ГОУ СПО Череповецкий индустриальный колледж имени академика И.П.Бардина

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

Модульная технология обучения

физике, как средство

развития самостоятельности

студентов колледжа

Автор: преподаватель физики

Ронжина Ира Александровна

Научный руководитель:

Дрижук Александр Григорьевич

Череповец, 2010

ПЛАН

1. Введение. Актуальность темы.

1.1 Работа с терминами.

1. 2. Обоснование необходимости развития самостоятельности учащихся.

   3. Самостоятельность рабочих в производственной деятельности.

   4. Обоснование необходимости введения модульной системы обучения.

2. Психолого-педагогическое обоснование.

2. 1. Возрастные особенности учащихся.

   2. Методологические подходы к обучению.

3. Характеристика самостоятельности.

3.1 Способы познавательной и мыслительной деятельности учащихся.

3.2 Уровни самостоятельности.

3.3 Уровни проявления творческих способностей.

3.4 Индивидуальность личности в проявлении творческих способностей.

2. Модульная технология обучения.

4.1.Новые подходы в достижении качества образования.

4.2. Новизна технологии.

4.3. Структура модулей.

2. Анализ модульной программы «Агрегатные состояния вещества».

3. Результативность по уровням самостоятельности.

4. Литература.

1.Введение. Актуальность темы

1.1 Работа с терминами

Концепция - (от лат. conceptio - понимание, система) определенный способ понимания, трактовки каких-либо явлений, основная точка зрения, руководящая идея для их освещения; ведущий замысел, конструктивный принцип различных видов деятельности.

Конструкция - (от лат. constructio - составление, построение),устройство, взаимное расположение частей, состав.

Адекватное (от лат. adaeguatus - приравненный, равный), соответствующее, верное, точное; в теории познания - верное воспроизведение в мышлении связей и отношений объективного мира.

Компетенция (от лат. competo - добиваюсь, соответствую, подхожу), знания, опыт в той или иной области.

Интеграция ( лат. integratio - восстановление, восполнение, от integer -целый), процесс сближения и связи наук, происходящий наряду с процессами их дифференциации.

Дифференциация ( франц. differentiation, от лат. differentia - разность, различие), разделение, расчленение целого на различные части, формы и ступени.)

Мета (от греч.meta - между, после, через), часть сложных слов, означающая промежуточность, следование за чем-либо, переход к чему-либо другому.

Потенциал (от лат.potentia - сила), возможности, которые могут быть использованы для решения какой-либо задачи, достижения определенной цели.

Методология (от метод и …логия), учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности; учение о принципах построения, формах и способах научного познания.

Структура - (от лат. structura - строение, расположение, порядок), совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, т.е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях.

1.2. Обоснование необходимости развития самостоятельности учащихся.

Цели образования 21 века:

- уметь жить;

- уметь работать;

- уметь жить вместе;

- уметь учиться.

«Интересны те предметы, на которых можно пошевелить мозгами» - подобное словесное выражение мотива обучения обнаруживает «голод» по интеллектуальной деятельности, как таковой. В рамках традиционного авторитарного обучения ученик - «сундук для складывания готовых знаний». Научить мыслить, дать учащимся способы и приемы «думания» - в этом, пожалуй, стоит видеть истинную и конечную функцию образования.

Мотивы понимания предмета: нужность предмета в будущем, выбор профессии, самостоятельность мышления. Статистика: в среднем 22% российских школьников старших и средних классов имеют устойчивый интерес к учебным предметам, у большинства сформированного активного интереса к учебе нет, для значительной части учащихся (примерно 54%) преобладает интерес к оценке, а не к знаниям.

В настоящее время действует Международная программа по оценке образовательных достижений учащихся PISA (Programme for International Student Assessment), осуществляется Организацией Экономического Сотрудничества и Развития ОЭСР (OECD-Organization for Economic Cooperation and Development). Исследование проводится трехлетними циклами, последний цикл завершился в 2006году.

Основная цель исследования PISA: оценка образовательных достижений учащихся 15-летнего возраста. Ключевой вопрос исследования - «Обладают ли учащиеся 15-летнего возраста, получившие общее обязательное образование, знаниями и умениями, необходимыми им для полноценного функционирования в обществе?». Исследование направлено не на определение уровня освоения программ образовательных учреждений, а на оценку способности учащихся применять полученные в них знания и умения в жизненных ситуациях. В этом отражаются современные тенденции в оценке образовательных достижений.

Результаты выполнения международного теста по естествознанию выявили достаточно низкий уровень естественнонаучной грамотности российских учащихся, не соответствующий основным требованиям, сформулированным ведущими специалистами мира в области школьного естественнонаучного образования, реализованными в исследовании PISA-2006. Это означает, что российские учащиеся 15-летнего возраста уступают своим сверстникам из многих стран мира (33-38места на международной шкале) в способности:

-осваивать и использовать естественнонаучные знания для приобретения новых знаний; для объяснения естественнонаучных явлений и формулирования выводов в связи с естественнонаучной проблематикой;

-понимать основные особенности естественнонаучных исследований;

-демонстрировать осведомленность в том, что естественные науки и технологии оказывают влияние на материальную, интеллектуальную и культурную сферы жизни общества;

-проявлять активную гражданскую позицию при рассмотрении проблем, связанных с естествознанием.

Анализ полученных результатов позволяет сделать определенные выводы.

1. По всем направлениям исследования PISA-2006 рейтинг российских учащихся составляет:

33-38 место по естественнонаучной грамотности;

32-36 место по математической грамотности4

37-40 место по грамотности чтения.

2. Российская система обучения, обеспечивая учащихся значительным багажом предметных знаний, не способствует развитию у них умения выходить за пределы учебных ситуаций в которых формируются эти знания.

В настоящее время вся система российского образования постепенно переходят на работу по стандартам 2004года, в которых выделено специальное требование к общеобразовательной подготовке учащихся - «использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни».(усиление практической направленности в обучении).

Исходя из этого, можно определить качества, которыми должен обладать учащийся:

-гибко адаптироваться к меняющимся жизненным ситуациям, самостоятельно приобретая необходимые знания и применяя их на практике при решении разнообразных проблем;

-самостоятельно критически мыслить, видеть трудности и искать пути их преодоления, используя современные технологии; четко осознавать, где и каким образом приобретенные знания могут быть применены на практике; быть способным генерировать новые идеи, творчески мыслить;

-грамотно работать с информацией;

-быть коммуникабельным, уметь работать в коллективе;

-самостоятельно работать над собственным развитием.

1.3 Самостоятельность рабочих в производственной деятельности

Современный квалифицированный рабочий должен обладать не только определенным набором знаний, умений и навыков, но быть способным ориентироваться в нестандартных производственных ситуациях и уметь находить новые, нетипичные производственные решения, что предполагает наличие у него сформированной способности к творческой деятельности, являющейся одной из составляющих его профессиональной компетенции.

Профессиональная компетенция рассматривается, как общая способность специалиста мобилизовать в профессиональной деятельности знания, умения и навыки, а также обобщенные способы выполнения действий, обуславливающие способность действовать самостоятельно и ответственно в рамках компетентности.

Метапрофессиональные качества личности -комплекс психологических качеств, способностей, знаний, умений и навыков специалиста, обеспечивающего эффективное выполнение профессиональной функции, творческий потенциал.

Творческий потенциал - готовность к созданию субъективно и объективно новых, оригинальных идей, готовность отклоняться от традиционных схем мышления. Рабочий, имеющий высокий уровень сформированности творческого потенциала, может самостоятельно отыскивать поле для творчества, ставить творческие задачи, создавать объективно и субъективно новые способы деятельности и положительно реализовывать их, создавать объекты, не имеющие аналогов.

Вывод. Как видно из изложенного в п.1.1 и в п. 1.2 проблема развития самостоятельности в школе и в профессиональных учебных заведениях, НПО и СПО стоит очень остро, т.к. на современном производстве необходимы самостоятельные, компетентные с творческим потенциалом люди.

1.4 Необходимость введения модульной системы обучения

Примерная программа среднего (полного) общего образования по физике 2007года «раскрывает роль науки в экономическом и культурном развитии общества, способствует формированию современного научного мировоззрения. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников в процессе изучения физики основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению».

Изучение физики предусматривает:

- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний и умений с использованием различных источников информации и современных информационных технологий;

- воспитание сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента;

- использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни (безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды).

В настоящее время идет поиск адекватных компетенций, как интегрированного результата образования.

Поиск эффективных способов достижения профессиональной компетенции привел Международную организацию труда еще в начале 70-х годов к концепции модульного обучения профессиям. В результате была сконструирована модульная система профессионального обучения, которая позволяет эффективно и быстро реагировать на спрос производства, который постоянно меняется.

На сегодняшнем этапе развития экономики, когда в большинстве стран происходит переход от индустриальной к информационной эре, которая характеризуется использованием программно-управляемого оборудования, ЭВМ и других технических коммуникаций, ставятся высокие требования к подготовке рабочих и специалистов. Основным показателем уровня квалификации современного специалиста является профессиональная компетентность, которая выражает реальный уровень подготовки кадров, предполагает постоянное обновление знаний, владение новой информацией для успешного решения профессиональных задач в конкретных условиях. Конкретный специалист должен знать сущность проблемы, уметь решать ее практически, владеть гибкостью метода.

Для реализации обозначенных требований происходит беспрерывное совершенствование системы обучения. Наиболее распространенная сегодня предметная система обучения терпит значительную модернизацию, направленную на интеграцию предметов в новое качество и переход к модульной системе обучения.

Компетенции «закладываются» в образовательный процесс посредством технологий, содержания образования, стиля жизни образовательного учреждения, типа взаимодействия между преподавателями и обучающимися и между самими обучающимися. Массовое направленное и организованное развитие творческих способностей детей может быть обеспечено не в любом педагогическом процессе, а лишь в педагогической технологии, в личностно-ориентированной технологии.

Технология обучения - это системно-логический дидактический процесс, инвариантно протекающий под влиянием педагогической задачи, определенных условий и обеспечивающий желаемый результат.

Инвариантность - неизменность какой-либо величины при изменении физических условий.

Системность в технологии имеет два аспекта:

- компоненты первого:

Задача(и)  Содержание  Технологическая процедура  Условия ее обеспечения  Результат

Второй аспект системности технологии - наполненность каждого из компонентов

В соответствии с вышесказанным целью моего проекта является: разработка и описание технологии составления модульных заданий в курсе физики колледжа и ее апробация в процессе обучения.

Задачи индивидуального творческого проекта: разработать модульную программу одной из тем; апробировать на уроках; проанализировать обучение по данной технологии.

2. Психолого-педагогическое обоснование темы

2.1. Возрастные особенности учащихся

Вопрос. Какова же сущность самостоятельности?

Сначала рассмотрим психолого-педагогическую характеристику подростка, учащегося НПО, студента СПО, которые готовятся стать рабочими на производстве.

Чтобы вырабатывать в подростке самостоятельность, надо знать - какой он (подросток), как следует к нему относиться, чтобы выработать указанное качество.

Характеристика подростка:

-чувства напряжены,

-«аффект неадекватности», бурная неуправляемая реакция не соответствует вызвавшему ее поводу, в основе лежит несоответствие самооценки, как правило, низкой для подростков, высокому уровню притязаний; неадекватные эмоциональные реакции, переживание мнимой несправедливости и неадекватной обиды в ситуации неуспеха;

-отрицается собственная ответственность за неуспех, используется защитная форма осознания происшедшего и в неудачах обвиняются либо другие лица, либо обстоятельства.

После 15лет:

- рост самоуважения,

ослабевает застенчивость,

- устойчивее становится самооценка,

- озабоченность собой становится выше.

Подросток стремится проявиться в обществе, что ведет к развитию социальной ответственности - отвечать за себя на уровне взрослого, формируется сознательное отношение к другим людям, к окружающим, потребность найти свое место в коллективе: выделиться, не быть заурядным, играть определенную роль в обществе.

Происходит формирование готовности к жизни в обществе: стремление проявить себя, это ведет к осознанию своей социальной приобщенности, активному поиску путей и реальных форм развития предметно-практической деятельности, обостряя потребность растущего человека в самоопределении, самореализации.

Как видно из сказанного - стремление к самостоятельности заложено в характере личности, а характер формируется от 1 до3х лет. В этом возрасте имеет место чувственная основа волевого действия, нравится действовать самостоятельно. Задача взрослых - обеспечить успех в самостоятельных действиях - всю жизнь будет желание действовать. Развивается волевой процесс. А что такое воля?

Воля - это способность к выбору деятельности и внутренним усилиям, необходимым для ее осуществления; для волевого акта характерно не переживание «я хочу», а «надо», «должен», осознание ценностной характеристики цели действия.

Если существует поддержка от взрослых, родителей, педагогов в стремлении личности к самостоятельным действиям, то результатом будет успех. Если же поддержки нет, то результатом будет пассивность - «выученная беспомощность»: «не буду ничего делать, все равно ничего не получится». Возникает нарушение волевого развития - пассивность и негативизм. Волевая личность - это личность, которой «ставили разумные рамки», что можно, а что нельзя, строили близкие отношения (эмпатия), чтобы рос добрым, жалел. Личность, которой «не ставят рамок» - тревожный беспорядочный человек.

Мы люди русские, у нас развита «культура сердца». Взять позитив от других стран - возможно. Например, учиться «культуре рассудка» (порядку) из стран Европы - нужно, «культуре воли» (конкуренции), позитивному отношению к жизни из Америки - обязательно нужно.

Вывод. Как корректировать «запущенную» в воспитании личность? - Создавать «ситуацию успеха», «ставить рамки» на позитиве - воля; твердо и спокойно, осуществлять постоянный контроль, обеспечивая постоянную деятельность - учить самостоятельности в достижении цели.

2.2 Методологические подходы к обучению

Для осуществления изложенных выше задач педагогической практики познания используются следующие методологические подходы к обучению ( по мнению проф. А.Н. Крутских и О.С .Косихиной):

-проблемный;

-программированный;

-дискретный;

-системно-функциональный;

-системно-структурный;

-системно-логический;

-индивидуально-дифференцированный;

-коммуникативный;

-игровой;

-межпредметный;

-историко-библиографический;

-демонстрационно-технический;

-задачный;

-модельный;

-профессиональный

Ни один из этих подходов не может быть реализован напрямую с использованием имеющегося школьного учебника. Каждый подход требует своего специфического преобразования материала к виду, обеспечивающему реализацию различных технологий обучения:

управление процессом накопления знаний,

активизация познавательной деятельности,

управление процессом накопления познавательных структур,

стимуляция самостоятельной мыслительной деятельности.

Процесс обучения с учетом указанных методологических подходов основан на следующих методологических действиях

1. постановка конкретных дидактических целей;

2. выявление психических функций личности, способствующих достижению этих целей;

3. оперативное преобразование учебного материала к виду, дающему возможность реализовывать выбранные психические функции личности и достигать дидактические цели;

4. выбор методов и средств, дающих возможность в оптимальном режиме усваивать нужные знания и формировать понятия.

В мотивационном блоке я добавила профессиональный метод, т.к. изучение физики надо мотивировать и с профессиональной точки зрения.

Методологическим подходом к обучению будем называть психолого-дидактическую структуру, основанную на оперативной переработке учебного материала в соответствии с выделенными психологическими целями и на системе дидактических методов и средств их достижения.

Вывод:

основная задача обучения:

превратить объект обучения в субъект,

решается и будет решаться при помощи

системы методологических подходов к обучению.

3. Характеристика самостоятельности

3.1 Способы познавательной и мыслительной деятельности

Каждый учебный материал для своего осознанного усвоения требует особых способов познавательной и мыслительной деятельности. В умении осуществлять познавательные и мыслительные действия проявляются интеллектуальные способности, реализующие творческий потенциал личности.

Классификация способов познавательной деятельности:

- репродуктивный (учащийся воспроизводит представленное ему открытие);

- частично-поисковый (учащийся включен в частичное (элементное) открытие нового)

- эвристический (учащийся осуществляет целостный процесс открытия нового с помощью тех или иных специальных методов);

- исследовательский (характеристики деятельности учащегося максимально приближаются к процессу научного открытия).

Таблица-соотношение между уровнем логической сложности учебного материала и способом его творческого освоения

Уровень логической сложности

учебного материала

Способ познавательной деятельности

о уровню творчества

Стандартные знания и умения

Репродуктивный

Нестандартные знания и умения

Частично-поисковый

Знания и умения повышенного уровня

Эвристический

Внепрограммные знания и умения

Исследовательский

Способы познавательной деятельности представляют собой своеобразные логические этапы непрерывного процесса усиления творчества, что адекватно росту степени сложности учебного материала.

В следующей таблице рассмотрено соотношение между способом познавательной деятельности, отражающим уровень творчества и познавательными и мыслительными действиями.

Способ познавательной деятельности (уровень творчества)

Научная характеристика познавательных и мыслительных

действий

Репродуктивный

А. Познавательные действия:

-восприятие;

-запоминание;

-воспроизведение;

-копирование.

Б. Мышление:

-известными образами;

-готовыми образами;

-привычными способами;

-известными отношениями;

-цепочками событий

Частично-поисковый

А. Познавательные действия:

-пошаговые преобразования исходной информации;

-сведение информации к известным суждениям, понятиям, алгоритмам, правилам, образцам;

-прямое усмотрение вывода.

Б. Мышление:

-причинное мышление (по рациональной линии «причина-следствие»).

-умозаключения (индуктивное, дедуктивное);

-анализ-синтез;

-отвлечение от случайного и абстрагирование сущности явления;

-аналогия;

-сравнение

Эвристический

А. Познавательные действия:

-предварительная оценка ситуации с точки зрения ее необычности, неопределенности;

-восприятие и осмысление критериев, определяющих и сужающих «зону поиска»

-определение или выбор варианта действия с опорой на критерии избирательного поиска.

Б. Мыслительные действия: применяются во всей возможной их совокупности в единстве с интуицией;

Исследовательский

А. Познавательные действия:

-проблемная оценка ситуации, выделение проблемы;

-гипотетические предположения о вариантах действий, их возможное моделирование;

-определение критериев избирательного поиска;

Сужение «зоны поиска»;

-определение варианта действия с опорой на критерии избирательного поиска.

Б. Мыслительные действия: в процессе поиска применяются комбинации мыслительных действий в единстве с интуицией

Цепочка связей в анализе творчества (основа педагогического управления процессом развития творческих начал личности):

логическое усложнение учебного материала  усложнение способов познавательной деятельности, повышение уровня творчества  расширение и усложнение набора познавательных и мыслительных действий

3.2 Уровни самостоятельности

Открытие нового - результат самостоятельных усилий учащегося.

Самостоятельность - инициативное и ответственное действие, доводимое до конца собственными силами.

Инициатива - высший признак самостоятельности личности, показывающий независимость производимых действий ее от посторонних влияний.

Однако к такому проявлению своей личности человек (наш ученик, рабочий) в состоянии подойти постепенно, в процессе своего развития, Опираясь на данные педагогических исследований можно выделить следующие уровни самостоятельности, проявляемые в любой сфере деятельности, в том числе учебно-познавательной и производственной.

А. Деятельность по образцу.

Образец задает учитель (мастер):

- показывает способ действия,

- рассказывает,

-обосновывает,

-формулирует выводы,

- представляет алгоритм действия и т.д.

Самостоятельность как умственных, так и практических действий минимальная: способ действия от начала до конца показан.

Б. Новая деятельность осуществляется совместно с учителем (мастером).

Способ действия неизвестен,

- ученик сам участвует в его открытии под организующим и стимулирующим влиянием учителя (мастера).

В. Новая самостоятельная деятельность ученика.

Она может быть двух уровней:

- самостоятельной исполнительской ( по заданию );

- самостоятельной инициативной ( по желанию ).

Если применить эти уровни самостоятельности к творческой деятельности, то получим

уровни творческой самостоятельности:

- деятельность по образцу (минимум самостоятельности и творчества);

- сотворчество (открытие нового происходит в совместной работе );

- самостоятельное творчество; его высшей ступенью является инициативный самостоятельный поиск, венчающийся успехом.

Рассмотрим соотношение способов познавательной деятельности с уровнями творческой самостоятельности.

Способ познавательной деятельности

Уровни творческой самостоятельности

Репродуктивный

- копирование;

- совместная деятельность;

- самостоятельная деятельность

Частично-поисковый

- по образцу;

- сотворчество;

- самостоятельное творчество

Эвристический

Исследовательский

Выводы:

- уровни творческой самостоятельности:

- по образцу,

- сотворчество,

- самостоятельное творчество;

-все способы познавательной деятельности могут осуществляться на разном уровне творческой самостоятельности, кроме репродуктивного.

Цепочка связей, характеризующих феномен творчества:

Логическое усложнение учебного материала  Усложнение способов познавательной деятельности, повышение уровня творчества

Расширение и усложнение набора познавательных и мыслительных действий

Уровни творческой самостоятельности

3.3 Уровни проявления творческих способностей.

Умение осуществлять познавательные и мыслительные действия - способность личности к творчеству.

Повышающийся уровень таких умений - повышение уровня способности к творчеству.

Применительно к усложняющимся способам познавательной деятельности уровни творческих способностей выглядят так:

1)самостоятельная репродуктивная деятельность (перенос «образца» в новые условия);

2)самостоятельная частично-поисковая деятельность;

3)самостоятельный эвристический поиск;

4)самостоятельное исследование.

Вывод:

- способность личности к творчеству проявляется при умении осуществлять самостоятельные познавательные и мыслительные поисковые действия, завершающиеся открытием нового;

- с усложнением способов деятельности проявляются разные уровни творческих способностей учащихся.

3.4 Индивидуальность личности в проявлении творческих способностей.

Индивидуальность личности выражается в выборе:

- степени логической сложности материала для усвоения;

- способа познавательной деятельности;

- способа конкретного осуществления объективно необходимых действий;

- уровня самостоятельности;

- усилий и темпа продвижения в познавательном процессе;

- словесно-логического оформления новых результатов деятельности;

- нравственно-ориентированного поведения в процессе творческого познания (помощь другим и сопереживание успехов или же ориентир лишь на максимальное личное продвижение) и др.

Цепочка связей, характеризующих творческие способности:

Логическое усложнение учебного материала

Усложнение способов познавательной деятельности, повышение уровня творчества

Расширение и усложнение набора познавательных и мыслительных действий

Уровни творческой самостоятельности

Уровни проявления творческих способностей

Индивидуальный уровень творческих способностей

Вывод.

Проблема творчества, в условиях усложняющихся процессов развития и широкого спектра информации, требует серьезной проработки педагогического процесса, ориентированного на развитие творческих начал личности.

На мой взгляд, серьезная проработка педагогического процесса осуществляется в технологии модульного обучения (МТО). Что она собой представляет?

.4. Модульная технология обучения.

4.1. Новые подходы в достижении качества образования.

Новые ориентиры в общем образовании определяются переходом:

- от «учения», как функции запоминания, к «учению», как процессу умственного развития, позволяющего использовать усвоенное;

-от статической модели знаний к динамическим системам умственных действий;

- от ориентации на «среднего» ученика к дифференцированным и индивидуальным программам обучения;

- от внешней мотивации обучения к внутренней нравственно-волевой регуляции.

Поэтому сегодня значительное внимание уделяется внедрению новых педагогических технологий, способных сделать общее образование более гибким, комбинированным, проблемным, направленным на активацию и повышение качества обучения. Одной из технологий, нацеленных на формирование компетентности, обучающихся в школе, является технология модульного обучения.

Модульная технология обучения как дидактическая система возникла в 60-е годы в США и апробирована мировым опытом (Великобритания, Голландия, США и др.)

Модульная технология возникла не на пустом месте.

Она вобрала все лучшие идеи, наработанные педагогической теорией и практикой:

- из программированного обучения взята жесткая последовательность действий, индивидуальный темп обучения и обязательный самоконтроль;

- из теории поэтапного формирования умственных действий - ориентировочная основа деятельности;

- из кибернетического подхода - гибкое управление обучением;

- из психологии - рефлексивный подход;

- лично-ориентированный подход - претворены идеи индивидуализации, дифференциации, оптимизации и т.д.

Преимущества технологии:

- возможность многоуровневой подготовки (определяется структурой блока);

-создание условий для развития коммуникативных навыков и навыков общения учащихся, тесного контакта с учителем через индивидуальный подход;

- создание условий осознанного мотивированного изучения личностно-значимых учебных предметов;

- уменьшение стрессовых ситуаций на самостоятельных и контрольных работах.

4.2. Новизна технологии.

МТО рассматривается в комплексе:

- целевой компонент,

- принципы,

- способы проектирования содержания обучения, систем задач и упражнений,

- конструирование дидактических материалов;

- рейтинговая система контроля и оценки учебных достижений.

Основной целью ТМО является:

активизация самостоятельной работы учащихся на протяжении всего периода обучения ( предоставляет возможность каждому учащемуся выбрать свою, самостоятельную и посильную траекторию обучения).

Учащиеся могут реализовать себя в разных видах деятельности: выполнении упражнений, написании творческих работ, участии в семинарах и т.д. Данная технология предполагает, что учащийся должен научиться добывать информацию, ее обрабатывать, получать готовый продукт.

Учитель выступает в качестве руководителя, направляющего и контролирующего деятельность учащихся.

4.3 Структура модулей.

Ученик почти самостоятельно осваивает учебный материал в процессе работы с модулем.

Модуль - это информационный блок, в который входит целевой план действий, содержание учебного материала и руководство по его усвоению.

Модульная программа - совокупность модулей по теме или разделу. В нулевом модуле задается комплексная дидактическая цель (КДЦ) - то, что должен усвоить учащийся по данному разделу. В каждом модуле задается интегрирующая дидактическая цель (ИДЦ) - то, что должен усвоить учащийся в данном модуле. Поскольку учебный модуль состоит из отдельных учебных элементов (УЭ), логически связанных между собой, то перед каждым из них формулируется частная дидактическая цель (ЧДЦ).Создается дерево целей.

Несколько правил, которые необходимо учитывать при создании модуля:

1. перед каждым модулем проводить входной контроль знаний и умений учащихся для получения информации об уровне готовности к работе по новому модулю;

2. при обнаружении пробелов в знаниях необходимо провести соответствующую коррекцию;

3. Обязательное осуществление текущего и промежуточного контроля в конце каждого учебного элемента (чаще - мягкий контроль, самоконтроль, взаимоконтроль, сверка с образцом и т.д.); текущий и промежуточный контроль выявляют пробелы в усвоении непосредственно в ходе работы;

4. После завершения работы с модулем осуществляется выходной контроль, показывающий уровень усвоения модуля, если уровень усвоения модуля слабый, то его необходимо доработать.

5. Введение модулей в учебный процесс осуществляется постепенно.

Вывод:

ТМО позволяет каждому учащемуся самостоятельно достигать запланированных результатов за счет:

- организации обучения индивидуально, парами и в малых группах;

-индивидуального темпа продвижения и саморегуляции своих учебных достижений;

- организации оценки по конечному результату, контроля внутри модуля безоценочного, диагностического, что снимает напряжение перед оценкой.

ТМО делает акцент на овладение ключевыми компетенциями:

-ценностно-смысловая;

-учебно-познавательная;

-информационная;

-коммуникативная.

Они необходимы в любой профессии и при получении дальнейшего образования. Этими ключевыми навыками являются:

-общение;

-грамотность;

-способность выполнения упражнений;

-использование информационных технологий;

-способность работы в группе, команде.

Критерием качества модульной программы является соответствие:

- между частными дидактическими целями в модуле (ЧДЦ) и интегрирующей целью модуля (ИДЦ),

- между ИДЦ всех модулей и комплексной дидактической целью (КДЦ).

Учащимся предоставляется возможность выбрать разные способы обучения:

- индивидуальный,

- работа в паре,

- работа в группе.

- работа под руководством учителя.

Учитель освобождается от чисто информационной функции, создаются условия для консультационно-координирующей.

Самостоятельность учащегося имеет разный уровень в зависимости от его творческих способностей, изменяется за счет различных указаний по учебно-познавательной деятельности.

Использование МТО предполагает проведение лекций, семинаров, лабораторных работ, нетрадиционных форм урока. Для этих уроков обязательно составляются модули.

Учащимся предоставляются широкие возможности для общения, развития монологической речи.

Данная технология дает учителю редкую при традиционном преподавании возможность для индивидуальной работы с учащимися особенно с теми, кто долго отсутствовал.

5. Самоанализ модульной программы «Агрегатные состояния вещества».

5.1 Модульная программа.

Процесс проектирования и создания модульных технологий обучения состоит из двух компонентов:

1) проектирование модульной программы,

2) организация модульного обучения.

В программе по физике на тему «Агрегатные состояния вещества» отведено 10 часов, один модуль -2часа. Мною составлены и на практике осуществлены блок из 5 модулей. Апробация производилась с группой студентов колледжа №111 по профессии… Разделить на подгруппы, к сожалению, нет возможности, поэтому процесс модульного обучения производился со всей группой в количестве 25 человек.

Начиная изучать данную тему, из структурно-логической схемы темы «Молекулярно-кинетическая теория», выделяю следующий элемент:

Модульная программа по теме «Агрегатные состояния вещества».

Тема

Агрегатные состояния вещества

КДЦ

Опираясь на знания учащихся об основных положениях МКТ, выяснить происхождение макроскопических свойств в трех агрегатных состояниях. Раскрыть основные свойства кристаллических и аморфных тел. Познакомить учащихся с особенностями жидкого состояния, с явлениями смачивания и капиллярности. Обобщить материал темы.

Модули

М₁

М₂

М₃

М₄

М₅

Темы модулей

Насыщенные и ненасыщенные пары. Кипение. Влажность воздуха.

Лабораторная работа «Определение основных параметров воздуха».

Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярность.

Механические свойства твердых тел. Виды деформаций. Закон Гука.

Обобщение и контроль знаний по теме.

УЭ0

ИДЦ

Усвоение основных понятий, касающихся реального газа - воздуха, испарения, конденсации и влажности, рассмотреть значение влажности для народного хозяйства.

Самостоятельная разработка плана работы по определению основных параметров воздуха: температуры, объема, давления, массы, плотности и влажности.

Объяснение причины образования поверхностного натяжения жидкости; дать понятие силы поверхностного натяжения, коэффициента поверхностного натяжения жидкости и от чего он зависит. Разъяснить понятия смачивания и капиллярности, использование этих явлений в природе и технике.

Раскрыть основные свойства твердых тел, виды деформаций, применение их в народном хозяйстве.

Контроль учебных достижений, выявление ошибок и их коррекция.

УЭ1

ЧДЦ. Входной контроль. Повторить знания по молекулярно-кинетической теории, подготовиться к восприятию новой темы.

Выполнить работу по вариантам на карточках.

Выполнение практической работы с оформлением в тетради для лабораторных работ.

ЧДЦ. Входной контроль. Устный опрос учащихся у доски по вопросам темы.

ЧДЦ. Проверка знаний. Входной контроль.(Повторение пройденного)

Выполнение дифференцированных заданий для выявления уровня усвоения основных понятий по теме.

УЭ2

ЧДЦ. Тема. СВОЙСТВА ПАРОВ. Самостоятельная работа по учебнику. Прочтите §72 и дайте ответы на вопросы.

Вывод по цели работы.

ЧДЦ. Тема. Поверхностное натяжение жидкости. Выяснить причины возникновения поверхностного натяжения жидкости. Дать понятия силы поверхностного натяжения и коэффициента поверхностного натяжения.

ЧДЦ. Раскрыть свойства кристаллических и аморфных тел; познакомить с понятиями анизотропии, рассказать и показать что представляют собой моно и поликристаллические тела, показать значение физики твердого тела для народного хозяйства.

Подведение итогов.

УЭ3

ЧДЦ.. Тема КИПЕНИЕ

Выяснить при каких условиях начинается кипение? Где на практике используется это условие? Самостоятельная работа по §73.

ЧДЦ. Тема. Смачивание. Капиллярные явления. Познакомить учащихся с явлением смачивания и капиллярности. Сообщить учащимся: как сохранить влагу в почве, как улучшить смазочные материалы, как предохранить здания и другие сооружения от вредного воздействия грунтовых вод, как предохранить дерево от гниения и железо от коррозии и т.д.

ЧДЦ. Тема. Виды деформаций в твердых телах и их применение. Закон Гука. Рассмотреть понятие деформации, причины и следствия деформаций, виды деформаций, их применение, физические величины - абсолютное и относительное удлинение, механическое напряжение, модуль Юнга; закон Гука.

УЭ4

ЧДЦ. Тема ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА.

Дать понятие парциального давления и относительной влажности воздуха; научить пользоваться гигрометром и психрометром, психрометрическими таблицами и таблицами плотности насыщенных водяных паров; познакомить с составом атмосферы Земли; рассказать о проблеме сохранения природы.

ЧДЦ. Проверить усвоение знаний учащихся, умение применять формулы при решении задач.

ЧДЦ Закрепление. Внимательно прочтите вышеизложенный текст о деформациях и ответьте на вопросы.

УЭ5

ЧДЦ. Проверить усвоение знаний учащихся о влажности воздуха.

Ответить на вопросы.

Осмысление

ЧДЦ. Самопроверка. Разберитесь в решении задачи1, самостоятельно решите задачи2, 3 и 4.

УЭ6

ЧДЦ. Осмысление.

Экспертный контроль.

Ответьте на вопросы .

ЧДЦ. Осмысление. дальше.

УЭ7

ЧДЦ. Экспертный контроль.

-Рефлексия:

ЧДЦ. Экспертный контроль.

В приложении предложено подробное рассмотрение модулей, указанных в программе. Данная тема «Агрегатные состояния вещества» является по программе раздела «Молекулярная физика» последней, поэтому при рассмотрении материала предусмотрено повторение вопросов всей темы и подготовка к контрольной работе. Учащиеся колледжа готовятся для работы на производстве, поэтому особенностью программы является рассмотрение вопросов влажности воздуха, видов деформаций. Эти вопросы рассматриваются в материаловедении, поэтому интеграция материала просто необходима.

В программе отражена комплексная дидактическая цель, каждый модуль имеет интегрирующую дидактическую цель. Составлены карты учащихся, их пять. Первая тема частично рассматривалась в основной школе, поэтому материал предложен учащимся рассмотреть самостоятельно с конкретным указанием параграфов и страниц. Влажность воздуха предполагает изучать материал совместно с учителем, хотя также изучался раньше

Следующая тема о свойствах жидкостей - поверхностное натяжение, смачивание и капиллярность - рассматривается в карте учащегося №3, где учащиеся должны самостоятельно разобраться в материале, хотя она может рассматриваться совместно с учителем в форме беседы, лекции с использованием презентации. Материал о кристаллических и аморфных телах дается в виде презентации, а виды деформации, закон Гука и диаграмма растяжения учащиеся изучают самостоятельно. После изучения каждого учебного элемента даются вопросы, на которые учащийся должен ответить, набирая баллы. Можно ответить индивидуально, но, к сожалению, катастрофически не хватает времени из-за большого количества людей в группе. На такие модульные уроки делить группу на подгруппы нет возможности. В этой теме наблюдается усложнение материала от урока к уроку, где учащиеся должны проявить упорство и волю по овладению темой, но пока нашим студентам сложно проявлять самостоятельность в полном объеме.

В модулях 1 3 и 4 предложены задачи по образцу. Первые задачи без усложнения учащиеся еще решают (процентов 30%), но при усложнении пасуют перед трудностями. Возможно, продолжая практику модульного обучения, производя рейтинговую оценку знаний будет легче с выполнением объемов заданий. Примерно 20% учащихся с интересом решают задачи совместно с учителем, остальные интереса не проявляют.

Дифференцированные задания предложены в последнем, пятом, модуле. Предварительно повторяется материал по структурно-логической схеме темы «Молекулярная физика». Учащиеся самостоятельно выбирают уровень работы с заданиями по повторению. Если учащийся выбирает начальный уровень (информационный) , то он умеет решать задачи и упражнения лишь на 1-2 логических шага репродуктивного характера с помощью учителя, т.е. по готовой формуле найти неизвестную величину. Учащийся способен выполнять простейшие математические операции, владеет учебным материалом на уровне распознавания природы, отвечает на вопросы «да» или «нет». Если же учащийся выбирает средний уровень, (операционный), то, значит, что он умеет решать задачи по образцу, решает задачи верно по заученным алгоритмам, но не способен перенести задачи в новые условия. Учащийся проявляет знания и понимание основных законов и формул. Если учащийся выбрал достаточный уровень (аналитико-синтетический), то он решает задачи и упражнения не меньше, чем на 4-6 логических шагов с обоснованием и без помощи учителя. Ученик при решении задач свободно владеет изученным материалом, применяет его на практике в стандартных ситуациях, связывает новое с пройденным, выделяет главные идеи и основные положения науки. Достаточный уровень не выбрал никто из учащихся, средний уровень выбрали четыре человека, остальные восемнадцать - начальный уровень. Задачи среднего уровня решили в количестве 2-х за урок, 45минут. Входной контроль по данной группе 2,6 балла. Надо сказать, что в среднем входной контроль по группам учащихся, пришедших учиться в колледж. в 2009 году 2,4 балла.

По модульной карте №2, где изложено задание для самостоятельной работы по определению параметров воздуха в кабинете справились все, средний балл 3,5 балла. Исследовательская работа обязательна для всех учащихся группы, к сожалению, с интересом самостоятельно выполняли работу 20% учащихся, остальные выполняли совместно с преподавателем.

Выводы.

1. В колледж пришли учащиеся с очень слабой подготовкой, нет базовых знаний ни по математике, ни по физике.

2. Нет желания напрягать ум при работе с текстом, самостоятельно выполнить работу решения задачи по образцу, тем более думать и мыслить при совместной работе с учителем - не на что опереться, нет базы.

3. Модульная технология обучения заставляет быть учащихся наедине с теорией, практикой и принуждает учащегося ответственно относиться к предоставленному заданию, вынуждает учащегося самостоятельно мыслить и принимать соответствующие решения.

4. При помощи данной технологии действительно учащийся выработает волю, принципиальность, самостоятельность в выборе соответствующих, по себе , действий, есть возможность совершенствоваться и не бояться плохих отметок.

5. Самое главное: применять данную технологию постоянно, чтобы вошла в привычку данная работа, т.е. постоянно ставить учащихся в определенные рамки деятельности, вместе с тем выработается и характер, стремление к достижению поставленной цели.

Приложения.

Карта учащегося.№1. Тема «Агрегатные состояния вещества».

Насыщенные и ненасыщенные пары. Кипение .Влажность воздуха.

Учебный элемент

Учебный материалс указанием заданий.

Примечания.

УЭ0.

ИДЦ. Ваша цель на уроке:

узнать физические свойства насыщенного и ненасыщенного паров, их взаимной обращаемости; выяснить: зависит ли давление насыщенного пара от его объема; необходимые условия кипения жидкости, понятия парциального давления и относительной влажности воздуха; определить области применения знаний о влажности воздуха. Вступительное слово учителя (участок структурно-логической схемы, задачи на урок).

Работа с учебником §72, § 73, §74.

5 минут.

УЭ1.

ЧДЦ. Входной контроль. Повторить знания по молекулярно-кинетической теории, подготовиться к восприятию новой темы.

Выполнить работу по вариантам на карточках.

Вариант 1.

1.Перечислите основные положения молекулярно-кинетической теории.

2. Запишите зависимость между абсолютной температурой Т и давлением газа Р, назовите параметры.

3. Рассчитайте массу молекулы углекислого газа СО_2.

Молярная масса М = 44*10^-3кг\моль.

Вариант 2.

1. Что означает число Авогадро N_A?

2. Запишите основное уравнение молекулярно-кинетической теории, объясните параметры.

3. Определите число молекул водорода в 2 молях. Молярная масса водорода 2*10^-3кг\моль.

Ответы записать на чистых листочках и сдать.

(каждое задание -1 балл).

10минут.

УЭ2.

ЧДЦ. Тема. СВОЙСТВА ПАРОВ. Самостоятельная работа по учебнику. Прочтите §72 и дайте ответы на следующие вопросы:

1.Объяснить явления испарения и конденсации, выяснить условия их протекания (стр.184); 2. Понять сущность динамического равновесия (стр185),( в частности для воды при комнатной температуре.) и дайте определение насыщенного пара. 3.Выяснить причины независимости давления пара от объема. ( стр.185).

Ответы устно, правильный ответ на вопрос - 1 балл.

10 мин

УЭ3.

ЧДЦ.. Тема КИПЕНИЕ

Выяснить при каких условиях начинается кипение? Где на практике используется это условие? Самостоятельная работа по §73.

1. Почему на участке АВ графика зависимости давления от температуры Р (Т) давление растет быстрее, чем на участке ВС?

Объясните. ( стр.186)

2. Почему пузырьки всплывают вверх? (стр.187)

3. Почему они растут в размерах?

4. Из чего складывается давление внутри жидкости?

5. Как температура кипения зависит от внешнего давления? Где на практике это используется? ( стр.187-188)

6. Как температура кипения зависит от давления насыщенного пара? (стр.188)

Ответы дайте письменно. Правильный ответ- 1 балл.

15мин.

УЭ4.

(Изучение нового материала.) Тема ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА.

ЧДЦ: дать понятие парциального давления и относительной влажности воздуха и их формулы, единицы абсолютной и относительной влажности воздуха и точку росы; научить пользоваться гигрометром и психрометром, психрометрическими таблицами и таблицами плотности насыщенных водяных паров; познакомить с составом атмосферы Земли; рассказать о проблеме сохранения природы, о недопущении загрязнения атмосферы отработанными газами промышленных предприятий и автомобильного транспорта, о значении влажности в жизни человека.

Оборудование: психрометр Августа, волосяной гигрометр, влажный гигрометр.

Абсолютная влажность - это плотность водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре -

Парциальное давление - это давление, которое производил бы водяной пар, если бы остальные газы отсутствовали. Р = RT.

Относительная влажность воздуха (определение и формула на стр.189) *100%

Точка росы - это температура, до которой охлаждается воздух, а водяной пар, находящийся в нем, становится насыщенным..

Давление насыщенного водяного пара при точке росы и есть парциальное давление водяного пара, содержащегося в атмосфере. (По точке росы находим парциальное давление Р, а по температуре днем - давление насыщенного водяного пара -Р₀ ).

Работа с группой. Объяснение учителя.

Работа с §74. Прочитать значение влажности на стр.190.

О составе атмосферы на стр.189.

10-13минут.

(начало 2урока).

УЭ5.

ЧДЦ. Проверить усвоение знаний учащихся о влажности воздуха.

Ответить на вопросы:

1. Определить давление насыщенного водяного пара при t = 16⁰ C по таблице 6 задачника.

2. 

Рассчитайте относительную и абсолютную влажность воздуха, используя справочную таблицу, если сухой термометр психрометра показывает 20⁰С, влажный - 16⁰С .

Дано:

Т₁=20⁰С

Т₂₌16⁰С

Решение:

1. С;

2. 

3. ича

находим плотность насыщенного пара

17,3при Т=С.

4. Используя формулу *100%,находим а

абсолютную влажность =

=11,42*

Ответ:

Найти:

3 Определить абсолютную и относительную влажность воздуха, если термометры психрометра показывают: Т_сух=18⁰С, Т_вл=14⁰С

Задачу 1 решают все , в задаче 2 ,неуверенные в себе учащиеся, разбирают только первые два пункта (уверенные - все). Все решают 3 задачу.

Учащиеся, решившие всю задачу, получают 2 балла, половину-1 балл.

20минут.

УЭ6````

ЧДЦ. Осмысление. Вернитесь к УЭ0. Достигли ли поставленной цели, если да, то переходите к УЭ6, если нет, то вернитесь к УЭ2.

УЭ7.

ЧДЦ. Экспертный контроль.

Ответьте на вопросы:

1. Что понимают под испарением и конденсацией?

2. Понятие насыщенного пара.

3. При каком условии жидкость начинает кипеть?

4. Объясните сущность абсолютной влажности и парциального давления.

5. Что называется относительной влажностью воздуха? Формула.

6. Какой прибор служит для определения относительной влажности воздуха и как им пользоваться?

7. Зачем нужно знать относительную влажность воздуха?

Рефлексия.

Чем мне понравился или не понравился урок. Как я оцениваю свою работу на уроке.

Домашнее задание §72, §73, §74.№623-627Р.

Приложение.:(Дополнительная задача)

Над поверхностью земли площадью 100воздуха толщиной в 1 км имеет относительную влажность 80% при температуре 25⁰С. Воздух охладился до 17⁰С. Определить массу выпавшей росы. (Ответ: m = 3,9*10⁸кг.= 390000т.)

За каждый правильный ответ -1балл.

Лист учета отдайте учителю. Свой рейтинг (общую сумму баллов) запишите в тетрадь.

7минут

3минуты

Карта учащегося №2. Тема «Агрегатные состояния вещества».

Лабораторная работа «Определение параметров воздуха».

Учебный элемент.

Учебный материал с указанием заданий.

Примечание.

УЭ0

ИДЦ. Измерить и вычислить макроскопические параметры воздуха в кабинете ( температуру, объем, давление, массу, плотность, влажность).

УЭ1

ЧДЦ. Самостоятельно продумать и написать план выполнения работы, оформление. Составьте подробный отчет о ходе работы с указанием способов измерений и вычислений, рассчитайте погрешности, сделайте вывод.

Оборудование: термометр, барометр, измерительная лента, психрометр.

В помощь учебник Физика-10 §66,67,68,69,70,74.

УЭ2

Ответьте на контрольные вопросы.

1. Определите число молекул в кабинете и их концентрацию.

2. Определите среднюю квадратичную скорость молекул.

Отчет сдать на проверку.

Карта учащегося №3. Тема «Агрегатные состояния вещества».

Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярность.

Учебный элемент.

Учебный материал с указанием заданий.

Примечание.

УЭ0.

ИДЦ, Объяснить причины образования поверхностного натяжения жидкости; дать понятие силы поверхностного натяжения, определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости и от чего он зависит. Разъяснить понятия смачивания и капиллярности, использование этих явлений в природе и технике.

УЭ1

ЧДЦ. Входной контроль. Опросить четырех учащихся по следующим заданиям:

Задание первое: 1) Рассказать об абсолютной и относительной влажности воздуха. 2) Какую роль играет атмосфера в тепловом балансе Земли? 3) Какое давление воды на глубине 50см? (Ответ.4900 Па.)

Задание второе. 1). Рассказать о назначении, устройстве и принципе действия психрометра. 2) Определить влажность воздуха в аудитории психрометрическим методом. 3) Температура воздуха 23⁰С, относительная влажность 60%. Определить абсолютную влажность, точку росы.(Ответ:12,36*10^-3. 14⁰С.)

Задание третье. 1)Что такое точка росы? 2) Как движутся молекулы в жидкости? Что такое время релаксации? 3) При температуре 18⁰С относительная влажность 70%.Какова будет относительная влажность воздуха при температуре 24⁰С (Ответ: 49,4%).

Задание четвертое. 1) Рассказать о насыщенном паре,2) Назовите условия, при которых начинается кипение жидкости.3) Каково показание влажного термометра психрометра при температуре 20⁰С и относительной влажности воздуха 44%. (Ответ:13⁰С.)

Вся группа выполняет задачи и внимательно слушает ответы. Правильное исправление и дополнение-1 балл.

Индивидуальные ответы: 3 задания - 3 балла.

15 минут.

УЭ2

ЧДЦ. Тема. Поверхностное натяжение жидкости. Выяснить причины возникновения поверхностного натяжения жидкости. Дать понятия силы поверхностного натяжения и коэффициента поверхностного натяжения.

Оборудование: мыльный раствор, проволочные каркасы, рамка с подвижной стороной.

С точки зрения молекулярно-кинетической теории каждая молекула жидкости взаимодействует с другими молекулами в пределах радиуса сферы молекулярного действия. Результирующая всех сил молекулярного взаимодействия, действующая на молекулы, находящихся внутри жидкости, равна нулю. Результирующая всех сил молекулярного взаимодействия, действующая на молекулы, находящиеся в поверхностном слое жидкости, не равна нулю. Разложим каждую из сил, действующих на молекулу в поверхностном слое, по двум направлениям: вдоль поверхности и перпендикулярно ей. Нормальные ( перпендикулярные) составляющие, складываясь между собой и создают молекулярное давление F_д ( R )_, направленную внутрь жидкости перпендикулярно ее поверхности. Под действием касательных сил, действующих на молекулы в поверхностном слое жидкости,молекулы несколько сближены, чем внутри жидкости,

Поэтому поверхностный слой находится в состоянии натяжения. Молекулы, перемещаясь вверх, против R,

приобретают поверхностную энергию , где - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, S - площадь поверхности. Действует в природе принцип минимальных энергий: все тела в природе стремятся к положению устойчивого равновесия(п.у.р) Жидкость стремится принять форму шара - min площадь.

Способность жидкости сокращать свою поверхность называется поверхностным натяжением. Силой поверхностного натяжения называют силу, которая действует вдоль поверхности жидкости перпендикулярно к линии,ограничивающей эту поверхность, и стремится сократить ее до минимума. F=

-коэффициент поверхностного натяжения () численно равен силе (F), действующей на единицу длины (L) периметра смачивания и направленной перпендикулярно к этому периметру.

F

L

Н

м

Коэффициент поверхностного натяжения зависит:

1. От рода жидкости;

2. От наличия примесей;

3. От температуры;(при Т , )

Некоторые значения коэффициента поверхностного натяжения:

Силы поверхностного натяжения определяют форму и свойства капель жидкости, мыльного пузыря, удерживают на поверхности воды стальную иглу и насекомое водомерку, удерживают влагу на поверхности ткани.

Внимательно прочитайте текст, выпишите определения и формулы.

Правильно выполненное задание - 2 балла.

20 минут.

УЭ3

ЧДЦ. Тема. Смачивание. Капиллярные явления. Познакомить учащихся с явлением смачивания и капиллярности. Сообщить учащимся, что научное познание окружающего нас мира необходимо не только для расширения наших знаний о природе, но и для использования их в практической деятельности людей. Так, например, физика не только объяснила смачивание, несмачивание, капиллярность, но и дала практические ответы на вопросы: как сохранить влагу в почве, как улучшить смазочные материалы, как предохранить здания и другие сооружения от вредного воздействия грунтовых вод, как предохранить дерево от гниения и железо от коррозии и т.д.

Оборудование: сообщающиеся сосуды с капиллярами разных

диаметров, подкрашенная вода.

При смачивании угол - острый;

при несмачивании угол -тупой.

Смачивание - явление, возникающее вследствие взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердых тел и приводящее к искривлению поверхности жидкости на границе с твердым телом. Поверхность жидкости, искривленная на границе с твердым телом, называется мениском (Под капиллярными явлениями понимают изменение высоты уровня жидкости в узких трубках, пустотах - капиллярах.

- сила поверхностного натяжения жидкости в капилляре;

- сила тяжести столбика жидкости в капилляре;

h -высота поднятия (снижения) жидкости в капиллярах, где - плотность жидкости, - ускорение силы тяжести, r - радиус капилляра.

Учет и использование капиллярных систем - поднятие воды в почве, система кровеносных сосудов в легких, корневая система растений, фитильный способ подачи масла к деталям машин, «промокашка», гигроскопичность тел.

Познакомиться с понятиями смачивания и капиллярности, разобраться с получением формулы для определения высоты поднятия или опускания жидкости по капиллярам. Выписать формулы для определения и h.

Сделать рисунки.

1 балл.

15 минут.

УЭ4

ЧДЦ. Проверить усвоение знаний учащихся, умение применять формулы при решении задач.

Задача №1. Коэффициент поверхностного натяжения жидкого олова 5,26*10⁵. Определить силу поверхностного натяжения олова, действующую на периметр поверхностного слоя длиной 50 см.

Решение.

Дано:

L= 50 см.

СИ

0,5 м.

Формула:

F =

F = 5,26*10⁵

Найти:

F - ?

Ответ: F = 2,63

Задача №2. Определить коэффициент поверхностного натяжения бензина, если в капиллярной трубке диаметром 1 мм он поднялся на высоту 17 мм.

Решение.

Дано:

d = 1мм.

h = 17мм

g = 9,81

СИ:

10^-3м

17м

r = 5м

Формула:

=0,57м = 2,9;

Ответ: = 2,9.

Найти:

Решите самостоятельно задачи:

Задача№3. Коэффициент поверхностного натяжения керосина равен 0,024 . Какую работу совершат силы поверхностного натяжения, если площадь поверхностного слоя керосина уменьшится на 50см² ? (Ответ: 1,2Дж.)

Задача№4. Стеклянная капиллярная трубка опущена в широкий сосуд с ртутью. Определить диаметр капиллярной трубки, если уровень ртути в ней ниже уровня ртути в широком сосуде на 14мм. (Ответ: 1мм.)

Задачи 3 и 4 аналогичны задачам 1 и 2, поэтому вы их обязательно решите сами, предварительно разобрав задачи 1 и 2.

Задачи 3и 4 - по 2 балла. З

25 минут

УЭ5

Осмысление. Вернитесь к УЭ0 и проверьте, достигли ли вы поставленной цели. Если да, то переходите к следующему учебному элементу, если нет, то вернитесь к УЭ2.

УЭ:6

Экспертный контроль.

Ответьте на вопросы .

1. Какими свойствами обладает поверхностный слой жидкости?

2. Что называют поверхностным натяжением?

3. Приведите примеры действия сил поверхностного натяжения.

4. Что называют коэффициентом поверхностного натяжения? От чего он зависит? В каких единицах в СИ измеряют ?

5. Что называют силой поверхностного натяжения? Какая формула выражает смысл этого понятия? Какую форму принимают жидкости в условиях невесомости? Почему?

6. С помощью рисунка раскройте физическую суть явления смачивания и несмачивания.

7. Что называют мениском?

8. Что такое краевой угол? Каково его значение при смачивании? При несмачивании?

9. Что называют капиллярностью? В каком случае жидкость в капилляре поднимается? Опускается?

10. Почему фундамент кирпичных домов покрывают горячим битумом или обкладывают толем?

11. От чего зависит высота поднимания или опускания жидкости в капилляре?

12. Приведите примеры учета и использования капиллярных систем в нашей жизни.

13. Дополнительные задачи:

- Под каким давлением находится воздушный пузырек на глубине 2м? Атмосферное давление 10⁵Па.(Ответ: 1.96*10⁵Па)

-Рефлексия: понравился урок или не понравился и почему; как я оцениваю свою работу на уроке?

За каждый правильный ответ 1 балл

10 минут.

УЭ7

Домашнее задание. Выучить основные определения и понятия данной темы, а так же формулы, которые вы зафиксировали себе в тетрадь.

Решите задачи: Задачник А.П. Рымкевич, 2006года издания (А.П.Рымкевич1987года издания ) №№ 578(638), (584(644), 585(645), 586(646), 587(647), 593(649), 596(652).

5 минут.

Карта учащегося №4. Тема «Агрегатные состояния вещества

Механические свойства твердых тел. Виды деформаций. Закон Гука.

Учебный элемент.

Учебный материал с указанием заданий.

Примечания

УЭ0

ИДЦ. Раскрыть основные свойства кристаллических и аморфных тел. Познакомить учащихся с правильной формой кристаллов и со свойством анизотропии, методом моделирования в изучении свойств кристаллов. С целью политехнического образования показать значение физики твёрдого тела для народного хозяйства. Раскрыть основные свойства кристаллических и аморфных тел. Объяснить понятие деформации; рассмотреть причины и следствия деформаций, физические величины- относительное удлинение, механическое напряжение, закон Гука, модуль Юнга.

УЭ1

ЧДЦ. Проверка знаний. Входной контроль.(Повторение пройденного)

Вариант 1.

1. Определить массу 3,01*10²⁵ атомов алюминия.

2. Какое давление оказывает кирпичная стена высотой 30м на фундамент, если плотность кирпича 1,8*10³

3. Почему минимальная поверхность жидкости имеет форму шара?

Вариант 2.

1. Определить число молекул в 1кг поваренной соли NaCl.

2. Определить гидростатическое давление воды на глубине 1км.

3. Чем определяется форма жидкости в капиллярах?

За 10 минут постарайтесь ответить на все 3 вопроса. Каждый вопрос оценивается 1 балл.

УЭ2

ЧДЦ. Раскрыть свойства кристаллических и аморфных тел; познакомить с понятиями анизотропии, рассказать и показать что представляют собой моно и поликристаллические тела, показать значение физики твердого тела для народного хозяйства.

Оборудование:

Набор кристаллических тел, плакаты: "Кристаллы", кристаллические решётки.

модели кристаллов, компьютерная презентация, видеофрагмент «Рост кристаллов», телевизор. Выставка кристаллических и аморфных тел.

Проблемный вопрос:

Алмаз и графит не похожи на вид -

Вот так разнолик углерод!

В природе встречается чаще графит,

С алмазом, увы, не везёт…

(Рассказ учителя по слайдам презентации «Кристаллические и аморфные тела».) В конце просмотра ответьте на вопросы:

1. Чем определяются агрегатные состояния вещества?

2. Как располагаются атомы и молекулы в твердых телах?

3. Какими свойствами обладают твердые тела?

4. Что такое анизотропия?

5. В чем различие кристаллических и аморфных тел?

6. Приведите примеры моно и поликристаллов.

7. Чем занимается физика твердого тела?

Учащиеся внимательно смотрят и слушают рассказ учителя, основные мысли конспектируют.

Правильный ответ - 1балл.

25 минут.

УЭ3

ЧДЦ. Тема. Виды деформаций в твердых телах и их применение. Закон Гука. Рассмотреть понятие деформации, причины и следствия деформаций, виды деформаций, их применение, физические величины - абсолютное и относительное удлинение, механическое напряжение, модуль Юнга; закон Гука.

Теория.

В твердых телах - аморфных и кристаллических - частицы (молекулы, атомы, ионы) совершают тепловые колебания около положений равновесия, в которых энергия их взаимодействия минимальна. При увеличении расстояния между частицами возникают силы притяжения, а при уменьшении - силы отталкивания Силы взаимодействия между частицами обусловливают механические свойства твердых тел.

Деформация твердого тела является результатом изменения взаимного расположения частиц и расстояний между ними под действием внешних сил.

Существует несколько видов деформаций твердых тел. Некоторые из них представлены на рис.

Некоторые виды деформаций твердых тел: 1 - деформация растяжения; 2 - деформация сдвига; 3 - деформация всестороннего сжатия.

Простейшим видом деформации является деформация растяжения или сжатия. Ее можно характеризовать абсолютным удлинением Δl, возникающим под действием внешней силы F. Связь между Δl и F зависит не только от механических свойств вещества, но и от геометрических размеров тела (его толщины и длины).При растяжении или сжатии меняется начальная длина и площадь поперечного сечения тела.

Отношение абсолютного удлинения Δl к первоначальной длине l образца называется относительным удлинением или относительной деформацией ε:

При растяжении ε > 0, при сжатии ε < 0.

Если принять направление внешней силы, стремящейся удлинить образец, за положительное, то F > 0 при деформации растяжения и F < 0 - при сжатии.

Отношение модуля внешней силы F к площади S сечения тела называется механическим напряжением σ:

За единицу механического напряжения в СИ принят паскаль (Па). Зависимость между ε и σ является одной из важнейших характеристик механических свойств твердых тел. Графическое изображение этой зависимости называется диаграммой растяжения. По оси абсцисс откладывается относительное удлинение ε, а по оси ординат - механическое напряжение σ. Типичный пример диаграммы растяжения для металлов (таких как медь или мягкое железо) представлен на рис.

При малых деформациях (обычно существенно меньших 1 %) связь между σ и ε оказывается линейной (участок Oa на диаграмме). При этом при снятии напряжения деформация исчезает. Такая деформация называется упругой. Максимальное значение σ = σ_пр, при котором сохраняется линейная связь между σ и ε, называется пределом пропорциональности (точка a). На линейном участке выполняется закон Гука:

Коэффициент E называется модулем Юнга, который характеризует сопротивляемость материала упругой деформации растяжения и сжатия. Учитывая формулы для

= - сила действия на материал или сила упругости материала, где -;жесткость материала, то

F = k

При дальнейшем увеличении напряжения связь между σ и ε становится нелинейной (участок ab). Однако при снятии напряжения деформация практически полностью исчезает, т. е. восстанавливаются размеры тела. Максимальное напряжение на этом участке называется пределом упругости .

Если σ > σ_упр, образец после снятия напряжения уже не восстанавливает свои первоначальные размеры и у тела сохраняется остаточная деформация ε_ост. Такие деформации называются пластическими (участки bc, cd и de). На участке bc деформация происходит почти без увеличения напряжения. Это явление называется текучестью материала. В точке d достигается наибольшее напряжение σ_max, которое способен выдержать материал без разрушения (предел прочности). В точке e происходит разрушение материала. Материалы, у которых диаграмма растяжения имеет вид, показанный на рис. называются пластичными. У таких материалов обычно деформация ε_max, при которой происходит разрушение, в десятки раз превосходит ширину области упругих деформаций. К таким материалам относятся многие металлы.

Материалы, у которых разрушение происходит при деформациях, лишь незначительно превышающих область упругих деформаций, называются хрупкими (стекло, фарфор, чугун).

Применение некоторых деформаций:

1. Растяжение - канаты, тросы, стяжки, сцепления.

2. Сжатие - столбы, колонны, стены, фундаменты зданий.

3. Кручение( отдельные слои тела остаются параллельными, но смещаются относительно друг друга по винтовой линии.) -валы машин, сверла, оси.

4. Сдвиг (происходит смещение слоев тела относительно друг друга.)- балки в местах опор, заклепки, ножницы, зубила, зубья пилы.

5. Изгиб ( испытывает сжатие верхний слой, растяжение нижний слой, а средний, нейтральный слой не подвергается деформации.) - кран-балки, консоли, несущие конструкции.

Виды деформаций, встречающихся в производственных процессах: штамповка, ковка, волочение, прокат.

Самостоятельно изучите материал теории и найдите ответы на цели, поставленные в УЭ3.

20 минут.

УЭ4

ЧДЦ Закрепление. Ответьте на вопросы:

1. Что такое деформация?

2. Какую деформацию называют упругой, пластической?

3. Назовите виды деформаций.

4. Объясните, что происходит с телом при деформации растяжения и сжатия?

5. В чем заключается сходство и различие деформаций сдвига и кручения?

6. Охарактеризуйте деформации изгиба. Почему в технике и в строительстве вместо стержней и сплошных брусьев применяют трубы, двутавровые балки, рельсы и швеллеры?

7. К какому виду деформации относится срез?

8. Выпишите и объясните формулы: абсолютного и относительного удлинения, механического напряжения, закона Гука и жесткости образца.

Работа самостоятельная по тексту в карте учащегося.УЭ3

5 минут.

УЭ5

ЧДЦ. Самопроверка. Разберитесь в решении задачи1, самостоятельно решите задачи2, 3 и 4.

Задача1.Металлический стержень длиной 7м, имеющий площадь поперечного сечения 50мм², при растяжении силой 1кН удлинился на 0,2см. Определить модуль Юнга вещества и род металла.

Решение.

Дано:

l = 7м

S =50мм²

F = 1кH

СИ

5м²

10³Н

2

По закону Гука , зная, что механическое напряжение , а относительное удлинение , имеем , отсюда Е=. Подставляем данные и считаем:

Е = = 7

Ответ: Е = 7Па,=70ГПа, это алюминий.(табл.)

Найти: модуль Юнга Е и определить род металла.

Задача2.Чему равно удлинение медной проволоки длиной 50см и площадью поперечного сечения 20мм² при продольной нагрузке 600Н?

Задача3. При каком наибольшем диаметре поперечного сечения стальная проволока под действием силы в7850Н разорвется? Предел прочности стали 4*10⁸Па.

Задача4. Определить нормальное механическое напряжение у основания свободно стоящей мраморной колонны высотой 10м. Плотность мрамора 2700кг\м³.

Если забыли формулы, обратитесь к тексту.

Каждая задача (2,3,4) 2 балла.

20 минут.

УЭ6

ЧДЦ. Осмысление. Прослушав презентацию о твердых телах и, изучив материал о видах деформаций и законе Гука, сделать вывод о том все ли понятно с урока? Если нет, то постараться переосмыслить материал с учетом УЭ0 заново, а потом двигаться дальше.

УЭ7

ЧДЦ. Экспертный контроль.

Вопросы учителя.

1. Что называют абсолютным удлинением тела? Какой формулой отражается смысл этого понятия?

2. Что называют относительным удлинением? Какая формула отражает смысл этого понятия?

3. Что называют механическим напряжением? Какая формула выражает смысл этого понятия? Какова единица механического напряжения в СИ?

4. Каков физический смысл модуля упругости? Как следует понимать: модуль упругости стальной проволоки 2*10¹¹Па? Алюминия 7*10¹⁰Па?

5. Запишите формулу закона Гука для одностороннего сжатия или растяжения и как она формулируется?

6. Что такое жесткость? Какова единица жесткости в СИ?

7. Объясните диаграмму растяжения для металла. Что называют пределом пропорциональности? Упругости? Текучести? Прочности?

8. Что называют пластичностью, хрупкостью?

Рефлексия. Как я оцениваю свою работу на уроке.

Учащиеся устно отвечают на вопросы учителя.

7 минут.

Домашнее задание: Записи в тетради, знать определения, понятия, формулы. Решить задачи: 604(663), 606(665), 610(669), 611(670), 612(671)613(672), 616(675), 617(676). Задачник А.П.Рымкевич. Изд2006(1987).

3 минуты.

Материал для дополнительного чтения.

Аналогичным закономерностям подчиняется и деформация сдвига (рис. (2)). В этом случае вектор силы F направлен по касательной к поверхности образца. Относительная деформация определяется безразмерным отношением Δx / l, а напряжение - отношением F / S (сила, действующая на единицу площади поверхности). При малых деформациях

Коэффициент пропорциональности G в этом отношении называется модулем сдвига. Модуль сдвига для большинства твердых материалов в 2-3 раза меньше модуля Юнга. Например, у меди E = 1,1·10¹¹ Н/м², G = 0,42·10¹¹ Н/м². Следует помнить, что у жидких и газообразных веществ модуль сдвига равен нулю.

На рис.(3) показана деформация всестороннего сжатия твердого тела, погруженного в жидкость. В этом случае механическое напряжение совпадает с давлением p в жидкости. Относительная деформация определяется как отношение изменения объема ΔV к первоначальному объему V тела. При малых деформациях

Коэффициент пропорциональности B в этой формуле называется модулем всестороннего сжатия.

Всестороннему сжатию могут подвергаться не только твердые тела, но и жидкости и газы. У воды B = 2,2·10⁹ Н/м², у стали B = 1,6·10¹¹ Н/м². На дне Тихого океана, на глубине порядка 4 км, давление p приблизительно равно 4·10⁷ Н/м². В этих условиях относительное изменение ΔV / V объема воды составляет 1,8 %, в то время как для стального тела оно составляет всего лишь 0,025 %, т. е. в 70 раз меньше. Твердые тела с их жесткой кристаллической решеткой значительно менее сжимаемы по сравнению с жидкостями, атомы и молекулы которых не так сильно связаны со своими соседями. Сжимаемость газов на много порядков выше, чем у жидкостей и твердых тел.

Итоговый тест

1. Закончите предложение.

«Агрегатное состояние вещества определяется расположением, характером движения и взаимодействия …

2.Найдите соответствие между агрегатным состоянием вещества и расстоянием между молекулами.

1) газообразное;

2) твердое;

3) жидкое.

а) расположены упорядоченно, вплотную друг к другу;

б) расстояние во много раз больше размеров молекул;

в) расположены беспорядочно друг возле друг

3.Какие свойства, указанные ниже, относятся к твердым телам:

1. Занимают весь предоставленный объём

2. Имеют определённую форму

3. Сохраняют свой объём

4. Легко сжимаемы.

4. Закончите предложение. «Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла называется …

5. Найдите соответствие между твердыми телами и кристаллами.

1) монокристаллы;

2) поликристаллы.

а) одиночные кристаллы;

б) большое число маленьких кристалликов

6. Найдите соответствие между веществом и его состоянием.

1) крупинка соли;

2) смола;

3) кусочек сахара-рафинада

а) поликристаллическое состояние;

б) монокристаллическое состояние;

в) аморфное состояние.

7. Найдите соответствие между телами и температурой плавления:

1) кристаллические тела; а) определенной температуры плавления нет;

2) аморфные тела. в) температура плавления постоянная.

8. Установи соответствие :

а).б).

(Взаимопроверка.)

1.алмаз; 2 графит.

Критерии оценки

«5»-8правильных ответов.

«4»-7правильных ответов

«3»-5правильных ответов

«2»-менее 5 правильных ответов.

Материал для учителя.

Ответы:

Ответы

Критерии оценки

1) атомов ( молекул )

5)1а, 2б.

«5»-8правильных ответов.

2. )1б, 2а, 3в.

6) 1б, 2в, 3а.

«4»-7правильных ответов

3)в, с.

7) 1б, 2а.

«3»-5правильных ответов

1. Анизотропия.

8) 1а, 2б.

«2»-менее 5 правильных ответов.

(Вступительное слово учителя:

Мы живем на поверхности твердого тела - земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел, представляющих собой вещества в кристаллическом состоянии. Специальная область физики - физика твердого тела, изучает строение и свойства твердых тел. В промышленности широко используют свойства твердого тела: механические, тепловые, электрические, оптические. Наше тело, хотя и содержит 65% воды (мозг - 80%) тоже твердое. Орудия труда, машины, также сделаны из твердых тел.)

(Рассказ учителя по слайдам презентации:

1. Кристаллические тела и их свойства.

Твердые тела находятся преимущественно в кристаллическом состоянии. Что это значит? Все твердые тела делятся на кристаллические и аморфные.Мы рассмотрим их свойства.Что такое кристаллы?

Кристаллы - это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве.

Кристаллы имеют плоские грани. Их частицы расположены правильными, симметричными периодически повторяющимися рядами, сетками, решетками. Многие кристаллы по-разному проводят теплоту и электрический ток в различных направлениях. От направления зависят и механические свойства кристаллов. Например, кусок слюды легко расслаивается в одном из направлений на тонкие пластины, но разорвать его в направлении перпендикулярном пластинам гораздо труднее. Легко расслаиваются в одном направлении кристаллы графита. Когда Вы пишите карандашом, такое расслоение происходит непрерывно и тонкие слои графита остаются на бумаге. Кристаллическая решетка графита имеет сложную структуру. Слои образованы рядом параллельных сеток, состоящих из атомов углерода. Атомы располагаются в вершинах правильных шестиугольников. Различные кристаллы в своем составе имеют одинаковые молекулы, но резко отличаются по физическим свойствам

Например графит и алмаз - это чистый углерод (С), но графит мягок, легко расслаивается, непрозрачен, проводит электрический ток. Алмаз необычайно твёрд, прозрачен, не проводит электроток, обработанные алмазы в быту известны как бриллианты. Как вы думаете, в чём причина такого различия?

Причина в типах кристаллических решеток.

При определённых условиях возможен переход вещества из одной кристаллической модификации в другую.

Анизотропия кристаллов.

Основной характерной особенностью кристалла является его внутреннее строение, его закономерная структура.

Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла называется анизотропией.

Все кристаллические тела анизотропны.

Они имеют правильную геометрическую форму и постоянную температуру плавления.

3. Монокристаллы и поликристаллы.

Кристаллические тела делятся на монокристаллы и поликристаллы.

Монокристаллы - одиночные кристаллы (кварц, слюда).

Поликристаллы - твердые тела, состоящие из большого числа маленьких кристалликов. Большинство кристаллических тел - поликристаллы. Зная внутренние строение кристаллов, можно по такой же структуре вырастить новые кристаллы, но уже искусственные

Видеофрагмент «Рост кристаллов»

Сообщение уч-ся «Выращивание искусственных бриллиантов»

4. Аморфные тела и их свойства.

В природе существует твердые вещества, которые могут проявлять, как свойства кристаллических тел, так и свойства жидкости.

Почему? Потому, что в расположении частиц нет строгого порядка - это аморфные тела.( смола, стекло, пластмассы, канифоль, опал, янтарь)

Аморфные тела - это твердые тела, для которых характерно неупорядоченное расположение частиц в пространстве. К аморфным телам при определенных условиях относятся стекло, резина (включая жевательную резинку), каучук, смолы, пластмассы.

У аморфных тел нет определенной температуры плавления.

Все аморфные тела изотропны - их физические свойства одинаковы по всем направлениям.

Сообщение уч-ся «Жидкие кристаллы»

«Развитие физики твёрдого тела.»

Современная промышленность не может обойтись без самых разнообразных кристаллов. Они используются в часах, транзисторных приёмниках, вычислительных машинах, лазерах и многом другом.

Великая лаборатория-природа - уже не может удовлетворить спрос развивающейся техники:

• на специальных фабриках выращивают искусственные кристаллы

• учёные создают твёрдые тела с заданными механическими, магнитными, электрическими и другими свойствами,

Сообщение уч-ся «Роль добавок к сплавам для увеличения прочности металла»

Карта учащегося №5. Тема «Агрегатные состояния вещества».

Обобщение материала темы «Молекулярная физика».

Учебный элемент.

Учебный материал с указанием заданий.

Примечание.

УЭ0

ИДЦ. Обобщить материал темы «Молекулярная физика» совместно с учителем, используя структурно-логическую схему:

Правильный ответ - 1балл.

УЭ1

ЧДЦ. Решить задачи по вариантам; учащийся выбирает уровень тот, который он может решить.

Вариант 1.

Начальный уровень.

1. Что является наиболее наглядным опытным подтверждением существования атомов и молекул? Выберите правильный ответ.

А. Диффузия.

Б. Наблюдение с помощью оптического микроскопа.

В. Капля масла растекается по поверхности воды так, что толщина масляной пленки имеет некоторое минимальное значение.

2. На каком из графиков изображен изохорный процесс в газе? Выберите правильный ответ.

А. 1. Б. 2. В. 3

3. Уравнение состояния газа устанавливает связь между (выберите правильное утверждение)…

А. …объемом и количеством молекул газа.

Б. …температурой, объемом и давлением газа.

В. …средней кинетической энергией молекул и температурой газа.

4. По какой формуле можно вычислить изменение внутренней энергии любого тела? Выберите правильный ответ.

А.

Б.

В.

5. Какую величину измеряют с помощью психрометра? Выберите правильный ответ.

А. Абсолютную влажность.

Б. Относительную влажность.

В. Температуру.

6. Какое из перечисленных свойств характерно только для кристаллических тел? Выберите правильный ответ.

А. Существование определенной температуры плавления.

Б. Изотропность.

В. Отсутствие определенной температуры плавления.

Средний уровень.

1. Чему равна масса одной молекулы кислорода(О₂₎?

2. На рисунке изображены две изобары для двух газов. Сравните давления газов р₁ и р₂. Массы газов постоянны.

3. В баллоне емкостью 12л находится водород под давлением 9,8МПа при температуре 10⁰С. Какова масса этого газа?

4. На сколько изменится внутренняя энергия 1г аргона при нагревании его на 160 К?

5. Относительная влажность воздуха в комнате равна 80%, температура воздуха 15⁰с. Какова упругость водяного пара?

6. Под действием какой силы, направленной вдоль оси стержня, в нем возникает напряжение 150 МПа? Диаметр стержня равен 4 мм.

Достаточный уровень.

1. Кусочек парафина объемом 1мм³, брошенный в горячую воду, расплавился и образовал пленку, площадь поверхности которой 1 м². Определите диаметр молекулы парафина, полагая, что толщина пленки равна диаметру молекулы.

2. На диаграмме V,Т изображены точки, соответствующие трем состояниям данной массы газа. Определите, в какой точке давление газа наибольшее, а в какой - наименьшее.

3. Найдите плотность углекислого газа при давлении 93,3кПа и температуре 250 К.

4. Для изобарного нагревания газа, количество вещества которого 500 моль, на 419К ему сообщили количество теплоты 7,2 МДж. Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.

5. Сухой термометр психрометра показывает 20⁰С. По разности показаний термометров нашли, что относительная влажность равна 60%. Найти давление водяного пара в воздухе. Какова температура влажного термометра? Чему равна точка росы?

6. Стальную полоску шириной 0,16 м и толщиной 0,012 м растягивают силой 200 кН. С каким запасом прочности работает полоса, если предел прочности стали, из которой она изготовлена, равен 4,2*10⁸Н\м^2.

Вариант 2.

Начальный уровень.

1. Что является наиболее наглядным опытным подтверждением движения молекул? Выберите правильный ответ.

А. Возникновение сил упругости при деформации тел.

Б. Броуновское движение.

В. Наблюдение с помощью оптического микроскопа.

2. На каком из графиков изображен изобарный процесс в газе? Выберите правильный ответ.

А. 1.

Б. 2.

В. 3.

3. Какой вид имеет уравнение состояния газа? Выберите правильное утверждение.

А.

Б. .²

В. RT.

4. В каких перечисленных ниже случаях происходит изменение внутренней энергии тела.? Выберите правильный ответ.

А. При изменении потенциальной энергии тела.

Б. При осуществлении теплопередачи телу без совершения работы.

В. При изменении кинетической энергии тела.

5. В цилиндре, герметически закрытом поршнем, находятся вода и насыщенный пар.Как изменится давление в цилиндре при перемещении поршня, если температура поддерживается постоянной? Выберите правильный ответ.

А. При увеличении объема давление увеличивается.

Б. при увеличении объема давление уменьшается.

В. При уменьшении объема давление не изменится.

6. Какое из перечисленных свойств характерно только для аморфных тел? Выберите правильный ответ.

А. Анизотропность.

Б. Существование определенной температуры плавления.

В. Отсутствие определенной температуры плавления.

Средний уровень.

1. Сколько молекул содержится в 1м³ воды?

2. Газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Увеличивалось или уменьшалось давление данной массы газа в течение процесса 1-2?

3. При температуре 0⁰С и давлении 10⁵Па воздух занимает объем 5*10^-3м^3.Каким будет объем данной массы воздуха при давлении 1,05*10⁵па и температуре 20⁰С?

4. Какую работу совершил газ при изобарном увеличении объема от 15л до 30л? Давление газа равно 300кПа.

5. Относительная влажность воздуха в комнате 43%, а температура 19⁰С.Какую темературу показывает влажный термометр психрометра?

6. Какого диаметра нужно взять стальной стержень, чтобы при нагрузке 25кН растягивающее напряжение равнялось 6*10⁷Н\м²?

Достаточный уровень.

1. Плотность поваренной соли составляет 2100 кг\м³.^.Какой объем будут занимать 10²³ атомов этого вещества?

2. На диаграмме р,Т изображены точки, соответствующие трем состояниям данной массы газа. Определите, в какой точке объем газа наибольший, а в какой - наименьший.

3. В баллоне вместимостью 30л находится кислород при давлении 7,29 МПа и температуре 264К. Спустя некоторое время после того, как часть газа из баллона выпустили, давление в нем упало до2,94 МПа, а температура газа стала 290 К.Какая масса кислорода была выпущена?

4. В цилиндре под поршнем находится кислород. Определите массу кислорода, если известно, что работа, совершаемая при нагревании газа от0⁰С до 200⁰С, равна 16 кДж.

5. В комнате объемом 40 м³ температура воздуха 20⁰С, его относительная влажность 20%. Сколько надо испарить воды, чтобы относительная влажность достигла 50%. Известно, что при 20⁰С давление насыщенных паров 2330 Па.

6. Какой груз можно подвесить на стальном тросе диаметром 3 см при запасе прочности, равном 10, если предел прочности 7*10⁸Н\м²?

Вариант 3.

Начальный уровень.

1. Что является наиболее наглядным опытным подтверждением существования промежутков между молекулами? Выберите правильное утверждение.

А. Броуновское движение.

Б. Наблюдение с помощью искусственного микроскопа.

В. Диффузия.

2. На каком из графиков изображен изотермический процесс в газе? Выберите правильный ответ.

3 2

А. 1.

Б. 2.

В. 3.

3. В сосуде находилась некоторая масса газа. Объем газа увеличили в два раза, а абсолютную температуру уменьшили в 2 раза. Выберите правильное утверждение.

А. Давление газа уменьшилось в 4 раза..

Б. Давление газа осталось неизменным.

В. Давление газа увеличилось в 4 раза.

4. С газом выполняют указанные ниже процессы. При каких процессах работа газа равна нулю? Выберите правильный ответ.

А. При изотермическом сжатии.

Б. При изобарном охлаждении.

В. При изохорном нагревании.

5. Как изменится разность показаний сухого и влажного термометров психрометра с увеличением относительной влажности?

А. Не изменится.

Б. Увеличится.

В. Уменьшится.

6. Какого вида деформацию испытывает стена здания? Выберите правильный ответ.

А. Деформацию сжатия.

Б. Деформацию кручения.

В. Деформацию сдвига.

Средний уровень.

1. Какое количество вещества в молях содержится в 1г воды?

2. Как изменялась температура данной массы газа при тепловом процессе, указанном на рисунке: 1-2-3-4-1.

3. В сосуде объемом 26л содержится 30г газа при температуре 20⁰С и давлении 10⁵Па. Какой это газ?

4. На сколько градусов следует нагреть 15 моль одноатомного идеального газа, чтобы его внутренняя энергия возросла на 5 кДж?

5. При какой температуре воздуха его относительная влажность равна 50%, если известно, что в состоянии насыщения водяные пары, содержащиеся в воздухе, переходят при7⁰С?

6. Какую растягивающую силу надо приложить к стальной проволоке длиной 3,6 м и площадью поперечного сечения 10^-6м² для удлинения ее на 2 мм?

Достаточный уровень.

1. Определите площадь цинкового листа толщиной 2 мм, если он содержит 200 молей цинка. Найдите массу цинка.

2. Постройте графики процесса, происходящего с газом (см. рисунок), в координатах Р,Т и V,T. Масса газа постоянная.

3. Найдите плотность газа при температуре 20⁰С и давлении 200 кПа, если его плотность при 0⁰С и давлении 100 кПа равна 1,4кг\м³. Какой это газ?

4. В закрытом баллоне вместимостью 20 л находится аргон под давлением 200 кПа. Газ передал окружающей среде 120 Дж количества теплоты, и его температура понизилась до 200К. Определите начальную температуру аргона.

5. Найти массу 1м³ влажного воздуха при температуре 36⁰С и давлении 1013 гПа, если относительная влажность его 80%, а давление насыщенного пара при этой температуре 5,945 кПа.

6. Какого диаметра должен быть стальной стержень для крюка подъемного крана грузоподъемностью 80кН при восьмикратном запасе прочности? Предел прочности стержня 6*10⁸Н\м².

Вариант 4.

Начальный уровень.

1. Что является наиболее наглядным опытным подтверждением существование атомов и молекул? Выберите правильное утверждение.

А. Возникновение сил упругости при деформации твердого тела.

Б. Наблюдение с помощью оптического микроскопа.

В. Капля масла растекается по поверхности воды так, что толщина масляной пленки имеет некоторое минимальное значение.

2. На рисунке представлен график зависимости давления данной массы газа от объема. Выберите правильное утверждение.

А. График 1-2 соответствует изотермическому процессу.

Б. График 2-3 соответствует изобарному процессу.

В. График 3-1 соответствует изохорному процессу.

3. В сосуде находится некоторая масса газа. Давление газа увеличили в 3 раза, а температуру уменьшили в 3 раза. Выберите правильное утверждение.

А. Объем газа уменьшился в 9 раз.

Б. Объем газа увеличился в 3 раза.

В. Объем газа уменьшился в 3 раза.

4. Газ адиабатно сжимают. Выберите правильное утверждение.

А. Давление газа увеличивается.

Б Внутренняя энергия газа уменьшается.

В. Газ отдает некоторое количество теплоты.

5. Какой из приведенных на рисунке графиков выражает зависимость давления насыщенного пара от температуры? Выберите правильный ответ.

А. График 1.

Б. График 2.

В. График 3.

6. Какая из приведенных ниже формул выражает закон Гука? Выберите правильный ответ.

А.

Б.

В.

Средний уровень.

1. Мельчайшая капелька воды имеет массу 10^-10г. Из скольких молекул она состоит?

2. Газ переведен из состояния 1 в состояние 2. Увеличивался или уменьшался объем данной массы газа в течение процесса 1-2?

3. Воздушный шар, наполненный газом при давлении 1,05*10⁵Па и температуре 70⁰С, поднялся в слой воздуха, где давление оказалось 0,66*10⁵Па, а температура -28⁰С. Во сколько раз изменился объем газа, наполняющего шар? Шар изготовлен из эластичной пленки.

4. Газу сообщили 80 кДж теплоты, он совершил работу 200 кДж. Чему равно изменение его внутренней энергии? Как изменилась его температура?

5. Над поверхностью моря при температуре 25⁰С относительная влажность воздуха оказалась равной 95%. При какой температуре можно ожидать наступление тумана?

6. К медной проволоке с площадью поперечного сечения 0,5 мм² подвешен груз массой 5 кг. Найдите механическое напряжение в проволоке и ее относительное удлинение.

Достаточный уровень.

1. Определите молярную массу воздуха, если его плотность при нормальных условиях равна 1,29 кг\м³.

2. Постройте графики процесса, происходящего с газом (см. рисунок), в координатах Р,Т и V,T. масса газа постоянная.

3. На сколько изменится число молекул воздуха в помещении при повышении температуры от 17⁰С до 25⁰С? Атмосферное давление остается неизменным и равным 100 кПа; объем помещения 60 м³.

4. Какое количество теплоты получил гелий массой 32 г, находящийся в баллоне, если при изобарном нагревании его температура повысилась на 25⁰С?

5. В герметично закрытом сосуде объемом 1,1 л находятся 100г кипящей воды и ее пар при температуре100⁰С. Воздуха в сосуде нет. Определите массу пара. Зависимостью плотности воды от температуры можно пренебречь.

6. Какой запас прочности обеспечен на тепловозе в прицепном приспособлении, если его сечение 10^-2 м², а предел прочности 5*10⁷ Н\м^2, сила тяги тепловоза 75 кН?

Вариант 5.

Начальный уровень.

1. Какие силы действуют между нейтральными атомами? Выберите правильное утверждение.

А. Только силы притяжения.

Б. Только силы отталкивания.

В. Силы притяжения и отталкивания. Силы отталкивания большие, чем силы притяжения, на малых расстояниях.

2. На рисунке представлен график зависимости давления данной массы газа от температуры. Выберите правильное утверждение.

А. График 1-2 соответствует изобарному процессу.

Б. График 3-4 соответствует изотермическому процессу.

В. График соответствует изохорному процессу.

3. В сосуде находилась некоторая масса газа. Объем газа уменьшили в 2 раза. А давление увеличили в 2 раза. Выберите правильное утверждение.

А. Температура газа уменьшилась в 4 раза.

Б. Температура газа не изменилась.

В. Температура газа увеличилась в 4 раза.

4. Тело получило некоторое количество теплоты Q и совершило работу А_т.Чему равно изменение внутренней энергии тела? Выберите правильный ответ.

А.

Б.

В.

5.Как изменилась влажность воздуха. Если разность показаний сухого и влажного термометров увеличилась? Выберите правильный ответ.

А. Не изменилась.

Б. Увеличилась.

В. Уменьшилась.

6. Какой потолок прочнее: плоский или сводчатый? Материал потолка в обоих случаях одинаковый. Выберите правильный ответ.

А. плоский.

Б Сводчатый.

В. Оба одинаковы.

Средний уровень.

1. Определите молярную массу и массу одной молекулы поваренной соли (NaCl)?

2. Сравнить давление газа в состояниях 1 и 2. Масса газа в ходе процесса оставалась неизменной.

3. Под каким давлением находится воздух в сосуде объемом 2*10^-3м³, если его масса 1,2*10^-2кг, температура 27⁰С, а молярная масса 0,029кг\моль?

4. КПД идеального теплового двигателя 30%. Газ получил от нагревателя 6 кДж теплоты. Какое количество теплоты отдано холодильнику?

5. Какова относительная влажность воздуха, в 10л которого при температуре 30⁰С содержится 0,2г водяного пара?

6. Под действием силы в 50 Н проволока длиной 2,5 м и площадью поперечного сечения 2,*10^-6м² удлинилась на 1 мм. Определите модуль Юнга.

Достаточный уровень.

1. На деталь, площадь поверхности которой 20 см², нанесен слой серебра толщиной 1 мкм. Сколько атомов серебра содержится в этом слое?

2. Постройте графики процесса, происходящего с газом (см. рисунок ), в координатах V, T и Р, Т. Масса газа постоянная.

3. Для приведения в действие воздушных тормозов железнодорожных вагонов используется сжатый воздух. Под каким давлением находился воздух, если при температуре 20⁰С его плотность 8? (Ответ:677кПа.)

4. КПД тепловой машины 30%. Ее рабочее тело (газ) получило от нагревателя 10 кДж теплоты. Рассчитайте температуру нагревателя, если температура холодильника 20⁰С. Какое количество теплоты отдано холодильнику?

5. Какова плотность насыщенного водяного пара при температуре 100⁰С?

6. Каково должно быть наименьшее сечение стальной проволоки длиной 4,2 м, чтобы обеспечить пятикратный запас прочности? Предел прочности стали 4*10^{8 Па.}

Вариант 6.

Начальный уровень.

1. На поверхность воды упала капелька керосина и растеклась, образовав тонкую пленку. С помощью этого опыта можно оценить (выберите правильное утверждение)…

А. …силы взаимодействия молекул.

Б. …скорость хаотического движения молекул керосина.

В. …средний размер молекул керосина.

2. На рисунке представлен график зависимости объема данной массы газа от давления. Выберите правильное утверждение.

А. График 1-2 соответствует изотермическому процессу.

Б. График 3-4 соответствует изохорному процессу.

В. График 4-5 соответствует изобарному процессу.

3. В металлическом баллоне находится некоторая масса азота. Вследствие неисправности вентиля масса азота уменьшилась вдвое при неизменной температуре. Выберите правильное утверждение.

А. Давление азота в баллоне уменьшилось в 2 раза.

Б. Давление азота в баллоне увеличилось в 2 раза.

В. Объем азота в баллоне уменьшился в 2 раза.

4. КПД тепловой машины равен 40%.Выберите правильное утверждение.

А. Q₂=0.4*Q_1.

Б. Q₂=0.6Q₁.

В. Q₁=0.4Q_2.

5.В герметически закрытом сосуде находятся вода и водяной пар. Как изменится концентрация молекул водяного пара при нагревании сосуда?

А. Увеличится.

Б. Уменьшится.

В. Останется неизменной.

6. Какая из двух колб, изготовленных из одного и того же стекла и имеющих одинаковую толщину стенок, выдержит большее давление снаружи6 круглая или плоскодонная? Выберите правильный ответ.

А. Круглая.

Б. Плоскодонная.

В. Обе колбы одинаково.

Средний уровень.

1. Какое количество вещества (в молях) содержится в алюминиевой детали массой 5.4кг?

2. Определите, как изменялось давление данной массы газа при тепловом процессе 1-2 3

3. Перед тактом сжатия давление смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания равно 0,8*10⁵Па, а температура 50⁰С. Определите температуру смеси в конце такта сжатия, если объем смеси в процессе сжатия уменьшился в 5 раз, а давление увеличилось до 7*10⁵Па.

4. КПД идеальной тепловой турбины 60%, температура нагревателя 420^0С..Какова температура холодильника и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?

5. Относительная влажность воздуха в комнате при температуре20⁰С составляет 44%.Каково показание влажного термометра психрометра?

6. Вычислите модуль упругости для железа, если известно, что железная проволока длиной 1,5 м и сечением 10^-6м² под действием силы в 200 Н удлинилась на 1,5 мм.

Достаточный уровень.

1. Найдите число молекул и атомов, находящихся в 150 граммах окиси углерода СО. Вычислите плотность газа при нормальных условиях.

2. Постройте графики процесса, происходящего с газом (см. рисунок), в координатах Р,Т и V,T. Масса газа постоянная.

3. Сколько молекул воздуха находится в комнате объемом 240 м³ при температуре 25⁰С и давлении 10⁵Па?

4. В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается 300 Дж работы. Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 17⁰С.

5. В комнате при температуре 15⁰С относительная влажность 10%. Как изменится относительная влажность, если температура в комнате повысится на 10⁰С? Давление насыщенного пара при 15⁰С равно 12,8 мм.рт.ст., а при 25⁰С равно 23,8 мм.рт.ст.

6. При каком абсолютном удлинении стальной стержень длиной 2 м и сечением 10 мм² обладает потенциальной энергией 4,4*10^-2 Дж?

предусматривает изменения по трем н