Урок "В царстве Снежной королевы"

Разделы: Физика

Тип урока: урок повторения, систематизации и обобщения знаний, закрепления умений.

Форма урока: повторительно-обобщающий урок.

Цель: более глубокое усвоение знаний, высокий уровень обобщения, систематизации тепловых явлений.

Задачи урока:

  • Образовательные: выявить качество и уровень овладения знаниями и умениями, полученными на предыдущих уроках по теме: «Тепловые явления».
  • Развивающие:
    • развивать пространственное мышление, умение классифицировать, выявлять связи, формулировать выводы;
    • развивать коммуникативные навыки при работе в группах, развивать познавательный интерес;
    • развивать умение объяснять особенности плавления льда и замерзания воды, анализировать результаты опытов, сопоставлять полученные результаты с табличными, сравнивать результаты нескольких экспериментов и классифицировать.
  • Воспитательные:
    • воспитывать общую культуру, эстетическое восприятие окружающего;
    • создать условия для реальной самооценки учащихся, реализации его как личности;
    • формировать следующие компетентности: информационную, коммуникативную, ценностно-смысловую, компетентность личностного совершенствования;
    • формировать естественнонаучное мировоззрение обучающихся.
  • Психологические: вызвать интерес к предмету, выработать умения логически рассуждать, грамотно выражать свои мысли.

Метод познавательной деятельности: репродуктивный, исследовательский, проблемный.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация учителя (Приложение 1), презентации обучающихся (Приложение 2), ёмкости с тёплой водой, ёмкости со льдом, мензурки, электронные весы, электронный термометр, таблицы с теплоёмкостью веществ.

Программное обеспечение: Microsoft PowerPoint

Класс заранее разделён на 3 группы: «физические лаборатории»

План урока:

  1. Организационный момент. 1-2 мин.
  2. Этап мотивации к уроку. 5 мин.
  3. Игра «Мозговой штурм». 10 мин.
  4. Этап актуализации знаний учащихся. 4 мин.
  5. Экспериментальная исследовательская работа. 14 мин.
  6. Подведения итогов и формулирования выводов. 6 мин.

ХОД УРОКА

Этап урока

Действия учителя

Деятельность обучающихся

УУД
1. Организационный момент (1-2 мин.) Приветствует, проверяет готовность к уроку, осуществляет мотивацию учебной работы обучающихся.
Звучит детская песня «Серебристые снежинки» шоу-группы «Улыбка». 		Приветствуют учителя, знакомятся с раздаточным материалом на столах, отвечают на вопрос учителя. Регулятивные: создать у обучающихся рабочий настрой и обеспечить деловую обстановку на уроке.
2. Этап мотивации к уроку (5 мин.) Учитель: «Белый снег пушистый в воздухе кружится и на землю тихо падает, ложится».
Казалось бы, что интересного можно найти в обыкновенном снеге? Замерзшая вода, образующаяся в атмосфере нашей планеты в холодное время и падающая на землю, на дома, людей, машины… Ну что тут может привлечь внимание? Однако есть в снеге какая-то притягательная сила, недаром все так радуются первому снегопаду.  		Отвечают на вопросы. Личностные:формировать мотивацию к учению.

Познавательные:отвечать на простые вопросы учителя.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке, слушать и понимать речь других.
Учитель: Не приходилось ли вам видеть, как в комнате идёт снег? Такой случай описан даже в 1773 году в Санкт-Петербургских ведомостях:
«В зимний вечер в одном из богатых домов Санкт-Петербурга происходила ассамблея (вечер-бал). В помещении скопилось очень много народа и стало так жарко и душно, что присутствующие начали падать в обморок. Форточек в окнах тогда ещё не делали. Поэтому одному из присутствующих пришлось шпагой выбить стекло в окне. От ворвавшегося морозного воздуха во всём помещении пошёл хлопьями густой снег. В чём причина этого явления?»		 Ученик: От дыхания собравшихся людей скопилось множество водяных паров; когда через выбитое окно внезапно ворвался холодный воздух, эти пары очень быстро охладились и затвердели, образовав кристаллики льда.
Учитель: Поэтому же на сильном морозе «пар идёт изо рта». Это кристаллизуются белым инеем пары, выдыхаемые человеком. Ресницы, усы, бороды людей на морозе покрываются инеем: это – тоже налёт снежных кристаллов.

Учитель: Поистине снег – один из удивительнейших феноменов природы. Его изменчивость почти таинственна. Сегодня мы с вами отправимся в царство Снежной Королевы, царство снега и льда! Итак, в путь!

Учитель:

Звенеть сосульки перестали,
У крыш застыли бахромой,
Холодным светом заблистали,
Заледенели, как зимой…
Е.Благинина.

  
Интересно, а как растут сосульки? Ученик: Сообщение «Как растут ледяные сосульки?» (Приложение 2).

Слушают, наблюдают.

3. Игра «Мозговой штурм» (10 мин.) Учитель: С одной стороны сосульки такие красивые, а с другой – очень опасны. Скорость сосульки при падении с высоты пятиэтажного дома у земли достигает более 60 км/ч.
Падают сосульки,
С крыши на тебя,
Метят, словно пульки,
Кто идёт, губя!

Ребята, а как обезопасить пешеходов от падающих с крыш сосулек? Предложите методы борьбы с сосульками

   Регулятивные: определять цель выполнения задания, контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона; коррекция; оценка.

Познавательные:
поиск и выделение необходимой информации; применение методов информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств; структурирование знаний, моделирование.

Коммуникативные:
умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами.
Игра: «Мозговой штурм»

Учитель: Посмотрим все предложения с точки зрения соответствия двум критериям: оригинальности и возможности реализации.

Учитель: Предлагаю оформить самые лучшие идеи на стенде или представить их в виде рекомендаций ЖКХ, которые помогут им в борьбе с сосульками.

  

Ученики-генераторы: генерируют идеи.

Ученики-эксперты: анализируют идеи.

4. Этап актуализации знаний (4 мин.) Учитель:

Он весь как музыка. Он – весть.
Его безудержность бескрайна.
Ах, этот снег….. Не зря в нём есть
Всегда какая – нибудь тайна.

 Ученики: Сообщение учеников «Тайны снега»  
5. Экспериментальная исследовательская работа.
(14 мин.)		 Учитель: Все замечали, что во время обильных снегопадов обычно наступает потепление. С чем это связано?
Почему разрушаются скальные породы?
Пусть на эти и другие вопросы ответят наши физические лаборатории.

Учитель: Инструкции с заданиями находятся в конвертах.
Перед тем как приступить к практической работе исследовательского характера, необходимо вспомнить правила ТБ при работе с представленным оборудованием.

ТБ:
1. Прежде, чем приступить к выполнению эксперимента, изучите и уясните порядок выполнения предстоящей работы.
2. Во время работы будьте максимально внимательны.
3. При работе со стеклом будьте очень осторожны и внимательны, чтобы НЕ РАЗБИТЬ его и не порезаться.
4. При обнаружении трещин, осколков на стекле ПРЕКРАТИТЕ работу и сообщите учителю.
5. Размещайте приборы, материалы, оборудование на своём рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывания.
6. На чашки весов нельзя класть МОКРЫЕ тела.

Задание для 1 группы:

1. Определите опытным путём удельную теплоту плавления льда.
Оборудование: калориметр, термометр, измерительный цилиндр, стакан с тёплой водой, стакан с колотым льдом.

2. Сравните найденную вами удельную теплоту плавления с табличными значениями.
3. Сравните удельную теплоту плавления льда с другими веществами.
4. Как в природе отражается значение удельной теплоты плавления льда?

Задание для 2 группы:

1. Определите плотность свежего и залежалого снега.
Оборудование: мензурка, плотномер или полые трубки, заполненные снегом с разной глубины сугроба, электронные весы.
2. Сделайте вывод из своих результатов.
3. Посмотрите в таблицу плотностей и найдите плотность снега. Сделайте вывод.
4. Какое значение в природе играет то, что при замерзании вода расширяется? Ответ найдите в предложенных источниках.

Задание для 3 группы:

1. Определите процентного содержания воды в мокром снеге.
Оборудование: калориметр с мокрым снегом, мензурка с горячей водой, термометр, измерительный цилиндр.
2. Проанализируйте результат. Сделайте вывод..
3. Как изменился бы результат, если бы потерь тепла в окружающее пространство удалось избежать?
Формулируют цель данного этапа, мотивируют деятельность обучающихся по решению экспериментальных задач, объясняет выбор типа задач, проверяет правильность решения и оформления задач.

 Решают экспериментальные задачи в тетрадях, оценивают свои знания и сверяют свои решения. Отвечают на вопросы. Находят ответы на качественные вопросы из научно-популярной литературы. Познавательные:
постановка и формулирование проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера.

Логические: установление причинно-следственных связей, выдвижение гипотез и их обоснование.

Коммуникативные:
интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие.

Регулятивные:
планирование; составление плана и последовательности действий; прогнозирование.

       
6. Подведение итогов урока. Рефлексия (6 мин.) Учитель физики: Время заслушать отчёты наших лабораторий.

Учитель физики: Ребята, наше путешествие в царство Снежной Королевы не закончено. Оно продолжится на следующем уроке. Мы изучим электрические свойства льда.
Звучит детская песня «Серебристые снежинки» шоу – группы «Улыбка»

 Выступают с решениями, обосновывают свой выбор способа решения задач.

Отчёт 1-ой группы: «Определение удельной теплоты плавления льда».

Оборудование: калориметр, термометр, измерительный цилиндр, стакан с тёплой водой, стакан с колотым льдом.

Выполнение работы:

Удельную теплоту плавления льда можно определить следующим способом. Если налить в стакан калориметра теплую воду массой m1 и температурой t1 и опустить в нее лед массой m2 при температуре t2 = 0°С, то при расплавлении всего льда температура t3, установившаяся в калориметре, определится следующим уравнением:

m2λ + m2c(t3 – t2) = m1c(t1– t3) + Ck(t4 – t3)

где λ – удельная теплота плавления льда, С – теплоёмкость воды, mk – масса калориметра, Сk – теплоемкость калориметра, t4 – начальная температура калориметра (комнатная).

Выполнение эксперимента и расчета можно упростить, если провести эксперимент таким образом, чтобы начальное t4 и конечное t3 значение температуры калориметра были одинаковыми. В этом случае уравнение теплового баланса принимает вид:

m2λ + m2c(t3 – t2) = m1c(t1 – t3)

Из последнего уравнения удельная теплота плавления льда равна:

Отчёт 2-ой группы: «Определите плотность свежего и залежалого снега»

Оборудование: мензурка, плотномер или полые трубки, заполненные снегом с разной глубины сугроба, электронные весы.

Выполнение работы:

Массу определяем цилиндра со снегом и без него. Вычитаем массы и определяем массу снега.
Измеряем диаметр цилиндра и определяем объём цилиндра (снега) по формуле: ρ = m/V

Отчёт 3-ой группы: «Определение процентного содержания воды в мокром снеге»

Оборудование: калориметр с мокрым снегом, мензурка с горячей водой, термометр, измерительный цилиндр.

Выполнение работы:

1. Измерение температуры мокрого снега t1 (убедитесь, что она равна 0°С).
2. Измерение объёма горячей воды V2 и её температуры t2.
3. Измерение конечной температуры смеси t (влейте горячую воду в калориметр с мокрым снегом и, только когда весь снег растает, производите измерение).
4. Определение общего объёма воды Vобщ (перелейте для этого всю воду из калориметра в измерительный цилиндр).
5. Вычисление объёма талой воды:
V1 = Vобщ – V2.
6. Расчёт количества теплоты, отданного горячей водой:
Q2= ρV2c(t – t2),
где ρ = 1000кг/м3 – плотность воды, с = 4200 Дж/(кг • °С) – её удельная теплоёмкость.
7. Расчёт количества теплоты, поглощённого талой водой:
Q1 = ρV1c(t – t1).
8. Определение количества теплоты Q, затраченного на таяние снега:
Q + Q1 + Q2 = 0, откуда Q = – (Q1 + Q2).
9. Вычисление массы снега в мокром снеге:

где – удельная теплота плавления льда.
10. Определение процентного содержания воды в мокром снеге:

Анализирую свою деятельность, оценивают степень освоения материала. Определяют свой рейтинг в общей массе класса. Внутренне ставят себе отметку.

Регулятивные: оценка деятельности.

Личностные: степень правдивости при рефлексии.