Урок-лекция "Гений, опередивший свое время"

Разделы: Физика

“Наука захватывает нас тогда, когда, заинтересовавшись жизнью
великих исследователей, мы начинаем следить за историей их открытий”.
Дж. К. Максвелл

Тип урока: урок усвоения новых знаний и повторения уже имеющихся.

Вид урока: Информационная видео лекция с элементами повторения и обобщения ранее изученного материала. (90 мин)

Метод урока: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, рефлексивный

Цели урока:

  • формирование интереса и познавательной мотивации при обучении физики;
  • развивать умение делать выводы и обобщения, убеждённость в возможности использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации;
  • воспитывать умение открывать духовный мир великих ученых, такие их человеческие качества, как целеустремленность, работоспособность, преданность науке.

Методы обучения: словесный, наглядный, практический, проблемно–поисковый, самостоятельная работа.

Оборудование: гальванометр, катушка, постоянные магниты, большой стакан с водой, чайная ложка, иголка, батарейка, компьютер, мультимедийный проектор, видеоролики, фильм “Властелин мира”, презентация по теме занятия, раздаточный материал (контрольные карты, тесты).

Межпредметные связи:  Электротехника, ПМ.01 Эксплуатация и техобслуживание с/х машин и оборудование, Экология.

ПЛАН УРОКА

  1. Организационный момент – 1 мин.
  2. Вступительное слово учителя (Заинтересовать детей, привлечь их внимание к уроку, сообщить тему и задачи урока) - 2 мин
  3. Информационная видеолекция с использованием фрагментов фильма “Властелин мира” и презентации о Н.Тесле – 12 мин.
  4. Выполнение коллективно письменных заданий повторительного и обобщающего характера, с одновременным формированием знаний в области открытий ученого – 20 мин.
  5. Проверка выполнения ранее изученного материала. (Тесты) – 10 мин.
  6. Вторая часть лекции с наиболее интересными изобретениями Н.Теслы. – 20 мин.
  7. Проверка выполнения нового изученного материала – 15 мин
  8. Подведение итогов урока.– 8 мин.
  9. Информации учащимся о домашнем задании и его выполнении – 2 мин.

ХОД УРОКА

I. Организация учебного процесса (1мин.)

Проверка присутствующих, подготовка рабочего места.

II. Вступительное слово учителя.

Ребята, тема нашего урока немного не обычна. По названию вы уже догадались, что речь пойдет о жизни и деятельности ученого, имя которого вам пока неизвестно. Всю жизнь его сопровождали различные слухи и легенды, которые остались загадкой до нашего времени. Ученого с мировым именем одни называли гением, “властелином мира”, а другие мистификатором и магом. Друживший с ним знаменитый писатель Марк Твен называл его "повелителем молний", а великий Резерфорд нарёк "вдохновенным пророком электричества". Многие его открытия настолько опередили свое время, что мы в состоянии оценить их лишь теперь, а некоторые еще ждут своего часа. За свою жизнь этому ученому-изобретателю удалось придумать около 1 тыс. изобретений и открытий, получить более 800 патентов на изобретения в разных областях физики

Учитель: Прежде, чем узнать имя этого ученого, запишите в тетрадь тему урока и эпиграф. Презентация (Слайд № 1)

Сегодня на уроке нам предстоит выполнить следующие задачи (Слайд № 1)

- познакомиться с личностью выдающегося ученого, его открытиями и изобретениями;

- повторить и обобщить свои знания, в области физики и электротехники;

- установить межпредметную связь между учебными дисциплинами.

III. Информационная видеолекция “Человек, опередивший время” с использованием фрагментов фильма “Никола Тесла. Властелин мира” и презентации – 14 мин.

Итак, начнем. Предлагаю вашему вниманию фрагмент фильма “Властелин мира” (первый фрагмент фильма до слов “Имя его ....” 1 мин 15 с. Фильм лучше записать заранее)

http://video.yandex.ru/#search?text=%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0%20%D1%82%D0%B5%D1%81%D0%BB%D0%B0%20%D0%B2%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BD%20%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0&where=all&filmId=Ify0ue3CUXI

Вопросы: Кто же он этот великий незнакомец? И почему его называли и называют “Властелином мира”, “Богом электричества”, “Повелителем молний”? (Слайд № 2)

Кто мне скажет, в каких единицах измеряется магнитная индукция (Слайд № 3)

Говорят, гениев на Землю посылают Небеса. Каждого — с какой-то своей, специальной сверхзадачей. Но этого человека Господь прислал, наверное, слишком рано. Про себя он говорил “Я не тружусь более для настоящего, я тружусь для будущего”. Две основные идеи вели по жизни Н.Теслу - получение дешевой электроэнергии и передачу её на любое расстояние без проводов. (Слайд № 4)

Посмотрим следующий фрагмент фильма с его открытиями и изобретениями (3мин 57с)

Первое знакомство состоялось. Так как у нас урок – лекция, то в тетрадях к концу урока должен быть записан конспект.

Познакомимся с биографией ученого. (Слайды №5-8) –основные моменты биографии записываются в тетрадь.

Запишите в тетради заголовок таблицы Изобретения и открытия Н. Теслы. (Шаблон таблицы нарисован заранее) (Слайд № 9)

Не смотря на повсеместное распространение постоянного тока, мысль о переменном токе не покидала Теслу во все годы учения в высшей технической школе и после. В феврале 1882 года в Будапеште Тесла открывает явление вращающегося магнитного поля. (Слайд № 10)

IV. Выполнение коллективно письменных заданий повторительно и обобщающего характера, с одновременным формированием знаний в области открытий и изобретений ученого.

Давайте вспомним и повторим материал, касающийся тем “Магнитное поле. Электромагнитная индукция” в этом нам поможет презентация.

Приложение 1 (Презентация “Магнитное поле”). При просмотре слайдов, необходимо выполнить задания в рабочих листах.

После просмотра первого видеоролика отвечают на вопрос: Кто из ученых, впервые наблюдал это явление и что было доказано данным опытом? Далее отвечают на вопросы каждого слайда.

Слайды № 3-13 Приложение 1 - отвечают на вопросы на слайдах и делают соответствующие записи в рабочие листы.

Демонстрация опыта.

2 ученика предлагают нам посмотреть несколько необычный способ проведения опыта Эрстеда

Приборы для опыта: большой стакан, полный воды, чайная ложка, иголка и магнит.

Ход эксперимента. (Один учащийся комментирует, другой демонстрирует опыт).

Натираем иголку магнитом, смазываем жиром и опускаем в стакан, получился плавучий компас, один конец иголки должен указывать на север. Затем положим на края стакана чайную ложку, прямо над намагниченной иглой. Замкнем выходы обычной батарейки на ложку, с разных концов по ней потечет электрический ток, и игла выйдет из  положения равновесия. Она вернется обратно в это положение, как только мы   отключим батарейку.

- Продолжение лекции. Презентация.

Учитель: Слайд № 11-12 – дальнейший путь ученого

Слайд № 13 – изобретение электрической дуговой лампы.

Слайд № 14- получение патента на передачу энергии по трем проводникам, соединенным в “звезду”.

Вспомним материал по электротехнике за 1 курс, в этом нам поможет презентация, подготовленная учащимся (Продолжают заполнять контрольные карты.)

Приложение 2 (Презентация “Соединение проводников в “звезду” и “треугольник””)

- Продолжение лекции. Презентация.

Работа по слайдам - Слайды № 15 – 22 - дальнейший путь ученого

Многофазная система Теслы по существу решила задачу генерирования, передачи и использования э/э на нашей планете. Сам Тесла считал двухфазный ток наиболее экономичным, поэтому в электроустановках Ниагарской ГЭС применялся именно двухфазный электроток. Однако распространение получил все же трехфазный ток.

А теперь поговорим о вашей профессии. Через год вы станете ,молодыми специалистами и многие из вас, сядут за штурвал машин. Скажите, какое устройство можно назвать сердцем автомобиля. (Двигатель).

Вспомним материал спецпредмета “Эксплуатация и техобслуживание с/х машин и оборудование”

Вопрос: При помощи, каких двигателей тракторы и машины приводятся в движение? Чем эти двигатели отличаются друг от друга.

Предполагаемые ответы учащихся: (Дизельных и карбюраторных. Дизельные работают на дизельном топливе, карбюраторные работают на бензине с разным октановым числом. В карбюраторном двигателе происходит смесеобразование воздуха и топлива, и смесь воспламеняется при помощи искры между электродом и свечей. В дизельном двигателе воспламенение горючей смеси происходит в цилиндре за счёт повышения давления).

Вопрос: А теперь скажите, будет ли двигаться автомобиль без генератора? И для чего служит автомобильный генератор?

Предполагаемые ответы учащихся: (Автомобиль будет двигаться пока не разрядится аккумуляторная батарея. Для зарядки аккумулятора и поддержания рабочего напряжения в бортовой сети и служит генератор)

Посмотрим презентацию “Устройство и принцип работы автомобильного генератора”, подготовленную учащимся группы. Приложение 3

VI. Проверка выполнения ранее изученного материала. (Тесты на 2 варианта) - 10 мин Приложение 4

VII. Вторая часть лекции с наиболее интересными изобретениями Н. Теслы. Презентация.

Учитель: Слайд № 23-24 – Открытие токов высокой частоты.

Шаг за шагом исследовал Тесла действие переменного электрического тока на человека. Опыты он проводил на самом себе. В ходе исследований токов высокой частоты Тесла уделял внимание и вопросам безопасности. Многие правила, впервые разработанные Теслой, вошли в современные основы техники безопасности при работе с ТВЧ. Он обнаружил, что при частоте тока свыше 700 Гц электрический ток протекает по поверхности тела, не нанося вреда тканям организма. Электротехнические аппараты, разработанные Теслой для медицинских исследований, получили широкое распространение во всем мире.

Слайд № 25 - патент на первую магнитоиндукционную лампу.

Слайды № 26, 27 - Вопрос: Скажите, какие лампы используются в нашем кабинете?

Предполагаемый ответ учащихся: (энергосберегающие)

А вы знаете, что эти лампы повсеместно начали использовать всего 7-10 лет назад, а изобретены они были ещё в 19 веке, опять же нашим гением Николой Теслой.

Слайд № 28 - Из фильма мы уже знаем, что первыми изобретателями радио были не А.С. Попов и Маркони, так как их открытия датируются 1895 годом - это на 4 года позже Н Теслы.

Слайды № 29 - 32 - В далеком 1892 году, Николе на научной конференции в Лондоне удалось провести ток по одному проводу, то есть по незамкнутой цепи!

Слайд №33 - На одной из лекций Тесла установил трансформатор небольшого размера, который работал на переменном токе высокой частотности, высокого напряжения и низкой силой тока.

Слайд № 34 - Удивительный случай произошел с Теслой на Всемирной выставке в городе Чикаго в 1893 году, когда он пропустил через свое тело ток соизмеримый с ударом молнии (напряжение в 2 млн. вольт). После этого случая Эдисон сказал, что после такого разряда “этот сумасшедший серб” должен был исчезнуть с лица Земли. Но Тесла воспринял, это высказывание с юмором, а в руках у него горела, электрическая лампочка Эдисона. Еще тогда Тесла знал, что может убить сила тока, а не напряжение. Тесла в своей лаборатории смог создать энергетические шары размером с футбольный мяч. Тогда это казалось магией, мистикой и колдовством. Для современной науки остается загадкой, как ученый того времени мог знать столько о шаровых молниях и о синтезе холодной плазмы.

Слайд № 35 - У Теслы в гостях бывал известный писатель Жюль Верн, который настолько был впечатлен изобретениями ученого, что написал книгу о капитане Немо. (Одна из версий). Тесла стал прототипом инженера Гарина, Алексея Толстого.

Вопрос: Ребята кто-нибудь из вас читал эти книги? (Если таких нет, кратко рассказываю)

Слайд № 36 - Давайте посмотрим еще одно интересное изобретение Н. Теслы. В компьютерные игры вы начали играть самое много лет 10 назад, а оружие для этих игр было создано более 100 лет назад.

Слайд № 37 - В 1898 году в парке прошла презентация нового изобретения Теслы. Посреди парка имелся пруд, в котором плавал небольшой кораблик. Зрители были в шоке — судно двигалось, следуя приказам ученого. После испытаний чудо - корабля Тесла зарегистрировал патент номер 613809 на устройство дистанционного управления, использующее радиосигналы.

В 1917 г. Н. Тесла доказывал: “Существует возможность определить местонахождение корабля или подводной лодки с помощью электромагнитных волн”. Никто не принял всерьез его идею. Лишь 15 лет спустя в СССР и Англии начали создаваться первые радиолокаторы.

Слайды № 38 -39 - А теперь послушаем очередную интересную историю. В 1931 г. Тесла продемонстрировал публике загадочный автомобиль. При поддержке компаний GeneralElectric, из лимузина он извлек бензиновый двигатель. В местном радиомагазине купил 12 электронных ламп, немного проводов, горстку резисторов, и собрал, все это хозяйство в коробочку размером 60x30x15 из которой торчали два стержня. Укрепив, коробочку сзади за сиденьем водителя он выдвинул стержни и возвестил "Теперь у нас есть энергия". После этого он ездил на машине неделю, гоняя ее на скорости до 150 км/ч. Поскольку на машине стоял, электродвигатель и не имелось никаких батарей, справедливо возникает вопрос, откуда же в нем бралась энергия? Он отвечал: “Из эфира”. Наверное, мы сегодня уже бы ездили на автомобилях с вечным двигателем, если бы те - давние - зрители не заговорили о нечистой силе. Рассердившийся ученый вынул таинственную коробку из автомобиля и унес в лабораторию. Тайна ее не разгадана до сих пор. Устройство, питающее двигатель автомобиля не могут воспроизвести даже в наше время.

Посмотрим презентацию “Автомобили будущего на электродвигателях. Техника, нашего училища”, которую приготовили учащиеся группы. Приложение 5.

Если мы будем рассматривать, все изобретения Теслы нам понадобится столько же времени, сколько уже прошло, а может и больше, поэтому сделайте последнюю общую запись его изобретений.

Слайд № 40 - патенты в области радиотехники, а также на термомагнитный электродвигатель, турбины, насосы, паровые машины, электросчетчики, спидометры, частотомеры и др.

А сейчас я предлагаю вам слушать и смотреть (Сначала читаются тексты слайда)

Слайды № 41- 44 - У Теслы есть еще более заманчивые проекты, которыми он обещал осчастливить людей, одарив “дармовой” энергией и властью над природой. Эти секреты Теслы не раскрыты до сих пор.

Слайды № 45-46 Я еще раз хочу подчеркнуть, что идея всех опытов Тесла заключалась в том, чтобы научиться отбирать электричество у природы, преобразовывать его и без проводов передавать его в самые глухие уголки земного шара. Смотрят фрагмент фильма “Властелин мира. Никола Тесла” о проекте “Уорденклиф” - 5 мин.

Весь фильм о Николе Тесле мы с вами посмотрим на классном часе.

Просмотр слайдов № 47-51

VIII. Проверка выполнения работ нового материала.

Мини-диспут

Вопрос: Достоин ли Н.Тесла того, чтобы его портрет был в учебнике физики, если “да”, то с каким открытием или изобретением, если “нет” - обосновать ответ.

Ответить на второй и третий вопросы в рабочих листах.

Подведение итогов урока

Обсуждение вопросов о выполнении задач урока.

Выставление оценок (за презентации, демонстрацию опыта, наиболее активным учащимся, оценки за контрольные карты и тесты сообщаю на следующем уроке)

Рефлексия

Обучающимся раздаются карточки со смайликами, которые помогут им оценить свое эмоциональное состояние и впечатление от проделанной работы:

  • Понравился.
  • Всё равно.
  • Не понравился

Нужно подчеркнуть подходящее.

Домашнее задание

  • Используя конспект урока, воспроизвести основные этапы биографии Н.Теслы и его изобретения.
  • Приступить к подготовке материала для проекта “Беспроводные зарядные устройства”.

Internet-ресурсы:

  1. http://www.uchportal.ru/
  2. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%81%D0%BB%D0%B0,_%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0
  3. http://nikola-tesla.ucoz.net/index/biografija/0-4
  4. http://images.yandex.ru/yandsearch?stype=image&lr=37&noreask=1&source=psearch&text=%D0%BD.%D1%82%D0%B5%D1%81%D0%BB%D0%B0%20%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F

Литература.

1) Учебник “Физика-11” Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев 20-е изд. 2011. – 399 с.

2) Беседы о физике и технике: Науч. – попул. / Н.Д. Глухов, Н.В.

3) В.А. Поляков “Электротехника”. – М. “Просвещение” 1996 г.

4) В.А. Родичев “Тракторы” Москва Издательский центр “Академия” 2011 г.