«Путешествие в мир атома»
методическая разработка по физике (7 класс)

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 27» г. Балаково

Методическая разработка урока по физике для учащихся 7 класса

«Путешествие в мир атома»

учителя физики

Карбовской А.А.

МАОУ  СОШ№ 27

г.Балаково

Введение.

         Методическая разработка урока по физике  «Путешествие в мир атома»  для учащихся 7 класса представляет один урок из системы уроков по физике с применением ИКТ.

        Цель данной методической разработки: раскрыть опыт проведения урока по изучению одной из тем курса физики в 7 классе с использованием ИКТ.

         Материал курса 7 класса очень важен для формирования научной картины мира, для осознания учащимися роли физики в   жизни.

Использование информационно-коммуникативных технологий позволяет расширить рамки урока, сделать материал более интересным, доступным, наглядным, экономит время.

          Методическая разработка включает:

• методические рекомендации по проведению урока;
• план урока;
• мультимедийную презентацию к уроку (см. на CD-диске).        

План урока

Тема программы:  «Первоначальные сведения о строении вещества»

Тема урока: «Путешествие в мир атома»

Тип урока: мастерская построения знаний.

Педагогические технологии:  элементы развивающей технологии, групповая технология, исследовательский метод.

Цели урока:

Образовательные: способствовать развитию знаний об атоме, пробудить у учащихся интерес к научно-популярной литературе, к изучению предпосылок открытия конкретных явлений; заинтересовать процессом мышления первооткрывателей, полетом их мысли, продолжить развитие мышления, умение анализировать, сравнивать, делать логические выводы.

Развивающие: синтез со знаниями, полученными из дополнительной литературы, для формирования целостного представления об атоме.

Воспитательные: развитие навыков интеллектуальной коллективной работы; развитие навыков культуры общения; воспитание основ нравственного самосознания (мысль: ответственность ученого, первооткрывателя за плоды своих открытий); умение излагать свою точку зрения и отстаивать свою правоту.

Оборудование:  компьютер,  медиапроектор.      

Ход урока

Учитель: 

Мир сложен -

Он полон событий, сомнений

И тайн бесконечных,

И смелых догадок.

Как чудо природы

Является гений

И в хаосе этом

Находит порядок.

Кто же этот гений, этот чудак, который совершил величайшее открытие? Чудаки украшают жизнь. Не будь их, мир бы выглядел весьма бледно. Это вечно беспокойные, необыкновенно пытливые и безгранично любопытные люди, упорно выискивают они малопонятные проблемы... Упорно что-то открывают, изобретают, изготавливают.

Много проблем ставит перед нами жизнь. Одни из них решаются очень легко. Над другими бьются нескольких поколений ученых. Казалось бы, тривиальный, почти детский вопрос: «Как устроен мир?» А ответ на него люди ищут более двух тысяч лет. Еще в 4 в. до н.э. человек впервые попытался ответить  на по-детски наивный вопрос: «Из какой материи состоит мир?» Учение об атомах и атомных ядрах стало важнейшей областью физики. Мира атома не найти на самой подробной карте, тем не менее он реален.

Сегодня я вас приглашаю в удивительное путешествие и предлагаю побыть чудаками, чтобы изучить величайшие открытия человечества. В ходе занятия вы познакомитесь с атомной теорией от идей греков до наших дней. Путешествовать будем небольшими экскурсионными группами, у каждой группы свой гид, свой маршрутный лист, который надо заполнить по ходу нашего путешествия.  Координировать ваше путешествие буду я.

Первая экскурсия в историю так называемых «Родителей» атома.

Голос за кадром

Атомная история берет свой отсчёт с конца 7-начала 6 в. до н.э..

Фалес - древнегреческий философ и математик из Милета (Малая Азия) утверждал: « Однажды я обнаружил, что потертый о мех или шерсть кусочек янтаря имеет свойство притягивать мелкие предметы и пылинки. Янтарь по-гречески означает электрон. Поэтому силу, которая притягивает пылинки, я назвал электрической. Я считаю, что электрическая сила - жидкость, просто невидимая».

Эмпедокл - древнегреческий философ, врач, государственный деятель, жрец 5 в. до н.э.. Выдвинул гипотезу, что  основе всего сущего лежат четыре изначальные стихии: огонь, воздух, вода и земля.

Демокрит, еще один древнегреческий философ, один из основателей атомистики и материалистической философии (4 в. до н.э.) говорил: «Не существует ничего, кроме атомов и чистого пространства. Атомы различны, но форме и величине, неделимы, неизменны, вечны, подвижны».

Лукреций Кар римский поэт и философ. Считается одним из ярчайших приверженцев атомистического материализма (1 в. до н.э.) в своей поэме «О природе вещей» писал .

Вещества испускают запахи, ступеньки, по которым постоянно ходят, стираются – это истекают атомы. Всё сущее происходит от их взаимодействия. Атомы имеют разную форму: гладкие или угловаты, с крючками или без… например, атомы с крючками цепляются друг за друга, образуя нечто плотное и твёрдое (например, камень), а душа состоит из круглых атомов…

Учитель: Сегодня такое представление об атоме может показаться несколько странным – но всё должно было с чего-то начаться.

 И возможно одним из начал были «Каменные атомы» историю, о которых нам расскажет один из наших гидов.  Доклад« Каменные атомы»

Учитель: Путь к современному представлению был долгим и непростым.  И наше путешествие продолжатся.

Средневековый богослов Гильом Коншский считал, что различные сочетания атомов образуют природу. Французский католический священник, философ, математик, астроном и исследователь древних текстов XVI в. Пьер Гассенди полагал, что атомы различаются не только формой, но и весом, а также стремлением к движению. Свой вклад в становление этого понятие внесли такие учёные, как Галилей, Ньютон, Ломоносов … но всё это было на уровне теории.

В 1808 г Дж.Дальтон утверждает «Любая химическая реакция просто изменяет порядок группировки атомов», связывая таким образом понятие атома с химическим элементом. Он утверждал, что атомы одного элемента в точности одинаковы, но атомы различных элементов различаются по весу. Молекулы химических соединений образуются путем сочетания атомов в определенных соотношениях.

И наконец, в 1860 г. на международном съезде химиков в Германии, было принято определение атома: наименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ. Химически такая частица действительно неделима, атом – носитель свойств химического элемента. Но… каков же он атом? действительно ли он неделим? Каковы его свойства?

Учитель: Внимательно изучите и выделите, полагаясь на приведенные факты, свойства, которым должна удовлетворять модель атома. Даю вам пару минут, чтобы правильно распределить следствия  в соответствии с заданием, а потом мы вместе оформим выводы к данному заданию.

Карточка №1. Процесс испарения.

Вывод: испарение свидетельствует о делимости вещества.

Карточка №2. НСl + NaOH = NaСl + Н2О.

Вывод: химические реакции говорят  о  существовании  атомов, входящих в состав веществ, т.к. атомы - частицы вещества, значит, у них обязательно должна быть масса.

Карточка №3. Процесс электризации тел.

Вывод: явление  электризации объясняет существование двух видов зарядов, а также тот факт, что атом  электро-нейтрален.

Карточка №4. Фотография кристаллических решёток.

Вывод: маленькие шарики - это атомы. Атом занимает место в пространстве, значит, он имеет размеры.

Карточка №5. Земля существует 4,5 млрд. лет.

Вывод: атом должен быть стабильным, т.е. способным существовать длительное время.

Учитель: Мы с вами, люди XXI в., сейчас уже много знаем об атоме и вполне могли бы создать модель атома, но ведь этим занимались ученые еще с древних времен.

Давайте рассмотрим в историческом плане, кто из ученых ближе всего подошел к разгадке строения атома.

В каникулы вам было дано задание, составить отчет по информационной экскурсии «Модель атома». Чья же модель лучше всего соответствует сформулированным нами свойствам?

Ученики выступают с презентациями: Томсон, Нагаоки, Резерфорд.

Учитель. Нильс Хе́нрик Дави́д Бор — датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей современной физики. Лауреат Нобелевской премии по физике. Член Датского королевского общества и его президент. Был членом более чем 20 академий наук мира, в том числе иностранным почётным членом Академии наук СССР.

Бор известен как создатель первой квантовой теории атома  и активный участник разработки основ квантовой механики. Он также внёс значительный вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций, процессов взаимодействия элементарных частиц со средой.

Бо́ровская моде́ль а́тома— полуклассическая модель атома, предложенная Нильсом Бором в 1913 г. За основу он взял планетарную модель атома, выдвинутую Резерфордом. Однако, с точки зрения классической электродинамики, электрон в модели Резерфорда, двигаясь вокруг ядра, должен был бы излучать энергию непрерывно и очень быстро и, потеряв её, упасть на ядро. Чтобы преодолеть эту проблему, Бор ввёл допущение, суть которого заключается в том, что электроны в атоме могут двигаться только по определённым орбитам, находясь на которых они не излучают энергию, а излучение или поглощение происходит только в момент перехода с одной орбиты на другую.

Учитель. Ребята, я думаю, вы обратили внимание на то, как трудно давалось правильное представление о строении атома. Экспериментальная наука - это черствый хлеб. Нередко бывает так, что ученый посвящает всю свою жизнь исследованию того или иного факта, того или иного явления природы! А некоторые способны даже на то, чтобы написать об этом поэму.

Презентация «Поэма о строении атома»

Учитель. Теория атома развивается до сих пор, а экспериментальная физика помогает ученым совершенствовать модель атома.

Хронология событий:

 В 1920 г. для обозначения ядра атома водорода был введён специальный термин – протон.

В 1932 г. английский физик Дж.Чедвик открыл частицу с нулевым электрическим зарядом, равную по массе протону. Она была названа нейтроном – и тогда же было высказано предположение, что ядра атомов состоят из протонов и нейтронов.

Почти сразу же начались опыты по расщеплению ядер. Немало сделали на этом пути Нильс Бор, Ирен Кюри и Фредерик Жолио, Энрико Ферми…

И наконец в 1939 г. немецкие физики О.Ган и Ф.Штрассман после облучения ядер урана медленными нейтронами получили другое ядро, этот процесс был назван делением ядра.

Первый ядерный реактор был запущен в 1942 г. в Чикаго сотрудниками Чикагского университета под руководством Э.Ферми.

Первый в Европе реактор запущен в 1946г.– в СССР, под руководством И.Курчатова.

Цель у этих экспериментов была одна – создание атомной бомбы…

И лишь 9 лет спустя человечество добралось до «мирного атома»: в 1954 г. начала работать первая в мире атомная электростанция – в Обнинске…

 а в 1986 г. вместе с Чернобыльской атомной электростанцией взорвался миф о безопасности «мирного атома».

Эта катастрофа была первой – но не последней: в 2011г. разыгралась трагедия в Японии, и какими могут быть её отдалённые последствия – пока не может сказать никто.

Учитель: И так наше путешествие подходит к концу, но на этом история атома не заканчивается. Мир атома огромен и полон еще не открытых тайн, он прекрасен и в то же время очень опасен, особенно в руках человека.  «Отец атомной бомбы» Э.Ферми говорил, что от его изобретения есть только одно средство защиты – мир. От «мирного атома» средство защиты заключается в том же. И человечеству есть, о чём задуматься.