Методическая разработка учебного занятия по учебному предмету: «Физика» на тему «Твердое тело. Кристаллические и аморфные тела»

Преподаватель:

Куликова Мария Ивановна

Специальность:

15.02.16 Технология машиностроения

Группа:

ТМ 23-1

Дата:

15. 12. 2023 г.

Преподаватель:

Куликова Мария Ивановна

Специальность:

15.02.16 Технология машиностроения

Время проведения:

Урочное

Регламент занятия:

90 минут

Участники занятия:

студенты группы ТМ 23-1

Тема раздела
рабочей программы:

Молекулярная физика и термодинамика

Тема занятия:

Твердое тело. Кристаллические и аморфные тела

Тип занятия:

Открытие нового знания

Оборудование:

Опорный конспект, раздаточный материал, презентация.

Форма организации образовательного процесса:

Лекционное занятие с элементами практической работы

Междисциплинарные связи:

Химия, биология

Технология обучения:

Практикоориентированная

Цели учебного занятия:

Образовательные (дидактические):

Формирование понятий: «кристаллическое тело», «кристаллическая решетка», «монокристалл», «поликристалл», «аморфное тело»;

Формирование представлений о кристаллических и аморфных телах;

Выявление основных свойств кристаллических и аморфных тел;

Формирование навыков делать выводы на основе экспериментальных данных, умений решать текстовые задачи;

Систематизирование полученных знаний, активизирование самоконтроля.

Развивающие:

Формирование самостоятельного мышления;

Формирование умения сравнивать, анализировать, выражать свои мысли правильным «физическим» языком, делать выводы.

Формирование общих компетенций:

OK 02. Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности;

ОК 04. Эффективно взаимодействовать и работать в коллективе и команде.

Воспитательные:

Развитие познавательного интереса студентов к данной теме и предмету в целом; бережное, аккуратное обращение с приборами; развитие умений организовывать собственную деятельность.

Методические:

Применение современных технологий, методов и средств обучения при проведении открытого учебного занятия. Активизация процесса обучения за счет создания необходимых условий эффективной познавательной деятельности студентов. Организация освоения содержания учебного материала и способов действий на продуктивном уровне.

№
этапа

Название этапа

Образовательные задачи учебного занятия

Содержание

Методы
(по источнику получения информации)

Средства обучения

1

Организационный

• Подготовка студентов к работе на занятии

• Фокусирование внимания на предстоящей работе

• Приветствие

• Проверка отсутствующих

• Проверка состояния рабочих мест студентов

• Подготовка

презентационного материала

• Словесный – устное изложение

• Мультимедийный проектор

2

Актуализация ранее усвоенных знаний и способов деятельности

• Развитие критического мышления при осознанном чтении текста.

• Выявление пробелов в знаниях и способов деятельности, определение причин их возникновения

• Устранение выявленных пробелов

• Повторение материала, необходимого для изучения и закрепления новых знаний.

• Словесный – вопросно-ответный метод

• Наглядно – демонстрационный - слайды

• Меловая доска

• Мультимедийный проектор

• Раздаточный материал

3

Мотивация учебной деятельности и постановка задач занятия

• Развитие у студентов познавательного интереса к предмету.

• Подведение студентов к формулировке темы занятия и его задач на основе логического мышления

• Демонстрация образцов тел.

• Побуждение к высказыванию собственного мнения.

• Сообщение темы и постановка цели и задач учебного занятия

• Словесный – устное изложение

Словесный – погружение в учебную ситуацию

• Меловая доска

• Мультимедийный проектор

4

Первичное изучение нового материала

• Приобретение новых знаний

• Формирование у студентов представлений о кристаллических, аморфных и жидкокристаллических телах.

• Формирование навыков делать выводы на основе экспериментальных данных

• Развитие логического и образного мышления (умения анализировать, выделять главное, сравнивать, строить аналогии, ставить и решать проблему), речи и познавательного интереса школьников к предмету.

• Выявление причинно-следственных связей при ознакомлении с новым материалом.

• Организация групповой деятельности по выполнению экспериментов.

• Организация обсуждения выполненного задания.

• Словесный

• Наглядный

• Конспект

• Меловая доска

• Мультимедийный проектор

• Презентация

• Раздаточный материал

5

Закрепление нового материала.

Организация обсуждения способов решения учебной

• Развитие у студентов логического и образного мышления (умения анализировать, выделять главное, сравнивать), речь и познавательный интерес к предмету

• Приобретение студентами умений решать текстовые задачи и применения теоретических знаний для решения учебной проблемы

• Постановка учебно-производственной проблемы

• Формирование малых групп и организация их работы

• Анализ ситуации в группе

• Сопоставление итогов

• Словесные

• Практический

• Наглядно-демонстрационный

• Меловая доска

• Конспект

• Приложения

6

Подведение итогов и рефлексия проделанной работы

• Качественное оценивание работы группы и отдельных студентов

• Инициирование рефлексии студентов по поводу мотивации деятельности.

• Мобилизация студентов на рефлексию своего поведения и результатов усвоения изученного материала

• Подведение итогов учебного занятия преподавателем, выставление оценок

• Словесные

• Раздаточный материал

Наименования этапов учебного занятия

Время

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

1. Организационный этап

2 минуты

• Приветствует, проверяет отсутствующих и готовность рабочих мест студентов к занятию, создает эмоциональный настрой на занятие:

- Главный признак таланта – это когда человек знает, чего он хочет. П.Л. Капица. Мы знаем, что что сегодня в первую очередь мы хотим получить новые знания и умения, значит мы талантливы. Начинаем занятие.

• Приветствуют преподавателя, отмечают отсутствующих, настраиваются на работу на уроке.

• Проверяют готовность рабочих мест к учебному занятию.

2. Актуализация ранее усвоенных знаний и способов деятельности

10 минут

• Актуализирует теоретические знания студентов с помощью текста.

• Напоминает обучающимся о изученном материале, и на этой основе формулирует задание по работе с предлагаемым текстом.

- Мы изучили основы молекулярно-кинетической теории. Давайте вернёмся к ее истокам. Прочитайте текст и как знающие истину найдите и исправьте ошибки.

…Так как же данный текст, правильно будет звучать?

• Читают и анализируют текст первоначально в парах (Приложение 1), исправляют ошибки, выдвигают свои версии верного варианта текста.

• Отвечают на вопросы, демонстрируя готовность к освоению новых знаний.

3. Мотивация учебной деятельности и постановка задач занятия

3 минут

• Демонстрирует образцы тел (соль, шоколад, мыло). Формулирует задание. Побуждает к высказыванию собственного мнения. Организует постановку целеполагания урока. Уточняет понимание обучающимися поставленных задач урока.

• Сообщает об основных этапах учебного занятия и условий получения оценок.

- Мы с вами говорили о газах и жидкостях, но ничего не сказали о твердых телах, а ведь мы живем на поверхности твердого тела земного шара, в домах, построенных из твердых тел.

- Посмотрите на представленные предметы: соль, шоколад, мыло. Может ли у этих тел быть что-нибудь общего, а может быть их и сравнивать нельзя?

- Как вы думаете, о чем будет сегодня на уроке идти речь, какие, в связи с этим мы будем решать проблемы?

• Слушают преподавателя.

• Высказывают свои предположения о представленных образцах тел, анализируют, формулируют тему и задачи урока.

• Фокусируют внимание на предстоящей работе на учебном занятии

• Принимают поставленные цели учебного занятия.

4 Первичное изучение нового материала

40 минут

Кристаллы – вещества, в которых мельчайшие частицы (атомы, ионы или молекулы) «упакованы» в определенном порядке. В результате при росте кристаллов на их поверхности самопроизвольно возникают плоские грани, а сами кристаллы принимают разнообразную геометрическую форму.

Чем кристаллы отличаются от аморфных тел?

У кристаллов дальний порядок в расположении молекул и более устойчивое их положение, а у аморфных тел ближний и температура плавления не постоянна. Примером аморфных тел может служить стекло, полиэтилен,

Существует даже специальная наука – кристаллография. Она началась с осознания того факта, что независимо от своего происхождения кристаллы одного сорта имеют одинаковые внешние формы и внутреннее строение. Основы физической кристаллографии были заложены нашим соотечественником М. В. Ломоносовым. Давайте рассмотрим более подробно строение и свойства кристаллов.

В зависимости от строения, кристаллы делятся на ионные, ковалентные, молекулярные и металлические.

Существенным свойством монокристалла является анизотропия – неодинаковость физических свойств вещества (электрические, механические и т. д.) по различным направлениям. Посмотрите на лист слюды. Он легко расщепляется по плоскости и в то же время обладает высокой прочностью в направлении, перпендикулярном плоскости листа

Все кристаллические соединения можно разделить на моно- и поликристаллические. Монокристалл представляет собой монолит с единой ненарушенной кристаллической решеткой. . Природные монокристаллы больших размеров встречаются очень редко.

Большинство кристаллических тел являются поликристаллическими, то есть состоят из множества мелких кристалликов (кристаллитов), иногда видных только при сильном увеличении, например многие горные породы, технические металлы и сплавы.

Обсуждение результатов наблюдений.

Многие видные ученые, внесшие большой вклад в развитие химии, минералогии, других наук, начинали свои первые опыты именно с выращивания кристаллов. Помимо чисто внешних эффектов, эти опыты заставляют задумываться над тем, как устроены кристаллы и как они образуются, почему разные вещества дают кристаллы разной формы, а некоторые вовсе не образуют кристаллов, что надо сделать, чтобы кристаллы получились большими и красивыми.

Сейчас мы послушаем отчёт ваших одногруппников, которые выращивали кристаллы медного купороса и поваренной соли дома.( опережающее домашнее задание).

-: Итак, вы наблюдали за ростом кристаллов. Какие же условия могут повлиять на форму и скорость роста кристаллов.

Посмотрим на рост кристаллов.

Опыт со слюдой, наблюдение роста снежинок показывают, что свойства монокристаллов в разных направлениях неодинаковы. Можно указать и другие свойства, например теплопроводность, сопротивление, которые тоже зависят от направления по отношению к прямым, соединяющим узлы решёток. Это свойство кристаллов называют анизотропией.

• Слушают преподавателя, используют новые знания и способы действий для решения вопросов и заданий, предложенных преподавателем.

• Записывают определения.

• Смотрят видеоролик

• Осознают значимость поставленной учебной проблемы.

Самостоятельная работа с раздаточным материалом. Изучение особенностей строения ионных, ковалентных, молекулярных и металлических кристаллов.

Рассмотрение слюды (у каждого на парте).

Самостоятельная работа «Изучение образцов твердых тел.»

Приборы и материалы:  лупа; коллекция минералов и горных пород, металлов и сплавов; 

пробирка с песком.

Ход работы:

1.Осмотрите внешний вид минералов, горных пород, металлов и сплавов. Обратите внимание на их форму, цвет и блеск.

2.С помощью лупы рассмотрите структуру образцов горных пород

3.Результаты наблюдений запишите в таблицу.

Заполните таблицу:

Самостоятельная работа «Выращивание кристаллов под микроскопом» (тема в тетрадь)

Оборудование:  микроскоп, насыщенные растворы поваренной соли и медного купороса, предметное стекло, пипетка.

Инструкция: Микроскоп установите на столе, тубус опустите. На предметное стекло нанесите пипеткой каплю раствора медного купороса и поместите предметное стекло под микроскоп. Поворотом ручки наведите на резкость. Через 2 мин после нанесения раствора начнётся кристаллизация. Зарисуйте картину, сделайте вывод о форме кристаллов. То же проделайте с раствором поваренной соли.

Самостоятельная работа «Получение кристаллов из паров»

Оборудование: пробирка, порошок натрия (нашатыря), спиртовка, лупа.

Инструкция. 1. Насыпьте в пробирку немного порошка натрия (нашатыря) и осторожно введите пробирку в пламя спиртовки, пробирку держите наклонно, открытым концом от себя. Через некоторое время прекратите нагревание.

2. Рассмотрите внимательно с помощью лупы, что образуется на стенках пробирки.

3. Объясните наблюдаемое явление. Зарисуйте результаты наблюдений в тетради

5 Закрепление нового материала. Организация обсуждения способов решения учебной проблемы

30 минут

• Организует работу студентов по выполнению заданий с помощью фронтального опроса и решения задач.

• Организует работу студентов в группе.

• Контролирует и корректирует деятельность студентов в группе.

- Подведем промежуточный итог.

1. Заполните структурно-логическую схему:

2. «Коротко о главном». Для каждой группы вам представлен текст. Читает, осознаем текст, обсуждаем.

3. Ответьте на вопросы:

• Как называется наука, которая изучает свойства кристаллов?

• Что такое кристалл?

• В чем отличие моно- и поликристаллов?

• Какие вам запомнились способы выращивания кристаллов?

• Где и как применяются кристаллы.

• Организует обсуждение способов решения задач, побуждает к высказыванию собственного мнения, корректирует ответы студентов.

- Качественные задачи:

1. Кубик из стекла и кубик, вырезанный из монокристалла кварца, опущены в горячую воду. Сохранят ли кубики свою форму?

2. Почему в природе не существует кристаллов шарообразной формы?

3. Почему в мороз снег скрипит под ногами?

4. Просмотр видео «Как самому взрастить фиолетовые» кристаллы из соли (https://youtu.be/5CaH79eOEyk)

• Работают в группах по заполнению структурно-логической схемы и по представлению текста-информации

(Приложение 2)

• Отвечают на вопросы, обосновывая выбор своего решения, корректируют ответ своих товарищей.

6 Подведение итогов и рефлексия проделанной работы

5 минут

• Мобилизует и инициирует студентов на рефлексию своего поведения и результатов выполнения заданий.

• Подводит итоги учебного занятия и выставляет оценки.

• Задает домашнее задание к следующему учебному занятию.

П. 24, 25. учебника. Доклад « Применение кристаллов»,

Наблюдение за ростом кристаллов в домашних условиях.

П. 24, 25. учебника. Доклад « Применение кристаллов»,

Наблюдение за ростом кристаллов в домашних условиях.

П. 24, 25. учебника. Доклад « Применение кристаллов»,

Наблюдение за ростом кристаллов в домашних условиях.

П. 24, 25. учебника. Доклад « Применение кристаллов»,

Наблюдение за ростом кристаллов в домашних условиях.

П. 24, 25. учебника. Доклад « Применение кристаллов»,

Наблюдение за ростом кристаллов в домашних условиях.

• Самостоятельно оценивают результаты проделанной на учебном занятии работы.

• Записывают домашнее задание.

Текст-задание для работы

Проверочный текст

Молекулярно-кинетической теорией называется учение о строении и свойствах вещества, использующее представления о существовании кирпичиков мироздания как наименьших частиц химического вещества. Способность газов неограниченно расширяться, упругость газов, жидкостей и твердых тел, способность к взаимному притяжению тел путем диффузии можно объяснить, если принять следующие положения молекулярно-кинетической теории строения вещества: вещество состоит из частиц — кирпичиков мироздания; эти частицы хаотически движутся; частицы взаимодействуют друг с другом.

Движение кирпичиков мироздания, их взаимодействия подчиняются законам механики. Это позволяет использовать законы механики для выяснения свойств тел, состоящих из большого числа хаотически движущихся частиц.
Тепловое движение молекул. Молекулы и атомы в твердом теле совершают беспорядочные движения в пространстве, в которых силы притяжения и отталкивания со стороны соседних атомов уравновешены.

В жидкости молекулы не только колеблются около положения равновесия, но и совершают перескоки из одного положения равновесия в соседнее, эти колебания молекул являются причиной текучести жидкости, ее способности принимать форму сосуда.

В газах обычно расстояния между кирпичиками мироздания в среднем значительно больше размеров молекул. Силы отталкивания на больших расстояниях не действуют, поэтому газы легко растворяются. Практически отсутствуют между молекулами газа и силы притяжения, поэтому газы обладают свойством неограниченно расширяться.

Мо­лекулярно-кинетической теорией называется учение о строении и свойствах вещества, использующее представления о существовании атомов и молекул как наимень­ших частиц химического веще­ства. Способность газов неограни­ченно расширяться, упругость га­зов, жидкостей и твердых тел, способность к взаимному проник­новению тел путем диффузии можно объяснить, если принять следующие положения молеку­лярно-кинетической теории строе­ния вещества: вещество состоит из частиц — атомов и молекул; эти частицы хаотически движут­ся; частицы взаимодействуют друг с другом.

Движение атомов и молекул, их взаимодействия подчиняются законам механики. Это позволяет использовать законы механики для выяснения свойств тел, сос­тоящих из большого числа хаоти­чески движущихся малых частиц.
Тепловое движение молекул. Молекулы и атомы в твердом теле совершают беспорядочные колебания относительно положений, в которых силы притяжения и отталкивания со стороны соседних атомов уравновешены.
В жидкости молекулы не только колеблются около положения равновесия, но и совершают перескоки из одного положения равновесия в соседнее, эти перескоки молекул являются причиной текучести жидкости, ее способности принимать форму сосуда.

В газах обычно расстояния между атомами и молекулами в среднем значительно больше размеров молекул. Силы отталкивания на больших расстояниях не действуют, поэтому газы легко сжимаются. Практически отсутствуют между молекулами газа и силы притяжения, поэтому газы обладают свойством неограниченно расширяться.