Технологическая карта урока физики в 10 классе : "Свойства твердых тел."
методическая разработка по физике (10 класс)

№

Этапы урока

Цель этапа

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

УУД на этапах урока

1

I этап.

Организационный момент

Обеспечить нормальную внешнюю обстановку для работы

Учитель Приветствие обучающихся.

Эпиграф к уроку. (Слайд 1)

Алмаз и графит не похожи на вид

– Вот так разнолик углерод!

В природе встречается чаще графит,

С алмазом, увы, не везёт...

Все вы наверняка в повседневной жизни встречались как с графитом, так и с алмазом.

Казалось бы, что общего между ними?

Учитель химии: Но химик скажет: между алмазом и графитом нет никакой разницы, и тот, и другой - это чистый углерод. ... Потому что атомы углерода образуют разные кристаллические структуры.

(Понятие аллотропной модификации), (Фото алмаза и графита слайд 2).

Учитель физики задает проблемный вопрос: Что общего между ними с точки зрения физики? В каком агрегатном состоянии находятся алмаз и графит ?(в твердом)

Отвечают на приветствие учителя. Настраиваются на занятие.

Регулятивные

Умение слушать в соответствие с целевой установкой.

Целеполагание, включая постановку новых целей, преобразование практической задачи в познавательную.

С целью мотивации детей к учебной деятельности на уроке предлагается проанализировать эпиграф  

2

II этап.

Вызов. Актуализация опорных знаний.

настраивание учащихся на продуктивную деятельность, (создается эмоциональный настрой на восприятие нового материала).

Входной тест

1. Какие агрегатные состояния вещества вы еще можете назвать? - газообразное, жидкое, твердое.        

(слайд презентации)

Задание: Найдите соответствие между агрегатным состоянием вещества

Проблема. Почему вы считаете, что именно на первой картинке изображено вещество в твердом агрегатном состоянии?

(атомы расположены упорядоченно, вплотную друг к другу)

Значит о каких веществах мы будем говорить сегодня на уроке?(подводим к теме)

О твердых

Как алмаз, так и графит, находятся в твердом агрегатном состоянии, но тем не менее кристаллы алмаза хрупки, кристаллы графита гибки.  Чтобы уметь объяснить их различие, что мы должны изучить? (подводим к цели) Ответ: строение и свойства

Итак, давайте определим тему нашего урока…. Свойства твердых тел.

Участвуют в беседе, отвечая на вопросы, формулируя основные понятия

В ходе фронтального обсуждения вопросов, учащиеся корректируют свои знания

Познавательные

Отвечают на вопросы.

Коммуникативные

Формулируют собственное мнение и позицию, аргументируют и координируют ее с позициями партнеров в сотрудничестве при выработке общего решения в совместной деятельности. Владеют нормами и техникой общения.

Регулятивные

Контроль правильности ответов, учащихся на уровне произвольного внимания

Коммуникативные Аргументируют свою точку зрения, спорят и отстаивают свою позицию не враждебным для оппонентов образом.

Приобретают опыт регуляции собственного речевого поведения как основы коммуникативной компетентности.

С целью актуализации учебного содержания и активизации мыслительных операций целесообразно провести  проверочную работу в форме теста

3

III этап.

 Формулирование учащимися темы и цели урока.

Коррекция ошибок и затруднений

Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел,  представляющих собой вещества в кристаллическом состоянии.  Наше тело, хотя и содержит 65% воды (мозг – 80%) также твердое. Орудия труда, машины сделаны из твердых тел.

Знать свойства твердых тел жизненно необходимо.

Проблема. Какие свойства твердых тел вам уже известны?

- сохраняют объем и форму.

В промышленности широко используют свойства твердого тела: механические, тепловые, электрические, оптические.

Твердые тела находятся преимущественно в кристаллическом состоянии. Что это значит?

Объяснение нового материала:

1. Учитель физики дает определение кристаллов: «Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве»

Учитель химии объясняет типы кристаллических решеток (модели).

Учитель физики: главное следствие упорядоченного строения – это зависимость физических свойств кристалла от выбранного в кристалле направления (вводит понятие анизотропии) Зависимость физических свойств от направления внутри кристалла называют анизотропией. Многие кристаллы по-разному проводят тепло и электрический ток в различных направлениях. От направления зависят и оптические свойства кристаллов. Все кристаллические тела анизотропные. Прежде всего бросается в глаза различная механическая прочность кристаллов по разным направлениям (кусок слюды легко расслаивается в одном направлении на тонкие пластинки, но разорвать его в направлении, перпендикулярном пластинкам, гораздо труднее. Тоже самое происходит с графитом).

Учитель химии ставит проблему: Как вы считаете, почему это происходит? (Объясняет строение кристаллической решетки).

Учитель физики. Проблема. Является ли верным предположение, что металлы не имеют кристаллическую структуру? (На первый взгляд в большом куске металла ни по внешнему виду, ни по физическим свойствам (анизотропия) не проявляются свойства кристаллов). Дело в том, что обычно металл состоит с большого количества сросшихся друг с другом маленьких кристалликов. Свойства каждого кристаллика завися от направления, но кристаллики ориентированы друг к другу беспорядочно. В результате, все направления внутри металлов равноправны и свойства металлов одинаковы во всех направлениях. (Вводит понятие поликристаллов и монокристаллов).Твердое тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, называют поликристаллическим. Одиночные кристаллы называют монокристаллами. К поликристаллам относятся также кусок соли, сахара. В 2004 году был получен графен – двухмерный кристалл. Он обладает уникальными свойствами – он прочен, имеет высокую проводимость и прозрачен. Из него можно собрать трехмерный кристалл графита. За «передовые опыты с двухмерным материалом – графеном» Андрею Константиновичу Гейму и Константину Сергеевичу Новоселову была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год.

Кроме твердых тел, имеющих кристаллическую структуру, существуют аморфные твердые тела. У аморфных тел нет строгого порядка в расположении атомов. Только ближайшие атомы-соседи располагаются в некотором порядке. Но строгой повторяемости по всем направлениям одного и того же элемента структуры, которая характерна для кристаллов, в аморфных телах нет. По расположению атомов и по их поведению аморфные тела аналогичны жидкостям.  Учитель химии. Проблема. Как вы считаете может ли одно и тоже вещество находиться как как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии? (Пример кварц, объясняет кристаллическую форму кварца и аморфную).

Учитель физики. Все аморфные тела изотропные, т.е. их физические свойства одинаковы во всех направлениях. В отличии от кристаллических тел, у аморфных нет определенной температуры плавления.  (Смола, стекло, пластмасса, воск, янтарь, канифоль, сахарный леденец…)

Учитель физики. В природе встречаются вещества, обладающие одновременно основными свойствами кристалла и жидкости, а именно анизотропией и текучестью. (Дает определение жидкокристаллического состояния). Состояние вещества, обладающего одновременно анизотропией и текучестью, называется жидкокристаллическим. Учитель химии: жидкимикристаллами являются в основном органические вещества, молекулы которых имеют длинную нитевидную форму или форму плоских пластин (нематические, смектические, холестерические. Строение, свойства, виды химической связи ее прочность в зависимости от анизотропии или изотропии).

Учитель физики: объясняет применение жидких кристаллов.

Формулировка темы и задач урока.

Формируют умение сравнивать, анализировать, обобщать информацию, проводить аналогии и делать выводы

Выдвигают предположения о теме урока. Записывают тему урока в тетрадь. Ставят цели и задачи урока

Познавательные

Выделение существенной информации из слов учителя. Осуществление актуализации личного жизненного опыта.

Регулятивные

Осуществляют выбор эффективных путей и средств достижения целей.

Формирование умения слушать в соответствии с целевой установкой.

Планировать и корректировать свои действия. Принятие и сохранение учебной цели и задачи. Уточнение и дополнение высказываний.

Коммуникативные

Формулируют собственное мнение и позицию, аргументируют и координируют ее с позициями партнеров в сотрудничестве при выработке общего решения в совместной

деятельности. Владеют нормами и техникой общения.

С целью   организация коммуникативного взаимодействия для построения нового способа действия и его фиксации, целесообразно использовать метод  фронтальной беседы

4

IV этап.

Первичное закрепление

Контроль и самоконтроль

А сейчас на практике рассмотрим свойства кристаллических и аморфных тел.

Практическое задание

Работа в группах. (учащиеся делятся на 4 группы, которые получают индивидуальные задания и задание заполнить свою часть обобщающей таблицы)

Задание для 1 группы:

1.Повторите материал:

- кристаллические тела;  

- монокристаллы и поликристаллы;

- типы та свойства кристаллов

; анизотропия (работа с учебником стр.257)

2. Заполните часть таблицы «Кристаллические тела»;

Выполните задание №1. Рассмотрите строение кристаллов соли. Сделайте вывод о форме кристаллов одного и того вещества. Обратите внимание на цвет. Проанализируйте строениекристаллических решеток.

Вывод1: Кристаллы разных веществ отличаются друг от друга. Кристаллы одного вещества одинаковы по форме, но могут отличаться по цвету.

Вывод 2: Кристаллические решетки различных веществ разные, но атомы в кристаллах имеют определенные места и связаны с соседними атомами связями.

Задание для 2 группы:

Повторите материал:

- аморфные тела. Строение и свойства;  

- изотропия (работа с учебником стр.259)

2. Заполните часть таблицы «Аморфные тела»;

Выполните задание №2. Разогрейте в пламени спиртовки шляпку гвоздя и прикоснитесь им к смазанной парафином (шоколадом) поверхности стекла, слюды.  Рассмотрите образованные следы. Что вы можете сказать об их форме?

Вывод 1: Отпечаток на стекле – идеальная окружность, а на слюде – напоминает овал. Стекло – это аморфное тело. Оно изотропное, то есть физические свойства одинаковы во всех направлениях. В данном случае одинаковая теплопроводность. Слюда – кристалл. Теплопроводность разная в разных направлениях. Наблюдаем явление анизотропии.  

Задание для 3 группы:

1.Повторите материал:

- жидкие кристаллы: нематические, смектические, холестерические;

- строение и свойства жидких кристаллов  

 (работа с учебником стр.260)

2. Заполните часть таблицы «Жидкие кристаллы».

Выполните задание №3.  «Рисунки мылом».

Возьмите мыльный обмылок и плотную ткань контрастного цвета. Нарисуйте простой рисунок на ткани. Если вдруг надо исправить ошибку, это легко сделать, протерев влажной салфеткой и дать подсохнуть.Мыло оставляет на ткани четкий след. Этим свойством мыла часто пользуются швеи и рукодельницы, чтобы перенести на ткань выкройку.  Рассмотрите процесс смыливания мыла, объясните его.

Вывод: мыло – это пример жидких кристаллов. Жидкие кристаллы – анизотропны. Оно смыливается (отслаивается) слоями.  

Задание для 4 группы:

Повторите материал:

- кристаллические и аморфные тела, жидкие кристаллы (работа с учебником стр.258-260)

2. Заполните часть таблицы «Примеры»;

Выполните задание №4. Рассмотрите леденец, сахар-рафинад и сахарный песок.

Что общего и в чем отличие?

Сахар –песок - это называется монокристалл САХАРОЗЫ!

А рафинад - нерегулярный поликристалл.

Леденец – аморфное тело.

К какой группе твердых тел вы бы отнесли сахарную вату? (аморфные).

(В течение нескольких месяцев сахарные леденцы могут кристаллизоваться, это можно проверить, если разломить леденец при этом мы увидим сахарные кристаллы. Таким образом, сахар является и кристаллическим, и аморфным телом).

Учитель контролирует работу.

(После выполнения практического задания учащиеся обсуждают результаты работы самостоятельно делают вывод).

формируют умение концентрировать внимание

закрепляют умение контролировать и корректировать свою деятельность, самостоятельно выполнятьпредложенное задание Работа в малых группах, заполняют таблицу, оформляют отчет.

Регулятивные

Умение определять и формулировать цель исследовательской деятельности на уроке; самостоятельно контролировать свое время и управлять им; принимать решения в проблемной ситуации на основе переговоров; осуществлятьконстатирующий и предвосхищающий контроль по результату и по способу действия; актуальный контроль на уровне произвольного внимания; адекватно оценивать свои возможности достижения цели.Коммуникативные

Умение работать в группе – устанавливать рабочие отношения, эффективно сотрудничать; действовать с учетом позиции другого и уметь согласовывать свои действия; владеть нормами и техникой общения;устанавливать и сравнивать разные точки зрения, прежде чем принимать решения и делать выбор; аргументировать свою точку зрения, осуществлять взаимный контроль и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь; учитывать разные

мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве

Познавательные

Формирование навыков:

заполнять м дополнять таблицы; потребность поиска дополнительной информации длярешения учебных задач и самостоятельной познавательной деятельности.

С целью    фиксирования и отработки полученных знаний, считаю целесообразным провести  работу в малых группах (четверках)

5

V этап.

 Обобщение и систематизация знаний.

Обобщение затруднений учащихся

Решите задачи:

1.Древесина анизотропна. Является ли она кристаллическим телом?

2. Возникла бы профессия стеклодува, если бы стекло было кристаллическим телом, а не аморфным? (Нет, не возникла, т. к., если бы стекло было бы кристаллическим телом, оно бы не изменяло свои свойства под воздействиемтемпературы.)

3. Возникла ли бы профессия стеклодува, если бы стекло было кристаллическим телом, а не аморфным?

Шар, выточенный из монокристалла, при нагревании может изменить не только объем, но и форму. Почему?

Обучающиеся выполняют задание.

Участвуют в обсуждении во фронтальном режиме

Познавательные

Формирование навыков: работы с информацией: систематизировать, сопоставлять, анализировать, обобщать и интерпретировать информацию, содержащуюся в готовых информационных объектах;

Регулятивные

Умение самостоятельно контролировать свое время и управлять им; адекватно оценивать свои возможности достижения цели.

КоммуникативныеОсуществлять взаимный контроль и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь; учитывать разные мнения и стремиться к координации различных позиций в сотрудничестве

С целью     закрепление навыков новых знаний, целесообразно на данном этапе решить качественные задачи

6

VI этап.

 Подведение итогов урока и сообщение домашнего задания.

Подведение итогов деятельности Самоанализ

Обучение методике выполнения домашнего задания

Предлагает учащимся вернуться к цели и задачам урока, проанализировать степень их достижения, объяснить результаты эксперимента. Рефлексия.

Объясняет объем домашнего задания, форму его выполнения, методы работы с домашним заданием.

§  упр. 31  на стр.135

Творческое задание: «Исследование условий роста кристаллов».

Рефлексия деятельности

Монологические высказывания:

На сегодняшнем уроке я узнал (научился, понял. Какие элементы урока вам показались сложными?) …

Фиксируют домашнее задание, слушают инструктаж по его выполнению, осмысливают домашнее задание, при необходимости задают вопросы.

Познавательные

Осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме.

Коммуникативные

Понимать на слух ответы обучающихся, уметь формулировать собственное мнение и позицию.

Регулятивные

Умение слушать в соответствии с целевой установкой. Уточнение и дополнение высказыванийобучающихся

Оценить собственную деятельность на уроке; дать качественную оценку всего класса поможет проведенная на уроке рефлексия.