Методическая разработка бинарного урока систематизации знаний по дисциплинам «ФИЗИКА» и «ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК» "Волшебный мир атомов"
методическая разработка на тему

ДЕПАРТАМЕНТ  ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ

ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОБУ СПО ВО  «БСХТ»

«Волшебный мир атомов»

Методическая разработка

бинарного урока  систематизации знаний

по дисциплинам «ФИЗИКА» и «ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК»

2012 г.

СОГЛАСОВАНО                                                                                                  УТВЕРЖДАЮ

на заседаниях предметно-цикловых комиссий                                       Зам. директора по УР

математических и общих естественно-                                               ГОБУ СПО ВО « БСХТ»

научных дисциплин по всем                                                     _____________Т.Г. Овсянкина

специальностям                                                                                    «      » ___________201 г.

Протокол № ____

от «___»________20   г

Председатель________В.Н.Гришина,

и общих гуманитарных

и социально-экономических наук

Протокол №_____

от «___»________20   г.

Председатель________Л.Н. Архипова

Методист___________М.С. Копылова

                                                                 Авторы: Г.Н. Сторублевцева, преподаватель физики

                                                                                 Н.И.Вензелева, преподаватель иностранного языка

АННОТАЦИЯ

     Методическая разработка бинарного урока предназначена в помощь преподавателям физики и иностранного языка среднего профессионального образования. По типу урок – урок систематизации, обобщения и закрепления знаний по разделам «Квантовая физика» и «Научно- технический прогресс».

   В  методической разработке подробно изложены структура урока, которая включает в себя межпредметную связь и такие особенности, как логическая взаимообусловленность, взаимосвязанность материала интегрируемых предметов на каждом этапе урока, качественная емкость учебного материала.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение……………………………………………………………………………….4

2. Основная часть………………………………………………………………………...5

3. Заключение……………………………………………………………………………20

4. Литература…………………………………………………………………………….21

5. Приложение…………………………………………………………………………...22

ВВЕДЕНИЕ

   Для решения задачи повышения качества обучения в системе профессионального образования необходимо применять такие методы и формы организации учебного процесса, которые обеспечивают его максимальную эффективность. Интегрированный урок – одна из таких форм, которая способствует качественному решению данной задачи.

   Структура интегрированного урока существенно отличается от традиционного урока с использованием межпредметных связей и включает в себя такие особенности, как логическая взаимообусловленность, взаимосвязанность материала интегрируемых предметов на каждом этапе урока, качественная емкость учебного материала.

   Интегрированные уроки способствуют повышению мотивации у студентов к познанию окружающей действительности, к развитию мышления, коммутативности, а также, к формированию умения анализировать, обобщать, синтезировать и делать выводы.

   В данной методической разработке представлен интегрированный урок физики и иностранного языка в форме увлекательной игры «Собери картинку».

   Основателями науки физики являлись древнегреческие философы. Однако, на протяжении тысячелетий развитием данной науки занимались ученые всего мира. Интегрированная форма проведения данного урока обусловлена тем, что основоположником квантовой физики считается Эрнест Резерфорд – английский ученый, сделавший гениальные открытия в строении атома.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

План открытого (бинарного) урока

по дисциплинам «Физика» и «Иностранный язык» (английский) № 84, №37.

Тема урока по физике: Итоговый урок по разделу «Квантовая физика».

Тема урока по иностранному языку: Научно-технический прогресс.

Тип урока: бинарный урок систематизации знаний по физике и иностранному языку.

Цели урока: 1. Дидактические:

- обобщить и закрепить знания студентов о квантовых системах; строении, свойствах и взаимных превращениях атомных ядер; о современных приборах, действие которых основано на внешнем и внутреннем фотоэффекте;

- научить вычислять энергию и импульс фотонов, составлять уравнения радиоактивных распадов;

- совершенствовать технику чтения и навыки аудирования по иностранному языку; умение правильно отвечать на вопросы на иностранном языке,

- закрепить лексику по теме «Научно-технический прогресс».

                       2. Воспитательная:

- выяснить уровень усвоенности изученного материала, входящего в раздел квантовой физики, уровень владения английским языком;

- раскрыть историческую сущность квантовой теории и воспитывать уважительное отношение к научным открытиям ученых страны изучаемого языка;

-  прививать интерес к предметам.

                       3. Развивающие:

- совершенствовать знания, умения и навыки студентов в ходе изучения дисциплин.

Межпредметные связи: физика, математика, химия, иностранный язык.

Материально – техническое обеспечение занятия:

1. Мультимедийная установка.
2. Слайд-презентация для разминки.
3. Конверты с карточками 1, 2, 3, 4.
4. Красочное оформление доски (по возможности использование интерактивной доски или  мультимедийной установки).
5. Карточки с программированными заданиями.
6. Нормативно- справочная литература.
7. Диск с обучающей программой по естественнонаучным дисциплинам 1С: Репетитор.

Место проведения: кабинет №10.

Вступительное слово.

- Здравствуйте, ребята!

- Темы какого раздела мы изучали с вами на предыдущих уроках физики?

Студенты: - Квантовая физика.

- Правильно! Какие открытия были сделаны в ходе становления этой науки?

Студенты: -Открытие элементарных частиц: электрона, протона, нейтрона, создание моделей строения атома и др.

- Фамилии каких ученых вы можете назвать?

Студенты: - Эрнест Резерфорд, Д.И. Менделеев, Дж. Томсон, Пьер и Мари Кюри и т.д.

- Действительно, атом – это мельчайшая частица, из которой состоят все вещества и Вселенная в целом. Послушайте, какие слова звучат об атоме в стихотворении русского писателя Брюсова.

Стихотворение.

Данный урок – игровой – «Собери пазлы» и поэтому не предполагает четкой цепочки выполнения заданий. Раздел «Квантовая физика» включает в себя большое число вопросов, закреплять которые мы будем, разгадывая кроссворд, решая задачи, просматривая презентации, работая с таблицами и мн.др..

I. Организационный момент. (3 мин.)

Преподаватель:

- Good afternoon students! Sit down. (Здравствуйте студенты! Садитесь.)

- Who is on duty today? (Кто сегодня дежурный?)

- What date is it today? What day of the week is it? (Какое сегодня число?  Какой день недели?)

- Who is absent at the lesson? (Кто отсутствует на уроке?)

- I’m glad to see you at our unusual lesson-game “Magic world of atoms”.    This lesson is devoted to outstanding people and their inventions and discoveries. 

(Я рада видеть вас на нашем необычном уроке-игре «Волшебный мир атомов». Этот урок посвящается выдающимся людям и их изобретениям и открытиям. Презентация, слайд №)

II. Фонетическая зарядка. (5 мин.)

(Презентация, слайд №   )

Преподаватель:

- And as usually we begin with pronunciation. (И как обычно мы начнем с произношения.

- Look at the screen and read the limerick all together. (Посмотрите на экран и прочитайте стихотворение все вместе.)

• There was a scientist, named Rutherford

• Who instructed his daughter to write Rutherford right

• He said: “Daughter, write Rutherford right!

• It is not right, to write Rutherford as Ratherfurd!

• Try to write Rutherford right!”

• You’ve read the limerick quite well. (Вы хорошо прочитали стихотворение.)

ЗАДАНИЕ 1.

                                               ФОТОЭФФЕКТ

На этом этапе студентам предлагается разгадать кроссворд.

По вертикали:

Этот ученый вывел уравнение для внешнего фотоэффекта.

По горизонтали:

1. Испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения.
2. Простейший фотоэлемент- стеклянный баллон, из которого откачан воздух.
3. Такая граница существует для каждого вещества.
4. Этот фотоэффект впервые был обнаружен в 1887 году Г.Герцем.
5. Ток, возникающий при освещении катода монохроматическим светом.
6. Этому физику принадлежат фундаментальные исследования фотоэффекта.
7. Фотоэффект, при котором возникает фотоЭДС при освещении контакта двух разных полупроводников.
8. Приемник излучения, в котором под действием падающего на него света энергия излучения преобразуется в электрическую.

ОТВЕТЫ

По вертикали: Эйнштейн.

По горизонтали:

1. Фотоэффект.
2. Вакуумный.
3. Красная.
4. Внешний.
5. Фототок.
6. Столетов.
7. Вентильный.
8. Фотоэлемент.

ЗАДАНИЕ 2.

Тепловое и химическое

действия света:

ФОТОСИНТЕЗ

ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

                                                           ФОСФОРЕСЦЕНЦИЯ

Студентами были подготовлены презентации, которые они представляют на этом этапе урока.

ЗАДАНИЕ 3.

ДАВЛЕНИЕ СВЕТА

П.Н. Лебедев

Перед началом урока на столах у студентов были разложены конверты, содержащие схему для этого задания.

             Обведите  словосочетания и формулы, связанные со световым давлением

Энергия                                Импульс фотонов,                     Волновая                        формула

падающего                            передающихся                             природа

света                                      поверхности за 1с

П.Н. Лебедев                                                 ДАВЛЕНИЕ                                          Д..ИМенделеев

1890 год                                                              СВЕТА                                                        1891 год

Эффект                                                                                                                               Эффект

Френеля                             Двойственная                Электромагнитная                    Комптона

1927 год                                  природа                                  волна                      

Правильные ответы подчеркнуты линией.

ЗАДАНИЕ 4

ПОСТУЛАТЫ

                                                                          БОРА

Для выполнения этого задания студентам была предложена задача с выбором ответа в форме тестирования.

ЗАДАНИЕ 5

РЕГИСТРАЦИЯ

ЧАСТИЦ

                                                          1903 Сцинтилляция

                                                                   1912  камера Вильсона

                                                                   1927 ядерные эмульсии

                                                                   1952  пузырьковая камера

                                                                   Полупроводниковые счетчики                                      

Выступления студентов  в форме доклада о приборах регистрации частиц.

1.

В начале XX века были разработаны методы исследования явлений атомной физики и созданы приборы, позволившие не только выяснить основные вопросы строения атомов, но и наблюдать превращения химических элементов.

В качестве одного из первых простейших приборов для регистрации частиц был использован экран, покрытый люминесцирующим составом. В той точке экрана, куда попадает частица с достаточно большой энергией, возникает вспышка – сцинтилляция ( от латинского «сцинтиляцио» - сверкание, вспышка).

2.

Первый основной прибор для регистрации частиц был изобретен в 1908 году Гейгером. После того, как этот прибор был усовершенствован Мюллером, он мог подсчитывать число попадающих в него частиц.

Действие счетчика Гейгера – Мюллера основано на том, что пролетающие через газ заряженные частицы ионизируют встречающиеся на их пути атомы газа: отрицательно заряженная частица отталкивает электроны и выбивает их из атомов, а положительно заряженная частица притягивает электроны и вырывает их из атомов.

Счетчик состоит из металлического цилиндра диаметром около 3 см с окном из тонкого стекла. По оси цилиндра проходит изолированная металлическая нить.

Цилиндр заполняют разреженным газом, например аргоном. Между стенками цилиндра и нитью создается напряжение 1500 В, возникает разряд. В анодной цепи с сопротивлением включен счетный механизм.

3.Камера Вильсона.

В 1911 году английский ученый Ч.Вильсон построил замечательный прибор современной физики – камеру Вильсона. С помощью этого прибора можно было видеть и фотографировать траектории частиц. В приборе используются физические процесс расширения, охлаждения воды или спирта, тепловое движение воздуха, действие электрического поля на заряженные частицы.

4.

в 1927 году Л.В. Мысовым и А.П. Ждановым были предложены ядерные эмульсии, которые являлись простейшим трековым детектором. Заряженная частица, проходя в эмульсии, вызывает почернение зерен бромистого серебра, входящего в состав фотослоя. После проявления следы заряженных частиц обнаруживаются в виде цепочки зерен  металлического серебра.

5.

в 1952 году Д.Глезером была предложена модель пузырьковой камеры, в которой регистрируются частицы с релятивистскими скоростями. В данном случае рабочим веществом является перегретая жидкость ( например, сжиженный водород, пропан).

Камера находится в рабочем состоянии также при резком сбросе давления. При этом пролетающая частица вызывает резкое вскипание жидкости и траектория частицы обозначается цепочкой пузырьков пара.

6.

В настоящее время широко используются полупроводниковые счетчики – детекторы частиц, основным элементом которых является полупроводниковый диод.

Полупроводниковые счетчики обладают высокой надежностью, могут работать в магнитных полях, однако, малая толщина рабочей области не позволяет использовать их для измерения высокоэнергетических частиц

Большое значение приобретают искровые камеры, которые отличаются быстротой регистрации и полнотой информации о треках.

ЗАДАНИЕ 6

Студенты работают с таблицей ответов методом альтернативного выбора правильного ответа. Преподаватель задает вопросы. Студенты поднимают карточку с номером столбца, в котором находится ответ.

Ответьте на вопросы и выберите правильные ответы из таблицы.

1. Атомное ядро состоит …
2. Число нейтронов, содержащихся в ядре Li, равно:
3. Изотопы содержат…
4. Ядерные силы по величине намного больше…
5. α-излучение представляет собой поток…
6. Наибольшей проникающей способностью обладает…
7. Радиоактивный элемент претерпел α-распад. Продуктом этого распада является ядро…
8. Какая доля исходного числа радиоактивных ядер распадается за промежуток времени, равный двум периодам полураспада:
9. В случае ядерных реакций энергия…
10. Ядерная реакция происходит по схеме:

Частица X – это:

По окончании урока преподаватель объявляет оценки, задает домашнее задание и раздает памятки в форме опорного конспекта по разделу «Квантовая физика».

Задания по иностранному языку: Scientific-technical progress./ 

                                                             Научно-технический прогресс.

III. Логическая структура урока-игры «Волшебный мир атомов».(70 мин.)

• Begin our game! And choose the first puzzle. Who goes to the blackboard? (Начнем нашу игру! Выбирайте первый пазл. Кто хочет пойти к доске?)

Задание «Атом. Фотон. Квантовая гипотеза Планка»

• Let’s review the main ideas of quantum physics. (Давайте вспомним основные понятия квантовой физики.)

Task: Fill geps with the words or word’s combinations given in right column. Translate them into Russian.

Задание: Вставьте слова или словосочетания, данные в правой колонке. Предложения переведите на русский язык.

Ответы:

1. Все вещества в природе состоят из (атомов).
2. Изучением теории атома занимались ученые  (Менделеев, Томсон, Резерфорд).
3. Атом является (нейтрально) заряженной частицей.
4. Движение (электронов) вокруг атома происходит строго по своим орбитам.
5. В квантовой оптике свет рассматривается как поток особых частиц (фотонов).
6. Фотоны обладают (массой) и (энергией).
7. Фотоны всегда движутся со (скоростью света).
8. (Квант) – это первое название фотона.
9. В 1900 Планк  выдвинул квантовую (теорию).

Задание «Тепловое и химическое действие света: Фотосинтез. Люминесценция»

Преподаватель:

- Go on our game. Choose next puzzle. 

Продолжаем нашу игру. Выбирайте следующий пазл.

- Now the students’ work is being presented to your attention.

(Вашему вниманию предоставляются работы студентов. Презентация «Фотосинтез»)

Студенты представляют свою презентацию:

Task: Now you listen to the report and watch the presentation in English about photosynthesis and then you should answer the question in Russian: What is the role of photosynthesis in nature and people’s life? (Слайд № 1 )

Задание: Сейчас вы прослушаете сообщение и посмотрите презентацию на английском языке, и затем вы должны ответить на вопрос по-русски: Каково значение фотосинтеза в природе и жизни человека?

• Nowadays the planet Earth is the only place where we can live. Photosynthesis is the basis of life. This word consists of two parts. “Photo” which is light and “synthesis” which is building. 

Photosynthesis is the process by which plants produce food from inorganic   materials. (Слайд № 2)

• The conditions necessary for photosynthesis are light, CO2 (carbon dioxide), water,  some minerals and proper temperature. Water and minerals required for photosynthesis come from the soil through the roots.  (Слайд № 3)
• Life is impossible without photosynthesis. Even the mouse is died without the oxygen. (Слайд № 4)
• The ecological pure lamps are used by designers and biochemists.(Слайд №5)
• Automobiles are polluting the air but they provide transportation for the people. (Слайд №6 )
• Automobiles and other new inventions make pollution. Scientists and engineers are finding the reduce pollution from automobiles. The automobile companies “Hyundai” and “Jaguar” had made the aim to invent the ecological pure models of the cars by 2020 year. (Слайд № 7,8)

Now answer the question in Russian:

What is the role of photosynthesis in nature and people’s life?

Каково значение фотосинтеза в природе и жизни человека?

(Растения - посредники между космосом и жителями земли; образование органических веществ; образование кислорода.)

Давайте проверим! (Показывается последний слайд и зачитывается информация.)

Задание «Жизнь и работа Резерфорда»

Преподаватель:

- This is Ernest Rutherford! And this is very important sentence about him! (Это Э. Резерфорд! А это важное предложение о нем!)

Читает и переводит один из студентов:

Преподаватель:

- You have read the text about Ernest Rutherford’s live and his work, and now I want you to answer my questions. Let’s read and translate these questions. (Дома вы читали текст о жизни и работе Э. Резерфорда и сейчас я хочу, чтобы вы ответили на мои вопросы. Давайте прочитаем и переведем эти вопросы.)

• What was E. Rutherford? (Кто такой Э. Резерфорд?)
• When and where was he born? (Когда и где он родился?)
• How many children were in his family?
• What college did Rutherford study at?
• What kind of sport did he play?
• What year does he discover separate types of emissions in?
• How does he name these radioactive rays?
• How many years lived E. Rutherford?

Домашний текст:

Ernest Rutherford

Ernest Rutherford is one of the most outstanding scientists of all time. He is known as ‘”father” of nuclear physics, built the planet model of atom. In 1908 he was awarded the Nobel Prize in Chemistry.

 He is to the atom what Darwin is to evolution, Newton to mechanics, Faraday to electricity and Einstein to relativity.

Family

Ernest Rutherford was born in Nelson, on August 30th 1871 by James and Martha Rutherford. His father was a wheel master and his mother was a teacher. Beside Ernest there were 6 sons and 5 daughters.

University

From 1890 to 1894 Ernest attended Canterbury College. There he played rugby and participated in the activities of the Dialectic Society (a student debating society).

Cambridge  

Ernest Rutherford left New Zealand in 1895 as a highly skilled 23-year-old who held three degrees from the University of New Zealand and had a reputation as an outstanding researcher and innovator working at the forefront of electrical technology. Thomson invited him to join in a study of the electrical conduction of gases.

In 1898 Rutherford discovered that two quite separate types of emissions came from radioactive atoms and he named them alpha and beta rays. Beta rays were soon shown to be high speed electrons.

Rutherford returned to New Zealand in 1900 to marry Mary Georgina Newton. They were to have one child, Eileen.

Legacy

Ernest Rutherford died aged 66 on the 19th of October 1937. His ashes were interred in London's Westminster Abbey. When J.Thomson died in 1940 he was interred next to Rutherford.

Задание «Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.» 

Преподаватель:

Task: Read and translate the sentences. Put the sentences in the right order to make the text “Radioactivity”. To prove your answer you see the video fragment about radioactivity.

Задание: Прочитайте и переведите предложения. Поставьте предложения в правильном порядке, чтобы получился текст «Радиоактивность».  В подтверждение правильности ответа в конце вы посмотрите видеофрагмент.

1. The electrons are the negative charging particles.

2. The experiment shows that this emission has both electric

     charging particles of two marks of charge and neuter particles.

3. Investigations of nature of each component determined the charges of particles.

4. Reactive source is an isotope some radioactive element.

5. The nucleus has the positive charge.

6. It emits three types of rays.

7. The photons have the neuter charge.

(Ответ: 4, 6, 2, 3, 1, 5, 7)

4. Реактивный источник – это изотоп какого-нибудь радиоактивного элемента.

6. Он излучает 3 типа лучей.

2. Эксперимент показывает, что это излучение имеет как электрически заряженные частицы двух знаков заряда, так и нейтральные частицы.

3. Исследования природы каждого компонента определили заряды частиц.

1. Электроны – это отрицательно заряженные частицы.

5. Ядро имеет положительный заряд.

7. Фотоны имеют нейтральный заряд.

Преподаватель:

• Now you see the video fragment about radioactivity to prove your answer. (В подтверждение правильности вашего ответа мы посмотрим видеофрагмент о радиоактивности.)

Задание «Регистрация частиц»

Чтение сообщений студентами на русском языке. Одно сообщение с дополнительным заданием на аудирование звучит на английском языке.

Преподаватель:

- Listen to the report in English. Answer the questions in Russian. Let translate them: (Послушайте сообщение на английском языке. После ответьте на вопросы по-английски. Давайте прочитаем их и переведем:)

Студенты читают и переводят:

1. When and who invented the device of registration of particles?
2. What was this device used for?

3.  What are the physical processes in Vilson’s camera?

Перевод:

1. Когда и кто изобрел устройство регистрации частиц?
2. Для чего использовалось это устройство?
3. Какие физические процессы происходят в камере Вильсона?

Студент:

Vilson’s camera.

        In 1911 an English scientist Vilson invented wonderful device of modern physics – the Vilson’s camera.

        This device was used for seeing and taking a photograph of trajectories of charging particles.

        The physical processes such as expansion, cooling, condensation of water and alcohol and also action of electric field on the charges are used in this device.  

Answer the questions in Russian.

V. Подведение итогов. Домашнее задание. (7 мин.)

Преподаватель:

• Your home task: Make up the crossword on theme “E. Rutherford. Radioactivity.” (8-10 words). (Домашнее задание: составить кроссворд по теме «Э. Резерфорд. Радиоактивность.» (8-10 слов)
• По физике домашним заданием будет выполнение мини-проекта на тему «Радиоактивность».
• So, we have done a lot today. The most active students are ...

Your marks are ...     The lesson is over. Good-buy. (Итак, мы сегодня много работали.  Самыми активными студентами были…. Ваши оценки…. Урок закончен.  До свидания.)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

      Игровые уроки способствуют повышению мотивации у студентов к познанию окружающей действительности, к развитию мышления, коммутативности, а также, к формированию умения анализировать, обобщать, синтезировать и делать выводы.

    Нестандартная форма проведения уроков требует повышенной активности преподавателя, творческого подхода, умения заинтересовывать студентов в получении высокой оценки за работу на уроке. Для достижения целей необходимо прививать у студентов интерес к предмету на всех этапах урока. Концентрация внимания, владение устной и письменной речью, умение устанавливать связи между физическими величинами также являются залогом успеха при проведении уроков.

ЛИТЕРАТУРА.

Основная:

1. Тимофеев В.Г., Вильнер А.Б., Колесникова И.Л. и др./ Под ред. В.Г. Тимофеева 10 кл. Базовый. – М.: Академия, 2011.

2. Курс физики: учеб. Пособие для ссузов/ А.В. Фирсов.- М.: Дрофа, 2006.

Дополнительная:

1. Агабекян И. П. Английский язык для средних специальных заведений.- Ростов н/Д: Феникс, 2001.

2. Ряболовов Г.И., Дадашева Н.Р., Курганова В.А. Сборник дидактических заданий по физике: Учебное пособие для техникумов. – М.: Высш. шк. 2005.

ПРИЛОЖЕНИЕ