Первоначальные сведения о строении вещества
Манышева Е.В.
Перечень некоторых проблемных вопросов, задач и экспериментов.
7 класс
Тема «Первоначальные сведения о строении вещества»
Урок 3/1. Строение вещества
Проблемный вопрос. Сообщаю ученикам, что воду с давних времен считали даровым богатством, благом природы. Наши предки, поселяясь на берегах полноводных рек, чистых озер, не ощущали трудностей ни с ее доставкой, ни с очисткой. Со временем рост городов, развитие производства привели к тому, что доставка и очистка воды стали крупной проблемой, требующей больших затрат. Ставлю перед классом вопрос: «Можно ли считать, что запасы воды неисчерпаемы?» Выслушав ответы, сообщаю, что запасы пресной воды у нас в стране есть, но вместе с тем и расходы ее значительны, особенно в сельском хозяйстве и промышленности. Предлагаю учащимся высказать свои соображения по экономии пресной воды, приведя при этом ряд примеров, связанных с неразумным расходованием воды в быту. Например, если из неисправного водопроводного крана вода только лишь капает, то за сутки ее утечет приблизительно 60 л. Предлагаю решить проблемную задачу: пользуясь секундомером и стаканом (объем стакана — 0,25 л), определить утечку воды за сутки, если она из крана тянется струйкой толщиной в спичку. (В результате решения получается: стакан наполнится водой примерно за 40 с; за сутки произойдет потеря примерно 540 л воды.) После этого можно работать над моделями молекул воды, разложением их на атомы кислорода и водорода и образованием молекул этих газов.
Урок 4/2. Движение молекул
Проблемные вопросы.
1. Какой водой — теплой или холодной — лучше запивать лекарство, чтобы ускорить его действие? Почему?
(Теплой, так как ее молекулы движутся быстрее, диффузия ускоряется)
2. В каком виде лучше порекомендовать больному принимать лекарства, если эффект воздействия его надо ускорить: в виде таблеток или капель? Почему?
(Капель, так как минуется процесс растворения, кроме того, диффузия твердого тела происходит медленнее).
3. На каком физическом явлении основано применение в терапии мазей, йода и других наружных лекарственных форм?
(На явлении диффузии через кожу.)
Урок 6/4. Взаимодействие молекул
Проблемный эксперимент. Кусок мыла разрежем, окунем срезом в воду, стряхнем и сильно прижмем к дну мелкой фарфоровой тарелки. Держа за мыло, поднимаем тарелку над поверхностью стола. Почему тарелка не падает?
(Возникает сила притяжения между мылом и поверхностью тарелки — сила притяжения между молекулами.)
2. На поролоновую губку поместим гирю. Сначала гиря сжимает губку, а затем останавливается, сжатие прекращается. Почему?
(При большом сжатии или сближении молекулы они отталкиваются друг от друга.)
Тема «Взаимодействие тел»
Урок 10/2. Скорость. Единицы скорости
Проблемная задача. В 1966 г. атомные подводные лодки впервые в мире осуществили кругосветное плавание под водой и за 1,5 месяца, ни разу не поднявшись на поверхность океана, прошли около 40 ООО км. С какой средней скоростью они двигались? (Ответ: 37 км/ч.)
Урок 11/3. Расчет пути и времени движения
Проблемная задача. В тяжелых условиях первых месяцев Великой Отечественной войны возникла острая нужда в легком, безотказном и простом средстве борьбы против танков, которое всегда могло бы находиться у солдата «под рукой». Такое средство было создано. Над его разработкой трудились два конструктора военной техники — С.Г.Симонов и В.А.Дегтярев. В течение месяца они сконструировали и представили для испытаний образцы новых противотанковых ружей.
На каком расстоянии находился танк, если пуля, выпущенная солдатом из противотанкового ружья со скоростью 1000 м/с, настигла его через 0,5 с?
Урок 12/4. Инерция
Проблемный эксперимент. Такие простые опыты, как выдергивание листа бумаги из-под стакана с водой, выбивание щелчком картонки из-под лежащей на ней монеты, очень удачны, но можно предложить учащимся сделать и другой опыт. Несколькими быстрыми шагами пронести тарелку с жидкостью и, резко остановившись, поставить ее на стол. В каком направлении выливается жидкость и почему?
(Жидкость по инерции выплескивается в направлении предыдущего движения тарелки.)
Урок 13/5. Взаимодействие тел
Проблемный вопрос. Как вы поступите, чтобы отличить друг от друга два одинаковых внешне шара, один из которых алюминиевый, а другой — медный?
(Шары надо привести во взаимодействие и посмотреть, какой откатился дальше: тот, что изготовлен из алюминия.)
Проблемный эксперимент. Известно, что авторучка «отказывается» писать на вертикальной плоскости. Проверьте это на опыте и объясните, почему так происходит.
(Под действием притяжения Земли возникает зазор между пастой и пишущим шариком ручки.)
Тема «Давление твердых тел, жидкостей и газов»
Урок 26/1. Давление
Проблемный вопрос. 1. В каком случае давление человека на дорогу больше и во сколько раз: когда он стоит на одном месте или когда идет?
Урок 27/2. Способы увеличения и уменьшения давления
Проблемный эксперимент.
1. Зависимость давления от действующей силы. Разрезание двух кусков пластилина проволоками одинаковой толщины, закрепленными в лапках штатива: подвесьте на один кусок два груза по 100 г, а на другой кусок — один груз массой 100 г. Объясните результаты эксперимента.
2. Зависимость давления от площади соприкасающихся поверхностей. Разрезание двух кусков пластилина проволоками разной толщины. Объяснить результаты эксперимента.
Урок 28/3. Давление газа. Решение задач
Проблемные задачи.
1. Вес прославленного танка Т-34 составляет 314000 Н, длина части гусеницы, соприкасающейся с полотном дороги, 3,5 м, ее ширина 50 см. Вычислите давление танка на грунт, сравните его с тем, которое производите вы при ходьбе.
(Ответ: 8970 Па, давление семиклассника при ходьбе равно приблизительно 36000 Па, что примерно в 4 раза больше производимого танком Т-34.)
2. Согласно воинским правилам солдат в полном снаряжении должен производить давление на почву не более 6 • 104 Па. Какую наибольшую массу вместе со снаряжением он может иметь, если площадь опоры сапога 200 см2? (Ответ: 120 кг.)
Урок 32/7. Сообщающиеся сосуды
Проблемный вопрос. Уровень воды в Черном море немного выше, чем в Мраморном. Вода же в Мраморном море более соленая, чем в Черном. Какие последствия этого должны наблюдаться в проливе Босфор, соединяющем оба моря?
(В Босфоре должны быть два противоположных течения: поверхностное — из Черного моря в Мраморное, возникающее вследствие разности уровней воды, и глубинное, у дна пролива — из Мраморного моря в Черное, обусловленное большим гидростатическим давлением в Мраморном море из-за большей плотности воды в нем.)
Разбор этого вопроса позволяет учителю рассказать ученикам, что впервые этот факт был экспериментально подтвержден замечательным русским флотоводцем и ученым адмиралом С.О.Макаровым. Во время Первой мировой войны командование русским Черноморским флотом использовало открытие С.О.Макарова при разработке планов минирования Босфора.
Перед изучением темы «Архимедова сила» полезно решить задачу:
Брусок размерами 20×20×20 (см) опустили под воду на глубину 10 см.
(Задача без вопроса. Основная цель решения задачи перед изучением темы – «прочувствовать» ситуацию, получить выводы, на которые будем опираться при изучении темы. Выводы должны быть понятны всем, это залог успешного усвоения предстоящей темы.)
Обсуждается неоднозначная ситуация: как можно осуществить реально условие задачи. В результате появляется рисунок (брусок целиком в воде, глубина погружения, по договоренности, – расстояние от поверхности воды до верхней параллельной ей грани бруска). Далее рассчитываются силы, с которыми вода давит на грани бруска; эти силы сравниваются, ученики формулируют выводы (равнодействующая отлична от нуля, направлена вверх, боковые силы уравновешены). Выясняется, какие еще силы действуют на брусок (имеется в виду сила тяжести). Обсуждение приводит к необходимости знать плотность вещества бруска. Для примера предполагается, что брусок сделан из а) дерева; б) металла. Находится сила тяжести в каждом случае, она сравнивается с равнодействующей сил давления воды, делаются выводы (сплошное тело с плотностью, большей, чем плотность жидкости, тонет в ней; с плотностью, меньшей, чем плотность жидкости, всплывает). Задача решается весь урок в «активном» режиме.
Тема ««Работа и мощность. Энергия»
Урок 47/1. Механическая работа
Проблемные вопросы.
Два ученика одновременно поднимают с пола и ставят на стол разные грузы: 1 Н и 5 Н. Почему говорят, что второй ученик развил большую мощность? (Так как за то же время он выполнил в 5 раз большую работу.)
Человек, пользуясь лопатой, за 1 час может перебросить 4 т зерна, а зернопульт 30 т и на большее расстояние. Во сколько раз мощность зернопульта больше мощности человека?
9 класс
При изложении нового учебного материала. Для более глубокого понимания явления свободного падения тел после выяснения характера данного движения решается задача:
С балкона на высоте 25 м над землей вертикально вверх брошено тело со скоростью 20 м/с.
(Задача не содержит вопроса, условие служит лишь отправной точкой для рассуждений, смысл такой задачи – распознать явление, рассмотреть его со всех возможных сторон, выявить существенные детали. После обсуждения ученики сами формулируют интересующие их вопросы, ответы на которые (решения) отыскиваются сообща.)
Вопросы для обсуждения (ставит учитель):
Можем ли мы сообщить какому-либо телу скорость 20 м/с?
Реальна ли данная ситуация?
Можно ли бросить тело «вертикально» вверх?
Будет ли это движение свободн
ым падением? Почему?
Чем пренебрегаем в данной ситуации?
Как движется тело? Вверх? Вниз? И т.п.
Выполняется рисунок на доске (ось, уровень земли, начальная координата, начальная скорость, ускорение). Записываются законы y(t) и y(t). Обсуждается смысл записанных уравнений.
Ученики задают следующие вопросы:
Где будет тело через 1, 2, … секунды? Какова его скорость в эти моменты времени?
Когда тело будет на высоте 40 м, 50 м, 20 м?
(Идет отработка навыков обращения с уравнениями y(t) и y(t). Обсуждаются результаты и их смысл.)
На сколько метров тело поднимется?
(Решается по сути стандартная задача: найти максимальную высоту подъема тела, брошенного вертикально вверх. Вопрос записывается в тетрадь, высказываются предположения, ученики «сами» придумывают, как найти hmax. Необходимые записи делаются своевременно на доске учителем.)
Когда и с какой скоростью тело упадет на землю?
(Строятся графики зависимостей y(t) и y(t), сопоставляются с результатами вычислений.)
Вместо изложения новой темы. На 3-м или 4-м уроке в IX классе вместо изложения тем «Проекции вектора на координатные оси», «Равномерное прямолинейное движение» решается следующая задача:
Тело переместилось из точки А с координатами (–3 м; 4 м) в точку В с координатами (5 м; –2 м) за 4 секунды.
(Задача не имеет вопроса, задана некорректно: многое недосказано. Однако, рассмотрев с учащимися возможные варианты, останавливаемся на прямолинейном движении с постоянной скоростью.)
Вычерчивается рисунок (система координат, точки А и Б, вектор перемещения). По ходу «вбрасываются» элементы нового материала: проекции вектора перемещения, как их найти, их смысл, знаки проекций и их смысл. Находится модуль перемещения. Все новые определения, формулы записываются в тетрадь и выделяются. Выясняется смысл понятий «равномерное» движение, «скорость». Находится модуль скорости по условию задачи, проекции скорости, выясняется их смысл. Получаются законы движения x(t), y(t); уравнение траектории у(х). Чертятся графики функций x(t), y(t), у(х).
Данная задача решается практически весь урок. Учитель лишь направляет ход мыслей учащихся в нужное русло. У детей создается ощущение, что они сами «придумали» все «это» (т. е. способ описания равномерного прямолинейного движения).
Аналогично можно «исключить» изложение нового материала по темам: «Сила Лоренца», «Кинематика гармонических колебаний», «Резонанс в электрической цепи», «Явление радиоактивного распада», «Искусственные спутники Земли» и др.
страница 1
скачать
Другие похожие работы: