Где “живут” электроны?

Технология педагогических мастерских как нельзя лучше позволяет решать задачи госстандарта. Разработка таких уроков – дело чрезвычайно трудоемкое: нелегко выбрать тему урока и уложить ее в рамки 45 минут. Но высокая результативность, положительное психоэмоциональное воздействие на учащихся говорит в пользу того, что этой технологии стоит уделять время и силы и проводить хотя бы один-два таких урока в год. Наш опыт показывает: использование технологии педагогических мастерских значительно повышает мотивацию учащихся к изучению химии и физики, дети настойчиво просят «придумать» еще такие уроки.

Понять что-либо – значит открыть вновь.
Жан Пиаже

Цель этого урока в 8-м классе – конструирование активного взаимодействия ученика и учителя, направленного на достижение личностных, метапредметных и предметных результатов учащихся, а именно:
– формирование нравственных качеств отношения: трудолюбия, товарищества, взаимовыручки, уважения к чужому труду, радости успехам товарищей; работа в команде, взаимодействие с партнерами для получения общего результата, оценивание своего вклада в его достижение, формирование опыта публичного выступления;
– развитие умений анализировать, сравнивать, формулировать выводы, выявлять проблемы и разрешать их, развитие двигательной (моторики мелких мышц кистей) и эмоциональной сфер (умение удивляться, восхищаться), расширение кругозора, обогащение и усложнение словарного запаса за счет введения новых терминов и понятий;
– приобретение первоначальных знаний о строении атома, ознакомление с планетарной моделью атома Резерфорда.
Тип урока: интегрированный урок новых знаний.
Оборудование:
1. Пластиковые контейнеры из-под «Киндер-сюрприза» разного цвета, украшенные разными ленточками. Внутри каждого контейнера находятся относительно большой пластмассовый шарик и некоторое количество сушеных горошин (мелких шариков).
2. Химический конструктор для сборки шаростержневых моделей молекул.
3. Видеофрагмент об опыте Резерфорда.
4. Большой сосуд с кусочками льда разной формы и окраски.
5. Портреты ученых: Э.Резерфорд, Дж.Томсон, Дж.Чедвик, А.Ф.Иоффе, Р.Милликен.
6. Плакаты по теме «Строение атома» (они могут быть представлены также и в презентации учителя к уроку).
7. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.
8. На каждом из четырех столов (запланированных для работы в 4 группах) конверт с раздаточным материалом:
– карточка №1 «Правила мастерской»;
– карточка №2 «Моделирование молекулы воды»;
– карточка №3 «Знаниевый блок «Электризация» (для каждой группы свое задание, см. приложение);
– карточка №4 «Составь паспорт электрона»;
– карточка №5 «Паспорт электрона» (в готовом виде);
– карточка №6 «Нарисуй свою модель атома»;
– карточка №7 «Нарисуйте модель атома вашей группы» (выдается белый лист ватмана, формат А3);
– карточка №8 «Эссе «Что такое атом?» и словарик для его написания»;
– карточка №9 «Рефлексия».
Индукция
Роль индуктора выполняет пластиковый контейнер, который учителя вручают каждому пришедшему на урок учащемуся на входе в кабинет.
И мы приглашаем в мастерскую, где каждый волен созерцать, говорить, слушать, думать и, конечно, творить.
Правила нашей мастерской просты (карточка прикрепляется к классной доске):
1. Равенство всех участников, включая учителя-руководителя (мы все мастера и все мы подмастерья).
2. Каждый имеет право на ошибку. Помни: самостоятельное преодоление ошибки – это и есть путь к истине.
И вот ребята ставят опыты и делают выводы, исследуют научный текст и отвечают на вопросы, моделируют и конструируют. Для этого у них есть все необходимое.

Другого ничего в природе
нет:
Ни здесь, ни там,
в космических глубинах;
Все – от песчинок малых
до планет –
Из элементов состоит
единых.

Степан Щипачев

Предлагаем учащимся объединиться в группы (по цвету контейнеров или ленточек на них). Получается четыре творческие группы.
Учитель физики: Эх, увидеть бы атомы, электроны… Но… Только в воображении. Умозрительно! Мы многое видим умозрительно, почему бы не увидеть и атом? Но наука есть наука: модель будет «принята в эксплуатацию», если объяснит всю совокупность известных фактов и явлений. Всю, без единого исключения. Мы должны вам сказать, что модель Резерфорда не оказалась последней.
Информация о строении атома печаталась не только в научных журналах, но и в периодической печати, и волновала она не только ученых, но и людей других профессий и специальностей.
Учитель химии: Поэт Валерий Брюсов в 1922 году под впечатлением удивительных открытий так дополнил модели электрона и атома:
Быть может, эти электроны –
Миры, где пять материков,
Искусства, знанья, войны, троны
И память сорока веков!
Еще, быть может, каждый атом –
Вселенная, где сто планет;
Там все, что здесь в объеме сжатом,
Но также то, чего здесь нет…
Учитель физики: Исследования атома продолжаются. Свой вклад внесли датский ученый Бор и немецкий ученый Гейзенберг…
Учитель химии: Изучением строения вещества занимались ученые разных эпох и народов: Ломоносов, Дальтон, Бертолле, Рентген, Иоффе, Милликен, Иваненко, Ферми… Исследования продолжаются и сегодня…
Учитель физики: Как знать, может быть, кому-то из вас удастся заглянуть внутрь атома и внести свой вклад в науку…
Урок закончен, а исследование атома будет продолжаться на уроках физики и химии…

Галина МАРШАНОВА, учитель химии гимназии №1596, кандидат педагогических наук;
Татьяна АФАНАСЬЕВА, учитель физики гимназии №1596