Урок-тренінг із фізики з теми «Атом і атомне ядро. Дослід Резерфорда» — перший у темі «Атомне ядро. Ядерна енергетика». Викладанню матеріалу передує «мозковий штурм» та бесіда з учнями щодо значення вчення про атом для сучасної науки, технології, техніки, енергетики, політики, культури. Учитель ознайомлює учнів з історією атомістики, застосовуючи літературні джерела, зокрема уривок із поеми Лукреція Кара «Про природу речей». Основну частину уроку присвячено розгляду сучасних поглядів на будову атома. Презентації сприяють формуванню в учнів первинних уявлень про будову атома та розумінню суті досліду Резерфорда. Наприкінці уроку передбачено закріплення матеріалу за допомогою проблемних запитань і тестових завдань, які вимагають не лише запам’ятовування, а й розуміння матеріалу.
Мета:
- навчальна: ознайомити учнів з основними етапами розвитку вчення про будову атома; сформувати первинні поняття про будову атома; ознайомити учнів із планетарною моделлю атома, історією цієї моделі, дослідом, на якому ґрунтується ця модель;
- розвивальна: розвивати в учнів мислення, творчі здібності, увагу, пам’ять, пізнавальний інтерес до вивчення законів природи; формувати вміння порівнювати, узагальнювати; розширювати світогляд учнів; сприяти узагальненню та систематизації набутих знань, формуванню навичок роботи в групах;
- виховна: формувати фізичну картину світу; виховувати інформаційну культуру, прагнення застосовувати здобуті знання, уміння вирішувати поставлені проблеми.
Тип уроку: засвоєння нових умінь та навичок.
Вид уроку: урок-тренінг.
Методи та прийоми навчання: вправа «Закінчіть речення», метод «Мозковий штурм», вправа «Знайдіть помилки», тест-контроль, гра «Так чи ні?».
Обладнання: комп’ютер, тестові завдання, картки із завданнями для груп, підручник із фізики для 9-го класу.
Перебіг уроку
Відшукай усьому початок, і ти багато чого зрозумієш. Козьма Прутков
І. Організаційний момент
Формування робочого настрою.
ІІ. Мотивація навчальної діяльності
Учитель. Відомий американський фізик Р. Фейнман висловив таку думку: «Якби в результаті якоїсь світової катастрофи всі накопичені людством знання виявилися знищеними й до майбутніх поколінь мала б дійти лише одна фраза, то яке твердження з найменшої кількості слів принесло б найбільше інформації? Я вважаю, що це — (атомна гіпотеза)…».
(Клас поділяють на три групи, які протягом 5 хв за допомогою методу «Мозковий штурм» на картках продовжують висловлювання Р.Фейнмана)
Правила «Мозкового штурму»
- пропонуй, ґрунтуючись на ідеї інших;
- утримуйся від критики;
- що більше ідей, то краще;
- не відкидай жодних ідей;
- жодних «убивчих» висловлювань.
(Представники кожної групи виголошують ідеї. Потім учитель підбиває підсумки та відзначає, що на уроці потрібно пригадати й узагальнити відомості про атом, розглянути суть досліду Е. Резерфорда
і з’ясувати, з яких частинок складається ядро атома)
Учитель. Наше століття невипадково називають атомним. Усім нам добре знайомі такі поняття, як «атомна електростанція», «атомні кораблі», «атомна бомба», «атомна енергія» тощо. Учення про атоми стало важливим розділом фізики. І хоча світ атома ніхто не бачив, він реальний. Життя ставить перед нами багато запитань. Деякі вирішуються дуже просто, а над іншими людство б’ється тисячі років, зокрема над такими: «Як побудований світ? Із чого все складається?».
Нині нас ці питання вже не заганяють в глухий кут. Наприклад, ми знаємо, що всі тіла складаються з дрібних частинок. Але це було відомо не завжди. Тож протягом уроку ми ознайомимося з відповідями на ці та інші запитання. Але перш ніж розпочати вивчення теми, пригадаймо, що ж ми знаємо про атом.
ІІІ. Актуалізація опорних знань
Бесіда
— Що означає слово «атом»?
— Хто ввів це поняття у фізику?
— Скільки видів атомів нині відомо вченим?
— Чи можна побачити атом?
— Які розміри атома?
— Що таке електрон?
— Який його заряд?
Гра «Так чи ні?»
Учитель. Для ефективного засвоєння нового матеріалу ви повинні були повторити вдома тему «Електричне поле».
(Учитель зачитує твердження. Якщо воно слушне, то учні підіймають зелену картку, якщо хибне — червону. Фізіологи встановили, що зелений колір викликає в людини посилене утворення серотоніну, який діє заспокійливо, допомагає вийти зі стану депресії. Червоний колір стимулює синтез адреналіну, який призводить до збудження)
Твердження
- Існують два види зарядів — позитивні та негативні. (+)
- На скляній паличці, потертій об шовк, заряд негативний. (−)
- Два однойменні заряди відштовхуються. (+)
- Навколо нерухомого зарядженого тіла існує магнітне поле. (−)
- Що ближче до заряду, то сильніше електричне поле. (+)
- Найменший заряд має частинка йон. (−)
- За звичайних умов атом електрично нейтральний. (+)
- До складу ядра входять електрони. (−)
ІV. Повідомлення теми й мети уроку
Учитель. Сьогодні на уроці ми будемо вивчати будову атома і атомного ядра.
- Вивчення нового матеріалу
- Чи можна поділити неподільне?
Учитель. Епіграфом до уроку стали слова Козьми Пруткова: «Відшукай усьому початок, і ти багато чого зрозумієш». Тож почнемо із самого початку, тобто з того, хто першим висловив думку про атомну будову речовини. Деякі учні мали випереджувальні завдання й підготували презентації та розповідь про вчених, які вперше висловили думку про атомну будову речовини.
Демонстрація презентації «Чи можна поділити неподільне?».
- Модель атома Дж. Томсона
Учитель. На своєму шляху теорія атома натрапляла на численні перешкоди, остаточно вона утвердилася в ХІХ ст., коли в 1903 р. англійський фізик Джозеф Джон Томсон (1856—1940) запропонував свою модель атома.
Демонстрація презентації «Модель атома Дж. Томсона».
- Наукові досягнення Е. Резерфорда
Учитель. Очевидно, що для з’ясування будови атома було потрібно проникнути всередину атома, тобто в найглибші таємниці природи! І це зробив
у 1909 р. англійський фізик Ернест Резерфорд.
Розповідь учня про життя Е. Резерфорда.
- Суть досліду Резерфорда
Презентація «Планетарна модель атома».
- Будова ядра
Учитель. Після того, як було з’ясовано будову атома, постало запитання: «Із чого ж складається ядро?».
Після відкриття у 1932 р. Джеймсом Чедвіком нейтрона Д. Іваненко та Є. Гапон висловили гіпотезу щодо протонно-нейтронної будови ядра, яка здобула загальне визнання.
Згідно із сучасними уявленнями, ядро складається з позитивно заряджених частинок (протонів — p)
і електрично нейтральних частинок (нейтронів — n). Маса нейтрона приблизно дорівнює масі протона. Протони і нейтрони, що входять до складу ядра, називають нуклонами. Їх число відповідає масовому числу елемента в таблиці Д. Менделєєва:
А = Z + N.
Порядковий номер у таблиці Д. Менделєєва вказує на кількість протонів (електронів) в атомі у нормальному стані — Z.
Кількість нейтронів в атомі:
N = A – Z.
Ядра хімічних елементів позначають символом AZX, де X — хімічний символ елемента. Наприклад, 168O, 2311Na, 3517Cl. Атом електрично нейтральний, що означає, що сумарний негативний заряд електронів за модулем дорівнює сумарному позитивному заряду протонів.
VІ. Закріплення нового матеріалу
Робота з підручником
(Учитель пропонує учням попрацювати з підручником: потрібно дати відповіді на запитання, опрацювавши певний параграф (додаток 1)).
Робота у групах (інтерактивна технологія (додаток 2))
Вправа «Знайдіть помилки»
Французький (англійський) фізик Е. Резерфорд, провівши дослідження будови атомів, запропонував планетарну модель атома. Згідно з цією моделлю, атом складається з електронів (ядра), що містяться в центрі атома, та ядра (електронів), яке рухається навколо електронів (ядра). Заряд ядра визначається зарядом нейтронів (протонів). Кількість нейтронів (протонів) і кількість електронів однакова, тому негативний (позитивний) заряд ядра дорівнює за абсолютною величиною сумарному позитивному (негативному) заряду електронів.
Виконання тестового завдання (додаток 3)
Відповіді :
Варіант I: 1) А; 2) В; 3) Г; 4) В; 5) В.
Варіант II: 1) В; 2) Г; 3) А; 4) А; 5) В.
VІІ. Підбиття підсумків уроку
Вправа «Закінчіть речення»
— Першу модель атома запропонував…
— Він представив модель атома у вигляді…
— Її ще називають…
— Модель атома за Резерфордом…
— Її ще називають…
— Розміри атома…
— Розміри ядра…
Учитель. Ну що ж, повернімося до епіграфа уроку: «Відшукай усьому початок, і багато чого зрозумієш». Я думаю, що на уроці ми відшукали початок, а багато чого зрозуміти нам доведеться на наступних уроках.
VІІІ. Домашнє завдання
Використані джерела
- Бакли Р. Теория и практика тренинга / Бакли Р., Кэйпл Дж. СПб. Питер–Пресс. 1997.
- Нетрадиційні уроки фізики. Частина ІІ З. В. Дубас В. Р .Шарамова. Тернопіль. Підручники. Посібники, 2003.
- Підручник для 9 класу загальноосвітніх навчальних закладів за редакцією В. Г. Бар’яхтара, С.О. Довгого. Харків. Видавництво «Ранок», 2017.
- Фізика. Навчальна програма для 7—9 класів. URL: https://osvita.ua/school/program/program-5-9/56124/
- Физика для всех. URL: http://fizika-abc.at.ua
Рита КАЧАЛОВА, учителька фізики та астрономії
Маріупольського НВК «колегіум-школа» № 28, Донецька обл.;
Галина РОДІОНОВА, учителька економіки
газета “Фізика”, №4 квітень 2018
