Модель урока "Свойства кристаллических и аморфных тел"

Разделы: Физика


Форма: Презентация с элементами тестирования и работой с конструктором инфограмм, веб-камерой.

Учебный предмет, класс: Физика, 1 курс.

Название темы или раздела учебного курса: Раздел II Молекулярная физика и термодинамика.

IT-ресурсы, с помощью которых создан дидактический материал: Adobe Photoshop CS5, Adobe Illustation CS5, Sony Vegas 10.0, Power Point 2010, Конструктор инфограмм (авторская разработка).

Цели, задачи дидактического материала:

  • Образовательная: Создание ситуаций, позволяющих использовать в процессе игры, знания, полученные в процессе изучения тем раздела «Молекулярная физика и термодинамика»
  • Воспитательная: Стремиться воспитать чувство коллективизма, взаимопомощи,через работу в группах малого состава.
  • Развивающая: Создание условий для развития интеллекта, кругозора. Создание условий для формирования умений выделять главные логические составляющие заданий; развития внимательности и наблюдательности. Создать условия для творческой деятельности.

Содержание дидактического материала

Имитационная модель игры

В редакцию альманаха «Мир вокруг нас» поступила заявка на создание выпуска альманаха «Мир твердых тел», посвященного строению, свойствам кристаллических и аморфных тел и их практическому использованию. Проводится подготовительная работа по отбору материала для выпуска. Учитывается, что в политике редакции знакомить читателей, как с научным обзором темы, так и с применением объектов для создания произведений искусства, с целью эстетического воспитания населения.

Одновременно с отбором материала проводится конкурс между отделами на получение дополнительной стимулирующей оплаты. Команда, набравшая максимальное количество конкурсных баллов получает дополнительные баллы к зарплате.

Для экспресс диагностики эмоциональных состояний перед игрой применяем метод эмоционально-цветовой аналогии. Суть метода в оценке участниками игры своих состояний при помощи цвета. При его применении можно выявить, безусловно, не все оттенки чувств человека, а преобладающее настроение.
Участникам игры предлагается описать настроение через его соотношение с одним из цветов: красным, оранжевым, желтым, зеленым, синим, фиолетовым, черным. Ведущий должен знать, что выбор цвета соответствует:

Красный Активное, восторженное настроение.
Оранжевый Радостное, теплое.
Желтый Светлое, приятное.
Зеленый Спокойное, ровное.
Синий Грустное, печальное.
Фиолетовый Тревожное, тоскливое.
Черный Состояние крайней неудовлетворенности

Вступительное слово модератора игры

Мы живем среди кристаллов, ходим по ним и широко используем их в нашей повседневной жизни. Земная кора на 95 % состоит из кристаллов. Мы добываем кристаллы из земных недр, исследуем в лаборатории, обрабатываем на фабриках, создаем изделия из кристаллических материалов. Лед и снег, глина и песок, мрамор и гранит, сапфир и бриллиант, соль и сахар, и сотни других веществ — все это кристаллы. И даже в живом организме они существуют. На их основе образовались молекулы, давшие начало жизни на планете. Впервые люди увидели кристаллы в минералах и возможно первым, поразившим их — был кристалл льда, родившийся из воды. Давайте заслушаем представителей отдела «Теоретических обзоров». Они ознакомят нас с основными представителями семейства твердых тел.

Выступления с презентациями представителей отдела «Теоретических обзоров»

  1. Кристаллы и их свойства. (презентация). Видеофрагменты — анизотропия, магнитострикция, пьезоэффект.
  2. Жидкие кристаллы. (презентация)
  3. Аморфные тела. (презентация)

Дополнение представителей отдела «Информационных источников»

Информация «Флюоресцирующие кристаллы». фотографии

Модератор: Давайте проверим насколько запомнилась нам прослушанная информация. Работаем по таблицам сводящим воедино свойства и особенности различных представителей твердых тел.

Составление инфограммы по свойствам твердых тел. (работа с конструктором инфограмм- авторская разработка)

В заключение – ответы на вопросы – сопоставить вопросы и ответы.

Отделы могут сами выбирать: работа над таблицами будет вестись с помощью глоссария или без использования. За работу без привлечения информации из глоссария можно получить дополнительные 3 балла. Задания см. Приложение 2.

Модератор: Давайте заслушаем наших корреспондентов, побывавших в пещере с огромными кристаллами.

Презентация «Пещера с огромными кристаллами»

Модератор: Кристаллы можно выращивать и в домашних условиях. Многие представители отделов проводили подобные эксперименты дома, т. к. это длительный процесс. С результатами вас ознакомят представители отдела «Эксперименты — людям»

Проектная деятельность.Ознакомление с методами выращивания кристаллов. Создание мини- моря с кораллами- эксперимент по выращиванию кристаллов-усов. Работа с веб-камерой. Рассчет скорости прироста граней кристаллов.

Конкурс «Загадки о минералах» (презентация)

Тот камень чудесный с Урала
Нежным цветом зелёным манит.
Я только сегодня узнала,
Что камень зовут (малахит).

В моей земле богатства скрыты,
Она и золото хранит,
И рядом с медью – малахиты,
Железо, мрамор и (гранит).

Найдём в неё много по приметам
Цветных камней, не только руд.
Рубин сияет красным цветом,
Зелёным цветом – (изумруд).

Я был когда-то смолою
Из трещин стволов вытекал.
Искрился на солнце порою
И липкой слезой застывал (янтарь).

В таёжных, диких лесах,
В Сибири, в Якутии дальней
Найдены россыпи драгоценных камней.
По твёрдости нет им равных (алмазы).

Для лёгкости в сплавы даётся,
Мощь самолёта создал,
Тягуч и пластичен, отлично куётся
Серебряный этот металл (алюминий).

Модератор. Мы привыкли к тому, что деформации применяют и учитывают в производственных процессах. Демонстрация анимационных объектов.

Составление инфограммы по деформационным свойствам.

Давайте познакомимся с созданием произведений искусства благодаря деформациям.

Презентация «Проволочные скульптуры»Shi Jindian.

«Я не люблю твердые и тяжелые материалы вроде бронзы, камня или глины. Мне нравятся вещи хрупкие и утонченные», – рассказывает скульптор. Потратив годы на поиски материала, который был бы «новым и полностью нетрадиционным», в конце концов автор остановился на стальной проволоке. Путем проб и ошибок Shi Jindian научился «вывязывать» из проволоки трехмерные скульптуры, используя для этого инструменты собственного изобретения. При этом автор не создает произведение с пустого места, а вначале оплетает требуемый объект, а затем разрушает и извлекает основу, оставляя лишь ажурный проволочный каркас.

Модератор: Представителям отделов было предложено участие в конкурсе: создание памятника твердому телу. Сейчас проведем презентацию памятников. Необходимо обосновать критерии создания своей модели, какие свойства твердых тел нашли свое отражение. Предложить рекомендации по размещению памятника.

Презентации памятников

2 мин. на выступление.

Модератор: Мы познакомились со свойствами твердых тел и способностью подвергаться деформациям. Теперь давайте рассмотрим, как эти способности тел нашли свое использование при создании произведений искусства.

Мини экскурсия «Сокровища алмазного фонда России». (видеофрагмент)

Конкурс для команд: На каждую букву алфавита указать название минерала. Количество баллов равно количеству правильных названий — время 2 минуты.

Модератор. Давайте уделим в нашем альманахе аморфным телам- а главное их типичному представителю- стеклу.

Работа стеклодува изготовление вазы муранского стекла (Видеофрагмент.)

Информация наших корреспондентов о выставках работ по современному стеклу. Работа в группах с мини-презентациями. Составление инфограммы – «Альбом впечатлений».

Столы Лины Ярославской.

Даже самый красивый стол из дерева сложно назвать произведением искусства, хотя порой и такое случается. Однако, некоторые дизайнеры знают, как превратить свою идею в чудо. Лиана Ярославская, наша соотечественница, знает!Лиана родилась в Ленинграде, жила в Израиле и Нью-Йорке, а в данное время творит во французской столице. Она создала коллекцию журнальных столиков, каждый из которых является единственным в своем роде. После того, как мы увидим фотографии, становится понятно, почему другого такого не создать и не найти. Каждый стол выполнен из стекла и напоминает куб на подставке. Внутри же куба – маленькие и большие пузырьки, которые выдули из стекла. Даже днем, при солнечном свете это все кажется неимоверно красивым, но что же происходит ночью? Шарики освещаются лунным и звездным светом и становятся так похожими на капельки дождя.

*Лампочки Ильича* как произведения искусства. Стеклянные скульптуры Дилана Кехде Роэлофса (Dylan Kehde Roelofs)

Если кто-то сомневается, что самая обычная "лампочка Ильича" может быть произведением искусства, ему стоит обратить внимание на то, что творит заморский "выдуватель" ламп со странным именем Дилан Кехде Роэлофс (Dylan Kehde Roelofs). А вот, собственно, и то, чем знаменит этот скульптор.

Каждый из продуктов, который выходит из рук этого мастера, – уникален. Других таких лампочек не было и нет в природе. Сплетения стандартных, казалось бы, трафаретов приводит к тому, что знакомые нам с детства "лампочки Ильича" превращаются в фигурки, в которых можно увидеть насекомых, животных, рыб, а то и пародию на человека.

Стеклянная микробиология от Люка Джеррема

Из школьного курса биологии все мы помним, что вирусы относительно быстро воспроизводят сами себя. Но для стеклодувов, работающих вместе с британским скульптором Люком Джерремом (Luke Jerram), процесс воссоздания бактерий стал совсем не таким легким, как это могло показаться вначале, ведь им пришлось выдувать увеличенные в тысячи раз модели вредителей из стекла.

Идея создания подобных скульптур пришла художнику после многих часов, проведенных у микроскопа в наблюдениях за миром микроорганизмом. Люк обратил внимание на то, что в природе вирусы выглядят не совсем так, как их изображают в средствах массовой информации. И дело прежде всего в цвете, ведь вирусы часто искусственно окрашивают в научных целях. Люку не давал покоя вопрос: как много людей на самом деле верят в то, что в природе вирусы яркие и разноцветные? И как влияет на наше восприятие этих микроорганизмов факт их раскраски и выбор цветов для этих целей? Пытаясь ответить на эти вопросы, художник создал серию прозрачных трехмерных скульптур.

Женственность и изящество в стеклянных работах Кари Расселл-Пул

Выбирать лучшую из работ Кари Рассел-Пул (Kari Russell-Pool) – почти то же самое, что пытаться выбрать кусочек торта в одной из лучших кондитерских. То есть практически невозможно, ведь все они прекрасны и привлекательны по-своему.Кари работает со стеклом в своей собственной уникальной технике, создавая предметы, полные женственности, изящества и легкости. Среди произведений искусства Кари потрясающей красоты вазы, кубки, заварные чайники, цветочные композиции…

«Illuminarium»: стекло и свет в творчестве Тима Тэйта

Каждая работа Тима Тэйта (Tim Tate) – это маленькое сокровище, заключенное в хрупкий стеклянный сосуд. Внутри хрупкой стеклянной оболочки может находиться что угодно – к примеру, маленькая изящная скульптура или дисплей с видеороликом. Но настоящим чудом кажется новая серия работ автора, где каждое произведение наполнено светом и волшебством.

Эта серия стеклянных работ получила название «Illuminarium», и когда речь заходит о том, что она наполнена светом, то это следует понимать буквально. Помещая внутрь каждого сосуда затейливые формы из цветного стекла, Тим Тэйт использует светодиоды для подсветки своих композиций. Красные, зеленые, желтые стеклышки, переливаясь и играя, на самом деле создают атмосферу чуда и сказки.

Стеклянные механизмы Энди Пайко

Энди Пайко (Andy Paiko) – немного художник, немного инженер. Его работы находятся на границе между наукой и искусством, между функциональностью и красотой. Он собирает вручную механизмы, и все они – от прялки до сейсмографа – на самом деле работают. Ничего удивительного? Но ведь они практически полностью сделаны из стекла!

Модератор. Свойства твердых тел вдохновляли художников. (демонстрация картин) Кристаллам и кристаллографии отдали надлежащую дань и художники, и литераторы. Так, центром композиции своей знаменитой гравюры "Меланхолия" один из гениев Возрождения Альбрехт Дюрер сделал кристаллический многогранник; будущий нобелевский лауреат по литературе поэт Иосиф Бродский некоторое время служил лаборантом в кристаллографической лаборатории Санкт-Петербургского (тогдашнего Ленинградского) университета (впрочем, следов его деятельности в этой науке не сохранилось). Своеобразнейший художник нашего столетия Морис Эшер широко использовал в своих работах принципы кристаллографической симметрии;наиболее известные работы Мориса Эшера — его графические симметричные объекты, вдохновляют современных специалистов компьютерной графики на создание объемных моделей. Число же упоминаний о кристаллах в литературных произведениях перечислить невозможно. Таким образом, кристаллографии принадлежит почётная роль связующего звена между самыми разными сторонами духовного мира человека. Наверное, наиболее глубоко и синтетично выразил это обстоятельство Н.А. Морозов, крупный учёный, поэт, многолетний узник Шлиссельбургской крепости, в стихотворении, посвящённом Е.С. Фёдорову:

В недрах стеклянных фиалов
Словно волшебный скульптóр
Светлые грани кристаллов
Лепит бесцветный раствор.

В нас из мечтаний неясных,
Мыслей, томлений и дум
Грёзы творений прекрасных
Вечно ваяет наш ум.

Родствен семье минералов
Мир бестелесных идей.
Грёзы, как грани кристаллов,
Вкраплены в души людей.

Задание группам

По знаменитой гравюре "Меланхолия" одного из гениев Возрождения Альбрехта Дюрера перечислить отраженные свойства твердых тел.

Выходной тест

см. Приложение 2

Задание на дом:

1 уровень сложности: Написать вступительную статью для альманаха (мини-сочинение). Возможные варианты тем: «Твердые тела в нашей жизни», «Мир без твердых тел?»

2 уровень сложности: Создать структурную схему по теме «Твердые тела и их свойства»

Практическое задание

создание материала с заранее заданными свойствами. Мыло своими руками с заранее заданными свойствами.

Рефлексия: создать сиквейн по теме урока и отправить SMS одному из товарищей по группе.

Примечания: В основной презентации каждая фотография является гиперссылкой.

Приложение 3.