Урок-исследование "Путешествие капельки воды"

Разделы: Физика

Класс: 7


Тип урока: комбинированный.

Цели:

  1. целенаправленное обучение поисковой деятельности;
  2. актуализация личностного смысла учащихся к изучению темы;
  3. создание условий для самостоятельного подбора учащимися вопросов для изучения изменения молекулярного строения вещества в зависимости от его агрегатного состояния, и для развития навыков общения и совместной деятельности;
  4. создание ситуации успеха;
  5. психологического комфорта.

Задачи:

  • Образовательная: содействовать формированию научного мировоззрения учащихся на основе молекулярного строения веществ.
  • Развивающая: развитие навыков мыслительных операций, совершенствование умений формулировать личностно – значимые цели, способствовать развитию исследовательских и творческих навыков.
  • Воспитательная: совершенствование умений работать в группе, формировать способность к самоанализу и рефлексии, здоровому образу жизни.
  • Оборудование: компьютер, цифровой проектор, интерактивная доска, пластилин, картон, молоток, стеклянные сосуды различной формы, шприц, воздушный шарик, спиртовка, зеркальце, листочки толстянки, мокрая тряпка, молоток, выставка книг.

Подготовка к уроку: деление на разноуровневые группы, поиск дополнительной литературы.

Ход урока

I. Организационный момент

Создание психологического настроя на урок.

Учитель: Сегодня мы с вами отправимся в путешествие с капелькой воды, нас будет сопровождать яркое солнышко, морозный ветерок и интересные научные открытия. Счастливого пути. (На доске учитель вывешивает яркое улыбающееся солнышко.)

II. Самооценка

Заполните лист самооценки п.1, чтобы выяснить с какими знаниями вы пришли на урок. (Инструктаж по заполнению.)

III. Мотивация

В воде положено начало всего живого на Земле. Без воды не может жить даже самое маленькое насекомое, не может расти травка. Вода занимает 3\4 поверхности Земли. В организме человека 60% воды, в теле животных 50% воды. Живой организм постоянно расходует воду и нуждается в ее пополнении. В сутки человеку требуется 2 литра воды. А знаете ли вы свойства так необходимого для нас вещества?

Актуализация ранее усвоенных знаний

Ученики: Вода состоит из молекул, в составе которых - два атома водорода и один атом кислорода, молекулы постоянно и беспорядочно движутся, взаимодействуют, между молекулами есть промежутки, вода может находиться в различных агрегатных состояниях.

Учитель: А чем отличаются агрегатные состояния воды? (на интерактивной доске пустая таблица, ребята называют отличия и заполняют названия колонок)

Обсуждение цели урока, корректировка.

Цель: исследовать особенности молекулярного строения веществ в различных агрегатных состояниях на примере воды. (Вывешивается цель на плакате)

Учитель: Вспомним схему исследования, вы ее хорошо знаете: выяснить проблему, выдвинуть гипотезу, изучить теорию, провести эксперимент, на основе полученных фактов сделать вывод (учащиеся проговаривают, учитель открывает схему на ИД).

Учитель: Формулируем гипотезу, соответствующую цели урока:

Гипотеза: вода в различных агрегатных состояниях имеет одинаковые молекулы, отличающиеся расположением и движением (вывешивается на плакате).

В группах распределите роли:

  • Теоретики осуществляют поиск информации, формулируют выводы, готовят отчет. (Высокий уровень обученности. ВУО.)
  • Экспериментаторы проводят опыты, исследования. (СУО.)
  • Конструкторы готовят модель молекулярного строения вещества. (НУО.)

Инструктаж по технике безопасности: работа со спиртовкой, с кипятком, стеклянной посудой. Как оказать первую помощь? Аптечка и огнетушитель находятся в классе.

Инструкции по выполнению исследования.

Группа “Вода”

1. Опыт: помять в руках листок растения толстянка; отжать мокрую тряпку. Сделать вывод об агрегатном состоянии вещества.

2. Выяснить, какими свойствами обладает вода. На основе 1 опыта сделать вывод и провести другие исследования.

Использование компьютера (Кирилл и Мефодий. Уроки физики, 10 кл. МКТ урок № 8 "Модель капли воды"). Вода имеет собственную сферическую форму шара, но при определенных условиях, например – в невесомости, при нагревании на сковородке, в природе – дождевая капля.

Опыт: в вазелиновое масло пипеткой влить каплю окрашенной воды, она плавает внутри масла в форме шара. (“Строение веществ” стр. 64, Я.Перельман “Занимательная физика”, т. 1, стр. 81.)

Вопрос: Как вода изменяет объем при нагревании и охлаждении?

Опыт: Нагреть в колбе с водой поставленную в нее пробирку с окрашенной водой, пронаблюдать и сделать вывод.

3. Проанализировать, почему в основе строения пара лежит молекула воды, а вещества и их агрегатные состояния различные.

Опыт: пронаблюдать кипение воды и выделение пара на зеркале.

4. Оценить расстояние между молекулами в данном агрегатном состоянии вещества.

5. На основе работы с текстом стр. 78 учебника, изобразить расположение молекул воды из пластилина, принять диаметр молекулы воды 0,5 см.

6. На основе полученных данных, дополнительной литературы, сделать вывод о притяжении между молекулами воды. Н.М.Шахмаев. Физика 7 кл. Стр. 84.

Дополнительное задание: опустить сухой предмет в воду, вынув, обнаружим на нем капли воды. Объяснить.

Группа “ПАР”

1. Опыт: протереть часть стола мокрой тряпкой. Через несколько минут поверхность стола стала сухой. Что произошло? Где вода? Какое это состояние? Объяснить.

Вопрос: холодная вода испаряется медленнее, чем горячая. Почему?

2. Опыт: воздушный шар, перевязать нитью, надувая, наполнить воздухом часть шара, развязать, воздух заполнит весь предоставленный объем, нажимая на шар изменяем его форму и объем. Сделать вывод.

3. Проанализировать, почему в основе строения пара лежит молекула воды, а вещества и их агрегатные состояния различные?

Опыт: подышать на холодное зеркало. Видим капли воды, затем они высыхают. Сделать вывод о молекулярном строении водяного пара.

4. Оценить расстояние между молекулами в данном агрегатном состоянии вещества.

5. На основе работы с текстом стр. 78 учебника, изобразить расположение молекул водяного пара из пластилина, если размер молекулы воды 0,5 см.

6. На основе полученных данных сделать вывод о притяжении между молекулами.

Группа “ЛЕД”

1. Сравните лед со стеклом и сделайте вывод. По каким признакам будете сравнивать?

2. Исследуйте лед на прочность, измените его форму и объем. Сделайте вывод.

3. Проанализировать, почему в основе строения льда лежит молекула воды, а вещества и их агрегатные состояния различные?

Опыт: лед лежит на столе и тает, превращаясь в воду, если заморозить, опять будет лед. Почему стеклянная бутылка с водой, при температуре ниже 0о лопается?

4. Оценить расстояние между молекулами в данном агрегатном состоянии вещества. Работа с учебником и дополнительной литературой.

5. Изобразить расположение молекул льда из пластилина, если размер молекулы воды принять 0,5 см.

6. На основе полученных данных сделать вывод о притяжении между молекулами льда.

IV. Физминутка

Учитель: встали рабочими группами, отвечаем на вопросы:

1. Какими свойствами обладают молекулы?

Ответ:

– Молекулы мельчайшие частицы вещества. (Ребята сжались и присели.)

– Молекулы непрерывно и беспорядочно движутся. (Ребята меняются местами.)

– Молекулы взаимодействуют друг с другом. (Ребята толкаются.)

Учитель: Это основные положения МКТ.

2. Как расположены молекулы воды?

(Ребята отходят друг от друга).

– Как расположены молекулы пара? (Ребята еще дальше отходят друг от друга.)

– Как расположены молекулы льда? (Ребята подходят и берутся за руки.)

– Вас объединила дружба, общая работа, и строение вещества. Улыбнитесь друг другу и продолжим наше путешествие.

Отчет по исследовательской работе:

Учитель корректирует ответы учащихся, систематизирует полученные результаты исследования. Каждая группа оформляет итоги своего исследования, заполняя на доске таблицу синим цветом. (Синий цвет помогает при рассеянности, успокаивает нервную систему.)

V. Работа на компьютере

Просмотреть анимацию № 8 “Поведение молекул газов, жидкостей, твердых тел” из СД “Физика 7–11. Библиотека наглядных пособий”.

Вывод.

Учитель: Вернемся к гипотезе. Что вы получили? Верно ли наше предположение? Как собрать установку, чтобы проследить одновременно все три состояния вещества и проверить верность вашего утверждения, что вода, лед и пар состоят из одинаковых молекул, только находящихся на разных расстояниях?

Учащиеся: На спиртовке расплавить лед, нагреть воду до кипения и посмотреть, как пар осядет на зеркале над колбой.

Вопрос: где это вы встречаете в жизни?

Учащиеся: Круговорот воды в природе.

Учитель: Итак, проговорим еще раз вывод.

Учащиеся: агрегатные состояния вещества разные из-за различного расположения и движения молекул, этот факт объясняет различные свойства воды, льда, водяного пара, а состав молекулы не меняется.

Учитель: Вот какое это интересное и вместе с тем загадочное вещество – вода, но без которого мы не можем жить. А какую воду мы пьем? Результаты анализа воды из санэпидемстанции нам предоставил “Водоканал” (зачитывает справку).

– Послушаем интересную информацию, Иван отыскал ее в Интернете.

Ученик: Вода лечит лучше таблеток. Человек должен большую часть дня находиться в контакте с водой – умываться, пить, купаться. Клетки организма должны напитаться драгоценной влагой. В квартире необходимо установить увлажнитель или емкость с водой для “орошения” воздуха, подойдет и аквариум с рыбками. Не загорайте много, солнце выпаривает нашу влагу. В бане плесните ковш воды на каменку, чтобы воздух был насыщен водяным паром. Соблюдая все рекомендации, вы сохраните здоровье на долгие годы.

Индивидуальные задания.

На столе лежат карточки с заданиями:

Красные сложные задания, нужно думать, анализировать;

желтые – передать полученные знания;

белые – в случае необходимости вы можете обратиться за помощью к группе.

Оцените свой уровень знаний и выберите задание, на работу 3 мин. и ответы запишите на лист самооценки (несколько ответов заслушать).

Красные карточки

  1. Почему кастрюлю с кипятком нужно открывать осторожно?
  2. На школьной дискотеке тесно. Представьте, что каждого ученика заменили молекулой. Какое агрегатное состояние вещества вам это напоминает?
  3. Почему опасно для человека длительное переохлаждение?
  4. Объясните японскую пословицу “Форма жидкости зависит от сосуда, характер человека от его друзей”

Желтые карточки

  1. Одинаковы ли молекулы воды в горячем чае и в холодной газированной воде?
  2. Приведите примеры использования воды, пара и льда для здоровья человека?
  3. Высказать свое суждение о роли теоретических знаний полученных на уроке для здоровья человека.
  4. Почему чайник с водой не надо наливать полным?
  5. Одним из способов очищения и обеззараживания воды, поступающей в водопровод, является хлорирование. На каком явлении основано хлорирование питьевой воды?
  6. Приведите примеры природных явлений, где вода встречается в различных состояниях?

Белые карточки

  1. Когда человек может не опасаясь за свое здоровье побегать по воде?
  2. Приведите примеры разрушительной и созидательной силы воды?
  3. Как на уроке физкультуры на вашем теле появляется пот?
  4. Почему после купания высыхает наше тело?

Учитель: домашнее задание: 1 уровень обязателен для всех, а 2, 3 или 4 вы решите сами в соответствии с результатами урока. Задание запишите в дневник. (Задание на доске.)

Домашнее задание.

1 уровень – п. 30–31, повторить п. 25–29.

2 уровень – заполнить кроссворд в учебнике стр. 80.

3 уровень – творческий. Составить кроссворд, ребус, сочинить сказку о молекуле, написать сочинение о капельке воды путешествующей по нашему организму.

4 уровень – развивающий. Создать презентацию в Power Point.

Учитель: Рекомендуемая для чтения литература находится на выставке.

Самооценка.

Учащиеся анализируют свою деятельность, заполняют лист самооценки, подводят итог. Каждый учащийся выставляет себе оценку за урок и обосновывает свой выбор.

Рефлексия.

У вас на столе лучики от солнышка.

Красные – активно работал, все получилось, было легко и интересно.

Желтые – понял, усвоил, но нужно закрепить. Трудно, но интересно.

Белые – не все понял, не все усвоил. Трудно, скучно, не интересно.

Оцените свою работу и состояние на уроке, удовлетворены ли вы своей деятельностью. (учащиеся приклеивают лучики к солнышку). Солнышко получилось красное, с проблесками желтого, белых пятен на нем нет совсем, значит, урок прошел результативно. Мне тоже было очень приятно работать с такими интересующимися физикой ребятами.

До скорых встреч в мире знаний.

Лист самооценки

Вид деятельности Оценка
1. Оценка готовности к уроку:

5 – хочу знать, интересно.

4 – я готов к работе

3 – я не готов, не все понял на предыдущих уроках.

 
2. Выдвижение цели:

5 – активно участвовал в обсуждении, осознанно поставил цель

4 – участвовал в обсуждении, понял цель

3  только слушал

 
3. Выполнение исследовательской работы

5 – получил предполагаемый результат самостоятельно, доволен работой

4 – получил предполагаемый результат с помощью группы, учителя

3 – не все понял

 
4. Индивидуальная работа

5 – выполнил быстро

4 – пришлось подумать

3  – просил помощь группы, учителя

 
5. Итог  

Литература

  1. Громов. С.В. Физика, 7 кл. Учебник. М.: Просвещение. 2005 г.
  2. Перельман Я. Занимательная физика. Т.1. 1987 г.
  3. Строение веществ в курсе физики. М.: Просвещение.1984 г.
  4. Шахмаев Н.М. Физика, 7 кл. Учебник. М.: Просвещение. 1998 г.