Мастерская по восстановлению
материал по физике (9 класс) на тему

Педагогическая мастерская: «Ядерный реактор и управляемая реакция»

Урок изучения нового материала (по программе Е.М. Гутник, А.П. Перышкин «Физика 9 класса»).

Цель мастерской:

Образовательная: изучение устройства и принципом работы ядерного реактора.

Развивающая: развивать способности анализировать информацию с последующей её обработкой путем восприятия и самостоятельного анализа фактов, делать выводы, развивать навыки самостоятельности, творческую активность детей, коммуникативные качества личности.

Воспитывающая: развитие познавательного интереса, развитие навыков  общения и сотрудничества, развитие чувства уверенности и чувства собственного достоинства, повышение мотивации к учебе.

Оборудование: опорный конспект (на доске), чистые листы (на столах учащихся), мультимедийный проектор, экран.

Технология урока

“Понять что-либо – значит, открыть вновь”. Пиаже.

I этап – индукция (наведение на процесс познания).

Как вы думаете, где и как можно использовать цепную ядерную реакции? Реакция, о которой сегодня будет идти речь, может быть управляемой. Если не контролировать такую реакцию, это может привести к пагубным последствиям. Управление и преобразование такой реакции происходит в определенной установке. Как вы думаете, где такая реакция протекает и ее практическое применение?

II этап – конструкция знаний

Основной частью атомной электростанции является ядерный реактор. Именно там происходит преобразование внутренней энергии ядер в электрическую энергию. Рассмотрим, как устроен ядерный реактор.

В ядерном реакторе происходит управляемая ядерная реакция. Как топливо используют в основном уран-235. Так как в природном уране изотопа уран-235 недостаточно, то его обогащают до 5%. Из обогащенного урана изготавливают топливные урановые стержни.

Уран-235 делится эффективно под действием медленных нейтронов. При ядерной реакции образуются в основном быстрые нейтроны, поэтому их необходимо замедлять. Для этого используют чаще всего воду.

В рабочей зоне реактора находятся стержни обогащенного урана и вода. Рабочая зона окружена отражателем, который отражает разлетающиеся нейтроны и защитной бетонной оболочкой, которая задерживает все частицы, образующиеся в результате деления.

Также в рабочую зону вводят специальные замедляющие стержни, которые могут очень эффективно поглощать нейтроны. Глубиной погружения этих стержней регулируют интенсивность реакции. Когда замедляющие стержни погружены полностью, реакция идти не может. Это делается с целью безопасности, чтобы держать реакцию под контролем.

С той же целью урановые топливные стержни делаются небольшими. Один такой стержень не в состоянии поддерживать цепную реакцию. Реакция возможна только при введении всех урановых стержней в рабочую зону.

Когда введена вся масса топлива, постепенно выводят замедляющие стержни. Начинается цепная реакция. В результате деления ядер урана образуются осколки ядер и нейтроны, разлетающиеся с огромной скоростью. Они взаимодействуют с молекулами воды и замедляются. При этом вода нагревается.

Замедлившись, нейтроны попадают в новые ядра урана и продолжают реакцию деления. Горячая вода из рабочей зоны поднимается по контуру и проходит через теплообменник, в котором находится змеевик второго контура. Во втором контуре также циркулирует вода.

Вода в змеевике нагревается от горячей воды из первого контура. Превращаясь в пар, вода из второго контура вращает турбину, которая соединена с ротором генератора электрического тока. В результате вращения ротора появляется электрический ток в объединенном с ним статоре.

Лекция закончена. На доске остался от нее след в виде схемы – опорного конспекта.

III этап – самоконструкция

По окончании лекции, когда на доске остался от нее след в виде схемы – опорного конспекта, мой вопрос: какие у вас остались “белые пятна”? Что вы не поняли? После ответов на вопросы учащихся даю совсем краткий рассказ, пробежкой от пункта к пункту по готовой (теперь она вся развернута на доске) схеме. Эта вторая, наикратчайшая лекция вызывает понимание, интерес (так ли я слышал, понял?), внутреннее целеполагание (я сам хочу все прояснить), осознанное внимание.

IV этап – социоконструкция (групповая работа по решению проблемы).

Далее, после ответа на вопрос “Теперь все понятно?” схема опорного конспекта стирается или закрывается. Учащимся дается задание: попробуйте сами восстановить схему. Для этого пообщайтесь в паре; объединитесь в четверки и на альбомных листах, которые лежат у вас на столах, изобразите схему опорного конспекта.

V этап – социализация (обсуждение творений группы).

Один учащийся каждой группы представляет работу и сдает ее для афиширования. Во время выступлений представителей допускаются исправления и дополнения со стороны членов данной группы.

Задание: оставьте одного от группы на месте действия и восстановите текст на доске (фрагменты выполняются разными учащимися).

“Что осталось непонятным?” - спрашиваю еще раз. Уточняются детали, незамеченные в первом и втором слушании. Озвучиваю особо трудные кусочки текста.

VI этап – афиширование

Теперь спрятанный опорный конспект открывается. Учащиеся уже явно заинтересованно смотрят, сравнивают, контролируют.

(Учащиеся рассматривают, сравнивают работы, обмениваются впечатлениями. В их сознании происходит разрыв – внутреннее осознание неполноты своих знаний).

VII этап – рефлексия

Рефлексия проясняет чувства, возникшие при проживании занятия.