Цели урока:
- Образовательная: обучить учащихся объяснять физические явления, оперировать новыми понятиями, исследовать плотность глины, используемой в керамических целях;
- Развивающая: развивать интерес к предмету, любознательность, сообразительность, расширять кругозор, развивать творческие способности, исследовательские умения и навыки, элементы научного мышления, способности анализировать, делать выводы;
- Воспитательная: формировать познавательный интерес, наблюдательность.
Оборудование для учителя: мультимедиа – проектор, компьютер.
Для учащихся: глина, весы учебные, линейка, различные формы, калькулятор.
План урока:
- Организационный момент
- Экскурсия в керамическую мастерскую.
- Техника изготовления глиняных изделий
- Экспериментальная работа в классе.
- Подведение итогов
Ход урока
1. Организационный момент.
Здравствуйте, ребята! Сегодня мы посетим керамическую мастерскую, посмотрим как создаются изделия из нашей глины и выясним какие физические процессы происходят при этом .Потом сделаем экспериментальную работу в классе. Приложение 1.
2. Экскурсия в керамической мастерской.
Девиз урока:
О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещения дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг…
А.С. Пушкин
Наш Амгинский улус- это один из 33 улусов нашей Республики Саха (Якутия).
Край наш родной- земля Амгинская, с прозрачными водами реки Амга, березовыми рощами , которые у нас называют чараны , красиво цветущими лилиями, земляничными полянами и бескрайними хлебными полями остается в сердце каждого на всю жизнь.
Болугур – второй по численности населения в улусе. Люди в основном занимаются земледелием: выращивают пшеницу, ячмень, овес. Места здесь красивые, много аласов, с богатыми рыбой озерами, леса с земляничными полянами.
В красивом местечке «Саhыл хайата» найдена крупная залежь ценного вида глины, которая является глиняной смесью, пригодной для изготовления любого вида керамики.
Глина содержит в себе все минеральные соли и микроэлементы, в которых мы нуждаемся, а именно: кремнезем, фосфат, железо, азот и др. Кроме этого глина содержит: серебро, магний, кальций, марганец, фосфор, цинк, алюминий, медь, кобальт, молибден.
Глина на протяжении всей истории человечества постоянно была в центре внимания людей. Они повсеместно используются как сырье для производства керамики, кирпича, цемента, в качестве наполнителя при изготовлении резины, бумаги, буровых растворов, для очистки масел, красок. По мнению А.П.Романова – народного мастера по керамическому искусству, в местности села Болугур, имеются различные виды глин, пригодных для производства художественной керамики.
Были изучены химический и минералогический составы, а также выявлены физико-технические свойства глинистого сырья, на основе которого были выявлены бело- и красножгущихся глины.
Бело- и красножгущиеся глины – с низким содержанием крупнозернистых включений мелкого и среднего размера, высокопластичные, связующие, низкотемпературного спекания , легкоплавкие , полукислые, с низким и средним содержанием красящих оксидов.
Можно считать, что Бологурская глина вполне пригодна для производства керамических изделий.
Частный предприниматель, житель нашего села, мастер Устинов Степан Прокопьевич создал свою керамическую мастерскую, в которой народный мастер занимается ручной лепкой разных видов бытовой утвари.
Посмотрите, какие красивые изделия изготовляет мастер? Как мастер изготовляет изделия из глины? Какие физические явления при этом мы встречаемся?
3. Техника изготовления глиняных изделий.
Рассказ мастера:
Для изготовления изделия глина должна лежать на открытом месте не менее 3 месяцев. Весной и летом ее обжигали солнечные лучи, обдували ветры, поливали дожди, замерзала, оттаивала. От этого она разрыхлялась, окислялась, и вымывались растворенные соли. Чем больше вылеживается глина, тем лучше ее качество.
Объяснение учителя:
С точки зрения физики, при обжигании происходит испарение влаги, при замерзании и оттаивании повышается прочность глины. Испарение воды происходит со свободной поверхности формируемого слоя в атмосферу.
Затем мастер в мешалке доводит глину до однородной мягкой, податливой массы. К смесям относятся системы, в которых молекулы одного компонента диффундируют в межмолекулярные поры другого компонента с образованием совершенно однородной смеси, имеющей во всех своих частях один и тот компонент. При получении хорошей массы обязательно встречаешься с процессами разрушения материала и капиллярными явлениями, на стадии подготовки исходной смеси, агрегации и смачивания на стадии введения связующего материала.
Рассказ мастера:
Начинается ответственный этап - формировка изделия. Берется болванка, стенку которой смазывают восковой мастикой и начинается формировка изделия. Т.к. работа делается вручную, нужно следить за толщиной стенок сосуда. Важную роль играет, сила трения при уплотнении во время формования.
Закончив лепку, я разглаживаю мокрой тряпкой изделие, заливаю для прочности соединения стыков между полосками шликером - глиной, разведенной до сметанообразного состояния. Тогда происходит смачивание на стадии введения связующего вещества.
Пористый гипс сразу же начинает всасывать из него влагу. После этого, пока изделие не высохла, надо наносить узоры.
Потом начинается ответственный этап – обжиг. Обжиг производят в муфельных печах. Во время обжига в глине происходят сложные процессы, сопровождается удалением влаги.
Объяснение учителя:
Тесная связь между твердыми веществами возможна только тогда, когда отдельным их молекулам или группам молекул сообщена подвижность, которая достигается нагревом смеси до более высокой температуры.
Площадь свободной поверхности жидкости, с которой происходит испарение, не остается неизменной. Далее, площадь свободной поверхности, с которой происходит испарение, продолжает уменьшаться. Когда структура сформирована, остаток влаги находится только в капиллярах, и площадь испарения не превышает площади, занимаемой капиллярами в общей площади поверхности формируемого слоя. Кроме того, интенсивность испарения связана с температурой, мастер доводит температуру в муфельных печах до 2000ºС.
Рассказ мастера:
Обвар – последняя стадия обработки глиняного изделия. Чтобы защитить от проникновения влаги и воздействия вредных веществ, нужно покрывать тончайшим слоем стекла – глазурью. Изделие приобретает нарядный вид.
Объяснение учителя:
При низкой температуре вязкость стекла так сильно увеличивается, что сообщает ему видимую неподвижность - твердость в механическом смысле. Стекло, таким образом, приобретает некоторые свойства истинных веществ, как, например, хрупкость. Но, в основном, стекло при низкой температуре остается веществом аморфноподобным.
Кроме того, стеклу не свойственны все те явления, которые характерны для перехода из твердого состояния в жидкое и обратно, - определенная температура плавления и резкие скачки величин вязкости и теплоемкости. Глазурь, нанесенная на керамическую основу, претерпевает в результате химических реакций ряд изменений в химическом составе и строении; наружный тонкий слой глазури при этом сохраняет строение стекла. В основном же глазурь представляет собой стекло, при относительно высокой температуре плавится, приобретает большую или меньшую подвижность, обусловленную вязкостью расплава.
Под действием силы тяжести в формируемом слое происходит оседание, находящихся во взвешенном состоянии. Скорость оседания зависит от нескольких факторов: толщины слоя, вязкости суспензии, размера, формы. Также под действием силы тяжести оседают более крупные и, следовательно, более тяжелые частицы обсыпки. Характер и скорость оседания их, кроме вышеперечисленных факторов, зависят от ориентации формируемого слоя относительно.
Таким трудным кропотливым трудом изготавливаются такие красивые керамические изделия.
4. Экспериментальная работа
А теперь я предлагаю всем стать исследователями и попытаться самим сделать небольшой эксперимент. У всех на столах лежат глины, перчатки. Вам следует найти плотность этой глины. Вот карта инструкция с направляющими указаниями. Запишите в тетради:
- Цель. Что мы хотим узнать? (Плотность глины)
- Оборудование. Какие нужны приборы? (Весы, линейка)
- Ход работы:
- форму плотно заполняйте глиняной смесью
- освобождайте от формы
- измерьте стороны кубика и вычислите объем по формуле: V = a3 или V = a · a · a
- измерьте с помощью весов массу полученного кубика.
- вычислите по формуле плотность глины:
- приведите единицу плотности в кг/м3
Итог. Оценка результатов. Насколько точны полученные данные? (или расчет погрешностей)
5. Подведение итогов
Как вы думаете, достигли ли мы цели? Что нового вы узнали?
На память о нашем уроке, эти фигурки оставьте себе. Можете использовать как сувениры или в лечебных целях. На этом наш урок заканчивается.
Спасибо вам за урок.