ПЕДАГОГИКА ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ МОДЕЛЬ ЗАНЯТИЯ (стр. 4 )

Ответьте на следующие вопросы:

1.  Какие вы знаете основные структурные элементы в описании структуры твердых тел (кристаллических)?

2.  От каких факторов зависят свойства твердых кристаллических тел (внешние, внутренние)?

3.  Какие типы кристаллов вы знаете, в чем их отличие?

4.  Каково основное отличие кристаллических тел от твердых тел некристаллической структуры?

5.  Каким образом изменяются свойства кристаллов при изменении температуры (повышении, понижении)?

6.  К каким последствиям может привести изменение температуры кристалла (приведите примеры)?

Используя учебную и дополнительную литературу, составьте опорный конспект ответа по теме (свойства твердых тел кристаллической структуры).

Схематически изобразите структурную схему кристаллических структур разных типов (на примере моделей кристаллических решеток Браве).

Прочтите параграф 75 основного учебника и ответьте на вопросы в конце параграфа. Подготовьте развернутый ответ по свойствам кристаллов, используя классификационную схему.

8.  Проект содержания и оформления записи в тетради учеников

В тетради учеников оформлены все этапы учебного исследования, в конце занятия появляются систематизирующие схемы, рисунки моделей кристаллов, поясняющие надписи.

Цель: исследовать пронаблюдать и описать зависимость свойств кристалла от температуры. Метод работы: Зафиксировать начальное состояние модели (зарисовать).

Перемещая движок по шкале температур, проследить за состоянием кристалла.

Выбрать три положения: у нижнего конца поля (около абсолютного нуля), в серединке, и у конца шкалы (в самом жарком месте). Зафиксировать состояния кристалла в этих положениях. Сделать вывод о том, что происходит с кристаллом во всех трех положениях.

Состояние а) движок в области низких температур молекулы покоятся, объем кристалла равен первоначальному.	Состояние б) движок в области средних температур молекулы колеблются около положений равновесия со средней амплитудой, объем кристалла слегка увеличен.	Состояние в) движок в области высоких температур молекулы сильно колеблются около положений равновесия со средней амплитудой, объем кристалла сильно увеличен.

При дальнейшем повышении температуры колебательная энергия молекул станет больше энергии связи, и кристалл разрушится.

Вывод: путем изменения температуры кристалла можно обнаружить механизм теплопередачи в самом кристалле: энергия за счет жесткой связи молекул передается от одной молекулы к другой, передавая ей часть своего импульса. Энергия внешнего источника тепла расходуется на разрушение связи молекул кристалла. Для твердых кристаллических тел характерно явление теплового расширения (увеличение объема под воздействием внешнего нагревания).

Твердые тела: Аморфные (нет четкой структуры, отсюда низкая прочность, хорошая текучесть), пример: пластмасса, стекло. Кристаллические (четко выстроенная структура, отсюда высокая прочность, низках текучесть, хорошая тепло и электропроводность). Пример: алмаз, поваренная соль, …

Кристаллы: поликристаллы (состоят из множества маленьких кристаллов, соединенных связями) Пример: металлы, химические соединения, сахар Монокристаллы представляют собой один кристалл с четко однозначной структурой, которая определяет его свойства. Пример: алмаз, кристалл медного купороса, кристалл кремния.

Базовые свойства твердых тел:

1.  Текучесть (способность превращаться в полужидкое состояние)определяется структурой.

2.  Прочность (способность противостоять внешним нагрузкам)определяется периодом кристаллической решетки

3.  Тепло и электропроводность (способность проводить тепло и электрический ток) определяется структурой и соотношениями связей.

4.  Коэффициент объемного расширения (показывает на какало часть первоначального объема при некоторой температуре изменился объем при изменении температуры на один градус), определяется межатомными расстоянием.

5.  Гибкость (эластичность).

6.  Разрывные характеристики.

9.  Дидактические средства

«Виртуальная физика»: демонстрации моделей решеток Браве, модель теплового движения в твердых телах.

Это внешний вид панели инструментов.

Цель: исследовать пронаблюдать и описать зависимость свойств кристалла от температуры. Метод работы: Зафиксировать начальное состояние модели (зарисовать).

Перемещая движок по шкале температур, проследить за состоянием кристалла.

Выбрать три положения: у нижнего конца поля (около абсолютного нуля), в серединке, и у конца шкалы (в самом жарком месте). Зафиксировать состояния кристалла в этих положениях. Сделать вывод о том, что происходит с кристаллом во всех трех положениях.

Карточка с вопросами:

1.  Какие виды твердых веществ вы знаете?

2.  Чем они отличаются и к чему это приводит?

3.  Каковы основные характеристики кристаллических твердых веществ?

4.  Что происходит с кристаллом при повышении его температуры?

5.  Какие способы повышения его температуру вам известны?

6.  Что такое узел кристаллической решетки?

10.  Конспект занятия.

1.  Организационный этап (1 мин).

Деятельность учителя	Деятельность учащихся
Учитель проверяет готовность класса к уроку. В случае неготовности принимает меры. Настраивает технику, проверяет ее работоспособность.	Учащиеся готовят класс к уроку (моют доску, готовят все необходимые принадлежности, сами готовятся к уроку (готовят необходимые письменный принадлежности)).

2.  Вступительная часть (2 мин).

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Здравствуйте. Сегодня у нас немного необычный урок. Главной вашей задачей на этом уроке будет провести систематизацию и обобщение уже имеющихся у нас знаний о свойствах твердых тел. Сегодня мы будем рассматривать только теля кристаллической структуры, поэтому речь пойдет о них. В конце урока у нас должно сложиться целостное представление о кристаллических твердых телах (их виды, особенности структуры и пр.), конечно, обо всем, об этом речь шла у нас на предыдущих занятиях, но теперь пришло время свести всю эту разрозненную информацию воедино. Есть вопросы на этом этапе?

Слушают установочную информацию, готовятся к уроку. Рассаживаются.

3.  Предъявление домашнего задания (2 мин).

Деятельность учителя	Деятельность учащихся
Сразу запишем домашнее задание. Прочитать параграф 75. ответить на вопросы (см. диагностику), творческое задание — составить опорный конспект рассказа о свойствах кристаллических твердых тел, используя материалы сегодняшнего урока, учебник и любую дополнительную литературу. На следующем уроке возьму несколько конспектов и поставлю за них оценки.	Записывают домашнее задание

4.  Основная часть (60 мин).

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Итак, начнем с повторения уже известных нам понятий и фактов. Скажите, что вам известно о строении твердых тел, о способе описания строения твердых тел? Кто хочет? Остальные внимательно слушают и готовятся продолжить ответ и оценить его. Хорошо. Посмотрим, как у тебя дело пойдет дальше. Хороший задел на оценку Отвечающий отправляется на место. А теперь перейдем к" строению непосредственно кристаллических твердых веществ. Нам известно, что кристаллические вещества представляют собой упорядоченные структуры, с правильным геометрическим строением. Из прошлых уроков мы знаем, что такая структура определяет свойства веществ этого класса. Какие свойства? Все согласны, может кто-нибудь дополнит ответ? Верно. А в чем заключается это свойство? А что вы можете сказать собственно структуру кристалла? Верно. Хорошо. Все отвечающие заслуживают оценки. Но еще посмотрим на работу на уроке. А теперь давайте посмотрим пример кристаллических решеток разной структуры. Для этого мы воспользуемся электронным учебным пособием-виртуальная физика. Немного об этом продукте. Это универсальный продукт, который был создан у нас в Перми в ПГТУ. Его возможности довольно широки. Он позволяет ставить опыты. Исследуя закономерности протекания процессов, позволяет увидеть многие эффекты, трудно моделируемы в обычном эксперименте. Но главное его достоинство большое количество анимированных моделей, позволяющих решать самые разные задачи. Немного о самом продукте, о его управлении. Это полезно зафиксировать в тетрадочках, ибо мы еще будем с ним работать. Имеется панель управления, похожая на магнитофон, с кнопками стоп, пуски стрелочками (См. дидиктич. приложение). Давайте посмотрим, как все это работает. У вас уже запущена система, но на будущее - запускается она путем двойного клика мышкой на ярлычке на рабочем столе. В загруженной оболочке для запуска нажимаем кнопку запуск, после чего загружается титульная страница (см. приложение). Мы идем в раздел молекулярная физика, и находим в разделе твердые состояния вещества модели решеток Браве. Это и есть знакомые нам модели кристаллических решеток кристаллов. При нажатии на решетки мы видим ее объемную модель(см. приложение). Можно понажимать еще другие модели. Если у вас возникают вопросы, задавайте их сразу модели можно вращать их, дергая за движки, смотреть их под разными углами. Теперь нажмите кнопку возврата (голубая стрелочка отката), вы попали снова в меню молекулярной физики. Теперь мы займемся настоящим делом, будем исследовать поведение кристаллов при изменении его температуры. Т. е. нам нужно провести исследование. Для начала нужна цель, давайте попробуем сформулировать гипотезу. Кто попробует? Если нет больше предложений, тогда запишем цель себе в тетрадки: исследовать механизм теплопроводности кристаллов, посмотреть проявление свойства теплового расширения. Цель перед нами стоит, теперь нужно придумать алгоритм, как мы будем идти к достижению пели. Путей очень много. Хорошо. вот мы определились с дорожкой, по которой пойдем. Так давайте же пойдем по ней. Но вот только что будет в конце. Мы же получим какой-то результат. Верно? Как мы будем его фиксировать, учитель демонстрирует пример обращения моделью. После чего все выполняют последовательность действий алгоритма самостоятельно. В случае возникновения вопросов консультируются с учителем. Если учащиеся не могут сформулировать вывод, учитель помогает и дает интерпретацию вывода. И действительно, при нагревании твердые тела несколько увеличиваются в размерах. На следующем занятии мы посмотрим опыт, подтверждающий это свойство кристаллов. А теперь давайте соберем воедино всю информацию, которую мы собрали о твердых телах.

Поднявший руку учащийся идет к доске и рассказывает о ранее пройденном способе описания строения твердых тел. Рассказывается о видах твердых веществ (кристаллические и аморфные). Одноклассники задают уточняющие и поясняющие вопросы. После ответа следует коллективная оценка. Поднимается рука. Свойство механической прочности, теплопроводности и электропроводности. Следует дополнение: не указали свойство анизотропии. Анизотропия - зависимость свойств кристалла от направления положениях минимум энергии. Молекулы в кристалле расположены в строго определенных местах кристаллической решетки. Эти положения называются узлами решетки и в этих положениях минимум энергии. И через определенное расстояние они повторяются – период кристаллической решетки. Учащиеся знакомятся с виртуальной средой, изучают систему управления, осваивают первые необходимые операции. Учащиеся выдвигают различные цели, принимается та, которая максимально близка к задаче. Учащиеся выдвигают гипотезу о том, что при изменении температуры кристалла, его свойства также будут как-то изменяться. Если таковой цели не выдвигают, учитель сам формулирует цель. Между учащимися разгорается дискуссия, результатом которой являются разрозненные действия обрывочного характера. Учитель собирает их воедино, и учащиеся записывают уже в виде последовательности действий. Записывают алгоритм. Выбирается более приемлемый способ фиксации результата. В данном случае – словесное описание. Рассматривая три характерные ситуации, учащиеся делают выводы о механизме теплопередачи и о свойстве теплового расширения. К доске выходит один из учащихся и записывает все свойства твердых тел, которые озвучивают его одноклассники в процессе опроса.

5.  Заключительная часть (5 мни.).

деятельность учителя

деятельность учащихся

В заключении следует отметить. что мы рассмотрели только наиболее типичные, часто используемые свойства твердых тел, в частности кристаллической структуры. Мы провели небольшое исследование, благодаря которому нам удалось увидеть механизм теплопроводности в кристаллах Хроме того, мы наглядно убедились, что у твердых тел существует свойство теплового расширения. Наследующем уроке мы на опыте еще раз получим увиденный эффект и подведем финишную черту под твердыми телами и пойдем дальше. Все, кто участвовал в обсуждениях, получают оценки. В зависимость от степени участия оцениваются активные учащиеся.

Обсуждают итоги урока. Оформляют конспекты.

11.  Литература для учителя

1,  , . Теория и методика обучения физики в школе, частные вопросы, М.: Издательский центр Академия, 2000.

2,  , . Теория и методика обучения физики в школе, общие вопросы, М.: Издательский центр Академия, 2000.

3,  Под ред. методика преподавания физики в 10 классе, М.: Просвещение 1992.

4,  . Развитие самостоятельности школьников в учении в условии обновления информационной культуры общества ч.1, Пермь, 2003.

12.  Литература для учащихся

1.  Основной учебник - , , . Физика 10, М.: Просвещение 2002.

2.  . Физика 10, М.: Просвещение, 2002.

3.  . Физика в примерах и задачах.

4.  . Физика в таблицах, уч. пособие, М.: Дрофа, 1998.

5.  . Справочник школьника по физике, М.: Дрофа. 1997.

6.  . Элементарный учебник физики, т. 1-3.