Метапредметный урок по теме «Модель идеального газа» за 10 класс

Метапредметный урок по теме «Модель идеального газа».

10 класс.

Цель урока: Создать условия для:

• формирования у учащихся понимания понятий «модель», «идеализация», на основе которых сформировать представление об идеальном газе;
• развития умений анализировать, обобщать, моделировать, работать с информацией.

Оборудование и материалы: Интерактивная доска (или обычная), мультимедиа-проектор, учебник физики, тексты «Реальный газ» (Приложение 1).

Приложение 2. Презентация /если имеется интерактивная доска импортировать в программу Noterbook. /

Мобилизующий этап (6 мин.).

Учитель: На экране три картинки (слайд 1: картинки модели одежды, модели дома, модели атома). Какое слово их объединяет?

/Учащиеся отвечают: Модель. /

Учитель: Что такое модель?

/Учащиеся дают свои определения модели, учитель кратко записывает на доске варианты:

1. Образец  нового изделия, образцовый экземпляр  чего-либо.

2. Тип, марка,  образец конструкции.

3. Уменьшенное или в натуральную величину воспроизведение какого-либо предмета.

4. Образец,  с которого снимается форма  для отливки или воспроизведения в другом материале.

5. То, что служит образцом для изображения, воспроизведения.

6. То, что служит примером.

7. Схема  какого-либо. явления или физического объекта.

Учитель: В течение 3 минут обсудите в группе и определите общее между вашими определениями, – дайте общее определение понятия модели.

Работа в группе.

Учитель: Какие определения Вы составили?

/Учащиеся называют составленные определения. /

Посмотрите, как много значений имеет данное слово. Давайте попробуем разобраться, что же такое модель. Давайте сравним полученные определения с определением, данным в логическом словаре [1]:

Модель - (от лат. modulus — мера, образец, норма)  - в самом широком смысле - любой мысленный или знаковый образ модели­руемого объекта (оригинала). (Слайд 3)

Рассмотрим каплю воды при ее падении (слайд 4). Какие процессы происходят с каплей при падении? (Учащиеся называют процессы, учитель добавляет не названные учениками (слайд 5).)

В целом на экране получается перечень следующих явлений: падение под действием силы тяжести; изменение формы из-за сил сопротивления; нагревание из-за сил сопротивления; конвекция; преломление света;  испарение и конденсация; возможен распад на более мелкие капли.

Вспомните, что такое материальная точка. Все эти процессы мы учитывали при описании движения капли как материальной точки? (Ответ: нет) Почему? Чем отличается модель от реального объекта?

/Учащиеся называют отличия: модель описывает свойства и/или явления, которые нужно учесть (для материальной точки – масса тела), не описывает свойства и/или явления, которые в данном случае не важны (для материальной точки – размеры). /

Учитель: Подведем итог.

Свойства модели (слайд 6):

• включает в себя описание словами, символами картины явления (тела), сохранив учитываемые в данной модели его свойства;
• отбрасывает несущественное.

Этап целеполагания (2 мин.). Учитель: Тема нашего сегодняшнего урока: Модель идеального газа. Сформулируйте цель урока (слайд 7).

/Учащиеся с помощью учителя формулируют цель урока: «Создание модели идеального газа: определение свойств, которыми пренебрегаем; определение свойств, присущих каждому газу; ввести признаки, которые сделают газ идеальным». /

Учитель: Что такое идеализация? Идеальность?

/Учащиеся приводят примеры идеальных объектов или предлагают определение идеализации. Учитель помогает сформулировать определение:

Идеализация – процесс мысленного конструирования пред­ставлений и понятий об объектах, не существующих и не могущих существовать в действительности, но сохраняющих некоторые чер­ты реальных объектов (слайд 8). /

Учитель: В процессе идеализации мы, с одной стороны, «отвле­каемся» от многих свойств реальных объектов и сохраняем лишь те из них, которые нас в данном случае интересуют, с другой – вводим в содержание образуемых понятий такие признаки, кото­рые в принципе не могут принадлежать реальным объектам.

Давайте приведем примеры идеализации в математике, биологии и литературе и др. Ответ (слайд 9):

• Математика: точка, прямая.
• Биология: идеализированная популяция.
• Литература: идеальный герой, без отрицательных качеств.

Этап деятельности, коммуникации (20 мин.).

Учитель: Постройте схему идеального объекта: идеальный газ. Напоминаю, что для идеального объекта характерно (слайд 10):

• отбросить часть свойств реальных объектов (не учитываем некоторые свойства);
• сохранить те, что важны сейчас;
• возможно введение признаков, которых нет у реального объекта.

Для этого, самостоятельно изучив п. 4.2. учебника Г. Я. Мякишева, А. З. Синякова «Молекулярная физика. Термодинамика» (стр. 105) и отрывок статьи «Реальные газы» (Приложение1) обсудить в группе:

• какие свойства, присущи каждому газу;
• какими свойствами мы пренебрегаем вводя данную модель;
• какие признаки мы вводим, которых нет у реального газа.

На самостоятельную работу отводится 7 минут.

Работа в группе.

Обсуждение результатов работы группы.

Учитель: Выступающий от каждой группы озвучивает ответы на поставленные вопросы, которые фиксируются на доске.

/Учащиеся озвучивают полученную информацию, учитель организует обсуждение и формулирование общих выводов. / Общие выводы запишем в тетрадь (слайд 11):

• свойства, присущие каждому газу: не сохраняют объем, занимают весь предоставленный объем, частицы непрерывно хаотично движутся,
• свойства, которыми пренебрегаем: размер молекул, потенциальная энергия взаимодействия молекул, притяжение и отталкивание между частицами, зависимость внутренней энергии от плотности.
• признаки, которых нет у реального объекта: взаимодействие молекул при столкновении упругое, отсутствие конденсации.

Учитель: Запишем определение и условия при которых газ можно считать идеальным:

Идеальный газ (слайд 12) - теоретическая модель газа; в которой пренебрегают размерами частиц газа, не учитывают силы взаимодействия между частицами газа, предполагая, что средняя кинетическая энергия частиц много больше энергии их взаимодействия, и считают, что столкновения частиц газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие (слайд 13).

Условия, при которых газ можно считать идеальным: высокая температура и низкое давление (слайд 14).

Реальный газ становится близким по свойствам к идеальному, когда он достаточно нагрет и разрежен. Некоторые газы, например, воздух, кислород, азот, даже при обычных условиях (комнатная температуре и атмосферное давление) мало отлича­ются от идеального газа. Особенно близки по своим свойствам к идеальному газу гелий и водород.

Учитель: На экране задание ЕГЭ (слайд 15) на знание модели идеального газа, выполните его самостоятельно. /Учащиеся выполняют задания на отдельном листке. /

Задание:

Идеальный газ - модель реального газа. Какое(-ие) из приведенных ниже утверждений является(-ются) признаком(-ами) идеального газа? 

1) Молекулы газа рассматриваются как очень маленькие упругие шарики, обладающие массой.

2) Учитываются только силы притяжения между молекулами.

3) Потенциальной энергией молекул газа пренебрегают, учитывается только их средняя кинетическая энергия поступательного движения.

Давайте проверим, что у вас получилось. Поменяйтесь листами: зачитайте вариант ответа и прокомментируйте. /Учитель называет ученика, который должен проверить работу одноклассника. Остальные могут дополнить ответ, предложить свой вариант ответа. По окончании проверки учитель называет верный ответ. /

Учитель: Любая наука (слайд 16), выделяя из реального мира свой аспект для изучения, пользу­ется идеализацией и идеализированными объектами. Последние гораздо про­ще реальных объектов, что позволяет дать их точное математиче­ское описание и глубже проникнуть в природу изучаемых явлений. Присутствие в познании идеализации служит показате­лем развитости отраслей знания, соответствует теоретичес­кой стадии функционирования мысли.

Этап взаимопроверки и взаимоконтроля (6 мин.).

Учитель: Давайте подведем итог. Для этого каждая группа должна выполнить задание, указанное в карточке. Время на выполнение работы -  3 минуты (слайд 17).

1 группа: Составьте алгоритм построения модели.

2 группа: Составьте схему построения идеальной модели.

3 группа: Постройте схему модели идеального газа.

Результаты работы фиксируем на листах А4 и вывешиваем на доске.

Работа в группе.

Учитель: Перед вами результаты работы групп: согласны ли вы с ними?

/Учащиеся вносят коррективы, предлагают свои варианты улучшения схем, алгоритма. /

Этап рефлексии (3 мин.).

Учитель: Мы сегодня с вами хорошо поработали, я хотела бы знать насколько эффективен, по-вашему мнению, был урок, поэтому попрошу вас закончить одно из предлагаемых предложений (слайд 18):

На уроке мне больше всего запомнилось... 

Меня удивило то, что...

Труднее всего было …

Знания, полученные на уроке, я могу использовать в….

Домашнее задание (3 мин.).

Приложение: /data/files/i1480434168.pptx (Презентация "Модель идеального газа")

Источники информации:

Лукина Г. И. Метапредметный подход на уроках физики / http://festival.1september.ru/articles/628960/

Махорт, А. Курсовая работа «Реальные газы». – Тюмень: ТГУ, 2007. Код доступа: http://www.docme.ru/doc/183409/real._nye-gazy

Мыследеядельностная педагогика в старшей школе: новые формы работы с детьми (по материалам проекта «Инновационная сеть» «Мыследеятельностная педагогика»). – М.: АПК и ПРО, 2004. – 28 с.

Обновление содержания образования. Проблемы и перспективы/Серия: «Экспериментальная и инновационная деятельность образовательных учреждений города Москвы». – М.: Центр «Школьная книга», 2008. – 176 с.

Толковые словари. Образовательный портал. Электронные словари и энциклопедии: Большой энциклопедический словарь, Словарь Даля, Словарь Ожегова и т.д. Код доступа: http://www.edudic.ru/log/189/

Я иду на метапредметный урок. Что я должна учитывать? http://pedagogie.ru/stati/pedagogicheskie-tehnologi/ja-idu-na-metapredmetnyi-urok-chto-ja-dolzhna-uchityvat.html