Урок-мастерская "Поля"
методическая разработка по физике (9 класс)

Мастерская «Поля. Единое поле»

Эта мастерская предназначена для старшеклассников, как обобщающий урок после изучения темы: «Магнитное поле тока», когда темы о гравитационном и электростатическом полях уже изучены в 10 классе по отдельности. Может проводиться как обобщающий урок в 9 классе.

Мастерская рассчитана на сдвоенный урок.

Организация

Ученики делятся на 4-5 групп и рассаживаются по группам.

I) Для них проводятся 4 демонстрации:

1. Падение предмета с небольшой высоты.
2. Отклонение стрелки электроскопа, когда к нему подносится заряженная эбонитовая палочка.
3. Движение тела по горизонтальной поверхности, после того как его толкнуть.
4. Притяжение к телу металлических предметов.

После демонстраций ученикам объявляется индивидуальное задание «Выделить из 4 опытов 1, который отличается от других способом взаимодействия»

II) Ученики в группах обсуждают получившиеся результаты деления. В группе ученикам необходимо прийти к какому-то единому критерию деления. Это задание им сообщается.

После обсуждения группы озвучивают свои мысли по вопросу выделения из группы опытов одного. И продолжают фразу: «Способ взаимодействия на расстоянии – это взаимодействие с помощью …». Продолжением должно прозвучать слово поля. Карточка (как подсказка к обсуждению) с этой фразой кладется на стол где-то к концу обсуждения перевернутой. Если ученики её сразу не прочтут и не включат в обсуждение, то учитель должен им предложить продолжить фразу, написанную на карточке.

III) Ученикам предлагается набор демонстраций с заданием разбить всё множество опытов на 3 группы, по виду полей, с помощью которых в опытах возникло взаимодействие и назвать их.

Результат:

Гравитационное : - Падение предмета с высоты

• Сообщение факта об отклонении луча света вблизи тел большой массы (планет)
• Напоминание о строении солнечной системы на плакате, демонстрирующем взаимодействие планет.

Электрическое:  - Взаимодействие султанчиков заряженных от электрофорной машины (одноименно, разноименно)

• Вращение линейки на острие, если к ней поднести заряженную эбонитовую палочку
• Притяжение легких предметов к заряженной палочке
• Действие электростатического маятника.
• Заряжение электроскопа зарядом противоположным заряду палочки, не касаясь его палочкой.

Магнитное : - Взаимодействие двух магнитов.

• Расположение металлических опилок вблизи магнита
• Движение предмета по столу, если снизу двигать магнит.
• Поднесение магнита к электроскопу (нет взаимодействия!)
• Демонстрация действия компаса, магнитной стрелки на острие.

Ответ дается учениками один от группы.

4. Учитель говорит о том, что если есть поле, то должен быть и источник поля. В группах дается индивидуальное задание: нарисовать изображение источника каждого поля. Группам раздаются листы, на которых они будут рисовать, карандаши и фломастеры. Результат после выполнения вывешивается на доске для каждого поля отдельно, так чтобы была возможность их всем рассмотреть. Все встают и знакомятся с результатами всех групп.

(Скорее всего, в работах будет допущена одна ошибка: в виде источника магнитного поля нарисуют магнит)

 Учитель сообщает ученикам о том, что в работах есть ошибка и в помощь для её исправления демонстрируется опыт Эрстеда. После демонстрации задание немного меняется: Надо нарисовать изображение (символ) источника и использованием необходимых физических величин одно от группы.

Результат должен быть примерно таким:

       m                        q,m.                              q, m               v

Новые рисунки тоже вывешиваются под первыми.

5. глядя на вывешенные рисунки группы, спрашиваются о том, возникают ли у них какие-нибудь вопросы.
   Может возникнуть вопрос: Что гравитационное поле есть всегда?
   Есть ли электрическое поле, когда есть магнитное?
   Группы сами пытаются ответить на эти вопросы. (ответ ДА)
6. Далее в  группах дается индивидуальное задание дать определение поля с указанием его свойств, начиная фразу со слов: «Поле-это…»
   После обсуждения каждый ученик в группе читает, что у него получилось. Перед этим им в помощь еще раз демонстрируется работа электростатического маятника. (Поле совершает работу, – значит, оно обладает энергией).
7. После этого ученикам предлагается ознакомиться с определениями о поле, веществе, материи, которые существуют в науке, написанные на карточках. Дается задание ознакомиться с ними и выложить их в историческом порядке возникновения их в науке. Результат озвучивается для всего класса.   См. Приложение 1
8. Далее ученикам предлагается лист, на котором написаны фамилии и годы жизни ученых, которым принадлежат эти высказывания, и предлагается откорректировать получившуюся историческую цепочку формирования представления в науке представления о поле. .   См. Приложение 2
9. Рефлексия.

Читается утверждение:

«От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике, таков диалектический путь познания истины…»

И ученикам предлагается вопрос для рефлексии:

Можешь ли ты найти подтверждение или опровержение этому утверждению, просмотрев свой путь познания истины?

Ценность такого урока в обобщении отдельно изученных тем и в том, что ученики сами делают открытия, на которые их наводит учитель. Ученики учатся добывать знания из увиденного, осмысливать результаты, делать выводы.

Этот урок можно включить и изучение темы «Методы научного познания мира и физическая картина мира» в конце 11 класса, это будет один из способов чтобы ученики представили себе единую картину мира.

Приложение 1

1. «Среда или пространство, окружающее магнит играет столь же существенную роль, как и сам магнит, будучи частью настоящей и полной магнитной системой»
2. «Пространство- это пассивное вместилище тел и электрических зарядов»
3. “Поле-это самостоятельный физический объект, передача возмущения в котором происходит от точки к точке с конечной скоростью».
4. «Магнитные жидкости не свободны или не могут течь, как им электрические аналоги, и не связаны с отдельными молекулами»
5. «Обыкновенная материя по отношению к электрической жидкости является как бы своеобразной губкой. Существует особая электрическая субстанция – электрический огонь, который является распространённым элементом, и тела до процесса электризации имеют равные количества этого элемента»
6. «Тело движется не под действием других тел, а под действием пространства, именно оно указывает ему как двигаться. Гравитационное поле присуще всем частицам, теория относительности показывает, что источником тяготения может быть любая форма энергии, а не только масса»
7. «Взаимодействие между телами осуществляется через поле. Поле – совокупность квантов. Фотон – квант электромагнитного поля. Каждый тип взаимодействия имеет своего переносчика»

Приложение 2

1. Майкл Фарадей (1791-1867) – английский физик
2. Исаак Ньютон (1643-1727) – английский математик, механик, астроном, физик
3. Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) - английский физик
4. Шарль Огюстен Кулон (1736-1806) – французский инженер и физик
5. Бенджамин Франклин (1706-1790) – американский просветитель, государственный деятель, ученый, один из авторов Декларации независимости США и Конституции.
6. Альберт Эйнштейн (1879-1955)
7. Ричард Феликс Фейнман (1918-1988) американский физик-теоретик

Гришина Наталья Александровна.