Урок химии по теме «Пространство и время»




Скачать 134.42 Kb.
НазваниеУрок химии по теме «Пространство и время»
Дата конвертации31.01.2013
Размер134.42 Kb.
ТипУрок
Данное занятие является надпредметным внепрограммным уроком химии, в ходе которого на примере химических явлений рассматриваются философские категории «пространство» и «время». Оно может являться образцом для педагогов, которые хотели бы внести в преподавание своих предметов элементы философского знания.


Урок химии по теме «Пространство и время»

В.Н. Головнер, учитель химии ГОУ СОШ № 1259 Москвы, лауреат конкурса «Учитель года Москвы —1997», И.В. Маркина, учитель химии лицея № 35 г. Майкопа, победитель конкурсов «Учитель года Республики Адыгея» 2002 и 2007 гг.


Общая характеристика урока

Цель занятия: рассмотрение проявления философских категорий «пространство» и «время» в химии и пограничных с химией областях знаний.

Планируемая аудитория: учащиеся 10-го класса. Предполагается, что к этому времени школьники познакомятся с основными понятиями неорганической химии, в том числе с основами строения атома.

Задачи обучения:

• закрепление важнейших понятий из раздела «Строение атома»;

• применение имеющихся знаний для поиска новой информации;

• изучение основ химической кинетики (на уровне качественных представлений);

• установление взаимосвязей пространства и времени, а также их связей с процессами, протекающими с веществом.

Задачи развития: совершенствование основных мыслительных операций: сравнения, сопоставления, обобщения, анализа. В ходе урока применяются элементы технологии «критического мышления».

Задачи воспитания: формирование у учащихся целостной картины мира, основ научного мировоззрения.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Формы организации учебной деятельности: сочетание групповой, индивидуальной и фронтальной деятельности.


I стадия урока — вызов

После объявления темы урока учащимся предлагается составить мини-рассказ на основе просмотра изображений зображения: космос, фотография, часы, упаковка «Мезим форте», портрет Эйнштейна, кристалл, пакет молока).

Планируемые результаты: учитель предлагает заслушать 2–3 рассказа, обсудить и подвести учащихся к мысли, что основными понятиями, рассматриваемыми на данном уроке, станут понятия «пространство», «время» и «химия», а также связь между ними. Окончание обсуждения взаимосвязи изображений и оценки мыслей учащихся переносится на конец урока (прием «Отсроченная отгадка»). После этого объявляются основные цели урока.


II стадия урока — изучение и осмысление новой информации

1. Вводное слово учителя

В обыденной жизни мы постоянно сталкиваемся с понятиями «пространство» и «время». Для нас это нечто привычное, известное и очевидное. Но вот сформулировать их значение достаточно непросто. О том, что такое пространство и время, люди задумывались еще в глубокой древности. Вот лишь некоторые высказывания, посвященные пространству:

• «Пространство суть пустое абсолютное вместилище, в котором располагаются все тела как нечто внешнее по отношению к нему» (Демокрит, Эпикур, Лукреций Кар и др.);

• «Пространство представляет собой совокупность мест, занимаемых телами» (Аристотель);

• «Пространство трехмерно, непрерывно, однородно и изотропно» (И.Ньютон).


2. Самостоятельная работа учащихся

Задание учащимся: попытайтесь дать определение пространству и времени на основании имеющегося у вас опыта.

Форма работы: групповая или парная.


3. Анализ и обсуждение результатов самостоятельной работы

Форма работы: фронтальная (эвристическая беседа). Учащиеся высказывают свои мнения (выступают представители 2–3-х групп), учитель организует сравнение и анализ высказанных определений.

Затем следуют комментарии учителя: с позиций здравого смысла «пространство» идентифицируется с непрерывной протяженностью, рассматриваемой либо как пустота, либо как то, что содержит в себе вещи, будь то пылинка, скопление галактик или даже вселенная как целое. «Время» интерпретируется как переход от прошлого к будущему или как среда, в которой события направлены так, что мы говорим о потоке или течении.

Планируемые результаты: на основании самостоятельной поисковой деятельности и организованного учителем обсуждения у учащихся складываются первичные представления о категориях пространства и времени, выделяющие эти понятия из сферы интуитивных знаний.


4. Беседа о типах пространства и времени

Форма работы: фронтальная.

В зависимости от областей изучения выделяют несколько типов времени и пространства. Выскажите ассоциации, которые возникают у вас, когда вы слышите следующие словосочетания:

• космическое пространство;

воздушное пространство;

• степное пространство;

• пространство между перегородками;

информационное пространство;

• межклеточное пространство;

• личное пространство;

• физическое время;

• геологическое время;

• биологическое время;

• историческое время.


Учитель предлагает учащимся высказаться, а затем еще раз подчеркивает различие в понимании категорий «пространство» и «время» в различных ситуациях и для описания различных явлений.


5. Самостоятельная исследовательская работа с текстом

Учитель организует самостоятельную работу учащихся с новой для них информацией. Источником информации может быть Интернет (при наличии доступа), информационный текст (материалы на печатной основе), либо устная речь учителя.

Форма работы: индивидуальная или групповая.

Задание учащимся: прочитать или найти и прочитать текст на заданную тему, осмыслить новую информацию, выполнить предложенные в тексте задания, выявить в тексте неизвестные слова и термины, задать к ним вопросы или составить глоссарий.


Основные смысловые фрагменты текста

Пространство и время являются формами существования материи. Они имеют ряд свойств, как общих, так и отличающих их друг от друга. Разобраться в этом вопросе поможет диаграмма Венна-Эйлера, которая показывает возможные отношения между множествами или событиями (пересекающиеся круги Эйлера). В средней части диаграммы, в области пересечения двух понятий нужно вписать общие свойства, а в соответствующих кругах — отличительные свойства пространства и времени.


Общие свойства пространства и времени:

• объективность;

• вечность;

• бесконечность и безграничность;

• абсолютность и относительность;

• непрерывность и вместе с тем прерывность (дискретность);

• внутренняя противоречивость.


Отличительные свойства пространства и времени:



Пространство

Время

Трехмерность. Тело в пространстве может перемещаться в любом направлении: вверх, вниз, вправо, влево, вперед, назад

Одномерность. Если задано начало отсчета во времени, то начало или конец какого-либо процесса, длина временного промежутка будут описаны одним числом

Все материальные тела обладают трехмерной пространственной формой — протяженностью в длину, ширину и глубину

Необратимость. Во времени невозможно движение вспять. Оно течет всегда и всюду в одном и том же направлении: от прошлого к настоящему, от настоящего к будущему

Обладает свойствами симметрии. К примеру, в форме кристаллов, строения бабочек

Время асимметрично

Однородность и изотропия пространства (равноправие всех направлений)

Однородность времени предполагает равноправие всех моментов времени



6. Анализ и обсуждение результатов самостоятельной работы

Форма работы: фронтальная.

Учитель предлагает заслушать сформулированные вопросы к тексту и помогает учащимся ответить на них; или заслушивает глоссарий и дает необходимые толкования и пояснения, которые учащиеся записывают.

Планируемые результаты: к данному этапу у учащихся формируются представления об общих и отличных свойствах пространства и времени.


7. Беседа о взаимосвязи пространства и времени (на примере химических и физических явлений)

Форма работы: фронтальная.

Учитель предлагает учащимся вспомнить модель атома, в которой движение электрона изображается электронным облаком (демонстрируется рисунок). В ходе беседы задается вопрос: «Что показывают отдельные точки, из которых составлено электронное облако?». Очевидно, они показывают положение электрона относительно ядра, то есть их соотношения в категории «пространство». Пространство описывает соотношение объектов в смысле их удаленности друг от друга. При этом внимание учащихся обращается на невозможность однозначного определения местоположения электрона в атоме относительно ядра в каждый данный момент времени. Можно только говорить об определенной степени вероятности его нахождения в той или иной области пространства в каждый момент времени. Чем больше интервал времени наблюдения, тем яснее очерчивается соответствующая область пространства. Таким образом учитель подводит учащихся к мысли, что время и пространство взаимосвязаны. Чем точнее мы пытаемся описать отношения субатомных объектов в категории «время», тем менее точны их отношения в категории «пространство».

При достаточной подготовленности класса учитель может ввести представление о принципе неопределенности Гейзенберга, наиболее точно фиксирующем взаимосвязь пространства и времени в микромире.


Еще одним подтверждением взаимосвязи пространства и времени является появившаяся в начале ХХ века теория относительности А. Эйнштейна, согласно которой пространство и время не носят абсолютный характер, как в классической физике, а принимаются «вещами» относительными и могут изменяться. В теории многое привязывается к скорости света, поэтому зависит от скорости передвижения. Согласно теории относительности при околосветовых скоростях передвижения возможны эффекты замедления времени и сокращения длины.

Планируемые результаты: в результате беседы у учащихся складывается представление о взаимосвязи пространства и времени.


8. Беседа о пространстве и времени как функциях процессов (на примере химических явлений)

Форма работы: фронтальная

8.1. Пространство как функция процессов

В этой части урока учитель обращается к фундаментальному для химии понятию «вещество». Он отмечает, что в отличие от тела, вещество не может быть измерено пространственными категориями: длина, объем и пр., однако оно является как бы первопричиной проявления пространственных свойств тела. Так объем тела напрямую связан с плотностью образующего его вещества, а пространственные размеры тела являются прямой функцией от происходящих с веществом изменений (процессов).

Рассмотрим, например, рост кристалла (демонстрируется видеофрагмент). Кристалл, поглощая из окружающей среды необходимый материал, увеличивается в размере. Процессы, идущие внутри него, увеличивают пространство, занимаемое кристаллом, а не наоборот.

Если нагреть или охладить металлическую проволоку, то под действием внешних условий изменятся параметры взаимодействий внутренних структур. Поэтому межатомные расстояния станут иными, и проволока изменит длину (демонстрируется анимационный фрагмент). В данном случае мы опять видим зависимость пространства от внутренних процессов, идущих в веществе.


8.2. Время как функция процессов

А как обстоит дело со временем? В быту понятие времени обычно ассоциируется с показаниями стрелки часов. На вопрос: «Сколько времени (который час)?» мы, не задумываясь, отвечаем, к примеру: «Половина четвертого». Это значит, что стрелки часов занимают определенные положения на циферблате. Таким образом мы констатируем факт события — положение стрелок.

Делается вывод: пространство и время представляют собой лишь разные грани одного и того же явления.

Предметом изучения в химии является вещество. Все процессы сопровождаются превращениями одних веществ в другие. Эти превращения происходят в пространстве, причем скорость их протекания не одинакова. Относительная длительность процессов позволяет обратиться к категории времени. Можно говорить о том, что применительно к химии «время» имеет смысл относительной длительности процессов превращения веществ. А потому большое значение имеет изучение факторов, влияющих на длительность превращений.


На примере динамической модели процесса синтеза воды (демонстрируется анимационный фрагмент) поясняем, что суть данной реакции заключается в разрушении исходных молекул водорода и кислорода до отдельных атомов, их перегруппировке и образовании молекул воды. Скорость их образования определяется временем, необходимым для протекания перечисленных процессов. В случае синтеза воды, соударения атомов кислорода и водорода в пространстве не всегда могут привести к образованию молекул воды.


Вспоминаем вместе с учащимися понятие энергии активации («энергетический колокол»), необходимой для того, чтобы молекулы исходных веществ стали активными и смогли превратиться в продукты реакции. Чем выше значение энергии активации, тем ниже скорость протекания процесса. Скорости процессов («ход времени») не остаются постоянными. Обсуждаем с учащимися возможность изменения скорости химических процессов под действием четырех факторов: природы реагирующих веществ, температуры, концентрации, катализатора. Понижение величины энергии активации при повышении температуры и с участием катализатора демонстрируется на энергетической диаграмме.


Далее учитель анализирует вместе с учащимися примеры из жизни. Почему молоко следует хранить в холодильнике? (Снижая температуру, мы замедляем «внутреннее время» молока, чтобы оно дольше сохраняло свои свойства.) Для чего металлические трубы покрываются антикоррозийными красками? (Изоляция труб от внешних условий увеличивает срок их службы.)

Затем учитель обсуждает вместе с учащимися представления о катализаторах, как веществах, изменяющих скорость реакции, но при этом не расходующихся; вводит понятие ингибиторов (замедлителей) и активаторов (ускорителей) скоростей внутренних процессов. Катализаторы ускоряют скорость реакций в сотни и тысячи раз, а ингибиторы, наоборот, довольно сильно замедляют их. Это значит, что с помощью данных веществ можно управлять «течением внутреннего времени» каких-либо систем. Например, для ускорения созревания некоторых плодово-ягодных и овощных культур (арбузы, помидоры и др.) иногда применяются специальные добавки, сокращающие срок созревания. Они ускоряют процессы созревания и тем самым как бы «сжимают время» этих культур.

Если же вместо ускоряющих добавок (катализаторы, ферменты) применить ингибиторы, которые сильно замедлят протекание реакций, результат будет противоположный: «внутреннее время» культур растянется, и наблюдателю будет казаться, что культуры созревают слишком долго.

Учитель напоминает учащимся о ферментах (энзимах) как биокатализаторах, их особенностях (белковая природа, кислотность среды и температурный режим), приводит примеры пищеварительных ферментов, в частности, может вспомнить рекламу препарата «Мезим форте» на TV.


Скорости внутренних процессов организма в течение жизни не остаются постоянными, они тоже меняются, а вместе с ними меняется и восприятие внешней динамики. Так, в растущем организме биохимические процессы идут гораздо быстрее, и как следствие — быстрее происходит заживление ран, срастание переломов, проще проходит адаптация к изменяющимся внешним условиям: температуре, давлению, влажности, и т.д. Молодой организм производит больше тепла, и поэтому в одинаковых условиях дети мерзнут меньше, чем пожилые люди. Молодой организм более гибок и лучше держит динамическое равновесие как с окружающей средой, так и внутри себя.

С возрастом скорости процессов начинают замедляться, адаптационные возможности организма снижаются. Вряд ли кто станет спорить и с тем фактом, что в детском возрасте дни кажутся длинными, а пожилом — быстротекущими. Это следствие различия скоростей внутренних процессов, и как результат — различное восприятие динамики окружающего мира.

Планируемые результаты: в результате беседы у учащихся формируется представление о пространстве и времени, как функциях процессов, происходящих с веществами и телами.


III стадия урока — рефлексия, размышление

Учитель предлагает учащимся вернуться к изображениям, представленным на I стадии урока, и ответить на вопросы:

• Как связаны изображенные объекты (и субьекты) с темой урока?

• Какие еще изображения можно добавить в предложенный ряд для иллюстрации рассмотренных на уроке понятий и закономерностей?

Поочередно рассматривая изображения, учащиеся дают комментарий к каждому, опираясь на фрагменты занятия (прием «отсроченная загадка»).

В заключение урока учитель предлагает учащимся прокомментировать слова И. Бродского:

«Время больше пространства.

Пространство — это вещь.

Время же, в сущности, мысль о вещи.

Жизнь — форма времени...»


Журнал «Практика административной работы в школе»

№ 1, 2011 год

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Урок химии по теме «Пространство и время» iconПлан урока химии с использованием эор по теме «Катализ и катализаторы»
Место и роль урока в изучаемой теме: третий урок по теме «Скорость химических реакций»
Урок химии по теме «Пространство и время» iconТехнологическая карта урока
Место и роль урока в изучаемой теме: третий урок по теме. Время работы: 2 урока(урок 1-й)
Урок химии по теме «Пространство и время» iconУрок биологии по теме
Урок биологии по теме «Микроэволюция. Современные представления о видообразовании. Географическое и экологическое видообразование»....
Урок химии по теме «Пространство и время» iconУрок химии в 10 классе по теме «Полисахариды. Крахмал и целлюлоза»
Рассмотреть важнейшие полисахариды: крахмал и целлюлозу. Сравнить их строение, свойства, применение и значение в природе
Урок химии по теме «Пространство и время» iconУрок по теме: Учитель географии
Урок “Внутренние воды Северной Америки” является пятым в теме “Северная Америка”. Это один из уроков в системе комплексного изучения...
Урок химии по теме «Пространство и время» iconУрок по теме: «Южная Америка»
Цель урока: Повторение понятий изученных в теме. Контроль знаний учащихся по теме
Урок химии по теме «Пространство и время» iconУрок- лекция по теме: «Индивид, индивидуальность, личность»
Приложение №1- урок- лекция по теме: «Индивид, индивидуальность, личность». Открытый урок дан на уровне районного тьютерского семинара,...
Урок химии по теме «Пространство и время» iconУрок по теме: инерция
Урок по теме: инерция 7 класДата проведения 11 октября 2010г учитель Мельникова А. В
Урок химии по теме «Пространство и время» iconЧеловек и время
Время и пространство межличностных взаимодействий 185-196 Глава Эмпатия и время в контексте диалога-общения 197-201
Урок химии по теме «Пространство и время» iconУрок по теме: "Паскаль. Квадратная матрица". 11-й класс
Урок по теме “Квадратная матрица” входит в состав содержательной линии “Информационные технологии”
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©kk.docdat.com 2013
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница