уникальным лечебным ценнейшим грязям и минеральным источникам, которыми успешно лечат артриты, радикулиты и другие заболевания. А после принятия грязевых ванн можно понежиться на соседних песчаных пляжах и искупаться в теплом Азовском море.

Общая площадь Чокракского озера составляет почти 9 квадратных километров. Однако самая большая глубина его не превышает 1,5 метров. Берега озера пустынны и живописны.

Рис. 21.Мыс Зюк

Рис. 22. Озеро Чокрак

Рис. 23. Вид на озеро Чокрак и мыс Зюк со спутника

Рис. 24. На грязях Чокракского озера

Для местной чокракской грязи характерна большая экологическая чистота. В её составе содержится ил, рапа и различные микроэлементы, которые попадают в нее из многочисленных минеральных источников. Чокракские грязи также отличаются достаточно высоким содержанием коллоидов (3,6 %) – дисперсных систем, промежуточных между истинными растворами и грубодисперсными системами – взвесями. Дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы имеют размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 1000 нм и распределены в дисперсионной среде, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию. В свободнодисперсных коллоидных системах (дымы, золи) частицы не выпадают в осадок.

На базе грязевых месторождений озера сегодня работает несколько лечебных заведений. Среди них самым крупным является феодосийский санаторий «Восход».

Отдых на Чокраке не ограничивается только лишь бальнеологическими процедурами. Южнее озера, в керченских степях, расположена знаменитая Долина грязевых вулканов. Это маленькие (до 1,5 метров в высоту) холмики, периодически извергающие на поверхность грязь. Увидеть эти природные феномены своими глазами очень интересно.

В 10 километрах от озера Чокрак над просторной степью возвышается живописная гора Арарат (175 метров над уровнем моря). Гора ярко выражена в рельефе и имеет красивую скалистую вершину. Склоны крымского Арарата покрыты кустарниками и душистыми травами [34].

На запад от мыса Зюк, за бухтой Морской пехоты начинается 17-ти километровая полоса рифовых атоллов – бухт и бухточек (рис. 25), которые прерываются песчаным берегом Казантипского залива. От мыса Казантип – самого большого атоллового отложения Европы – опять продолжаются до соединения Керченского полуострова с Крымским.

Рис. 25. Атолловые бухты Азовского побережья

Рис. 26. Атолловый риф-мыс Казантип с воздушного шара

Атолловый риф-мыс Казантип еще один уникальный паятник природы. Мыс Казантип, уходящий в Азовское море далеко на север, чрезвычайно интересное место, имеет черты диковатого, пустынного и какого-то несовременного, не из этой жизни пейзажа.

Форма у Казантипа почти круглая, 3–4 км в поперечнике (рис. 26). Он огорожен невысокой горной грядой (до 106 м, в среднем 30–40 м), которая придает ему вид котла, что отражено и в названии – с крымскотатарского Казантип – дно котла. Почти все «дно» – степь, плавно перетекающая в «стенки» – невысокие скалы, образующие крутые, изрезанные водой и ветром берега. Интересно, что все выступы, мысы, скалы и бухточки тоже имеют свои названия. С берегом соединяется широким равнинным перешейком, благодаря которому мыс Казантип на карте Крыма выглядит грибом на толстой ножке. Южнее перешейка на Белокаменской возвышенности находится город Щелкино. Он плавно перетекает в поселок Мысовое, который находится практически на перешейке.

Сейчас на мысе находится Казантипский природный заповедник, включающий не только сушу, но и прибрежно-акваториальный комплекс площадью около 450 га. Он создан для охраны местной степной и морской флоры и фауны. Это 541 вид растений (25 из Красной книги), 638 видов животных (35 из Красной книги).

Проводившиеся на мысе Казантип археологические находки показали, что люди здесь селились с древнейших времен. Первое поселение появилось в IV–III вв. до н.э. на западе почти у перешейка. На востоке найдено античное поселение III–II вв. до н.э., от которого сохранились вполне различимые остатки стен и фундаментов, подземный ход, ведущий к морю. Скорее всего, это руины древнего города Гераклия, который упоминался в трудах Страбона и Птолемея [28].

На мысе Казантип, а точнее, на берегу Акташского соленого озера, в 80-х годах прошлого века было решено построить атомную электростанцию. Большими усилиями и даже голодовками крымских жителей, экологов, «зеленых» стройку остановили. Но остались огромные корпуса, в которых гуляет ветер, и город Щелкино.

Город был назван в честь академика Кирилла Ивановича Щелкина (1911-1968) – одного из ведущих специалистов атомной энергетики по проблемам горения и детонации.

Кирилл Иванович Щёлкин – первый научный руководитель и главный конструктор ядерного центра Челябинск-70 (г. Снежинск), а c 1992 года – Российский федеральный ядерный центр, Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики; трижды Герой Социалистического Труда; член-корреспондент АН СССР (с 23 октября 1953 года, отделение физико-математических наук); специалист в области горения и детонации и роли турбулентности в указанных процессах (именно ему принадлежит формулировка теории спиновой детонации), в научной литературе известен термин «зона турбулентного пламени по Щёлкину».

В 1924-1928 годах учился в Карасубазаре (сегодня крымский город Белогорск), где находится мемориал в его честь. В 1932 году закончил физико-технический факультет Крымского государственного педагогического института, где когда-то получил образование И. В. Курчатов. Диссертацию на соискание учёной степени кандидата технических наук по газодинамике горения защитил в 1938 году.

Кирилл Иванович планировал выполнить широкие исследования по горению и детонации газовых смесей и представить их к 1943 году в виде докторской диссертации, но этим планам помешала война. В первые дни войны он записался добровольцем и ушел на фронт. К. И. Щёлкин участвовал в жестоких боях на подступах к Москве. В январе 1942 года по приказу заместителя наркома обороны Е. А. Щаденко его отозвали из действующей армии для продолжения научной работы в Институте химической физики, который был эвакуирован в Казань. В 1945 году защитил докторскую диссертацию. Его оппонентами были будущие академики: основоположник теории воздушно-реактивных двигателей Б. C. Стечкин, выдающийся физик-теоретик Л. Д. Ландау и крупнейший аэродинамик С. А. Христианович. В 1947 году стал профессором.

В честь К. И. Щёлкина кроме города Щёлкино в Ленинском районе Крыма, основанный в октябре 1978 года как посёлок строителей Крымской АЭС, назван проспект в городе Снежинске. В Снежинске также установлены две мемориальные доски по адресам: пр. Щёлкина, 17/42 и ул. Ленина, 12. Также 24 мая 2011 года в Снежинске открыт первый памятник К. И. Щёлкину в России (скульптор К. А. Гилёв).

Рис. 27. Почтовая марка России, посвященная К. И. Щелкину

Городская школа № 1 города Белогорска (Карасубазар) в Крыму носит имя К. И. Щёлкина.

В 2011 году была выпущена почтовая марка России, посвященная 100-летию со дня рождения К. И. Щелкина (рис. 27).

В 40 км на юго-восток от озера Чокрак прямо возле Керченского пролива находится еще одно грязево-соленое озеро Тобечик (рис. 28). Водоем довольно большой: длина – до 9 км, ширина – до 4,5 км, глубина не превышает 1,5 м. Происхождение этого озера – лиманное. То есть, когда-то это был залив, постепенно заилился, уровень моря снизился и появившийся перешеек превратил его в озеро.

Рис. 28. Озеро Тобечик с борта самолета

На дне Тобечикского озера находятся грязевые вулканы, подпитывая его новыми минералами.

Живописному виду водоем обязан обитающим в нем микроорганизмам, благодаря которым при разном освещении может принимать самые разные оттенки розового и фиолетового цвета. Летом оно сильно мелеет, а местами и пересыхает, создавая с помощью розоватой воды и красной травы по берегам, совершенно инопланетные пейзажи.

Основные обитатели Тобечика – чайки, водяные курочки и различная водоплавающая птица. В XIX века на Тобечикском озере была грязелечебница, но ее закрыли еще сто лет назад. И хотя исследования лечебных свойств водоема раз за разом показывают, что его возможности огромны, пока мы слышим только разговоры о создании здесь бальнеологического курорта.

На Керченском полуострове есть около 30 грязево-соленых озер бальнеологического значения. Кроме озер, Керченский полуостров богат грязевыми вулканами, которые в разное время года могут проснуться, создавая фонтаны.

Еще много интересного можно увидеть и услышать на Керченской земле. Ее многовековая нелегкая история воспета поэтами и описана писателями.

После такой межпредметной экскурсии на уроках естественных предметов предлагаются вопросы для самостоятельного детального рассмотрения, которые вправе стать темами межпредметных проектов, презентаций, рефератов:

1. Возникновение рукотворных курганов вокруг Керчи. (Почему древние люди сначала строили погребальные камеры, а затем засыпали их землей, тщательно маскируя туда вход?)

2. Природные особенности и явления, формирующие климат Керченского полуострова.

3. Природные факторы, влияющие на сохранение биоценозов, сосуществующих на Керченском полуострове?

4. Возникновение коралловых рифов (атоллов) над берегом Азовского моря Керченского полуострова?

5. Экономико-географические причины, лежащие в основе возникновения на Боспоре древнегреческих поселений?

6. Факторы, оказавшие влияние на возможность города Керчи войти в десятку «вечных городов мира»?

7. После того, как у стен Керчи «появилось четвертое море» – Северо-Крымский канал, затопленными оказались не только некоторые памятники древней архитектуры, а и многие подвалы современных зданий. Это стало причиной того, что с середины 70-х годов и до сих пор стены домов в некоторых районах, даже в самое жаркое время года, остаются влажными. Как можно объяснить это явление?

8. Как разработка железорудного месторождения, расположенного вокруг города, и ее остановка в 90-х годах исторически повлияли на развитие города?

На уроках, привлекая внимание школьников к изучаемой теме, учителя могут напомнить о прошедшей экскурсии, задавая разнообразные вопросы.

• Учителя химии и географии могут рассмотреть следующие вопросы.

– В чем отличия Азовского и Черного морей? Существует ли граница между этими морями? Какие вам еще известны полуострова, омываемые двумя морями?

– В районе Керчи найден минерал, который больше в мире нигде не обнаружен. Какие природные условия способствовали образованию керченита в Керченской земле?

– В чем заключается отличие камня-ракушечника, добываемого на Керченском полуострове, от добываемого вблизи города Саки?

– Чем обосновано строительство двух стекольных и одного кирпичного заводов в Керчи во времена СССР? Какие профессии, связанные с данными предприятиями, актуальны в наши дни?

– Почему золотые и бронзовые украшения, орудия быта, найденные в кургане Куль-Оба, сохранились, а железные нет?

– Почему в кургане Куль-Оба преобладали бронзовые бытовые принадлежности и амуниция? Из каких металлов состоит бронза?

Почему нельзя пользоваться свинцовой посудой? Какие профессии, связанные с изготовлением металлических изделий, сохранились до наших дней?

– Какие озера с лечебными грязями Крыма вы знаете? Представители каких профессий должны наблюдать за грязелечением людей?

– Какова природа грязевых вулканов? Что общего и в чем заключается различие грязевых вулканов от обычных? Почему опасно подходить вплотную к вулкану?

– Какие действующие атомные электростанции Вы знаете? Что общего у географического расположения этих АЭС?

– Чем расположение планируемой Крымской АЭС и Ленинградской АЭС отличается от остальных действующих АЭС?

– Что стало реальной причиной остановки строительства Крымской АЭС на территории Керченского полуострова?

• Учителя биологии могут заинтересовать школьников вопросами по материалу экскурсии биологической направленности.

– Особенности фауны Парпачского горного хребта.

– «Красная книга» Керченского полуострова.

– Какие меры предосторожности нужно помнить, чтобы, находясь в степи, не быть укушенным змеей или пауком?

– Опасна ли многоножка – крымская сколопендра? Какие меры необходимо предпринимать при ее укусе?

– Какие ароматные и лекарственные травы, присутствующие на территории полуострова, Вы знаете? Для чего используются данные травы?

– Какие заказники и заповедники находятся на территории Керченского полуострова? Какие надо иметь профессии, чтобы работать на охраняемых законом природных зонах?

• Некоторые вопросы можно обсудить с учениками на уроках физики.

– Какие физические условия и преобразования земной коры способствовали кристаллизации керчинита в составе железной руды на Керченском полуострове?

– Какие аномалии объясняются наличием большого количества железной руды на Керченской земле? Показания какого прибора нарушаются в данных аномалиях?

– Чем с точки зрения физики можно объяснить сильные северовосточные ветра Керченского полуострова?

– Почему именно порох использовался генералом Розенбергом при взрыве Золотого кургана Алтын-Оба в 20-е годы XIX века? Как можно было без проникновения в курган, определить, есть ли там сокровища? Возможно ли это было в то время?

– Почему облицовка Золотого кургана Алтын-Оба много веков держалась без соединительного раствора? Какие еще сооружения, в том числе на Керченской земле, подобного рода Вы знаете?

– Почему археологи, нашедшие могилу царя в кургане Куль-Оба, не смогли найти тайную комнату? Как, используя законы физики, раньше определяли, есть ли полость или какие-то предметы за стеной или под полом? Где до сих пор используют данный метод выявления полостей?

– Как белый цвет объясняется физикой? Почему поверхность высохшик соленых озер белая?

– Какой самый соленый водоем планеты Земля Вы знаете? Почему в соленую воду тяжело погружаться?

– Какие экологические последствия могли бы быть при запуске Крымской АЭС? Какие факторы, известные Вам, послужили толчком к закрытию строительства Крымской АЭС?

– Какие профессии, связанные с работой на АЭС, актуальны в наши дни?

– Что общего между работой АЭС и ТЭС? В чем заключается отличие в функционировании АЭС и ТЭС от ГЭС?

• На уроках истории школьникам интересно обсудить такие вопросы.

– Как называлось Азовское море в древности? Кто дал имя Черному морю, и почему именно Черное?

– Почему генерал Розенберг в 20-е годы XIX века не добрался до внутренней части Золотого кургана? С какими пословицами и поговорками ассоциируются у вас действия генерала Розенберга?

– Почему, по Вашему мнению, в кургане Куль-Оба тело царя лежало у восточной стены? Для чего в гробницу кургана Куль-Оба были положены лук, стрелы, запасы провизии и домашних животных вместе с прислугой? Почему наконечники стрел были разбросаны по полу, а не лежали у колчана? Почему в то время у богатых людей преобладали бронзовые бытовые принадлежности и амуниция?

– Люди, каких профессий, занимаются поисками древностей?

– Как необходимо поступить, если Вы нашли сокровища?

– Почему, по Вашему мнению, древнегреческий город Гераклий «не дожил» до наших дней в отличие от Керчи и Феодосии? Назовите древние названия этих городов.

• На уроках литературы школьники могут вспомнить знаменитые произведения поэтов и писателей, которые, посвящены Керченской земле и людям, на ней живущих.

Если внимательно слушать экскурсовода, то в его рассказе можно найти ответы на все вопросы. Но ответы будут полными только после самостоятельного дополнительного изучения выбранного вопроса. Практически ответами на поставленные вопросы будут знания о законах естествознания, которые повлияли или легли в основу наблюдающихся как исторических, так и природных явлений.

Коллективное обсуждение профессий, связанных с работой разнообразных объектов, расположенных на Керченском полуострове, будут способствовать профессиональному самоопределению школьников на межпредметных экскурсиях.

Межпредметная экскурсия в картинную галерею

Цель экскурсии. Поиск учениками проявления законов физики и естествознания, изображенных на картинах или в инсталляциях.

В зависимости от региона экскурсия может быть выбрана практически в любой краеведческий музей или картинную галерею.

Государственная Третьяковская галерея – художественный музей в Москве, основанный в 1856 году купцом Павлом Третьяковым и имеющий одну из самых крупных в мире коллекций русского изобразительного искусства. К 1917 году коллекция Третьяковской галереи насчитывала около 4000 произведений, к 1975 – 55000 произведений. Собрание Галереи постоянно росло за счёт планомерных государственных покупок.

В настоящее время коллекция включает русскую живопись, графику, скульптуры, отдельные произведения декоративно-прикладного искусства XI – начала XXI веков.

Экспозиция, посвященная творчеству родоначальнику русского романтического пейзажа Сильвестру Федоровичу Щедрину (1791-1830).

Прожив недолгую жизнь, С. Ф. Щедрин оставил после себя множество прекрасных работ и стал одним из родоначальников русского романтического пейзажа.