Конкурс "Я иду на урок"

Памяти учёных: «Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение рода человеческого»

Идея урока. Их любит не только Великобритания, их ценит весь мир!

Цель урока: в рамках поликультурного образования оценить деятельность великих учёных-физиков Англии как образец высочайшего творчества разума и величайшего трудолюбия

Задачи урока: • Образовательные: через интеграционные связи естественных наук, истории науки показать единую картину мира; повторить и оценить открытия английских учёных И. Ньютона, М. Фарадея, Э. Резерфорда. • Воспитывающие: формировать уважение к культурам других стран, в том числе и научным; уметь логично соединять сценическое и научное видение человеческих научных открытий. • Развивающие: развивать критическое мышление; расширять диапазон взглядов обучающихся на процессы научных открытий; формировать способность обучающихся решать физические задачи в нестандартных ситуациях. • Формирующие компетенции: умение применять знания в нестандартных ситуациях.

Место урока в программе: повторение курса физики 11-го класса (март–апрель, перед активной подготовкой к ЕГЭ).

Оборудование урока: компьютер, мультимедиапроектор, презентация, костюмы для актёров, физическое оборудование для демонстрации опытов, раздаточный материал, книги.

Оформление урока. На экране – портреты И. Ньютона, М. Фарадея, Э. Резерфорда (слайд 1), далее – слайдовая презентация^*, сопровождающая весь урок. На доске – тема урока, эпиграф. На кафедре – оборудование для экспериментов.

Ход урока

(Вместо проблемной ситуации.)

Учитель. «У Ньютона были две кошки – большая и маленькая. Чтобы они не мешали спать по утрам, Ньютон пропилил в двери два отверстия – большое и маленькое. Увидев это, сосед Ньютона заметил, что можно было бы сделать лишь одно отверстие – большое.

– А ведь и верно! – воскликнул Ньютон. – Эта замечательная идея не пришла мне в голову!

Так какие они – великие представители нашей цивилизации?!

Часть 1

Ведущий (читает отрывок из трагедии А.С. Пушкина «Пир во время чумы»): «1666 год… В Англии свирепствует чума…» (слайд 2). Исааку Ньютону, лучшему студенту Тринити-колледжа Кэмбриджа, в это время 23 года. Он ничего не боится! Его деятельность – раскрытие тайн природы! Нет, он не ищет лекарство от чумы. До открытия способа спасения людей от этой гибельной болезни ещё далеко! Исаак Ньютон увлечён другим! (слайд 3.)

Ньютон. Как хорошо, что я здесь, в своей деревне – в Вульсторпе! Никто мне не мешает: ни люди, ни чума! (Проводит эксперимент: пропускает свет через стеклянную призму и получает на экране цветной спектр, слайд 4. Рассуждает.) Интересно! Значит, белый луч – вовсе не белый, не простой, а имеет сложный состав! Я получил спектр. Назовём это явление – дисперсия – разложение света. Поэтому появляется радуга во время или после дождя! Это дисперсия света на капельках воды, висящих в воздухе (слайд 5). А почему радуга – дуга? Ведь в моём опыте спектр прямой? А из чего состоит сам луч света, раз уж он сложный? вопросы, вопросы, вопросы!..

Ведущий. Только за три года, проведённых в деревне, отрезанный от всего мира, Исаак Ньютон выполнил следующее: получил и изучил оптический спектр; сконструировал микроскоп, телескоп-рефлектор (слайд 5); разработал метод шлифовки и полировки стёкол и металлов; открыл бином, создал дифференциальное и интегральное исчисления (слайд 5); начал размышлять о силах гравитации (слайд 6). Вот почему Ньютон отличался рассеянностью. Ведь рассеянность учёного – это признак глубокой сосредоточенности над каким-то одним вопросом!

Учитель. Закон всемирного тяготения и три закона Ньютона, изложенные в книге «Математические начала натуральной философии» (1687 г.), – выдающиеся и сложные труды учёного. Не случайно «некоторые из профессоров университета, получив экземпляр “Начал…” и перелистав его страницы, хмуро заявляли, что надо лет семь ещё учиться, прежде чем что-нибудь понять в этой книге» [3, с. 44]. А мы с вами уже что-то понимаем! Покажем это! [1, с. 44.]

• Перечислите цвета в радуге! А какой цвет во внутренней части радуги? (Качественная задача.)
• Найдите три пары сил, равных между собой по третьему закону Ньютона. (Выполнение рисунка груза на нити: один рисует рисунок на доске, остальные – в тетрадях.)
• Найдите точку равновесия между Землёй и Луной, все данные предложите сами. (слайд 6: Земля – Луна). (Решение задачи.)

Ведущий. Исаак Ньютон прожил 84 года. Творения великого англичанина вдохновляют на всей Земле творческую физическую мысль! (слайды 7–10.)

 

Часть 2

Ведущий. 1831 год, Англия, Лондон; семейный разговор...

Сарра Бернард, жена Фарадея. Милый Майкл, доброе утро! Я вижу, ты спешишь к себе в лабораторию. Но что у тебя в карманах сюртука? Катушка с проволокой, какой-то магнит… Ты же не мальчишка!

Майкл Фарадей. Милая Сарра, вот уже десять лет мы с тобой муж и жена, а ты всё никак не привыкнешь к тому, что я вышел из уличных мальчишек; ведь я был простым ремесленником, переплётчиком книг...

Сарра. Для меня неважно, какой ты был раньше. Важно, что я тебя люблю такого: доброго и умного. Что же за железки ты носишь в кармане?

Фарадей. В год нашей свадьбы меня полностью захватила загадка электромагнитных явлений. В тот год известный тебе сэр Эрстед превратил электричество в магнетизм (слайд-анимация 11 или видеокадр опыта Эрстеда с поворотом магнитной стрелки около проводника с током). Я поставил себе в дневнике задачу: «Превратить магнетизм в электричество» (слайд 12). Вчера, 29 августа 1831 года, я её решил. Ты только представь! В катушке я получил электрический ток, но при условии, что магнитное поле должно быть переменным: или течёт переменный ток в первичной катушке, или движется магнит. Я назвал этот электрический ток «индукцией от магнитного поля» (слайд 13). Мои открытия найдут впоследствии своё полное развитие…

Ведущий. «Никогда со времён Галилея свет не видел столь поразительных и разнообразных открытий, вышедших из одной головы, и едва ли скоро увидит другого Фарадея», – так считал Александр Григорьевич Столетов, русский учёный начала ХХ в. (слайд 14). Действительно, это: • электрический двигатель • генератор электрического тока • химическое покрытие металлами поверхностей твёрдых тел • электромагнитные волны и много других (слайд 15).

Учитель. В истории науки XIX в. называют электромагнитным. Вот мы и вспомним электромагнитные явления. Покажите опыты Фарадея по явлению электромагнитной индукции и прокомментируйте их (фронтальная беседа с демонстрацией опытов Фарадея самими учащимися).

Перед вами – рисунок опыта, выполненный самим Фарадеем [2, с. 37] (слайд 16). При перевороте катушки в цепи возникает индукционный ток. Какой заряд протечёт по кольцу? (Учащиеся решают задачу, один – у доски. Решение с ответом проецируется на слайде 17: q = 3,14·10^–6 Кл.)

Выполните тесты по теме «Явление электромагнитной индукции», комбинированные с другими темами, с быстрой последующей взаимопроверкой в двух вариантах (слайды 18, 19) [3, с. 77, 79].

Ведущий. «…Быть светочем для окружающих, и чтобы во всех ваших действиях вы подражали красоте пламени, честно и производительно выполняя свой долг перед человечеством…» – так завещал Майкл Фарадей (слайд 20) [4].

Прах великого Фарадея покоится в Лондоне на Хайгетском кладбище (в Вестминстерском аббатстве) под словами: «Имя и дела его бессмертны».

 

Часть 3

Ведущий. Но уже через 4 года после смерти Фарадея Великобритания подарила человечеству нового гения – «отца экспериментальной физики», лауреата Нобелевской премии Эрнеста Резерфорда (слайд 21). (Разыгрывается сценка «В научной лаборатории».)

Молодые учёные Марсден и Гейгер. Молодец наш «папа»! Хорошо придумал – бомбить альфа-лучами металлическую фольгу. Мы видим в микроскоп, как они отклоняются на некоторые углы (слайд 22)! Но что это? Некоторые частицы отброшены назад! Учитель! Резерфорд!

Резерфорд (входит). Такое невозможно! Это «неправдоподобно так же, как если бы вы выстрелили пятнадцатифунтовым снарядом в папиросную бумагу, а снаряд отскочил бы обратно и убил бы вас самих!» (слайд 23).

Ведущий. А через год в майском номере «Философского журнала», органа Королевского общества, появилась статья профессора Резерфорда «Рассеяние альфа- и бета-радиаций в веществе и структура атома».

Резерфорд (рассуждает о структуре атома). «Атом подобен Солнечной системе (слайд 24). Но его размеры очень малы. В центре атома – ядро. Оно имеет размеры 10^–12–10^–13 см, а размеры самого атома в 10 000 раз больше. Вокруг ядра движутся электроны, как планеты вокруг Солнца».

Ведущий. А так выглядят атомы под микроскопом – туннельным (слайд 25).

Ученики окружали Резерфорда в течение всей его жизни. Из его научной школы в Англии, в Канаде выросли сотни выдающихся учёных, в том числе и русских – Лев Давидович Ландау, Пётр Леонидович Капица и многие другие (слайды 26, 27).

Учитель. Запишите первую искусственную ядерную реакцию, которую получил Резерфорд, прокомментируйте её (слайд 28)!

Напишите полностью уравнения ядерных реакций и выполните необходимые расчёты в самостоятельной работе по теме «Ядерная физика» (слайд 29) [3, с. 88, 89, 97]. (Учащиеся выполняют самостоятельную работу по вариантам.)

 

Литература

1. Дягилев Ф.М. Из истории физики и жизни её творцов. М.: Просвещение, 1982.
2. Кудрявцев П.С. Фарадей. М.: Просвещение, 1969.
3. ЕГЭ-2002. Контрольные измерительные материалы: ФИЗИКА. М.: Просвещение, 2003.
4. Майкл Фарадей. История свечи. М.: Детская литература, 1982.

 

Тамара Юрьевна Кузьмичёва – учитель физики высшей квалификационной категории, заместитель директора по УВР МОУ гимназии № 38 г. Дзержинска Нижегородской области, заслуженный учитель РФ, отличник просвещения, лауреат ПНПО-2006.

---

^* Полностью презентация дана в электронном виде. – Ред.