Реализация современных педагогических технологий на уроках физики

№

Этапы урока

Приёмы и методы

Время (мин)

1

Организационный момент

Физкультминутка.

Объявление формы работы на уроке.

2

2

Подготовка к активной познавательной деятельности

Показ значимости темы.

Объявление темы урока.

2

3

Постановка познавательных задач

Формулировка задач урока, демонстрация слайдов презентации.

2

4

Усвоение новых знаний

1). Определение характерных признаков кристаллов.

2). Выявление особенностей внутреннего строения кристаллов.

3). Определение видов кристаллов и их отличительных признаков.

4). Выявление отличий аморфных и кристаллических тел.

5). Рассмотрение областей применения кристаллов.

Фронтальный эксперимент в бригадах.

Беседа по видеофрагменту.

Беседа по видеофрагменту и слайдам презентации.

Беседа по слайдам презентации.

Беседа по слайдам презентации.

3

2

3

3

3

5

Этап здоровьесбережения

Информация по здоровьесбережению. Пальминг.

4

6

Закрепление знаний

Беседа по структурной схеме.

3

7

Подведение итогов урока. Домашнее задание

2

8

Первичная проверка понимания

Тестирование.

4

9

Рефлексия

2

10

Закрепление знаний

Решение в бригадах качественных задач.

4

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

1. Организационный момент

• Организация физкультминутки

Сегодня на уроке работаем в бригадах, я прошу бригадиров не забывать отмечать ответы.

• Готовятся к уроку,

• выполняют упражнения физкультминутки.

2. Подготовка к активной познавательной деятельности.

Слайд 1. Вспомним, в каких агрегатных состояниях находится вещество в природе?

Нас сегодня будут интересовать твердые тела.

• Мы живем на поверхности Земли – твердого тела, в сооружениях, построенных из твердых тел.

• И хотя мы на 65% состоим из воды, наше тело - твердое.

Изучением строения и свойств твердых тел занимается физика твердого тела.

Эта область физики - основа современной техники.

Одно из ведущих направлений её - получение материалов с заданными свойствами: механическими, магнитными, электрическими и другими.

• В настоящее время примерно половина физиков мира работают в области ФТТ.

Какой делаем вывод?

Слайд 2. Все твёрдые тела делятся на две широко распространённые группы: кристаллические и аморфные. Кристаллы - это минералы, металлы и их сплавы. Аморфные тела: канифоль, стекло, пластмасса и др.

Кристаллы нашли применение во многих приборах и устройствах, с которыми мы сталкиваемся каждый день: в компьютерах и мобильных телефонах, аудио- и видеотехнике и многом другом.

С кристаллами люди знакомы с древних времён. Их обожествляли, им поклонялись. Им приписывают магические и лечебные свойства. Но нас будет интересовать физика кристаллов, физика твёрдого тела.

Следовательно, цель нашего урока:

рассмотреть основы физики твёрдого тела, свойства кристаллов и аморфных тел.

Слайд 3. Запишите тему урока, эпиграфом возьмём слова Экзюпери:

«Земля дает нам больше знаний, чем все книги».

Отвечают:

«Вещество в природе находится в трёх основных агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном».

Отвечают:

«Знать свойства твёрдых тел ... жизненно необходимо!»

Записывают тему урока

3. Слайд 4. Постановка познавательных задач: Подумаем, какие задачи мы должны решить, чтобы реализовать цель нашего урока.

Сформулируем основные задачи урока в виде вопросов:

1. Какими характерными признаками обладают кристаллы?

2. Каковы особенности внутреннего строения кристаллов?

3. Какие бывают виды кристаллов и какими отличительными признаками они обладают?

4. В чём отличие аморфных и кристаллических тел?

5. Где применяют кристаллы?

Предлагают свои варианты задач урока

4. Усвоение новых знаний.

1). Определение характерных признаков кристаллов.

На бригаду вам выданы наборы веществ. Нужно определить, какие вещества являются кристаллическими, а какие аморфными? Как вы будете это делать?

Слайд 5. Обратите внимание на экран, задание:

Рассмотрите через лупу данные вам образцы и определите, какие из них являются кристаллами, а какие аморфными телами, и отметьте это в таблице (Приложение 1).

Обсудите вопросы:

Какой наиболее характерный внешний признак присущ для кристаллических тел и отсутствует у аморфных?

Как это связано с внутренним строением кристаллов и аморфных тел?

Время работы над заданием – 2 мин.

Проверим, правильно ли вы отделили кристаллические тела от аморфных. Под нечётными номерами – кристаллы, под чётными – аморфные тела.

У кого правильно? С одной ошибкой? ...

Слайд 6. Давайте ещё посмотрим кристаллы и обратим внимание на их красивую правильную форму, четкие грани.

2). Выявление особенностей внутреннего строения кристаллов.

В чём причина этого? Как связана внешняя красота с их внутренним строением? (спрашиваю). Об этом - видеофрагмент.

Слайд 7. Какое дадим определение кристалла?

Посмотрите, форма кристалликов разных веществ различна. С чем это связано?

Симметрия кристаллов проявляется в том, что элементарные ячейки кристаллической решётки повторяются.

И таким образом происходит рост кристалла.

Слайд 8. А теперь рассмотрим два хорошо известных вам вещества: графит (сердечко карандаша) и алмаз (самый прочный материал в природе).

Алмаз необычно тверд, прозрачен, он диэлектрик, обработанные алмазы — драгоценность, известны в быту как бриллианты.

Графит мягок, легко расслаивается, непрозрачен, электропроводен и не похож на драгоценный камень.

А между тем и алмаз, и графит — это чистый углерод.

С чем же связано различие их свойств?

Сравните кристаллические решётки графита и алмаза.

В чём причина мягкости, лёгкого расслаивания графита?

Расстояние между слоями больше расстояния между атомами в слое. А значит, силы взаимодействия между слоями ослаблены. Что происходит, когда мы пишем карандашом? Слои графита ложатся на бумагу. А у алмаза? Упаковка атомов плотная. Отсюда и большая твёрдость.

3). Определение видов кристаллов и их отличительных признаков.

Слайд 9. В мире кристаллов существуют монокристаллы – это одиночные кристаллы. Их физические свойства:

1) правильная форма,

2) постоянная температура плавления,

3) анизотропия.

Слайд 10. Анизотропия – это зависимость физических свойств от выбранного в кристалле направления. Все монокристаллы анизотропны.

Что это означает?

Анизотропия - основной отличительный признак монокристаллов.

Анизотропия в монокристаллах проявляется в том, что

монокристаллы по-разному проводят теплоту и электрический ток в различных направлениях,

от направления зависят и оптические свойства монокристаллов.

Так, проходя через монокристалл исландского шпата, луч света раздваивается, т.е. наблюдается двойное лучепреломление.

Анизотропия у слюды проявляется в том, что механическая прочность её в разных направлениях внутри кристалла различна. Кусок слюды легко расслаивается на пластинки только в одном направлении, а в направлении перпендикулярном пластинкам, её разломить труднее.

Причину анизотропии монокристаллов узнаем из видеофрагмента.

Кто как понял причину анизотропии?

Слайд 11, 12. Наряду с монокристаллами существуют поликристаллы, твёрдые тела, состоящие из многочисленных сросшихся монокристалликов.

Их физические свойства:

• постоянная температура плавления,

• изотропия (независимость свойств от направления внутри поликристалла).

Т.е. какое бы направление мы не взяли, все физические свойства в поликристалле одинаковы!

Как же это объяснить? Ведь монокристаллики, из которых состоит поликристалл, анизотропны?

4). Выявление отличий аморфных тел от кристаллических.

Слайд 13. Вторая группа – аморфные тела. Одно и тоже вещество может находиться как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии. Сравним расположение частиц в кристаллическом и аморфном кварце. И дадим определение аморфным телам.

Это твёрдые тела, у которых нет строгого порядка в расположении атомов.

Слайд 14. Физические свойства аморфных тел:

• нет постоянной температуры плавления, по мере повышения температуры размягчаются;

• изотропны, т.е. их физические свойства одинаковы по всем направлениям;

• при низких температурах ведут себя подобно твёрдым телам, а при высоких - подобно жидкостям.

При кратковременных воздействиях (ударах) аморфные тела проявляют свойства твёрдых тел и при сильном ударе раскалываются на куски. При продолжительном воздействии - текут.

Чем объясняется изотропность физических свойств аморфных тел?

Примеры аморфных тел: смола, воск, вар, сахарный леденец, янтарь – окаменелый древесный сок.

5). Рассмотрение областей применения кристаллов.

Слайд 15. Жидкие кристаллы, открытые в конце 19 века, обладают двойственностью свойств: они имеют упорядоченную структуру, как кристаллы, и способны к текучести, как жидкости. Это в основном органические вещества, молекулы которых имеют длинную нитевидную форму или форму плоских пластин.

Сфера применения жидких кристаллов постоянно расширяется.
Слайд 16. Великолепие кристаллов издавна вдохновляет людей на создание красивейших ювелирных украшений и декоративных изделий. 

И хотя большая часть земной коры находится в кристаллическом состоянии, великая лаборатория-природа - уже не может удовлетворить наш спрос.

Слайд 17. С давних пор человек мечтал синтезировать камни, столь же драгоценные, как и встречающиеся в природе. До 20 в. такие попытки были безуспешны.

Первыми получили искусственные рубины и сапфиры в 1902 г, затем изумруды, и в 1955 искусственные алмазы. Искусственные кристаллы получили название фианиты.

Как вы думаете, они нужны только для украшений?

Слайд 18. Особенно ценны кристаллы, выращиваемые в космосе. Перед вами кристаллы различных белков, выращенные на станции «Мир» и во время полётов шаттлов НАСА.

Слайд 19. Области применения кристаллов очень разнообразны. Из них даже делают картины. Перед вами подборка картин на космическую тематику. Какое великолепие!

Слайд 20. А как вы думаете, что это такое? (нанокристаллы)

Слайд 21. С помощью нанотехнологий создают и такие пейзажи.

Слайд 22. А вот кристаллики льда, собранные в снежинки. Посмотрите, ни одна снежинка не является точной копией другой! До сих пор не удалось найти из них двух одинаковых.

Работают в бригадах с наборами кристаллов и аморфных тел (по вопросам задания).

(Как 3 бригады будут готовы, или выйдет время, разбираем ответ на первый вопрос).

После просмотра видеофрагмента, отвечают:

«Кристаллы - это твёрдые тела, атомы или молекулы которых занимают определённые, упорядоченные положения в пространстве».

Отвечают:

«Различие свойств алмаза и графита связано с различием кристаллических решеток».

«Атомы графита располагаются слоями».

Отвечают:

«Физические свойства различны по разным направлениям внутри монокристалла».

Смотрят видеофрагмент.

Отвечают:

«Свойства монокристаллов зависят от направления внутри монокристалла».

Отвечают:

«Различной ориентацией монокристалликов по отношению друг к другу».

«Изотропность физических свойств аморфных тел объясняется беспорядочностью расположения частиц вещества, отсутствием строгой периодичности, присущей кристаллам».

Смотрят слайды презентации и слушают учителя.

Отвечают:

«Нет, без них не может обойтись современная промышленность».

Смотрят слайды презентации и слушают учителя.

5. Этап здоровьесбережения.

Слайд 23. А это снимки кристалликов льда, полученных из воды, которая подвергалась различным воздействиям: звуковым, электромагнитным, физическим и эмоциональным. (Поясняю по слайдам).

Это работы японского исследователя Масару Эмото. И хотя его исследования не признают строго научными, факт – на лицо. Воздействие происходит. Советую задуматься о своём здоровье, не следует забывать, что наше тело на 65% состоит из воды, а мозг на 80%. И если идёт воздействие на воду, то и на наше здоровье тоже.

У нас сегодня повышенная нагрузка на глаза. Проведём пальминг.

Сели все прямо и свободно, не напрягаясь. Энергично потрём ладони друг о друга. Наложили ладони одну на другую крест-накрест, закрыли глаза и прикрыли их ладонями. Поставили локти на стол, плечи расслаблены, шея и позвоночник прямые. Ладони не давят на глаза.

Дышим свободно и глубоко. Расслабились. Представьте себе самые красивые кристаллы, которые видели сегодня, или быть может раньше, как они блестят, переливаются на солнце.

В музее «Хрустальные миры» Сваровски (в Австрии) хранятся кристаллы, вошедшие в Книгу рекордов Гиннеса: самый большой диаметром — 40 см) и самый маленький (диаметр всего 0,8 мм).

Представьте себе, что вы входите в музей и вас встречает удивительный мир кристаллов. Мир кристаллов - мир не менее красивый, разнообразный, развивающийся, и не менее загадочный, чем мир живой природы. Какая игра света, какие цвета, какое великолепие...

А теперь возвращаемся. Мы здесь и сейчас. Поморгали .... , подняли руки вверх и потянулись.

Слушают и выполняют упражнения для глаз

6. Закрепление знаний.

Слайд 24. Вспомним основные моменты темы.

О чём у нас шла речь?

(Все твёрдые тела делятся на кристаллические и аморфные, кристаллы в свою очередь подразделяются на моно и поликристаллы. Моно это ....., поли – это..... монокристаллы – анизотропны, т.е. ......их свойства различны по разным направлениям. Поликристаллы и аморфные тела изотропны, т.е. ......

Температура плавления у моно- и поликристаллов постоянная, т.е. они начинают переходить в жидкое состояние только при нагревании до определённой температуры. Аморфные тела не имеют постоянной температуры плавления, они по мере нагревания постепенно размягчаются и становятся жидкими).

Отвечают по структурной схеме в слайде.

7. Подведение итогов урока. Домашнее задание.

Подведём итог урока. Выполняя задачи урока, мы познакомились с удивительным миром кристаллов,

их отличительной особенностью от аморфных тел, коснулись некоторых областей их применения. Но многое осталось за рамками урока: нельзя объять необъятное. Но, те из вас, кто заинтересовался, могут расширить свои познания. Я попрошу бригадиров получить структурные схемы (Приложение 2). Дома перепишите их в тетрадь и выпишите определения тех понятий, которые отмечены вопросительным знаком.

Слайд 25. В этих же листах адреса сайтов, где вы можете найти более подробную информацию по заинтересовавшему вас вопросу данной темы.

Слайд 26. Домашним заданием будет: § 75,76 (ст.), § 73,74 (нов.); найти в сети Интернет и подготовить сообщение о кристаллах (желающим).

Бригадиры раздают структурные схемы членам бригад.

Записывают домашнее задание

8. Первичная проверка понимания.

Слайд 27. А теперь, внимание на экран - мини тест. Отвечаем на маленьких листочках (Приложение 1) и сдаём их бригадиру.

Вопрос - 1. Что это:

1) монокристаллы

2) поликристалл

3) жидкие кристаллы

4) аморфное тело

Вопрос - 2.

Из приведённых групп веществ выберите те, которые обладают анизотропией (Вариант -1), изотропией (Вариант -2)

1) кристалл алмаза

2) кусок смолы

3) канифоль

4) янтарь

Слайд 28. Пока бригадиры отмечают, бригады обсуждают такой вопрос:

Алмаз и графит не похожи на вид –

Вот так разнолик углерод!

В природе встречается чаще графит,

С алмазом, увы, не везёт…

Графита немало, но редок алмаз …

А почему?

Кто ответит из вас?

Собираю отчеты у бригадиров (таблички, которые они заполняли, тесты и рапортички). После обсуждения ответов демонстрируется.

Письменно отвечают на вопросы теста.

Обсуждают ответ на вопрос слайда.

9. Рефлексия. А сейчас заполните листочки по оценке вашего отношения к уроку.

Заполняют карточки рефлексии

10. Закрепление знаний.

Перед завершающим этапом нашего урока подведём промежуточные итоги (оценки).

А теперь, внимание, вопросы для бригад

1. Шар, выточенный из монокристалла,

при нагревании может изменить

не только объем, но и форму. Почему?

2. Возникла ли бы профессия стеклодува,

если бы стекло было кристаллическим

телом, а не аморфным?

3. Древесина анизотропна.

Является ли она кристаллическим телом?

4. Почему в мороз снег скрипит под ногами?

Обсуждают ответы на вопросы в бригадах и отвечают.

Ф. И.

Активность в обсуждении задания (+, - )

Ответы на вопросы учителя по ходу урока (+)

Тест

Вопрос 1

Вопрос 2

С каким настроением Вы шли на данный урок? (поставьте «галочку» около соответствующего знака)

Ф.И.______________

_________________

Вариант –

Вопрос 1_______

Вопрос 2______

Карточка рефлексии

Бланк к мини - тесту

№ образца

Название

Кристаллическое

Аморфное

1.

Поваренная соль

2.

Воск

3.

Тростниковый сахар

4.

Сахарный леденец

5.

Медный купорос

6.

Пластмасса

7.

Сталь

• Выращивание искусственных кристаллов в земных лабораториях http://www.geologiazemli.ru/

http://iznedr.ru/books/item/f00/s00/z0000018/st011.shtml

• Почему снежинки такие разные? http://elementy.ru/lib/430557 ·

• 5 учёных, которые исследовали снег. http://www.rate1.com.ua/ ·

• Как сделать картину из кристаллов? crystalland.ru › pages/diamondphone-picture/

• Удивительные доказательства информационных свойств воды http://numa.blog.ru/?year=2010&month=02

• Послания воды. Тайные коды кристаллов льда. http://nadeljaew.narod.ru/christus_biblioteka.html

• Выращивание кристаллов в домашних условиях. http://www.kristallikov.net/

• На МКС планируют выращивать сверхчистые кристаллы | http://unix66.ru/content/4865/

• Тайна 13-ти хрустальных черепов Майя aminpro.narod.ru › tayn_0012.html

• Астрогалактика • Просмотр темы - В космосе нашли алмаз размером... astrogalaxy.ru›forum/phpBB2/viewtopic.php…