Василиева С, Малин Александър, Училище за млади детективи, мистерията на структурата на атома, списание Физика № 7 за
Съгласете се, много е трудно да се преподава физика в класове, където почти всички деца са фини, креативни, артистични натури, които не разбират сухия език на формулите, които изобилстват в учебника по физика. Дори опитен специалист понякога смята, че е трудно да „хуманизира“ учебната програма, какво да кажем за начинаещите учители? Какво ще кажете за момчетата, които са развили асоциативно, а не абстрактно-логическо мислене? По принцип отговорът е прост: трябва да ги научим да виждат красотата и във физиката, да ги накараме да се вгледат в дълбините на природните явления, които се случват около тях, да видят и преосмислят, изглежда, познати и добре проучени, а всъщност - непонятни и непознати, мистериозни и загадъчни...
Поради тази причина, като се има предвид спецификата на мисленето, често е необходимо да се използват алегории, които значително опростяват обяснението на основните въпроси на курса на обучение, да се работи върху етимологията на термините и имената, което допринася за хуманизирането на физиката. Предложеният урок е разработен с помощта на наръчника [1] и безплатната енциклопедия "Уикипедия" [2] и е тестван по време на Дните на самоуправлението. Анализът на отговорите на учениците на етапа на размисъл показа, че децата наистина го харесаха (най-успешното според тях беше разнообразието от форми и методи на обучение) и поставените цели и задачи бяха реализирани.
Целта на урока. Занимателно, чрез ролева игра, широко използвайки междупредметни връзки, да запознае учениците със структурата на атома, планетарния модел на атома на Ръдърфорд.
Цели на урока. Образователни: да се докаже, че атомът, противно на етимологичното начало на термина (в превод от старогръцки ατομ [атом] - неделим) е сложна частица; запознават британския физик Ърнест с планетарния модел на атомаРъдърфорд; да се научи да определя, използвайки периодичната система, броя на елементарните частици в атома на всеки химичен елемент; да извърши първичното консолидиране на изучения материал с помощта на диференцирана самостоятелна работа във формата USE.
Образователни: да възпитава такива качества на развита личност като работна култура, внимание, любознателност и инициативност, способност да слуша и чува учители, другари, безстрашно да изразява своята гледна точка и да я защитава, говорейки пред широка аудитория, да подобри уменията за сравняване и обобщаване, подчертаване на основното, правене на изводи, наблюдение.
Развитие: да се насърчи развитието на познавателния интерес към физиката, да се продължи формирането на научния мироглед на учениците, да се развият комуникативните умения на учениците (комуникация със съученици, учител).
Домашна работа за напреднали. Дайте на един от учениците, за предпочитане интересуващ се от историята на физическите открития, задачата да намери отговора на въпроса: какви факти от историята на науката доказват сложната структура на атома? Въз основа на избраните примери подгответе устен доклад за 5–10 минути.
Оборудване и раздаване. Схема "Структура на атома", Периодична таблица на химичните елементи (на всяка таблица), портрети на Е. Ръдърфорд, А. Бекерел, А.Г. Столетов, бележка, карти със задачи за диференцирана тестова работа (по-добре е да ги раздадете в края на урока, за да избегнете измама или предварителна подготовка на учениците).
Напредък на урока
Винаги има елемент на поезия в научното мислене. Истинската наука и истинската музика изискват единен мисловен процес. А. Айнщайн
Аз. Организационен етап
II. Актуализиране на основни знания. Постановка на проблема
Учител. ЪрнестРъдърфорд каза: „Науките се делят на две групи – физика и събиране на марки“. Какво изучава физиката?
Студент. Физиката е предмет, който изучава света, в който живеем, и явленията, които се случват в него.
Учител. Какъв физически термин се използва за наричане на всички обекти около нас?
Студент. физически тела.
Учител. От какво са направени физическите тела?
Студент. От веществото.
Учител. Дори древните гърци са приемали, че всичко, което съществува, се състои от частици. И сега знаем, че всички вещества са изградени от малки частици - атоми, които се комбинират, за да образуват молекули. Най-големите молекули са изградени от хиляди атоми. От древни времена хората са се опитвали да разберат структурата на атома с помощта на хипотези и експерименти. Темата, изучавана в последния урок, ви позволи да разпознаете структурната единица на материята, една от стабилните елементарни частици. Познайте гатанката: много малък и твърде лек,// Движи се около сърцевината // - Той е толкова чувствителен - // Никога не докосвайте.
Студент. Става дума за електрон.
Учител. вярно Нека си представим, че сме служители на детективска агенция, натоварена с разгадаването на мистерията за структурата на атома, която десетилетия измъчва много наши и чужди учени, физици и химици. От какво е направен атомът? Как е уредено? В хода на нашето разследване ще се опитаме да намерим отговорите на тези въпроси и да разберем тайните. Междувременно запишете в работната си тетрадка темата на урока (тя е написана на дъската) и въпросите, които сме формулирали, търсенето на отговори, на които сега ще се заемем. Обърнете внимание на плана на урока (на дъската): • Организационен момент. Встъпително слово на учителя • Актуализиране на опорни знания. Постановка на проблема • Доказателство за сложността на структурата на атома • Планетарен модел на атома (модел на Ръдърфорд) • Работа в малки групи,попълване на таблица „Основни данни за елементарните частици, изграждащи атома“ • Връзка на протони, неутрони и електрони • Работа върху карти • Диференцирана контролна работа • Рефлексия • Заключителна дума на учителя. Домашна работа.
III. Доказателство за сложността на структурата на атома
Учител. Както каза измисленият герой Козма Прутков, „специалистът е като поток: пълнотата му е едностранчива“. Въпреки факта, че сме в урок по физика, ще разгледаме проблемния въпрос, който сме формулирали от различни ъгли, включително подчертавайки неговите етимологични корени. Терминът "атом", преведен от езика на жителите на древна Гърция, означава "неделим". Разбира се, първите мисли, които възникват в главите ви, ще бъдат нещо като това: "Атомът е частица, която не може да бъде разделена по никакъв начин." Но не бързайте със заключенията! Опитният детектив знае, че привидно неунищожими заключения, при многократно и по-подробно изследване и анализ, се поставят под съмнение. Това правило важи и за понятието "атом". Знакът за неделимост, оказва се, е абсолютно несъвместим със съвременното разбиране за структурата на атома. Сега етимологията на термина вече не е напълно в съответствие с действителното състояние на нещата. Това се доказва от важни научни открития. Един от висококвалифицираните специалисти на нашата детективска агенция се запозна с материалите от архивите и откри много интересни подробности, които е готов да сподели с вас. Слушаме съобщението.
Съобщение на ученика [2] според плана:
• Случайно откритие на френския физик А.-А. Бекерел за явлението радиоактивност при изследване на фосфоресценцията в уранови соли (няколко години по-късно, заедно със семейство Кюри, той получава Нобелова награда по физика „като признание за изключителните заслуги, изразени воткриване на спонтанна радиоактивност“).
• Откриване на електрона от Ж.-Ж. Томсън и определяне на неговата маса (9 10–31 kg) и заряд (–1,6 10–19 C) в експерименти за изследване на катодни лъчи.
• Определяне на естеството на йонизирани (напълно загубили всичките си електрони) хелиеви атоми или, както обикновено се наричат, α-частици.
• Изследването на външния фотоефект от българския физик Александър Григориевич Столетов (това е удобна възможност за учениците да развият чувство на гордост от своите сънародници и да възпитат патриотични качества; важно е учителят да не пропуска такъв момент).
Учител. Благодаря ви много за такова хубаво съобщение! Тази историческа бележка е само отправната точка в нашето изследване на структурата на атома. Знаете добре, че не можете да създадете бъдеще, без да познавате миналото. Ето защо се запознахме с произхода на интересуващата ни тема, проникнала в историята на науката.
IV. Планетарен модел на атома (модел на Ръдърфорд)
Учител. „Бащата“ на ядрената физика англичанинът Ърнест Ръдърфорд през 1911 г. предлага планетарен модел на структурата на атома. Моля, обърнете внимание на схемата, чиято поява дължим на най-опитните служители на нашата агенция. За да запомните по-добре този материал, съветвам ви да отразите най-важните моменти в обобщението на днешния урок и аз ще се опитам да ви помогна. (Накратко говори за структурата на атома.)
V. Работете в малки групи, попълвайки таблицата "Основни данни за елементарните частици, които изграждат атома"
Учител. Нека започнем, като се разделим на малки групи и попълним таблица, която обобщава основните данни за най-простия модел на атома.