Методическая разработка уроков по физике 7 класса, по теме: «Диффузия. Движение частиц вещества».

Дата публикации:: 28.04.2014 17:56:37
Автор:: Чечеткина Татьяна Геннадьевна

Пояснительная записка

В современной образовательной структуре сущность образовательного процесса состоит в развитии обучающихся, в формировании их способностей осмысливать действительность. Это возможно в рамках личностно-ориентированного образования, которое, на мой взгляд, можно реализовать, используя технологию проблемного диалога, технологию продуктивного чтения и технологию оценивания учебных успехов, которые позволяют:

учитывать личностные особенности учащихся;
развивать логическое и творческое мышление учащихся;
активизировать самостоятельную познавательную деятельность учащихся;
вырабатывать у учащихся умения и навыки выполнения таких операций, как анализ, синтез, сравнение, сопоставление, классификация, абстрагирование и обобщение;
учитывать возрастные особенности учащихся.

Разнообразие различных видов деятельности является одним из способов формирования универсальных учебных действий. Развитие исследовательских умений средствами учебного предмета “физика” происходит при изучении метода научного познания, а также при проведении фронтального эксперимента, демонстрационного эксперимента, физического практикума. При этом важно, чтобы задания носили исследовательский характер и позволяли бы учащимся не просто получить знания в готовом виде, а самим их добыть в процессе проведения эксперимента, в ходе постановки проблемы, в ходе выдвижения гипотезы. Одновременно формируется умение планировать свою деятельность, действовать в незнакомой ситуации. Такие работы могут выполняться в качестве закрепления изучаемого материала. Но особый интерес представляют собой уроки, на которых происходит изучение явлений и физических понятий на основе учебного эксперимента.

В данной работе я представляю разработки двух уроков для разноуровневого восприятия явления «Диффузия. Движения частиц вещества», различными группами учащихся. В своей работе я использую различные методики формирования явления:

1. технологию проблемного диалога;

2. через фронтальный эксперимент;

3. через демонстрационный эксперимент;

4. через технологию продуктивного чтения;

5. через технологию оценивания учебных успехов.

Деятельность школьников на данных уроках направлена на то, чтобы сформировать следующие компетенции:

учебно-познавательную;
коммуникативную;
информационную;
толерантную.

Урок №1 по теме «Диффузия. Движение частиц вещества»

Тип урока: комбинированный

Главная дидактическая цель урока: изучить явление “диффузия”.

Цель урока для учителя:

Образовательная – познакомить учащихся с диффузией и броуновским движением, как явлениями, объясняющими положение МКТ о движении частиц вещества.
- через эксперимент подвести учащихся к гипотезе о движении частиц вещества;
- на основе жизненных ситуаций и результатов опытов ознакомить учащихся с явлением диффузии;
- на основе знания различий в молекулярном строении вещества в различных агрегатных состояниях, выяснить, как зависит интенсивность диффузии от расположения частиц вещества;
- в ходе фронтального эксперимента, выяснить, как зависит интенсивность диффузии от температуры;
- познакомить с броуновского движения, как с явлением, доказывающим движение частиц вещества.
Развивающая – продолжать формирование практических навыков, умений устанавливать причинно – следственные связи, формировать умение делать выводы и обобщения, продолжить работу по формированию умений обнаруживать в быту изучаемые явления.
Воспитательная – развитие коммуникативных навыков учащихся; продолжить воспитание отношения к физике, как к экспериментальной науке.

Задачи урока (для учителя).

1. Организовать работу в группах и индивидуально.

2. Поставить перед учащимися проблему и совместно с учениками сформулировать цель исследования.

3. Выстроив цепочку познавательных задач, подвести учащихся к выводу о том, как протекает явление диффузии, от чего она зависит и как можно изменить этот процесс, а так же плавно перейти к проблеме следующего урока.

4. Подготовить учащихся к выполнению домашнего задания

5. Выявить и сопоставить результаты деятельности учителя и ученика на уроке.

Оборудование:

Для выполнения демонстрационного эксперимента:

нашатырный спирт;
фенолфталеин (фенолфталеиновый индикатор);
раствор марганца;
духи.

Для выполнения фронтального эксперимента:

пробирка с горохом и пшеном;
лабораторные стаканы с горячей и холодной водой и раствор марганца;
стеклянная трубочка.
поурочная карта.

Компьютер, проектор для демонстрации презентации.

Планируемый результат:

усвоить понятие диффузии теоретически и экспериментально;
получить дополнительную информацию о данном понятии;
подготовить детей к проведению домашнего эксперимента.

Ход урока

Организационный этап. ( 3 мин)

Можно плыть по реке,

И парить в облаках,

И шагать по земле,

Увязая в песках, но сгущается пар, застывает река,

а твердейшая бронза порою мягка.

Видно чем - то похожа на камень вода.

Что все это роднит:

Облака и гранит,

Человека, и звезды, и птиц?

Сложен мир.

Сложен мир из отдельных частиц.

Учитель: Тому, что кирпичиками мироздания являются частицы вещества, мы с вами нашли доказательства на прошлом уроке. Начало знакомству с теорией строения вещества было положено, а сегодня на уроке мы продолжим это знакомство.

Построение логической цепочки: ТелаВещества Молекула

Этап проверки усвоения материала( 7 мин)

А что мы знаем про молекулу?

По вариантам класс выполняет задания эстафеты, а затем идет проверка и самооценка результатов:

Задания:

1. Мельчайшая частица вещества, сохраняющая его свойства…..

2. Молекула состоит из…..

3. Молекулы одного и того же вещества…..

4. При нагревании вещества размеры молекул……

5. Молекулы разных веществ…….

Этап постановки проблемы и ее разрешение. Формулировка темы урока (5 мин)

Демонстрационный эксперимент 1:

Смешиваем раствор аммиака и фенолфталеина. Наблюдаем изменение цвета. Затем ватку, смоченную фенолфталеином, подвешиваем на нити над раствором аммиака. Наблюдается окрашивание.

ФОРМУЛИРОВКА ПРОБЛЕМЫ 1:

В результате смешивания веществ мы наблюдали изменение цвета, но почему во втором случае ватка окрашивается, ведь теперь вещества не смешивались и даже не соприкасались?

Разрешение проблемы:

Учитель. Давайте обсудим проведённый опыт. Какие у вас есть гипотезы?

Возможные гипотезы учащихся:

Молекулы одного вещества испарились;

Молекулы перемешались;

Молекулы достигли ватки;

Учитель: В ваших предположениях постоянно указывалось на то, что вещества смешались без их контакта за счет проникновения молекул. Вы молодцы! Такое самопроизвольное перемешивание веществ называется диффузией. Объявление темы урока: «Диффузия»

Диффузия-это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

Этап объяснения материала (15 мин)

Явление диффузии можно наблюдать очень часто.

Демонстрационный эксперимент 2:

Передать по рядам пробирку с духами.

Почему вы почувствовали запах?

Демонстрационный эксперимент 3: Диффузия в растворе марганца с водой различной температуры. Что вы увидели?

Учитель: объясните, почему при более высокой температуре диффузия протекает быстрее?

Учащиеся: возрастает скорость движения частиц вещества.

Учитель: не только диффузия доказывает движение частиц вещества. Давайте познакомимся с еще одним интересным явлением.

Диффузия наблюдается и в твердых телах, но она происходит намного медленнее, чем в газах и жидкостях.

ФОРМУЛИРОВКА ПРОБЛЕМЫ 2:

Перед учениками ставлю вопросы:

Какие свойства молекул обусловливают смешивания веществ?
Почему возможна диффузия?
Какие невидимые процессы происходят с молекулами при диффузии?
Как объяснить явление проникновение одного вещества в другое?

Фронтальный эксперимент
Демонстрация явления диффузии на модели:

В стаканчик насыпать не доверху горох,
Досыпать стаканчик с горохом пшеном
Слегка встряхнуть стаканчик.

После проведенного эксперимента учащиеся должны сделать вывод, что диффузия происходит благодаря тому, что между частицами есть расстояния и они движутся.

Вначале я вам сказала, что в твердых телах диффузия происходит очень медленно. Как вы думаете почему?

Вывод учащихся: диффузия происходит медленно в твердых телах, т.к. частицы медленнее движутся и между ними маленькое расстояние.

Учитель: скорость протекания диффузии зависит не только от агрегатного состояния вещества, но и от температуры.

Этап работы с текстом (8 минут)

Перед тем как читают текст, смотрят на иллюстрацию и название текста. Ведется беседа:

Как вы думаете, о чем этот текст?
Что изображено на иллюстрации?
Есть соответствие между текстом и иллюстрацией?

Читают текст:

Броуновское движение

Шотландский ботаник Роберт Броун еще при жизни как лучший знаток растений получил титул «князя ботаников». Он сделал много замечательных открытий.

Но имя ученого сейчас широко известно вовсе не из-за этих работ. В 1827 Броун проводил исследования пыльцы растений. Как-то он разглядывал под микроскопом выделенные из клеток пыльцы североамериканского растения Clarkia pulchella (кларкии хорошенькой) взвешенные в воде удлиненные зерна. Неожиданно Броун увидел, что мельчайшие твердые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на место. Мельчайшие частички вели себя, как живые, причем «танец» частиц ускорялся с повышением температуры и с уменьшением размера частиц и явно замедлялся при замене воды более вязкой средой. Это удивительное явление никогда не прекращалось: его можно было наблюдать сколь угодно долго. Поначалу Броун подумал даже, что в поле микроскопа действительно попали живые существа. Тогда Броун прокипятил раствор, а затем начал исследовать явно неживые объекты; сначала это были очень мелкие частички угля, а также сажи и пыли лондонского воздуха, затем тонко растертые неорганические вещества: стекло, множество различных минералов. Объяснение броуновского движения (как назвали это явление) было дано лишь в последней четверти 19 века: мельчайшие крупинки вещества движутся т.к. испытывают со всех сторон удары еще более мелких частиц, которые в микроскоп уже не видны.

Беседа:

О чем этот текст?
Найдите в тексте описание эксперимента, проводимого Броуном?
От чего зависела скорость движения броуновских частиц?
Как было объяснено броуновское движение частиц в жидкости?
Как называются мелкие частицы, которые ударяют о крупинку?

Этап взаимопроверки (2 мин)

Заполнение таблицы, проверка в парах, взаимооценивание

№

Ситуация

Зависит от температуры

Не зависит от температуры

Лужи быстрее высыхают на солнце, чем в тени

Белье быстрее сохнет на морозе

На поверхности молока, налитого в сосуд, через некоторое время образуются сливки. Это жир, входящий в состав молока, собирается капельками и всплывает на поверхность. Сливки в холодильнике отстаиваются быстрее, чем в теплом помещении

Запах березового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной

Огурцы лучше просаливаются в горячей воде, чем в холодной

При использовании фена волосы высыхают тем быстрее, чем теплее воздух

Грибы около плиты высыхают, а забытые в корзине гниют

Этап самооценки (2 мин)

Заполнение таблицы, самооценка

№

Утверждение

Да

Нет

Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом

Молекулы воды такие же как молекулы льда

Чем горячее тело, тем больше скорость молекул

У холодного тела молекулы не движутся

Молекулы любого вещества могут перемешиваться

Диффузия не имеет значения в жизни растений, только для жизни человека

Молекулы кислорода проникают во все клетки организма человека

Этап рефлексии (2 мин)

Сегодня на уроке я научился…….
Было интересно узнать….
Было трудно……

Учитель: у вас на столах модели молекул разных веществ, поэтому одна красного цвета, другая – синего. С каким настроением вы уходите с урока? Я попрошу вас поднять красную, если для вас урок прошел продуктивно, вы все поняли, вам было интересно и молекулу синего цвета, если осталось что - то непонятым. А я посмотрю, будет ли происходить диффузия веществ. Всем спасибо за работу!

Урок №2 по теме «Диффузия» (7 класс – 60 минут, группа со средними способностями, и с пониженной мотивацией к изучению физики)

Тип урока: урок получения новых знаний, по структуре – комбинированный.

Обучающая (образовательная) цель:

Раскрыть содержание понятия явления «диффузия», установить причины ее возникновения.
Определить место и значение явления диффузии в жизни живой и неживой природы.

Развивающая цель: способствовать развитию умения проводить учебное исследование и работать с информацией, представленной в различных знаковых системах: текстом, таблицей.

Воспитательная цель: воспитывать положительное отношение к процессу учения, формировать самооценку и самостоятельность.

Задачи урока (для учителя).

1 . Организовать работу в группах и выполнение учебного эксперимента;

2. Выявить причинно-следственные связи обстоятельств, вызывающих процесс диффузии;

3. Работать по формированию умения учащихся объяснять содержание явления, выделять главное в объяснении учителя, устанавливать причинно-следственные связи, делать вывод по результатам наблюдения эксперимента;

4. Учить учащихся оптимальной организации учебной деятельности, формировать познавательный интерес к предмету «Физика».

5. Выявить и сопоставить результаты деятельности учителя и ученика на уроке.

Задачи урока (для ученика) формулируются совместно с учителем на разных этапах урока.

Научиться с помощью эксперимента наблюдать явление диффузии.

Оборудование и материалы, используемые на уроке.

Персональный компьютер, проектор, экран, духи, раствор марганца, колба с водой, мензурки.

Программное обеспечение: Microsoft Office, цифровые образовательные ресурсы: Открытая физика 1.1.

Раздаточный материал:

Карточки – задания для мотивированных учащихся;
Карточки - задания для немотивированных учеников.

Планируемый результат:

усвоить понятие диффузии теоретически и экспериментально;
получить дополнительную информацию о данном понятии;
подготовить детей к проведению домашнего эксперимента.

Ход урока

Учитель: Добрый день! На прошлом уроке мы с вами познакомились с частицами, которые составляют вещество – это молекулы и атомы. (Ученики дают определения «молекулы» и «атомы», выделяя в понятиях родовой признак, видовые признаки).

Учитель(незаметно для учеников разбрызгивает духи): Ой, извините, я случайно пролила духи, сейчас я их быстро закрою, чтобы все не пролились. Что? Вы чувствуете запах? Ах! Да!

Прекрасная дама нюхала розы,

Но расчихалась- закапали слезы!

Неужто из-за … ДИФФУЗИИ,

Такие бывают конфузии?

Учитель: Итак, как вы определите тему урока?

«ДИФФУЗИЯ»

Учитель: Сегодня Вы можете почувствовать себя великим Римским полководцем – Юлием Цезарем! Вам придется одновременно слушать объяснение нового материала, выполнять задание, наблюдать проводимые эксперименты и делать выводы.

Проблемные вопросы для учащихся

1. Что такое диффузия?

2. Каковы причины возникновения диффузии?

3. От чего зависит процесс протекания диффузии?

4. Каково значение диффузии

Учитель: Ой, и пахнет у нас в классе! Как вы думаете, почему запах быстро становиться ощутимым?

Распространение запахов происходит из-за того, что молекулы движутся. Молекулы духов на своем пути сталкиваются с молекулами газов, которые входят в состав воздуха, они постоянно меняют направление движения, и беспорядочно перемещаясь, разлетаются по комнате.

Проделаем опыт: растворение марганца в холодной и горячей воде.

Вывод: (делают ученики)

Учитель: Сначала формулирует определение явления «Диффузия», затем задает вопросы:

Что такое ДИФФУЗИЯ?
Какова причина возникновения диффузии?
А в каких веществах мы наблюдаем диффузию?
А возможна ли диффузия в твердом теле?

Показывается фрагмент «Диффузия в твердых телах, жидкостях и газах» (Открытая физика 1.1).

Учитель: Английский металлург Вильям Робертс-Аустин, измерил диффузию золота в свинце. Он наплавил тонкий диск золота на свинцовый цилиндр. Поместил этот цилиндр в печь, в которой температура равна 200 0С и держал в печи 10 дней. Затем разрезал цилиндр на тонкие диски и измерил массу золота, которое проникло в каждый срез свинца.

Робертс-Аустин также заметил, что свинец и золото проникли друг в друга, когда они плотно прилегали друг к другу. (Также можно перемешивать жидкие и твердые тела!).

От чего зависит диффузия в жидкости, газе и в твердом теле?

Ученики отвечают.

В каком веществе диффузия протекает быстрее?

Ученики отвечают.

А от какого еще фактора зависит диффузия? (от температуры)

Учитель: Почему процесс диффузии ускоряется с повышением температуры?

Ученики отвечают.

Решим задачу:

Четырехлетняя Маша подкралась у мамы за спиной к зеркалу и, действуя совершенно бесшумно, вылила себе на голову три флакона французских духов. Как мама, сидя к Маше спиной, догадалась о случившемся?

Где диффузия протекает быстрее?
Почему диффузия протекает быстрее при разной температуре?
Какую гипотезу можно выдвинуть?
Как доказать справедливость вашей гипотезы?
Делаем вывод.

Учитель: Процессы диффузии имеют большое значение:

№ 1. Роль диффузии в природе:

Поддерживается однородный состав атмосферного воздуха вблизи поверхности Земли. Питание, дыхание животных и растений. Проникновение кислорода из крови в ткани человека.

№ 2. Роль диффузии в технике:

Для придания железным и стальным деталям твердости их поверхности подвергают диффузному насыщению углеродом (цементация). Природный горючий газ, которым мы пользуемся дома, не имеет не цвета ни запаха. При утечке заметить его невозможно, поэтому на распределительных станциях газ смешивают с особым веществом, обладающим резким, неприятным запахом, который легко ощущается человеком даже при малой концентрации. (Меры безопасности). На сахарных заводах при извлечении сахара из свеклы. Для сварки материалов. Для дубления кожи и меха. Для крашения волокон ткани.

№ 3. Роль диффузии в быту:

На явлении диффузии основаны соление овощей, варка варения, получение компотов и многие другие технологические процессы.

Из-за диффузии все вредные отходы, оставляемые человеком, проникают в почву, воду, а затем впитываются животными и растениями. Это наносит серьезный вред окружающей среде.

Учитель: Какие примеры диффузии вы можете привести?

Карточки – задания.

Для немотивированных учеников:

№

Утверждение

Да

Нет

Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом

Молекулы воды такие же как молекулы льда

Чем горячее тело, тем больше скорость молекул

У холодного тела молекулы не движутся

Молекулы любого вещества могут перемешиваться

Диффузия не имеет значения в жизни растений, только для жизни человека

Молекулы кислорода проникают во все клетки организма человека

Для мотивированных учащихся:

№

Ситуация

Зависит от температуры

Не зависит от температуры

Лужи быстрее высыхают на солнце, чем в тени

Белье быстрее сохнет на морозе

Запах березового веника в жаркой бане распространяется быстрее, чем в прохладной

Огурцы лучше просаливаются в горячей воде, чем в холодной

При использовании фена волосы высыхают тем быстрее, чем теплее воздух

Грибы около плиты высыхают, а забытые в корзине гниют

Учитель: Делаем вывод:

1. Что такое Диффузия?

2. Причины Возникновения дИффузии

3. От чего Же зависит процЕсс протекаНия дИффузии?

4. Каково значениЕ диффузии

Так без чего не может существовать диффузия? (По выделенным словам слайда ученики должны найти слово «ДВИЖЕНИЕ»).

Учитель: Подведение итогов, оценки за урок.

Этап рефлексии

Сегодня на уроке я научился…….
Было интересно узнать….
Было трудно……