Интегрированный урок "Освоение космоса" (английский язык и физика) целесообразно предлагать обучающимся в старших классах и студентам колледжей. Например, при проведении Недели иностранного языка или Недели физики. Такие мероприятия ориентируют учащихся как на индивидуальную, так и на групповую работу, а также развивают интерес к познавательной деятельности.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Бонденкова Ольга Владимировна – преподаватель физики
Мовсесян Марета Аматуновна – преподаватель английского языка
Тема занятия: «ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
КОСМОСА НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ»
(1 курс)
Продолжительность занятия – 90 минут.
ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:
Образовательные: развивать и систематизировать умения учащихся на основе приобретенных знаний в английском языке и физике; развивать умение читать текст и воспринимать научно-популярную информацию по данной теме; повторение и применение знаний по темам «Вес. Невесомость», «Движение по окружности. Центробежная сила» из раздела «Механика».
Развивающие: развивать языковую догадку; логическое мышление; память и внимание; развивать интерес к достижениям науки и техники; расширить кругозор.
Воспитательные: формировать у учащихся чувство товарищества; навыки межличностного общения; воспитывать познавательный интерес к современным открытиям и технологиям.
ЗАДАЧИ ЗАНЯТИЯ: применение знаний английского языка и физики при изучении научно-популярной литературы.
Учительанглийского: Hello, dear friends! Today we are going to have an unusual lesson – English with Physics and the topic of our lesson is “Exploration of Space”. Let’s try to answer the following questions: (Здравствуйте! Сегодня мы собираемся провести необычный урок – обсуждение физических явлений на английском языке - и будем заниматься и физикой, и английским. Тема нашего занятия сегодня – «Исследование космоса». Подумайте и ответьте на следующие вопросы.)
When do you think people started exploring space? (Students: Since ancient times.) (Как вы думаете, когда люди начали изучать космос? – студент: с древнейших времен.)
What were the first attempts in flying into space? What animals flew into space? (Students: First October, 1957, dog Laika was sent into space on board “Sputnik 2”. Then August, 1960 dogs Belka and Strelka were sent into space on board “Sputnik 5”. The flight lasted more than 25 hours, orbiting the Earth 17 times)(Какиепредпринималисьпопыткиполетавкосмос? Какие животные были отправлены в космос? – студент: сначала в октябре 1957 г. собака Лайка была отправлена в космос на борту корабля «Спутник 2», затем в августе 1960 - собаки Белка и Стрелка на борту корабля «Спутник 5». Полет длился более 25 часов, было сделано 17 оборотов вокруг Земли).
Who was the first cosmonaut? (Students: Yuri Gagarin) (Кто был первым космонавтом? – студент: Юрий Гагарин.)
How long did the first flight last? When was it? (Students: 108 minutes April, 12,1961) (Какдолгодлилсяпервыйполет? Когда он был совершен? – студент: первый полет длился 108 минут. Это было 12 Апреля 1961 г.)
Основнойэтап.
Учительанглийского: What do you think are advantages and disadvantages ofspace exploration? Let’s comment on this. (В чем «плюсы» и «минусы» освоения космоса? Давайте рассмотрим следующие точки зрения.)
(На экране - таблица «за» и «против» освоения космоса. Студенты читают и переводят.)
One point of view (disadvantages)
A contrary point of view (advantages)
Space exploration ought to be abandoned (откладываться) until more important problems of mankind have been solved (освоениекосмосадолжнобытьотложенодотехпор, покаболееважныепроблемычеловечествабудутрешены);
space exploration is very expensive (освоение космоса требует много финансовых затрат);
food production is far more important than Mars studies or Moon walks (производство продуктов питания важнее, чем изучение Марса или прогулки на Луне) ;
it is immoral to spend huge sums of money on space exploration while millions of people suffer hunger (голод) (негуманно тратить огромные суммы денег на изучение космоса, в то время как миллионы людей голодают);
space exploration is useless anyway because we can’t colonize other planets (исследование космоса бессмысленно, потому что мы не сможем заселить другие планеты);
it would be much better to colonize, for example, the Sahara before trying to colonize the Moon or Mars (былобынамноголучшеосвоить, например, Сахару, прежде чем осваивать Луну или Марс);
mankind must not waste its resources (человечество не должно тратить ресурсы впустую).
Space exploration is of great significance for scientific and technological development (исследованиекосмосаимеетважноезначениедляразвитиянаукиитехники) ;
space exploration gives man new knowledge that we can use for other purposes (исследованиекосмосадаетлюдямновыезнания, которыеможноприменитьдлядругихцелей);
we may find 10,000 things to do on the ISS that nobody has thought of or even imagined (на международных космических станциях можно выполнять много различных работ, о которых невозможно было подумать или трудно было представить).
Учительанглийского: What is your opinion? Are you for or against space exploration? We’ll discuss the problem after watching а presentation. (Вы «за» или «против» освоениякосмоса? Мы обсудим этот вопрос после того, как посмотрим презентацию.)
Демонстрация презентации «Исследование космоса с древнейших времен до нашей эры». (Предварительно студенты знакомятся со словами, которые могут быть им незнакомы): Taurus – Телец, Leo - Лев, Virgo - Дева, Aquila - Орел, Ursa Major/Minor - Большая/Малая Медведица, weightlessness - невесомость, moon rock samples - образцы лунного грунта, plasma arc-welding - дуговая плазменная сварка, alloy - сплав, beam - луч, dissolve - растворять, tissue – ткань, surgery - хирургия, semiconductor - полупроводник, possess quite unusual qualities - обладать необычными свойствами, pave the way - проложить путь, fiberglass - стекловолокно, prediction - прогнозирование, application –применение.
Учительанглийского: So, what do you think about space exploration? (Итак, что вы думаете об освоении космоса?) Предлагается обсуждение следующих точек зрения:
Начало формы
I think we should continue to explore space no matter how much it costs. (Я думаю, нам следует продолжать исследование космоса, независимо от того, сколько это стоит.)
I think we should stop exploring space and focus on our needs here on earth. (Я думаю, нам следует прекратить исследование космоса и обратить внимание на земные проблемы)
I think we should continue to explore space finding a cheaper and safer way. (Я думаю, нам следует продолжать исследовать космос, пытаясь найти более дешевые и безопасные варианты.)
Студенты: (обсуждение точек зрения в диалогах с использованием фраз из таблицы и информации из презентации.)
Учительанглийского: Mankind has already been exploring space for several decades, but still flights in general (and especially launching and landing) are dangerous and demand a great deal of money.(Люди исследуют космос уже в течение нескольких десятилетий, но полеты в целом (и особенно запуск и приземление) остаются все еще опасными и требуют много денег.)
Учитель физики: 29 июня 1971 года из-за повреждения стыковочного аппарата погибли при возвращении на землю три советских космонавта: Георгий Добровольский, Владислав Волков и Виктор Пацаев. Конструкция корабля не предусматривала наличие скафандров и произошла разгерметизация спускаемого аппарата на большой высоте. Вспомним, как отличается плотность атмосферы в зависимости от высоты над землей? (студенты: чем выше расстояние от земли, тем меньше плотность и меньше атмосферное давление).
One of the most tragic accidents associated with the American space program is the explosion of the space shuttle Challenger. On January 28, 1986 the space shuttle exploded just 73 seconds into its flight, killing the crew of seven on board. (Одним из подобных трагических примеров в американской космической программе является взрыв корабля Challenger. 28 января 1986 года шаттл с семью членами экипажа на борту взорвался на 73 минуте после старта.) (Video material 1)
Учительанглийского: Scientists keep on searching different ways of making flights less dangerous and cheaper. What do you think are the ways to eliminate dangerous events and at the same time to make space flights much cheaper? What if we find some other ways of reaching the orbit of the Earth without any space ships? First K. Tsiolkovsky expressed the idea of the space elevator. Later a science fiction writer Arthur C. Clarke described a space elevator in one of his books “The Fountains of Paradise”. Do you think space elevator can be made and used? You are going to see a video, but first we’ll have to learn some new words and word combinations. Then we’ll do an exercise for memorizing these words for better understanding of the video. (Ученые пытаются найти различные варианты безопасных и менее дорогостоящих полетов. Как вы думаете, как можно сделать полеты безопасными и дешевыми? Можно ли найти другие способы выхода на околоземную орбиту без космического корабля? Впервые К.Циолковский высказал идею о космическом лифте. Позже писатель-фантаст Артур Кларк описал космический лифт в одном из своих произведений «Фонтаны рая». Возможно ли сделать космический лифт и пользоваться им? Вы сейчас посмотрите видеоролик, но сначала мы с вами ознакомимся с некоторыми словами и словосочетаниями, которые вам встретятся в этом видеоролике, и выполним упражнение для их лучшего запоминания.)
Студентам раздаются листы со списком новых слов и упражнением.
space elevator – космический лифт; wireless – беспроводной; 22 thousand miles journey – путешествие длиною в 22 тысячи миль; launch – запуск, safer and cheaper – безопаснее и дешевле; give regular access – получить регулярный доступ; naked eye – невооруженным глазом; science fiction – научная фантастика; a stairway to heaven – лестница в небо; a bridge to the stars – мост к звездам; carbon atoms – атомы углерода; extremely strong chemical bond – очень сильная химическая связь; buckyballs – фуллерены; tiny tubes called carbon nanotubes – крошечные трубки, называемые углеродными нанотрубками; able to conduct electricity – способность проводить электричество; acetylene – ацетилен; iron particles – частицы железа; thirteen hundred degrees Farenheight – 13 000 градусов по Фаренгейту; a special oven – специальная печь; stick to each other – прилипать друг к другу; a ribbon of pure carbon nanotubes – лента из нанотрубок; technology will catch up with our dream – технологии догонят наши мечты
Ознакомление с новыми словами - озвучивание и перевод слов.
Активизацияновойлексики – выполнение упражнения: Complete the following sentences with the words given in the frame and translate the sentences into Russian. (Заполните пропуски подходящими по смыслу словами из рамки и переведите предложения на русский язык).
launch a satellite; carbon atoms; technology; safer and cheaper; to stick together; science fiction; stairway to heaven; is held tight; conduct electricity; space elevator;
If you think the whole idea sounds like …………. you are right.
As long as people were dreaming of bridge to the stars no material existed strong enough to make a cable for the …………. .
We knew ………….. could be ranged as ladders to form diamond or in sheets to form graphite, but until recently we had no idea they could also form tiny spheres called buckyballs (фуллерены) and tiny tubes called carbon nanotubes.
Carbon nanotubes much stronger than steel and able to ………… can be used in everything from electronics to airplanes.
Each nanotube looks like a tall thin bamboo tree hollow inside. The nanotubes tend ………….. , so when you pull out one nanotube, that nanotube pulls out its neighbours, and they pull out their neighbours.
First ………….. to geostationary orbit – 22 thousand miles above the earth. Then lower a cable or a ribbon and attach it to a platform at sea.
As you spin the yo-yo round, the body of the yo-yo is thrust outward and the string ………….. .
Space elevator could be …………. than rockets giving routine access to the solar system.
At last we can build the space elevator and then we’ll have a …………, a bridge to the stars.
Perhaps someday ………… will catch up with our imagination.
(Ответы: 1 - science fiction; 2 - space elevator ; 3 - carbon atoms ; 4 - conduct electricity; 5 - to stick together; 6 - launch a satellite; 7 - is held tight; 8 - safer and cheaper; 9 - stairway to heaven; 10 - technology.)
Учитель физики: перед просмотром фильма давайте вспомним:
Химическую связь и строение молекул. Найдите соответствие между следующим:
Молекулярная кристаллическая решетка
Атомная кристаллическая решетка
*Вещества имеют низкую температуру плавления и кипения
*Они летучие, их кристаллы нетвердые и механически непрочные
*Вещества имеют очень прочные ковалентные связи атомов друг с другом
*Весь кристалл в целом можно считать огромной молекулой
(Студенты: Молекулярная кристаллическая решетка – вещества имеют низкую температуру плавления и кипения. Они летучие, их кристаллы нетвердые и механически непрочные. (примеры: кристаллическая вода – лед, сахар)
Вещества с атомной кристаллической решеткой имеют очень прочные ковалентные связи атомов друг с другом, а весь кристалл в целом можно считать огромной молекулой.)
Учитель физики: Какое самое твердое вещество в природе? Из каких атомов состоит алмаз? Где используется алмаз? (Студенты: Алмаз - самое твердое вещество в природе. Кристалл алмаза состоит из атомов углерода. Из алмаза получают бриллиант, которым украшают дорогие ювелирные изделия. Но алмаз идет не только на украшения. Его кристаллы используются в инструментах для обработки самых твердых материалов, бурения горных пород, резки и гранки стекла и хрусталя).
Учитель физики: Графит по составу тот же углерод, но структура кристаллической решетки не такая, как у алмаза. В графите атомы расположены слоями. Эти слои связаны между собой гораздо слабее, чем атомы углерода. Поэтому графит легко расслаивается на чешуйки и им можно писать. Применяется для изготовления карандашей, в качестве сухой смазки для деталей машин, работающих при высокой температуре. Кроме того, графит хорошо проводит электрический ток, и из него делают электроды.
Графит можно превратить в алмаз при давлении в несколько тысяч атмосфер и высокой температурой (1500 о). Так же можно «испортить» алмаз: если нагреть его без доступа воздуха до 15000С, кристаллическая структура алмаза превратится в менее упорядоченную структура графита.
Еще одна форма существования графита – карбин.
Графен – еще одно прочное вещество, состоящее из атомов углерода. Чтобы проткнуть графеновую пленку карандашом, нужно чтобы на карандаше стоял слон. Графен – углеродная пленка толщиной в 1 атом. Если бы ученым удалось получить фольгу из графена толщиной с обычную пищевую пленку, то для ее разрыва потребовалось бы тело массой около 2 тонн.
Карбин дважды превосходит графен и нанотрубки по прочности на разрыв – почти в 3 раза «неразрывней» алмаза. Структура - одномерная цепочка атомов углерода.
что означает приставка «нано» и другие единицы измерения длины. (студенты: нано – 10-9, микро – 10-6).
что означает «прочность материала»? (студенты: свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих под действием внешних сил. Fmax ≤ F).
что такое вес тела? (студенты: это сила воздействия на опору или подвес
P = m(g±a)
что такое невесомость? (студенты: это состояние, при котором вес отсутствует, т.е. на тело действует только сила притяжения земли)
Демонстрация видеоролика «Космический лифт».
Студенты: отвечают на вопросы по просмотренному видеоролику
Учитель физики:
В чем преимущество безракетного запуска грузов в космос с помощью космического лифта? (студенты: дешевизна и безопасность).
Как удерживается трос космического лифта? (студенты: один конец закреплен на поверхности Земли, а другой – в неподвижной точке выше геостационарной орбиты)
За счет какой силы трос всегда остается натянутым, несмотря на вращение Земли? (студенты: за счет центробежной силы F= mv2/R)
Какие требования предъявляются к материалу, из которого должен быть изготовлен трос? (студенты: большая прочность на разрыв – 65-120 Гпа)
Какими свойствами обладают нанотрубки? (студенты: однослойные нанотрубки имеют запас прочности в 117 раз превышающий показатель стали и в 30 раз показатель кевлара. Углеродные нанотрубки должны быть более растяжимы, несмотря на малую длину – 195 мкм, можно получить трос любой длины)
Учитель физики:
Трудно выделить какое-то особое научное открытие, произошедшее в конце XX века, заставившее правительства промышленно развитых стран срочно пойти на штурм основной технологии XXI века. Пожалуй, именно открытие фуллеренов и углеродных нанотрубок стало ключевым фактором для осознания важности такого рода исследований. Сферические молекулы фуллерена С60 и свернутые в трубочку графитовые плоскости потрясли не только физиков и химиков, но и материаловедов с технологами. Элемент, ответственный за существование жизни, преподнес очередной сюрприз, показав, что и без помощи кислорода и водорода он способен образовывать гигантские молекулы, длина которых в миллионы раз превышает их диаметр.
Сегодня умеют массово выращивать однослойные и многослойные углеродные нанотрубки длиной сотни микрон. И это при том, что диаметр такого волокна не превышает нескольких десятков нанометров. Растут они на подложке из кремния, словно густой лес, который потом можно «срубить» и сплести в одну длинную нить. Сотрудники Техасского университета в Далласе (The University of Texas at Dallas) из 1 см2 такого «леса» вытягивают несколько метров высокопрочной почти невидимой нити толщиной несколько микрон. Сделанные из нее 20-микронные «канаты» оказались в 5 раз прочнее самых крепких кевларовых нитей такого же диаметра. Пуленепробиваемые жилеты и самолеты из углеродных нанотрубок делать пока еще не начали, но образец материи на миниатюрном ткацком станке сплели и провели разного рода испытания.
Создание материала, на порядок более прочного и легкого, чем сталь, — давнишняя мечта материаловедов и инженеров. И сегодня она уже близка к своему воплощению. Причем, учитывая темпы внедрения полезных для жизни научных открытий, революция в материаловедении не за горами. Особый интерес к углеродным волокнам проявляют сегодня космические агентства, надеющиеся с их помощью сделать более компактными и мобильными будущие автоматические космические аппараты. С надеждой смотрят на углерод и строители пресловутого космического лифта, который должен открыть дорогу в космос всем желающим.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Учитель физики: Сегодня мы вами еще раз убедились, что знание и применение законов физики прокладывают дорогу в осуществление самых невероятных фантастических идей.
Учительанглийского: Dear friends! It’s time to finish our lesson. Today you have learnt some new English words on the topic “Space exploration”, revised some material which you have learnt in Physics earlier and maybe learnt some new things. I hope you enjoyed the fact of being able to understand scientific information in English using your knowledge of Physics. (Нам пора заканчивать наше занятие. Сегодня вы узнали несколько новых слов по теме «Исследование космоса», повторили ранее изученные темы по физике и, возможно, узнали что-то новое. Я надеюсь, вы получили удовольствие от возможности понять научно-популярную информацию на английском языке, используя знания физики.)
Литература:
«Учебник английского языка» И.В.Орловская и др.
«Физика для профессий и специальностей технического профиля» Дмитриева В.Ф.
Сайт SPACE CARO 1120.HUBPAGES.COM
“Macmillan Exam Skills for Russia” Елена Клековкина и др.
Practice Tests for the Russian State Exam” Elena Klekovkina, Malcolm Mann, Steve Taylore-Knowels
