Методическая разработка открытого урока по теме Строение атома. Опыт Резерфорда

План-конспект

Урока физики в 11А классе

Тема: Строение атома. Опыты Резерфорда.

Дата проведения: 22. 02. 08 года.

Тип урока: Интегрированный урок с применением ИКТ.

Реализуемая педагогическая технология: информационно-коммуникационные технологии, проблемное обучение.

Оценка педагогической ситуации: преподавание ведется по учебнику Физика.11 кл.: учеб. Для общеобразоват. Учреждений/ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев- 12-е изд. - М.: « Просвещение»,2004:Урок начинается с закрепления представлений о корпускулярно-волновом дуализме, что позволяет понять тему «Строение атомов», которая помогает рассмотреть спектры на основе квантования энергии атома; раскрыть значимость идеи квантования в современной физике; принципиально освоить логику современного теоретического познания и довести развитие теоретического знания до следствий-спектров и химического действия света. В условиях ограниченного времени спектры только повторяются на основе знаний о строении атома.

Цели урока:

1.Образовательная- Познакомить учащихся с ядерной моделью атома, с фундаментальным опытом Э. Резерфорда.

2.Воспитательная- На примере жизни и деятельности Э. Резерфорда показать роль крупных ученых в развитии науки. Воспитать целеустремленность и организованность, способность ориентироваться в ситуации неопределенности.

3. Развивающая- развитие творческих способностей. Умения коммуникативного общения.

План урока

Этапы урока

Время, мин

Приемы и методы

1.Организационный момент

2.Повторение предыдущего материала

3.Изложение нового материала. Выступление ученика с докладом о Э. Резерфорде

4. Отработка изученного материала

5. Подведение итогов. Домашнее задание

1

9-10

18-20

15

2

Фронтальный и письменный опрос. Решение задач

Презентация учителем темы «Строение атома» с использованием интерактивной доски, иллюстраций, с элементами беседы.

Записи учащихся в тетради

Решение задач

Сообщение учителя. Запись на доске

1. Урок начинается с фронтального повторения и проверки домашнего задания. Организуется беседа, используются иллюстрации.

Вопросы для беседы: каково значение опытов по дифракции электронов? В чем состоит гипотеза де Бройля? В чем заключаются волновые свойства, корпускулярные свойства микрочастиц? Образуется ли дифракционная картина одним электроном? Объясните образование дифракционной картины от множества электронов, движущихся поодиночке. Какие корпускулярные характеристики частицы можно определить, зная ее длину волны де Бройля?

Задачи(раздаточный материал):

1.В опыте по дифракции электроны ускорялись разностью потенциалов 100В. Определить длину волны де Бройля электронов. На каких объектах можно наблюдать их дифракцию?

2. В каком случае проще наблюдать дифракцию электронов: при скорости электронов 10³м/с или при скорости 10⁵ м/с?

3.Определите длину волны де Бройля дробинки массой 0,1 г, если она летит со скоростью 200 м/с. Следует ли использовать для описания движения дробинки формулы де Бройля?

2. Изложение нового материала

Оборудование: интерактивная доска, компьютер.

Комментарии к слайдам:

Из курса физики и курса химии известно, что все тела состоят из атомов. В центре атома находится ядро, положительно заряженное. Вокруг ядра движутся отрицательно заряженные электроны. Электроны располагаются вокруг ядра на разных расстояниях, образуя электронные слои. Известно также, сколько электронов может находиться в слое и подслое-оболочке. Но до сих пор физические законы, по которым « устроен» атом , не изучались. Сейчас наша задача в том, чтобы изучить эти законы.

В истории развития физики одна из самых интересных и увлекательных страниц - это история открытия сложного строения атома. На протяжении веков люди думали о строении вещества. По дошедшим до нас сведениям первые высказывания по этим вопросам принадлежат ученым мира -Древней Греции и Древнего Рима. Среди этих ученых следует назвать Фалеса Милетского, Анаксимена, Гераклита Эфесского. Фалес, например утверждал, что первоначалом всех вещей является вода, из нее образуются вещи, а Анаксимен учил, что весь мир построен из воздуха. Древнегреческий мудрец Гераклид говорил, что первичной формой вещества является огонь. Древнегреческий ученый Демокрит впервые высказал гениальное предположение о том , что все тела состоят из мельчайших неделимых и неизменных частичек - атомов, которые находятся в движении и, взаимодействуя между собой, образуют все тела природы.

Конкретные представления о строение атома развивались по мере накопления физикой фактов о свойстве вещества .Открыли электрон измерили его массу и заряд. Мысль об электронном строении атома, впервые высказанную В.Вебером в 1896 г. Развил Л. Лоренц . Именно он создал электронную теорию: электроны входят в состав атома. В начале века в физике бытовали самые разные и часто фантастические представления о строении атома. Например , ректор Мюнхеского университета Ф. Линдеман в 1905 г. Утверждал, что «атом кислорода имеет форму кольца, а атом серы - форму лепешки». Продолжала жить теория «вихревого атома» лорда Кельвина ,согласно которой, атом устроен подобно кольцам дыма , выпускаемый изо рта опытным курильщиком.

Опираясь на открытия ,ДЖ. Томсон в 1898 г. Предложил модель атома в виде положительно заряженного шара радиусом 10^-10 м, в котором «плавают» электроны , нейтрализующие положительный заряд. Большинство физиков склонялось, что прав Дж. Томсон.

Однако в физике уже более 200 лет принято правило: окончательный выбор между гипотезами вправе сделать только опыт. Такой опыт поставил в 1909 г. Эрнест Резерфорд (1871-1937) со своими сотрудниками.

Пропуская пучок α-частиц (заряд +2e, масса 6,64×10^-27 кг) через тонкую золотую фольгу, Э. Резерфорд обнаружил, что какая-то из частиц отклоняется на довольно значительный угол от своего первоначального направления , а небольшая часть α-частиц отражается от фольги. Но , согласно модели атома Томсона, эти α-частицы при взаимодействии с атомами фольги должны откланяться на малые углы порядка 2⁰ . Однако несложный расчет показывает : чтобы обьяснить даже такие небольшие отклонения,нужно допустить, что в атомах фольги может возникать огромное электрическое поле напряженностью свыше 200кВ/см, в полиэтиленовом шаре Томсона , таких напряжений быть не может. Столкновения с электронами тоже не в счет. Ведь по сравнению с ними , α-частица , летящая со скоростью 20км/с ,все равно, что пушечное ядро с горошиной.

В поисках разгадки Резерфорд предложил Гейгеру и Марсдену проверить : «а не могут ли частицы отскакивать от фольги назад».

Резерфорд показал, что модель Томсона находится в противоречии с его опытом. Обобщая результаты своих опытов , Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель строения атома:

1.Атом имеет ядро, размеры которого малы по сравнению с размерами самого атома.

2.В ядре сконцентрирована почти вся масса атома.

3.Отрицательный заряд всех электронов распределен по всему обьему атома.

Расчеты показали , что α-частицы, которые взаимодействуют электронами в веществе, почти не отклоняются. Только некоторые α-частицы проходят вблизи ядра и испытывают резкие отклонения.

Сообщение Резерфорда физики приняли сдержанно. Сам он в течение 2-х лет также не очень сильно настаивал на своей модели хотя и был уверен в безошибочности опытов, которые к ней привели. Причина была следующая.

Если верить электродинамике, такая система существовать может поскольку электрон, вращающийся по ее законам, неизбежно и очень скоро упадет на ядро. Приходилось выбирать: либо электродинамика, либо планетарная модель атома. Физики молча выбрали первое. Молча, потому что нельзя было ни забыть, ни опровергнуть опыты Резерфорда. Физика атома зашла в тупик.

Модель, предложенная Резерфордом, не позволила объяснить устойчивость атома.

Ускоренное движение электрона согласно теории Максвелла сопровождается электромагнитным излучением, поэтому энергия электрона уменьшается, и он движется по спирали, приближаясь к ядру. Казалось бы, электрон должен упасть на ядро, так как при движении по спирали уменьшается энергия электрона. В действительности атомы являются устойчивыми системами.

3. Выступление ученика с докладом « Эрнест Резерфорд». Для доклада ученику следует порекомендовать книгу П. Л. Капицы « Эксперимент. Теория. Практика « ( М.: Наука, 1974 ).

4. Закрепление изученного материала решением задач:

1. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц показали:

а) электрон вращается в атоме по круговой орбите; б)альфа-частицы положительно заряжены; в) атом не взаимодействует с альфа-частицами; г) атом состоит из малого по объему и массивного ядра и легких электронов; д) атом состоит из заряженных частиц. Выберите правильный и исчерпывающий ответ.

2. Как может быть увеличено в опыте Резерфорда число частиц, рассеянных под одним и тем же углом, если их поток остается постоянным?

а) Увеличением скорости альфа-частиц; б) повышением температуры фольги; в) приближении фольги к источнику; г) использованием более толстой фольги.

3. Как объяснить, что в опытах Резерфорда некоторые альфа-частицы отклоняются на большие углы?

4. Каков будет угол рассеяния, если прицельное расстояние равно нулю?

5. На какое минимальное расстояние может приблизиться альфа-частица к ядру атома золота, если ее кинетическая энергия 0,4 МэВ?

6. Учащимся предлагается кроссворд.

Подведение итогов урока. Рефлексия.

Учащимся предлагается оценить свое участие в уроке по следующим позициям:

Сегодня на уроке я

- все понял, могу помочь другим

- все понял

- я понял не все, мне нужна помощь

- ничего не понял

Домашнее задание: § 94, упр. 13 ( 2 ).

Анализ

Урока физики в 11А классе по теме « Строение атома.

Опыты Резерфорда»

Дата проведения урока 22.02.08г.

Количество учащихся: 20 человек

Учитель Охлопкина И.И.

Цель посещения урока: оценить эффективность педагогического поиска учителя по совершенствованию урока в аспекте предстоящей аттестации.

Учителем Охлопкиной И.И. правильно проанализирована педагогическая ситуация к моменту проведения урока. На этом основании определена образовательная цель урока «Познакомить учащихся с ядерной моделью атома, с фундаментальным опытом Э. Резерфорда». Воспитательная цель обусловлена самостоятельной поисковой деятельностью межличностного общения и формирования у школьников познавательных интересов.

Структура элементов построения урока включает: организационный момент, который мотивирует учащихся; активизирует на восприятие новой темы при повторении базовых вопросов, изученных на предыдущих уроках; первичную проверку понимания учащимися нового учебного материала. Проводится контроль эффективности обучения на уроке при проверке домашнего задания и решения задач по повторению. Организуется деятельность учащихся, стимулируется инициативность, самостоятельность суждений, высказывание собственных идей. Используются иллюстрации, которые помогают задействовать визуальный канал восприятия для активизации мыслительных процессов. Этот этап урока в полной мере обеспечивается целевой направленностью и позволяет проверять выполнение домашнего задания большинством учащихся. Предложенные задания показывают, что учитель владеет вербальным стимулирующим материалом, завлекающим ход мыслей учащихся, готовит к восприятию нового материала.

Изложение нового материала представлено в виде презентации, с использованием ИКТ, что способствовало развитию интереса у учеников, новизны, стимулирование положительного отношения к учению. При изложении новой темы соблюдался принцип систематичности и последовательности формирования знаний, умений, навыков, развития учащихся на уроке. Этот этап урока по содержанию и форме проведения соответствует комплексу целей урока. Применение в процессе объяснения ИКТ обеспечивает информационный подход к педагогическому процессу и позволяет усилить мотивацию обучения. Этап закрепления знаний, проведенный в ходе решения задач на проверку усвоения материала, обеспечил соответствие выбора форм и методов закрепления учебно-воспитательной задачи этапа.

На уроке грамотно использовались учебные ситуации: взаимопонимание конкретного и общего перехода сложного в простое. В представлении новой темы выразились научность обучения, связь с жизнью, с практикой. Это способствовало мотивации учащихся на совершенствование имеющихся знаний.

Образовательные цели достигнуты, что показывает первичная проверка понимания учащимися нового материала и самостоятельное решение задач. Результаты выражены в следующих оценках за урок: «5» - 3, « 4» - 6, « 3» - 6. Достижение воспитательных и развивающих целей прослеживается при ответах на вопросы, решении задач, анализе работы над ошибками.

На разных этапах урока работоспособность учащихся была достаточно высокой. Учащиеся активно отвечали на вопросы учителя, принимали с интересом участие в беседе, обсуждении доклада о Э. Резерфорде, разгадке кроссворда. Учитель анализирует допущенные ошибки, выбирает хорошие ответы учащихся. При взаимодействии с учениками стремится к устранению непонимания, при необходимости использует повторное объяснение.

Характер домашнего задания - тренировочный и закрепляющий - задания не вызывают затруднения. Учитель комментирует те задания, по которым могут возникнуть вопросы.

На всех этапах урока Охлопкина И.И. стиль отношений учителя и учащихся был деловым, доброжелательным. Уместно и продуманно делает замечания, корректирует знания. Урок проходит эмоционально, вызывает интерес к учению и воспитывает потребность в знаниях. Соблюдается педагогический такт и оптимизм.

Зам.директора по УВР Е.М. Виданова

План - конспект

Урока физики в 11А классе

Тема урока: « Изучение явления электромагнитной индукции»

Дата проведения: 17.09. 08г.

Тип урока: проблемно - развивающий урок, комбинированный.

Реализуемая педагогическая технология: проблемное обучение, технология групповой деятельности. Модель: групповая работа в классе.

Оценка педагогической ситуации: преподавание ведется по учебнику Физика.11 кл.: учеб. Для образоват. Учреждений/ Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев - 12-е изд. - М.: « Просвещение», 2004: Урок открывает тему « Электромагнитная индукция», в которой изучается связь переменного магнитного поля и вихревого электрического поля. Таким образом, делается существенный шаг в формировании представлений о едином электромагнитном поле. Учебные возможности учащихся 11А класса позволяют усвоить последовательность изучения вопросов темы. При изучении электромагнитной индукции обобщаются, развиваются знания учащихся об электрическом и магнитном поле.

Цели урока:

Образовательная: Изучить явление ЭМИ.

Воспитательная: создать предпосылки для сотрудничества, создать нужный психологический климат, чтобы учащиеся могли активно работать на уроке, реализовывать свои учебные возможности, вырабатывать позитивную самооценку.

Развивающая: Развитие способности к знаково-символическому представлению результатов учебного труда и совершенствование навыков самостоятельной поисковой деятельности.

Задачи урока:

- изучить явление ЭМИ и условия его возникновения;

- рассмотреть историю вопроса о связи магнитного поля и электрического поля;

- показать причинно- следственные связи при наблюдении явления электромагнитной индукции;

- раскрыть отношение явления и его сущности при постановке опытов.

План урока

Структурные элементы (этапы) урока

Время, мин

Приемы и методы

1. Организационный момент

2. Введение: создание мотивации, исторические сведения

3. Изучение нового материала: определение понятий « Электромагнитная индукция», « индукционный ток»

4. Отработка изученного материала в ходе групповой работы.

5. Подведение итогов. Домашнее задание

1

3- 5

20 - 25

10 -15

5- 6

Сообщение учителя. Запись названия темы.

Эвристическая беседа. Демонстрация опытов. Выполнение рисунков и записей в тетрадях

Решение экспериментальных задач. Ответы на вопросы

Выделение главного. Формулировка выводов

l. Задача организационного момента - создать спокойную, деловую обстановку. Настроить детей на восприятие нового материала.

ll. Введение посвящено созданию познавательной мотивации для изучения материала.

Ранее в электродинамике изучались явления, связанные или обусловленные существованием постоянных во времени ( статических и стационарных ) электрических и магнитных полей. Вопрос: появляются ли новые явления при наличии переменных полей?

Впервые явление, вызванное переменным магнитным полем, наблюдал в 1831 г. М. Фарадей. Он решал проблему: может ли магнитное поле вызвать появление электрического тока в проводнике? Явление возникновения в замкнутом проводнике электрического тока при изменении в окружающем пространстве магнитного поля получило название явления электромагнитной индукции. Открытие этого явления внесло существенный вклад в техническую революцию и послужило основой современной электротехники.

lll. Новый материал рассматривают при последовательной постановке ряда демонстрационных опытов и их обсуждения.

1. Опыт. Наблюдение явления электромагнитной индукции. Электрическая цепь установки изображена на рисунке. Оборудование: источник постоянного напряжения на 6 - 12 В, соленоид из большого числа витков, например катушка на 220 В на сердечнике универсального трансформатора, гальванометр от демонстрационного вольтметра, проволочная катушка для лабораторных работ, штатив, провода, ключ.

Учитель показывает собранную на столе установку, замыкает ключ, и все наблюдают явление. Вопросы для обсуждения: что мы наблюдаем при замыкании ключа? ( Ответ. Отклонение стрелки прибора на некоторое время. ) Какие явления происходят при замыкании ключа? ( Ответ. Возникновение электрического тока в соленоиде, возникновение около соленоида магнитного поля, появление в катушке электрического тока.) Как вы думаете, что привело к возникновению электрического тока в катушке? ( Ответ. Магнитное поле. ) Почему ток был кратковременным? Почему его сейчас нет, но магнитное поле есть? ( Фактически в этих вопросах выражена учебная проблема урока. ) Чем отличается магнитное поле в момент включения и выключения цепи ( опыт повторяется ) от установившегося магнитного поля? ( В вопросе есть уже подсказка. ) В тетрадях рядом с рисунком записывается вывод: изменение магнитного поля вызывает ток.

2.Как описать явление электромагнитной индукции - важнейшая учебная проблема ряда уроков. Начнем решать эту проблему. В частности, надо выяснить, как следует характеризовать переменное магнитное поле. В случае переменного поля его основная характеристика В может меняться по величине и направлению.

Но явление электромагнитной индукции наблюдается и при магнитном поле с постоянной В ( см.рис. ). Что же при этом меняется? ( Ответ. Изменяется площадь, которую пронизывает магнитное поле; иначе уменьшается число силовых магнитных линий, которые пронизывают эту площадку. ) Для характеристики магнитного поля в области пространства вводят новую физическую величину - магнитный поток ( рис. 36 учебника заносится в тетрадь, рядом - формула и единица измерения Ф )

3.Следующая учебная проблема урока: от чего зависит величина индукционного тока? Учащиеся могут высказать гипотезы; на это следует их направить. В крайнем случае задают вопрос: зависит ли величина тока от быстроты ( скорости ) изменения магнитного поля? Повторяют опыт ( см. рис.1 ): замыкают ключ, передвигают ползун реостата. Вопросы: каким образом в опыте изменяют магнитное поле? ( Ответ. Изменением силы тока, протекающего через соленоид. ) Зависит ли величина индукционного тока от скорости передвижения ползуна реостата?

Далее следуют другие вопросы: в каких случаях ( при каком положении катушки ) индукционный ток не возникает? Почему не наблюдается возникновение индукционного тока, если катушку расположить перпендикулярно оси соленоида ( показывают опыт )? Изменяется ли в этом опыте магнитное поле? ( Ответ. Изменяется. ) От чего же тогда зависит величина индукционного тока? ( Вопрос не простой. Для ответа желательно выполнить рисунок)

Чем отличаются ситуации, изображенные на рисунках? ( Ответ. В первом случае ( см.рис. а ) площадь катушки пронизывает большее число силовых линий магнитного поля; во втором случае ( см.рис.б ) - меньшее. ) Вывод делает сам учитель, но можно к этому подвести учеников.

Вывод: величина индукционного тока зависит не просто от скорости изменения магнитного поля ( магнитной индукции ), но от скорости изменения потока магнитной индукции.

Дальнейший анализ углубляет вывод. Во - первых, для потока магнитной индукции при любом расположении рамки можно записать:

Ф = ВЅ

Во - вторых, вывод можно представить математически:

I

Для обобщающего повторения обсуждают вопросы: какими способами можно получить индукционный ток? Какими способами можно изменять магнитный поток?

lѴ.Закрепление и отработка материала осуществляются с помощью решения экспериментальных задач. Работа в группах:

1. Учащиеся делятся на 4 группы.

2. Каждой группе дается задач- проблемная ситуация и инструкция о последовательности работы, раздается текст задачи и оборудование.

3. Учащиеся выполняют работу в группах.

4. Каждая группа отчитывается о решении задачи и о проведении эксперимента(публично)

Экспериментальные задачи:

1.Продемонстрируйте явление ЭМИ, имея следующее о б о р у д о в а н и е: катушку от трансформатора на 220 В, гальванометр, провода, полосовой магнит.

2.Как будет меняться результат опыта, если два полосовых магнита сначала сложить одноименными полюсами, а затем разноименными?

3.Как и почему изменяются результаты опыта, если в соленоид вставить (убрать) сердечник? ( Ученик демонстрирует опыт ).

4.Объясните результаты опыта по наблюдению электромагнитной индукции, если полосовой магнит вращать вокруг продольной оси в катушке.

При решении задач учитель организует беседу. Таким образом, он формирует умение вести связный рассказ.

Ѵ.По учебнику ученики еще раз выделяют главные выводы изученного.

Домашнее задание: § 8, 9

Анализ

Урока в 11А классе по теме « Изучение явления электромагнитной индукции»

Дата проведения урока 17.09. 08г

Количество учащихся: 22 человека

Учитель Охлопкина И.И

Цель посещения урока: Осуществление контроля за качеством преподавания, качеством знаний, умений и навыков учащихся. Выявление системы работы учителя.

К моменту проведения урока Охлопкиной И.И правильно проанализирована педагогическая ситуация. На этом основании определена образовательная цель урока «Изучить явление электромагнитной индукции». Воспитательная цель обоснована внутренней психологической готовностью учителя и учащихся к уроку. Цели урока соответствуют программе и календарно-тематическому планированию данного предмета, а также возрастным особенностям детей, которые подготовлены к восприятию данной темы предыдущими уроками и нацелены учителем на самостоятельную поисковую работу. Работа учителя по подготовке к проведению урока, мобилизующее начало урока, разъяснение учащимся порядка и условий работы, активизация мыслительных процессов учащихся, вовлечение их в творческий процесс учебной деятельности-все это обеспечивает контроль за качеством преподавания и учебной деятельности учащихся.

Организационный момент, который мотивирует учащихся, осуществляет психологический настрой на спокойную, деловую обстановку. Создание мотивации осуществляется подведением учащихся к восприятию новых знаний, выделении главной идеи нового материала, формирование и связь ранее изученного и нового. Время урока распределено между этапами целесообразно. Состав и последовательность элементов урока психологически оправданы и обеспечивают необходимые условия для продуктивного учебного труда школьников на уроке.

Изучение нового материала включает в себя изложение теории при использовании учебника, методической литературы (Модели уроков: Кн. Для учителя / Ю. А. Сауров.- М. : Просвещение, 2005./, в основе которой лежит идея гибкой, современной и вариативной методики обучения школьников),энциклопедическое издание, демонстрационный эксперимент. На основе методов эксперимента и наблюдения учащиеся самостоятельно выявляют и подтверждают:

1. Какие явления происходят при замыкании ключа, при наблюдении эксперимента;

2. Что приводит к возникновению тока в катушке, и почему ток кратковременный;

3. Чем отличается магнитное поле в момент включения и выключения цепи?

Учащиеся самостоятельно в тетради делают вывод. Таким образом этот метод позволяет функционально согласовывать взаимодействие учителя с учащимися, достаточно полно использовать и учитывать уровни актуального развития учащихся и зоны ближайшего их развития. На следующих этапах урока обучение выстраивается на основе задаваемой учителем проблемности, диалогичности. Этот этап позволяет овладевать практическими навыками, активизирует учащихся, проявляет интерес к предмету. Усвоение материала достигалось на разных этапах урока прямыми и опосредованными влияниями учителя на деятельность учащихся. Это не позволяло учащимся перегружать свое внимание и память, вместе с тем, обеспечивало необходимую результативность.

Закрепление и отработка материала осуществлялась в ходе дифференцированной групповой работы при решении экспериментальных задач, что способствовало мотивации на совершенствование имеющихся знаний, формировало коммуникативные навыки самостоятельной поисковой деятельности. Организация групповой работы позволила учителю оказывать индивидуальную помощь каждому нуждающемуся в ней . Ирина Ивановна контролируя ход работы в группах активизировала деятельность учащихся по обмену способами действий и обеспечивала рефлексию этих действий и их адекватную коррекцию.

На разных этапах урока работоспособность учащихся была высокой. Урок вызывает интерес к учению и воспитывает потребность в знаниях. Проходит в оптимальном темпе и ритме, действия учителя и учащихся завершенные, прослеживается полный контакт во взаимодействии учителя и учащихся, соблюдается такт и педагогический оптимизм. Это помогало развивать познавательные интересы и способности, формировать общеучебные и специальные умения и навыки.

По результатам урока выставлены оценки "5"-8, "4"-10, "3"-4, "2"-

Данные результаты позволяют сделать вывод, что образовательные цели урока достигнуты.

Зам. директора по УВР Е.М. Виданова

План-конспект

Урока физики в 9А классе

Тема урока: «Законы Ньютона»

Дата проведения: 14.10.08г.

Тип урока: урок-игра.

Реализуемая педагогическая технология: игровые технологии: операционные игры.

Оценка педагогической ситуации: преподавание ведется по учебнику Физика. 9 кл. : учебник для образовательных учреждений/ А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. - 8-е изд., испр. - М.: Дрофа, 2004.

Урок проводится как обобщающий после изучения трех законов Ньютона. Учебные возможности 9А класса позволяют применить игровую технологию, как дидактическое средство активизации познавательной деятельности, развитие креативности и одновременно формирование личностных качеств. Технология будет применяться на уроке « Законы Ньютона» и позволит сформировать возможности осуществления их применения в практической жизни, расширить кругозор учащихся.

На предыдущем уроке детям было объявлено о теме следующего урока и было дано задание: повторить законы Ньютона, рекомендована литература для дополнительного чтения. Ребята делятся на две команды, равные по силам, выбираются капитаны команд, экспертная группа. Перед уроком каждая команда изучает литературу по истории жизни и деятельности Ньютона, приносит книги на урок.

Цели урока:

1. Образовательная - в интересной игровой форме обобщить, закрепить знания, полученные по теме. Совершенствовать навыки решения качественных и расчетных задач.

2. Воспитательная: научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни, расширить кругозор учащихся. Воспитывать целеустремленность и организованность, способность ориентироваться в ситуации неопределенности. Воспитание сотрудничества, коллективизма, общительности, коммуникативности.

3. Развивающая: развить коммуникативные способности, уметь работать с дополнительной литературой. Развить внимание, мышления, умений сравнивать, сопоставлять, находить оптимальные решения.

Эпиграфы к уроку:

Сделал, что мог, пусть другие сделают лучше.

Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камушек, чем другим: но океан неизвестного лежит передо мной.

Исаак Ньютон(1643-1727гг)

Оформление:

Плакат с эпиграфом, портрет Ньютона, выставка литературы для дополнительного чтения.

План урока:

1. Организация начала урока: (2мин)

а) сообщение сценария и плана игры;

б) инструктаж команд;

в) подготовка материального обеспечения и оборудования игры

2.Групповая работа над заданием: проведение экспериментов, мозговой штурм. (21мин)

3. Межгрупповые дискуссии: выступление команд, защита результатов (10 мин).

4. Анализ и обобщение результатов игры. (5мин)

5. Домашнее задание. (2мин)

Ход урока

Вступительное слово учителя

Учитель зачитывает и поясняет слова эпиграфа, отмечает, что, по мнению Ньютона, законы были открыты «играючи». Просто необходимо было более внимательно отнестись к окружающему миру, полному неизведанного. Поэтому и урок, посвященный законам Ньютона, проводится в виде игры, которая позволит проявиться всем способностям учащихся, расширит их кругозор, научит видеть изученные на уроках закономерности в природе, поможет объяснить многие механические явления.

1. Конкурс «Доверяй, но проверяй»

Капитаны выбирают по два лучших экспериментатора в каждой команде, которые получают экспериментальные задания и приступают к их выполнению. Через несколько минут они представляют классу сам опыт и анализ его результатов. Лучший доклад приносит победу команде, а докладчику - балл в личную «копилку».

Задание для первой команды

Положите на стакан открытку. Поставьте на открытку прищепку, чтобы она находилась над серединой стакана. Резко и с силой щелкните по открытке пальцем, чтобы она отлетела в сторону. Повторите это несколько раз.

Иногда прищепка падает в стакан в своем прежнем положении, а иногда падая, переворачивается. Почему?

( Щелкая пальцем по открытке, вы прилагаете к ней силу. Открытка сдвигается с места так быстро, что не успевает увлечь прищепку за собой. Прищепка падает вниз благодаря силе тяжести, потому что открытка больше не поддерживает ее. Если вы толкнете открытку с недостаточной силой, она потащит прищепку за собой, а сила тяготения потянет верхушку прищепки вниз, в результате чего она перевернется. )

Задание для второй команды « Шарик танцующий в воздухе»

Примерно за 100 лет до нашей эры александрийский ученый Герон проделал такой опыт: на конец изогнутой трубки он поместил легкий шарик и затем начал нагнетать в трубку воздух. Шарик, поднявшись над концом трубки, как бы плясал в воздушной струе, не отлетая в сторону.

Такой опыт можно повторить, если Вы поместите мячик от пинг-понга в струю воздуха, выходящего из работающего пылесоса.

Этот же опыт можно показать с водой. Соедините один конец резиновой трубки с водопроводным краном, другой наденьте на стеклянную трубку концом вверх. Над трубкой укрепите небольшое кольцо, в которое поместите деревянный шарик. Постепенно открывайте кран водопровода. Струя поднимет шарик.

( Если вода обтекает шарик равномерно, он будет держаться на определенной высоте. Если же шарик выйдет из положения равновесия, то произойдет следующее: одна часть шарика потеряет точку опоры, на другую же вода продолжает давить с прежней силой. Таким образом, шарику сообщается вращательное движение. )

II. Конкурс « Колесо истории»

В этом конкурсе участвует весь класс. Учитель задает вопросы, касающиеся истории жизни и деятельности Ньютона. Верный ответ приносит бал в «копилку» команды и в личную «копилку» отвечавшего.

Вопросы конкурса « Колесо истории»

1. Назовите дату рождения Исаака Ньютона. ( 25 декабря 1642г. По старому стилю, 4 января 1643г. По новому стилю. )

2. В каком университете ( и колледже ) учился Ньютон с 1661г.? ( Кембриджский университет, колледж святой Троицы ( Тринити-колледж. ). )

3. Студенты колледжа по происхождению и имущественному положению делились на группы. Высшую группу составляли « коммонеры ), платившие наиболее высокую плату и получавшие право обедать вместе с членами колледжа. Основную массу студентов составляли «пенсионеры», платившие полную плату, но не имевшие особых привилегий; за ними следовали «сайзеры», платившие меньше «пенсионеров» и, обязанные за это прислуживать членам колледжа, и, наконец, «субсайзеры», освобожденные от платы, но зато, обязанные обслуживать бакалавров и более обеспеченных студентов. К какой группе принадлежал Ньютон? ( Ньютон был принят в Тринити-колледж субсайзером, и его самолюбие очень страдало от унизительного положения слуги, в которое он был поставлен вследствие скромного имущественного положения своей семьи. )

4. Сколько лет было Ньютону, когда он стал профессором Кембриджского университета? (27 лет. С тех пор университет стал славиться не богословием, а физикой и математикой, получение же кафедры, на которой работал Ньютон, стало делом чести для английских ученых.)

5. В какой области физики работал Ньютон в первые годы профессорской деятельности? (Оптика. Он усовершенствовал модель нового типа темсиона-рефлектора, открыл явление дисперсии.)

6. В 1696 г. Министр финансов Англии Монтегю вспомнил о своем великом друге Ньютоне и решил привлечь его к делу оздоровления финансов стран. Какое предложение получил от него Ньютон? (15 марта 1696г. Он получил официальное извещение от Монтегю о назначении его, Ньютона, хранителем Монетного двора. Кембриджский период жизни Ньютона закончился, начался последний, лондонский период - период общественного признания заслуг Ньютона и его прижизненной славы.)

7. В какой работе Ньютона изложены его знаменитые законы? (1687г. « Математические начала натуральной философии». Эта книга оказала огромное влияние на развитие науки и научного мышления. В ней Ньютон дает образец научного подхода к явлениям природы и техники, вооружает науку точным методом, определяет развитие физики на целых два столетия вперед.)

8. От единичного факта - падения яблока - Ньютон приходит к грациозному обобщению. Какому? (В 1667г. Ньютон формулирует закон всемирного тяготения, лежащий в основе небесной механики.)

9. Достиг ли Ньютон вершин славы и признания при жизни? (В 1705г. Королева Анна возвела его в рыцарское достоинство. В королевском обществе он пользовался непререкаемым авторитетом, был богат и окружен вниманием своей племянницы.)

10. Где похоронен Ньютон? (Ньютон скончался в ночь с 20 на 21 марта 1727г. Его похоронили с большими почестями в Вестминстерском аббатстве, английском национальном пантеоне. Надпись на памятнике над его могилой заканчивается словами: «Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение человеческого рода». На статуе Ньютона в Кембридже высечен стих из Лукреция: « Разумом он превосходит род человеческий»).

III. Конкурс «Головоломки»

В этом конкурсе участвуют по два лучших игрока от каждой команды, которые получают задание и приступают к их выполнению. Через несколько минут они должны будут предоставить решение головоломок. Лучший приносит победу команде, а докладчик получает балл в личную «копилку».

Головоломка для первой команды

Подсказка: Прочитайте изречение Ньютона, двигаясь по часовой стрелке, пропуская определенное количество кружков.

(Ответ: « Гипотез не сочиняю».)

Головоломка для второй команды

Подсказка: Вырежьте затемненные клеточки в первом квадрате, наложите на второй. Поворачивая его четыре раза, прочитайте слова Рене Декарта.

(Ответ: « Дайте мне материю и движение, я построю мир».)

IѴ. Игра « Интересные вопросы»

Команды задают друг другу интересные вопросы, подготовленные заранее. Дается время для обсуждения (1 - 2 минуты). За правильный ответ команде дается 1 балл, баллы в личном зачете присуждает капитан команды.

Возможные вопросы

1. Если действие, как гласит закон, всегда равно и противоположно противодействию, то сила, с которой лошадь тянет телегу вперед, равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой телега «тянет»лошадь назад. Но телега движется вперед, а лошадь назад не движется. Почему и телега и лошадь движутся вперед?

( Сила, действующая на телегу, и сила, действующая на лошадь, в каждый момент времени равны; но так как телега свободно перемещается на колесах, а лошадь упирается в землю, то понятно, почему телега катится в сторону лошади. )

2. Яблоко падает на землю оттого, что его притягивает земной шар; но точно с такой же силой и яблоко притягивает нашу планету. Отчего мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того чтобы сказать: « Яблоко и земля падают друг на друга»?

( Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но скорость этого падения различна для яблока и для земли. Равные силы взаимного притяжения сообщают яблоку ускорение10 м/с², а земному шару - во столько же раз меньше, во сколько раз масса земли превышает массу яблока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и поэтому Земля получает перемещение настолько ничтожное, что практически его можно считать равным нулю.)

3. История о том, как « Лебедь, Рак да Щука везти с поклажей воз взялись», известна всем. Но если рассматривать эту басню с точки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Каким он будет?

… Лебедь рвется в облака,

Рак пятится назад,

А щука тянет в воду.

(Басня утверждает, что «воз и ныне там», другими словами, что равнодействующая всех сил, приложенных к возу равна нулю. Лебедь, рвущийся в облака, не мешает работе рака и щуки, даже помогает им: тяга лебедя, направленная против силы тяжести, уменьшает трение колес о землю и об оси, облегчая тем вес воза. Они направлены под углом друг к другу, следовательно, их равнодействующая не может равняться нулю.)

Ѵ. Блиц-турнир

Каждой команде задается по пять вопросов, на обсуждение каждого вопроса дается 10 секунд. Кто быстрее и правильнее отвечает на вопрос, тот и победил. За победу присуждается балл. Участник правильно и быстро ответивший на вопрос получает балл в свою личную «копилку».

Вопросы для первой команды

- Как движется тело, если на него не действуют другие тела?

- Тело движется равномерно и прямолинейно. Меняется ли при этом его скорость?

- Как читается первый закон Ньютона ( в современной формулировке )?

- Инерциальна ли система отсчета, движующая с ускорением относительно какой-либо инерциальной системы?

- Что является причиной ускоренного движения тел?

- Два тела массами 400 и 600г двигались друг другу навстречу и после удара остановились. Какова скорость второго тела, если первое двигалось со скоростью 3м/с?(отв: 2м/с)

Вопросы для второй команды

- Как читается второй закон Ньютона?

- Как читается третий закон Ньютона?

- Какие системы отсчета называют инерциальными?

- Какие системы отсчета называют неинерциальными?

- Выразите единицу силы через единицы массы и ускорения.

- Трактор, сила тяги которого на крюке 15 кН, сообщает прицепу ускорение 0,5 м/с². Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН?(отв: 2м/с²)

ѴI. Подведение итогов. Награждение победителей

ѴII. Заключительное слово учителя.

Биографы Ньютона рассказывают, что первое время в школе он учился очень посредственно. И вот однажды его обидел лучший ученик в классе. Ньютон решил, что самая страшная месть для обидчика - отнять у него место первого ученика. Дремавшие в Ньютоне способности проснулись, и он с легкостью затмил своего соперника.

Разбуженного джина познания нельзя снова спрятать в темную заплесневелую бутылку. С того счастливого для мировой науки эпизода начался процесс превращения скромного английского школьника в великого ученого.

ѴIII. Домашнее задание.

Анализ урока физики

в 9 А классе по теме «Законы Ньютона»

Дата проведения 14. 10. 08г.

Количество учащихся 25 человек.

Учитель Охлопкина Ирина Ивановна.

Цель посещения урока: выявить и оценить эффективность педагогического поиска по совершенствованию урока как составной части в системе работы учителя.

Учителем Охлопкиной Ириной Ивановной осознано выбрана триединая цель урока, основанная на учебной программе по физике и интересах учащихся. Четко продуманы этапы достижения цели. Содержание учебного материала, методов обучения и формы организации познавательной деятельности учащихся соответствуют сформулированной цели и планомерно ведут к ее достижению.

Цель и задачи урока понятно и доходчиво определены для учеников. Класс подготовлен к сопоставлению и анализу.

Отобранный учебный материал, содержащийся в конкурсных задачах, носит занимательный характер, формирует мировоззрение учащихся и соответствует требованиям учебной программы по физике.

Содержание экспериментальных, логических и расчетных задач позволяет применять технологию деловой игры, что дает учащимся возможность практически осознать, понять и изучить учебный материал с разных позиций.

Задания для команд и отдельных участников составлены и подобраны на доступном уровне сложности, понятны.

Данный учебный материал позволяет достигнуть триединую цель урока, т.к. содержит задания, формирующие умения и навыки применения законов Ньютона, воспитывающие коммуникативность и развивающие умение находить оптимальные решения. Задачи и вопросы для игры соответствуют принципам научности, содержат элементы историзма, и связаны с практической деятельностью.

Методы обучения, применяемые Охлопкиной И.И., соответствуют цели урока и реальным возможностям учащихся 9А класса.

Словесные ( конкурс «Колесо истории»), наглядные(физические эксперименты), практические (применение законов Ньютона на практике), репродуктивные (блиц-турнир) и проблемные (интересные вопросы и расчетные задачи) методы во взаимосвязи способствуют эффективной учебной деятельности учащихся, более глубокому усвоению учебного материала. Каждый учащийся получил оценку за урок: "5"-5 ; "4"-12 ; "3"-8. Отсутствие неудовлетворительных оценок говорит о том, что была создана опора на активную мыслительную деятельность учащихся; учебный процесс осуществлялся на оптимальном уровне развития девятиклассников; была создана положительная эмоциональная атмосфера учебного процесса, учащиеся благоприятно общались.

Зам. директора по УВР Виданова Е.М.