Урок 7. Рух і взаємодія частинок речовини
Тип уроку: урок формування нових знань, розвитку наукового мислення та вмінь пояснювати властивості речовини на основі моделі її мікроскопічної будови.
Форма проведення: урок-дослідження з елементами проблемного навчання, моделювання та навчального діалогу.
Результати навчання у фокусі уроку
| Група | Результат, який формуємо |
|---|---|
| 1. Пізнання світу природи засобами наукового дослідження | Спостерігає прояви руху та взаємодії частинок речовини; використовує дослід і модель для дослідження властивостей речовини; формулює висновки на основі результатів спостереження. |
| 2. Опрацювання, систематизація та представлення інформації | Аналізує та порівнює моделі руху й розташування частинок у різних агрегатних станах; систематизує інформацію у вигляді схеми, таблиці або рисунка; пояснює результати спостереження з використанням фізичної термінології. |
| 3. Усвідомлення закономірностей природи, ролі природничих наук і техніки | Пояснює властивості твердих тіл, рідин і газів особливостями руху та взаємодії їхніх частинок; встановлює зв'язок між мікроскопічною будовою речовини та її макроскопічними властивостями. |
| 4. Розвиток наукового мислення, розв'язання проблем | Формулює запитання щодо причин спостережуваних властивостей речовини; висуває припущення про рух і взаємодію частинок; використовує модель для пояснення фізичного явища та обґрунтовує запропоноване пояснення. |
Хід уроку
І. Організація навчальної діяльності
Привітання. Перевірка готовності учнів до роботи.
Учитель:
— На попередньому уроці ми з'ясували, що речовина складається з частинок, які перебувають у безперервному русі. Сьогодні спробуємо відповісти на запитання:
Як рух і взаємодія частинок пояснюють властивості речовини, яку ми бачимо навколо себе?
ІІ. Актуалізація знань
Вправа «Що ми вже знаємо про частинки?»
Учитель пропонує учням продовжити твердження:
Речовина складається з...
Частинки речовини...
Дифузія відбувається тому, що...
Швидкість дифузії залежить від...
Частинки речовини не тільки рухаються, а й...
Останнє твердження стає переходом до нової проблеми.
ІІІ. Проблемна ситуація
Учитель демонструє пружину або гумовий шнур.
Ситуація
Учитель розтягує пружину, а потім відпускає її.
Запитання:
— Чому пружина повертається до попередньої форми?
— Що відбувається з частинками речовини під час розтягування?
— Чому частинки не розлітаються одна від одної?
— Чому вони не стискаються в одну точку?
Учні висловлюють припущення.
Проблемне запитання уроку
Які сили діють між частинками речовини та як їхня взаємодія впливає на властивості тіл?
IV. Рух частинок речовини
Учитель пропонує пригадати моделі трьох агрегатних станів.
Робота з моделлю
Учні розглядають схеми:
Тверде тіло
Частинки розташовані близько одна до одної та здійснюють коливальні рухи біля певних положень.
Рідина
Частинки розташовані близько, але можуть переміщуватися одна відносно одної.
Газ
Частинки перебувають на значних відстанях одна від одної та рухаються хаотично.
Запитання
Де рух частинок найбільш обмежений?
У якому стані частинки можуть вільніше переміщуватися?
Як це пов'язано з формою тіла?
Як це пов'язано з можливістю стискати речовину?
V. Взаємодія частинок
Учитель:
— Ми вже знаємо, що частинки рухаються. Але якби вони зовсім не взаємодіяли, властивості речовини були б іншими.
Модель
Учитель пропонує уявити дві частинки.
Якщо вони далеко одна від одної, взаємодія між ними слабша.
Якщо вони зближуються, взаємодія стає значною.
Учні аналізують схему взаємодії.
Запитання
— Чому тверде тіло не розпадається на окремі частинки?
— Чому дві частинки не можуть безмежно зближуватися?
— Як взаємодія частинок може пояснити пружність тіл?
VI. Дослід «Стиснення повітря»
Учитель демонструє шприц без голки із закритим отвором.
Поршень намагаються перемістити всередину.
Запитання
— Чи легко стискається повітря?
— Що відбувається з відстанями між частинками газу?
— Чому газ можна стиснути значно сильніше, ніж тверде тіло?
Учні формулюють висновок:
У газах частинки розташовані на значних відстанях, тому відстань між ними можна істотно зменшити.
VII. Дослід «Пружність тіла»
Учитель демонструє гумку або пружину.
Учні спостерігають:
тіло перебуває у стані спокою;
тіло деформують;
після припинення дії тіло частково або повністю повертається до початкової форми.
Запитання
— Що змінилося під час деформації?
— Чому після припинення дії тіло прагне повернутися до попереднього стану?
— Як це можна пояснити взаємодією частинок?
Учні формулюють припущення.
VIII. Навчальний діалог «Чому ми можемо сидіти на стільці?»
Учитель:
Людина сідає на стілець. Стілець не провалюється крізь підлогу і не стискається до нульового об'єму.
Запитання
Чому стілець зберігає форму?
Чому він чинить опір деформації?
Що відбувається на рівні частинок?
Як взаємодія частинок пояснює спостережувану властивість?
Учні обґрунтовують відповіді.
IX. Рух і температура
Учитель повертається до досліду з дифузією, проведеного на попередньому уроці.
Запитання
— У якій воді дифузія відбувалася швидше?
— Що змінилося зі зміною температури?
— Як температура впливає на рух частинок?
Учні формулюють висновок:
Підвищення температури супроводжується посиленням теплового руху частинок.
X. Робота з моделями агрегатних станів
Учні заповнюють таблицю.
| Властивість | Тверде тіло | Рідина | Газ |
|---|---|---|---|
| Відстані між частинками | |||
| Характер руху частинок | |||
| Взаємодія частинок | |||
| Форма | |||
| Об'єм | |||
| Стисливість |
Після заповнення учні пояснюють не лише властивість, а й її причину на рівні частинок.
Наприклад:
Газ не має сталої форми, тому що частинки газу можуть вільно переміщуватися на значних відстанях одна від одної.
XI. Завдання «Поясни властивість»
Учням пропонуються твердження.
1.
Камінь зберігає форму.
Поясни це на основі руху та взаємодії частинок.
2.
Вода набуває форми посудини.
Поясни це на основі руху частинок.
3.
Повітря заповнює всю посудину.
Поясни це на основі руху частинок.
4.
Повітря можна стиснути.
Поясни це на основі відстаней між частинками.
XII. Дослідницьке завдання «Зміни умову — передбач результат»
Учитель пропонує ситуацію:
У герметичній посудині міститься повітря. Посудину нагрівають.
Запитання
Що відбуватиметься з частинками?
Чи зміниться швидкість їхнього руху?
Як зміниться характер їхніх зіткнень зі стінками?
Які макроскопічні зміни можна очікувати?
Учні спочатку висувають припущення, потім обговорюють їх.
XIII. Моделювання
Завдання «Я — частинка»
Учні працюють у групах.
Кожна група отримує завдання показати рух частинок:
1 група — у твердому тілі
2 група — у рідині
3 група — у газі
Після виконання учні пояснюють:
як рухаються частинки;
наскільки близько вони розташовані;
як взаємодіють;
які властивості речовини це пояснює.
XIV. Узагальнення
Учитель разом з учнями будує логічний ланцюжок:
Будова речовини
↓
розташування частинок
↓
рух частинок
↓
взаємодія частинок
↓
властивості речовини
↓
спостережувані фізичні явища
Завдання
Пояснити за цим ланцюжком:
Чому тверде тіло зберігає форму, рідина — об'єм, а газ заповнює весь наданий йому об'єм?
XV. Формувальне оцінювання
| Ознака результату | Дія учня |
|---|---|
| Спостерігає | фіксує зміни під час демонстраційного досліду |
| Використовує модель | моделює рух частинок у різних станах речовини |
| Пояснює | пов'язує властивості речовини з рухом і взаємодією частинок |
| Порівнює | порівнює характер руху та взаємодії частинок у різних станах |
| Висуває припущення | передбачає результат зміни умов |
| Обґрунтовує | пояснює відповідь на основі моделі будови речовини |
| Застосовує знання | пояснює властивості тіл і явища повсякденного життя |
XVI. Рефлексія
«Мікро → макро»
Учень обирає одну властивість тіла та заповнює:
Я спостерігаю: __________________
На рівні частинок це можна пояснити так: __________________
Важливу роль відіграє:
☐ рух частинок
☐ взаємодія частинок
☐ розташування частинок
Тепер я можу пояснити: __________________
XVII. Домашнє завдання
Обов'язкове
Повторити матеріал уроку.
Заповнити порівняльну схему будови твердих тіл, рідин і газів.
Пояснити на основі моделі частинок одну властивість:
твердого тіла;
рідини;
газу.
Дослідницьке
Обрати одне явище або властивість речовини з повсякденного життя та пояснити його за схемою:
Що спостерігаю → як рухаються частинки → як вони взаємодіють → яку властивість або явище це пояснює.
Підсумкове запитання уроку
Як рух і взаємодія частинок речовини пояснюють властивості тіл, які ми спостерігаємо на макроскопічному рівні?
Немає коментарів:
Дописати коментар