Направление процессов в природе. Хаос и порядок.2 закон Термодинамики.

Урок физики в 10 классе.

Тема урока: Направление процессов в природе. Хаос и порядок.2 закон Термодинамики.

Тип урока: формирование нового знания

Цели деятельности учителя:

• познакомить учащихся с направлением процессов в природе;

• обеспечить условия для получения учащимися знаний порядке ,хаосе и механизме связывающем эти понятия.

• на основании полученных знаний  сформулировать 2- закон термодинамики

 обеспечить условия для закрепления основных понятий  в устной и письменной форме;

• формировать умения самостоятельно конструировать свои знания.

Планируемые результаты (оперативные цели в когнитивной области):

предметные:

• уметь формулировать понятия  поядок, хаос,необратимые процессы,энтропия;

• знать формулировку 2 закона Термодинамики

• наблюдать и описывать физические явления, для объяснения которых необходимо представление о 2 законе термодинамики;

• уметь словесно интерпретировать закон ,а также объяснять невозможность создать вечный двигатель;

• формирование целостной научной картины мира;

• овладение умениями формулировать гипотезы, оценивать полученные результаты;

личностные (оперативные цели в аффективной области на языке наблюдаемых действий):

• формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к учению и познанию;

• формирование целостного мировоззрения;

• самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.

Оборудование: учебник, тетрадь, доска ,проектор, ПК и презентация, тексты для работы,

Дидактические средства: демонстрация направления процессов – математический маятник.стаканы с монетками, стакан с водой и краска в порошке, тексты для работы.

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие. Определение готовности класса к уроку и отсутствующих на уроке.

1. Постановка учебных задач целей урока

Познавательные УУД: формулируют ответы на вопросы учителя в устной/письменной речи; выполняют задания для актуализации собственных знаний в соответствии с планируемыми результатами обучения; систематизация и организация информации о давлении и силе.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают физический смысл речи других учащихся класса и учителя.

Регулятивные УУД: определяют и формулируют тему и цель своей деятельности на уроке с помощью учителя.

учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; адекватно воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую оценочный характер ответа или выполнения действия.

1. Создание проблемной ситуации:

Учитель показывает отрывок  видео клипа группы Enigma «Return To Innocence.» Вопросы учащимся:

 - Что необычного в этом клипе?

-Почему так не могут идти процессы в природе?

 -Что этому мешает? Какую проблему поднимает этот клип этот клип?

-Как мы сформулируем тему урока?(работа в группах по 4 человека)

1 слайд- тема урока.

-Давайте определимся с целями( сначала сами в группе по 4, потом помощь учителя)

2 слайд -цели  для учеников

1. Этап «актуализация»

Познавательные УУД: делают выводы, отличая факт от гипотезы, в результате совместной работы класса и учителя; предлагают разнообразные способов решения познавательных задач (анализ, синтез, обобщение в выводах); используют знаково-символьную информацию.

Личностные УУД: понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; адекватно воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую оценочный характер ответа или выполнения действия

Вопросы учителя: ( Работа с тетрадью в парах )

3 слайд

Давайте вспомним закон сохранения энергии в природе, и первый закон термодинамики .

         Закон сохранения определяет направление процессов в природе ?

 Он позволяет любые переходы энергии или нет?

VI. Этап «создания» нового знания

Личностные УУД: понимают ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

Познавательные УУД: делают выводы в результате совместной работы класса и учителя; ориентируются на разнообразие способов решения познавательных задач.

Регулятивные УУД: учатся высказывать свои предположения (версии); принимают учебную задачу; адекватно воспринимают информацию учителя или товарища, содержащую оценочный характер ответа или выполнения действия.

 Ученики-работа по 4 чел. В группе ( см. ниже) . Учитель-консультант.

Выступление каждой группы.

Обобщение новых  знаний:

5 слайд  Схема: обратимые и необратимые процессы

Необратимые - протекают самопроизвольно только в определенном направлении.  Обратимые протекают при совершении работы.

  6 слайд Вывод: Все процессы в мире естественным образом идут в определенном направлении.

7 слайд

 Порядок — это  упорядоченное  расположение предметов , не допускающее неопределенности.

Хаос  — это противоположность порядку, то есть абсолютная неупорядоченность.

8 слайд Примеры порядка и хаоса

Что первично хаос или порядок?

 9 слайд Вывод: Все процессы идут от порядка к хаосу .

Учитель:

           Что легче создать порядок или хаос?

Что легче созидать или разрушать? 

10 слайд  Учитель:

      Прочитайте статью Ландау  до « вечного двигателя» и ответе на вопросы:

                Как получить работу?

Всегда ли можно забрать энергию у тела? Какие для этого нужны условия?

                 Найдите в тексте формулировку закона о направлении тепловых процессов?

Ученики : работа в группах по 4 человека.

11 слайд формулировка Клаузиуса и ее объяснение учителем

1. Этап применения нового знания

Регулятивные УУД: работают по предложенному учителем плану.

Коммуникативные УУД: оформляют свои мысли в устной и письменной форме; слушают и понимают речь других.

1. слайд    

Вопросы для закрепления:

1.Можно ли пользоваться ветряным двигателем, если температура атмосферного воздуха одинакова?

2. Почему мы не используем тепловую энергию океана?

3.Выполняется ли правило необратимости для  трех молекул?

13 слайд-Дополнительные задания

1.Задание парадокс Максвелла:  в чем нарушение закона?

 2.Прочитайте вторую часть статьи Ландау и ответе на вопрос

-Почему нельзя создать вечный  двигатель? 

VIII -Итоги урока. Рефлексия.

Коммуникативные УУД: стоят понятные высказывания для окружающих; строят речевое высказывание в соответствии с поставленными задачами.

Познавательные УУД: обобщают имеющиеся знания по теме.

Регулятивные УУД: выделяют и осознают, что уже усвоено и что еще нужно усвоить.

14 слайд

             Какие из поставленных в начале урока задач, выполнил?

            Закончите фразу   На этом уроке я обнаружил, что….

                                            Мне было трудно………

                                          Что осталось непонятно?

Напишите это на листочке и отвечу на следующий урок.

15 слайд

 Домашнее задание: § 80,81,упр.15( 6,7,8)

Задания по группам:

Задание группе №1  прочитать п.80.Посмотрите на опыты и ответе на вопросы( работа в группах по 4 человека) Что произойдет если:

-Бросить камень в воду

- насыпать краску в воду

-соединить водород и кислород

- оставить стакан с горячей водой в комнате

- Не остановить политические процессы на Украине?

- Могут ли они самостоятельно пойти в обратном направлении?

-Сформулировать понятие необратимых процессов .

-Сформулировать причину необратимости процессов.

2 группа Прочитать  п.80 

Рассмотрите предложенные ситуации, объясните происходящие явления.

Для выполнения задания группа использует лабораторное оборудование.

a) 

Груз на нити совершает колебания.

Что изменилось бы, если колебания совершались бы в вакууме?

б)  

Сосуд разделен перегородкой. В первой половине находится газ, во второй – вакуум. Что произойдет, если перегородку убрать? Вернется ли газ самопроизвольно через некоторое время в половину 1?

в) 

Сравните две ситуации и сделайте вывод.

1. Два тела привели в соприкосновение. Укажите направление теплопередачи. Может ли самопроизвольно теплота передаваться в обратном направлении?

2.В стакан с водой опустили кусочек марганцовки. Через некоторое время получился равномерно окрашенный раствор. Может ли снова образоваться кусочек марганцовки самостоятельно?

3 группа  прочитайте п.80

- А есть ли такие процессы , что могут самостоятельно повернуть назад?

          - Что нужно сделать чтобы повернуть их обратно?

-И так как мы назовем эти процессы. Сформулируйте свою версию.

-Приведите примеры подобных  процессов в разных областях науки .

Попробуйте ,своими словами, сформулировать  закон термодинамики о направлении тепловых процессов.

4 группа прочитайте п.81 стр.224-225, и стр 230.

Сформулируйте определения что такое макро состояние?

Что такое микро состояние?

Что такое порядок и хаос?

Какое состояние более естественно для системы?

В каком направлении идут самостоятельно процессы?

Приведите примеры перехода порядка в хаос.

 Проведите эксперимент с монетками  сложите аккуратно сбоку монетки и потрясите стакан, попытайтесь добиться чтобы монетки вернулись в исходное состояние? Почему они не вернулись?