Актуальность проекта: тема “Виды теплопередачи” изучается в 8 классе. И, не смотря на большую значимость данной темы для практического использования человеком, на ее изучение отводится мало времени. За это время надо познакомиться с различными видами теплопередачи, основными опытами, где они наблюдаются. А, главное, видеть и объяснять их проявления в природе и применение в быту и технике. Объем материала большой, насыщенный примерами, задачами. Научиться применять данные понятия на практике довольно сложно. Здесь не поможет элементарное заучивание. Здесь необходимо творчески, нестандартно подойти к изучению данной темы. В этом и помогает реализация учебного проекта, нацеленная на самостоятельную индивидуально-групповую работу, осуществление на практике экспериментов, работа над презентациями.
Цели проекта:
- обучить учащихся умениям проектирования;
- развить интерес к исследовательской работе;
- воспитывать активную жизненную позицию.
Методы и приёмы:
- ознакомление с теоретическим материалом, выдвижение гипотез, планирование и осуществление экспериментальных исследований, проведение наблюдений, анализ и обработка результатов исследования.
Описание проекта:
- проект не долгосрочный. Он направлен на самостоятельную исследовательскую работу учащихся. Участники проекта знакомятся с неизвестными им ранее методиками проведения экспериментов. Работа в проекте основана на сотрудничестве.
Ресурсы проекта:
- конспект представления работы;
- презентация;
- оценка степени усвоения материала.
Ожидаемые результаты:
- учащиеся овладеют основами проектно - исследовательской деятельности, убедятся в значимости взаимосвязи школьных предметов между собой, разовьют навыки трудовой деятельности, лучше узнают и поймут суть окружающих нас вещей и явлений.
Условные обозначения:
Герои мультипликационного фильма “Фиксики”:
- Ф1 – Фиксик 1 (Нолик);
- Ф2 – Фиксик 2 (Симка);
- Д.Д – Дим Димыч
КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН МЕРОПРИЯТИЙ
| Этапы | Мероприятие | Результат |
| 1 этап | Уточнение и решение организационных вопросов по реализации проекта | организаторы проекта ознакомятся с общей концепцией проекта, выработают командный подход для достижения задач проекта, составят уточненный график реализации проекта, разработают положения мероприятий проекта |
| Консультации по осуществлению проекта | осуществлены консультации по реализации проекта | |
| 2 этап | Подготовка проекта “Что такое теплопроводность?” | Участники проекта обработали теоретический материал, составили план проекта, обработали видеоматериалы, звуковые материалы для использования их в интерактивной презентации. |
| 3 этап | Подготовка к научно-практической конференции научного ученического общества по теме “Тепловые явления”. | Подготовили тезисы научной работы учащихся. |
| 4 этап | Научно-практическая конференция “Тепловые явления” | Участники проекта представили проектную работу “Что такое теплопроводность?” |
| 5 этап | Подведение итогов конференции. | Критерий оценки – отзывы жюри о
проекте: Полнота раскрытия темы. Наглядность представления информации. Качество оформления презентации. Владение материалом и его представление. Ответы на вопросы: полнота, аргументированность, убедительность и убежденность. |
| 6 этап | Информирование в СМИ о результатах проекта | подготовлена информация и фоторепортаж для СМИ |
Конспект представления работы
Вступительное слово: (слайд1)
Всё, что нас окружает: и живая, и неживая природа, находится в постоянном движении и непрерывно изменяется: движутся планеты и звёзды, идут дожди, растут деревья. И человек, как известно из биологии, постоянно проходит какие-либо стадии развития. Перемалывание зёрен в муку, падение камня, кипение воды, молния, свечение лампочки, растворение сахара в чае, движение транспортных средств, молнии, радуги – это примеры физических явлений.
Мы уже не раз исследовали физические явления, связанные с изменением температуры тел и их агрегатным состоянием. Так в 6 классе мы выполнили учебный проект на тему “Ледяные узоры на окне”. Это тепловые явления. И они происходят вокруг нас постоянно, т.е. тела обмениваются теплом ежеминутно, ежесекундно... А также эти явления широко используются в нашем быту. Поэтому мы продолжили свою работу по изучению тепловых явлений. Эта работа поможет каждому из нас лучше узнать и понять суть окружающих нас вещей и явлений. Найти для себя ответы на вечные “почему?” (Слайд 2)
(Слайд 3)
Ф1. Дим Димыч, ты чем тут занят?
Д.Д. Ну, надо же, какой хороший клей. Никак не оттирается!
Ф2. Давай, давай! Будешь знать, как окна пачкать.
Ф1. Дим Димыч, ну, что же ты остановился?
Д.Д. Я думаю...
Ф2. Раньше надо было думать, когда свой плакат на стекло клеил!
Д.Д. Да, я не об этом думаю. Слушайте, как вы думаете, почему в окнах делают два стекла?
Ф1. Я не знаю, может быть второе стекло запасное? Даже, если ты одно запачкаешь, другое все равно будет чистым.
Д.Д. Да? А на кухне у нас окна с тремя стеклами. Там, что два запасных?
Ф2. Действительно! Не понятно!
Д.Д. А давайте мы у компьютера про окна спросим.
Ф1. Точно. Тогда включай компьютер.
Д.Д. Только чур, я буду задавать вопрос!
Ф2. А какой вопрос?
Д.Д. “Почему в окнах двойные стекла?”
Ф1. Ну ладно, печатай.
Д.Д. Набираем и ... (Слайд 4)
Ф2. Дим Димыч! Вот послушай! (Слайд 5)
Всё, что нас окружает: и живая, и неживая природа, находится в постоянном движении и непрерывно изменяется. Такие изменения можно отнести к физическим явлениям. А явления, которые происходят при нагревании или охлаждении тел называются тепловыми явлениями. Из повседневной жизни видно, что тепло всегда передается от более горячих тел к более холодным. Такой способ передачи тепловой энергии называется теплообменом.
Различают три вида теплообмена: теплопроводность, конвекция и излучение. (Слайд 6)
И чтобы ответить, Дим Димыч, на твой вопрос, давай выясним, что такое теплопроводность тел. (Слайд 7)
Теплопроводность свойственна веществам во всех трёх агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. При этом самой высокой теплопроводностью обладают твёрдые тела (металлы), а самой низкой – газы.
Как же происходит теплопроводность? (Слайд 8)
Прежде всего, теплопроводность связана с внутренней структурой тел, и зависит от того, как располагаются молекулы друг относительно друга, как они движутся и как они взаимодействуют друг с другом.
Важно отметить, что при теплопроводности не происходит переноса вещества, вещество остается на месте, а передача энергии происходит от частицы к частице или от одного тела к другому при их непосредственном контакте. Поэтому говорят, что теплопроводность - это явление, при котором энергия передаётся от одной части тела к другой посредством движения частиц или при непосредственном контакте двух тел. (Слайд 9)
Ф1.
Исследования данного явления проводились, преимущественно, опытным путём. Первые опыты по изучению данного явления проводил, по-видимому, ещё Галилео Галилей. Суть его опытов была простой: Галилей располагал около своего термоскопа различные тела и наблюдал за изменением температуры. Впоследствии он делал выводы: хорошо ли проводят тела тепло или нет. (Слайд 10-11)
Процесс теплопроводности можно рассматривать как процесс передачи энергии от одной частицы к другой, расположенной в непосредственной близости друг от друга. Вот у металлов теплопроводность потому и велика, что частицы расположены близко друг к другу и поэтому передача энергии очень быстро происходит от одной молекулы к другой. (Слайд 12)
А вот, если мы будем рассматривать жидкость, то молекулы также находятся близко друг к другу, но они хорошо изолированы друг от друга.
Самая низкая теплопроводность у газов, т.к. у них молекулы располагаются далеко друг от друга и для того, чтобы передать энергию от одной частицы к другой им надо столкнутся, а это происходит небыстро. Поэтому теплопроводность газов считается самой низкой.
Ну, а теперь, Дим Димыч, самое время заглянуть в нашу лабораторию. Здесь мы попробуем провести опыты, которые помогут нам объяснить такое явление как теплопроводность. (Слайд 13)
И так, мы начинаем.
1 опыт. Теплопроводность разных тел. (Слайд 14)
Для опыта нам потребуется стакан, кипяток и ложки (металлическая, деревянная и пластмассовая).
Наливаем кипяток в стакан и опускаем разные ложки. А теперь дотронемся до ложек и выясним, какая из них горячее.
Ответ: металлическая – у нее высокая теплопроводность, а дерево и пластмасса – плохие проводники тепла.
2 опыт. Теплопроводность металлов. (Слайд 15)
Для опыта потребуется: штатив, металлический стержень, пластилин, источник огня и зубочистки. На стержень с помощью пластилина прикрепляются на одинаковом расстоянии от начала зубочистки. Начнем нагревать стержень. И этот процесс должен дать нам ответ на вопрос как же происходит теплопроводность у металлов. Наблюдая, мы можем заметить, что при нагревании, увеличивается энергия молекул и распространяется вдоль всего стержня. При этом переноса вещества никакого нет, а происходит передача энергии от одной частицы тела к другой. И таким образом происходит передача тепла всему телу.
А именно такое явление и называется теплопроводностью. И так как стержень нагрелся очень быстро, мы можем сделать вывод, что теплопроводность у металлов очень велика.
3 опыт. Нагревание льда в пробирке с водой. (Слайд 16)
Для опыта нам потребуется вода, кусочки льда, пробирка, спиртовка и спички.
Наберем в пробирку воду, поместим на дно кусочек льда и начнем нагревать зажженной свечей у верхнего края. В ходе проведения опыта мы заметим, что верхняя часть пробирки очень нагреется и вода в этой части может даже закипеть, но лед при этом останется в своем кристаллическом состоянии и не растает. Почему?
Ответ: это объясняется недостаточной теплопроводностью воды для передачи тепла в нижнюю часть пробирки.
4 опыт. Теплопроводность газа. (Слайд 17)
Для опыта понадобятся: пустая пробирка, спиртовка, спички.
Берем пробирку за верхний край, переворачиваем и начинаем нагревать нижнюю ее часть. В таком состоянии можно держать пробирку достаточно долго, т.к. она долго не будет нагреваться.
Ответ: это явление объясняется тем, что воздух очень плохой проводник тепла.
Ф2. Дим Димыч, смотри! Здесь написано, что теплопроводность воздуха меньше, чем теплопроводность стекла. (Слайд 18)
Д.Д. Ну, да! Причем во много раз. Да мы только, что это увидели в лаборатории.
Ф1. Так вот именно поэтому окна делают с двойными стеклами.
Д.Д. Я, кажется, понял: все верно! Окна делают из двух и более, скрепленных между собой стекол, чтобы увеличить их теплоизоляционные свойства. Пространство между стеклами заполняют воздухом, теплопроводность которого в 40 раз меньше, чем у стекла. Иногда вместо воздуха используют инертный газ аргон, ксенон или криптон, теплопроводность которых, еще меньше, чем у воздуха. Такая конструкция стекло – воздух – стекло позволяет лучше сохранять тепло в наших домах. (Слайд 19)
Ф2. Ну, вот все, что ты хотел узнать, ты узнал. А теперь марш окно мыть!
Д.Д. Симка, но у меня есть еще маленькие вопросики! (Слайд 20)
1. Почему птицы в холодную погоду распушают свои перья?
(Между перьями находится воздух, а воздух плохой проводник тепла).
2. Почему шерстяная одежда лучше предохраняет от холода, чем синтетическая?
(Между шерстинками находится воздух, который плохо проводит тепло).
3. Почему зимой, когда погода холодная, кошки спят, свернувшись в клубок? (Свернувшись в клубок, они уменьшают площадь поверхности, отдающей тепло).
4. Зачем ручки паяльников, утюгов, сковородок, кастрюль делают из дерева или пластмассы? (Дерево и пластмасса обладают плохой теплопроводностью, поэтому при нагревании металлических предметов мы, держась за деревянную или пластмассовую ручку, не будем обжигать руки).
5. Зачем кусты теплолюбивых растений и кустов на зиму укрывают опилками?
(Опилки являются плохими проводниками тепла. Поэтому растения укрывают опилками, чтобы они не замёрзли).
6. Какие сапоги лучше защищают от мороза: тесные или просторные?
(Просторные, так как воздух плохо проводит тепло, он является ещё одной прослойкой в сапоге, которая сохраняет тепло).
Ф1 и Ф2. И в заключении, мы хотим, друзья, дать вам наши фикси – советы. (Слайд 21).
Рефлексия.
(Оцените степень усвоения темы проекта, выбрав один из предложенных вариантов ответа).
Оцените степень сложности темы проекта. Вам было:
- легко;
- обычно;
- трудно
Оцените степень вашего усвоения материала:
- усвоил полностью, могу применить;
- усвоил полностью, но затрудняюсь в применении;
- усвоил частично;
- не усвоил.