Когда учитель – ученик, а ученик – учитель

Уже на протяжении нескольких лет издательство «Дрофа» привлекает к апробации новых учебно-методических комплектов учителей разных регионов страны. Такой эксперимент очень важен обеим сторонам. Учителя получают самые современные учебники, методическую помощь авторов и специалистов «Дрофы». А издательство имеет возможность при необходимости доработать и усовершенствовать свои издания с тем, чтобы в учебниках были учтены все замечания и пожелания учителей-практиков. Среди экспериментальных площадок «Дрофы» – Иркутская область, г.Саянск. Там работают учителя высшей категории гимназии №1 Т.И.Карапетян и Л.П.Цизман, СОШ №2 – О.В.Миллер и Н.П.Исакова, СОШ №7 – С.С.Коломеец и др. Руководит проектом методист Управления образования администрации Саянска Берестенникова Маргарита Николаевна.

Урок проводит Лариса Павловна ЦИЗМАН:

«Наибольший интерес у школьников вызывают те уроки, в которых они принимают активное участие. Уроки по УМК «Физика» Пурышевой Н.С., Важеевской Н.Е. – это уроки сотрудничества «учитель – ученик» и «ученик – учитель».

Урок №4/47.

Тема «Проводники и диэлектрики. Электризация через влияние»

Основной материал

Проводники и диэлектрики. Объяснение деления веществ на проводники и диэлектрики на основе знаний о строении атома. Электрическое поле. Электризация через влияние.

Требования к уровню подготовки учащихся

Понимать: относительный характер результатов наблюдений и экспериментов.

Объяснять: электрические особенности проводников и диэлектриков, явление электризации через влияние.

Уметь: анализировать наблюдаемые электрические явления, объяснять их и применять приобретенные знания для объяснения неизвестных ранее явлений и процессов.

Применять: знания по электростатике к анализу и объяснению явлений природы и техники, к решению комбинированных задач по электростатике.

Использовать: методы познания: эмпирические (наблюдение и эксперимент), теоретические (анализ, обобщение, аналогия).

Триединые цели урока

Образовательные:

– обеспечить в ходе урока понимание учащимися отличия проводников от диэлектриков с точки зрения электронной теории и роли «земли» в электростатике;

– сформировать понятия об электрическом поле;

– создать условия для наблюдений различных проявлений электризации через влияние и научного понимания учащимися сущности наблюдаемых явлений;

– способствовать формированию умений, выполнять эксперименты по электризации тел.

Развивающие:

– способствовать развитию познавательной активности, образного мышления;

– создать условия для развития умений наблюдать, анализировать неизвестные ранее электрические явления, объяснять и применять приобретенные знания к решению комбинированных задач по электростатике, используя понятие электрического поля и применяя положения электронной теории для объяснения электризации тел при их соприкосновении и при зарядке через влияние.

Воспитательные:

– воспитать чувства ответственности и готовности к сотрудничеству;

– способствовать воспитанию культуры труда, толерантного отношения при работе в группах и с консультантом.

Тип урока: изучение нового материала.

Демонстрации: диафильм «Электрический ток в металлах» (кадры 1-4).

Опыты

1. В горлышко бутылки вставлена пробка с иголкой острием вверх. На острие иглы установлен стакан, а на нем ножницы. Наэлектризованную расческу подносят к концу ножниц, не касаясь, приводят их в движение по окружности. В конце урока опыт можно повторить, заменяя ножницы ложкой, карандашом и т. д.

2. Соединение заряженного электроскопа с незаряженным, стеклянной и металлической палочками.

3. Разрядка электроскопа при нагревании воздуха.

4. Электризация через влияние.

5. Электрическая «пляска».

На два деревянных брусочка, лежащих на столе, положить металлическую пластину размером 400х200 мм и соединить ее с кондуктором электрофорной машины. Между крышкой стола и металлической пластиной положить 5 вырезанных из разноцветной бумаги человечков. При вращении дисков машины человечки начинают прыгать.

Содержание урока

Подготовка учащихся к изучению нового материала

Мотивация:

– демонстрация занимательного опыта, подготовленного учениками-консультантами;

– демонстрация рисунка с вопросом: «Какой человек подвергается меньшей опасности во время грозы?».

Учитель сообщает, что этот и другие не менее интересные опыты и явления можно осознать и объяснить после изучения темы урока.

Все демонстрации на уроке проводят ученики-консультанты.

Подготовка к постановке задач урока:

– Что происходит при электризации тел?

– Если заряженным телом дотронуться до стержня электроскопа, почему его листочки становятся заряженными?

Обращение учителя к учащимся: «Мы установили, что при электризации тел заряды могут переходить с одного тела на другое и могут перемещаться по телу.

Выясним:

1. Всегда ли электрические заряды могу перемещаться вдоль тел?

2. Можно ли зарядить тело, не дотрагиваясь до него другим заряженным телом?»

Сообщаются тема и цели урока.

Учащиеся дают ответы на поставленные вопросы.

Ученики-консультанты за активное участие в работе при повторении материала вручают им жетоны ценой в один балл.

Изучение нового материала.

Учитель задает вопрос: «Всегда ли электрические заряды могут перемещаться?»

Предлагает учащимся выяснить, какие вещества являются проводниками.

Эксперимент. Ученики-консультанты проводят опыты: заряженный электроскоп соединяют с незаряженным, один соединяет электроскопы диэлектриком, а другой – проводником.

После наблюдения опытов ученики делают вывод о том, что существуют проводники и диэлектрики.

Учащимся предлагается высказать предположение о том, какие из предметов: деревянная и пластмассовая линейки; фарфоровая ступка; резиновая, стеклянная, медная и алюминиевая трубки являются проводниками, а какие – изоляторами? Учащиеся, пользуясь заряженным электроскопом, осуществляют проверку ответов.

После демонстрации первых 5 кадров диафильма «Электрический ток в металлах» или работы с плакатами «Металлы и диэлектрики» выясняется, почему одни вещества являются проводниками, а другие – диэлектриками.

Обсуждение. После просмотра диафильма беседа по вопросам (вопросы на доске или в «Плане работы» на столах учащихся):

– Какие заряженные частицы, входящие в состав атома, могут перемещаться по проводнику?

– Что заставляет двигаться электроны в определенном направлении?

– Почему заряженные тела могут взаимодействовать на расстоянии?

Акцентировать внимание учащихся на понятиях электрического поля и электрической силе.

Эксперимент. Учитель задает вопрос: «Как будут влиять на заряд заряженного шара электроскопа изолированные проводники малого и большого размера, если ими прикоснуться к шару?»

Проверка опытом и разъяснение сущности понятия «заземление».

Обсуждение вопросов:

– Что происходит при заземлении положительно заряженного проводника?

– Почему при заземлении проводник разряжается полностью?

Ученики-консультанты вручают жетоны ценой в один балл наиболее активным учащимся.

Познавательная задача: «Можно ли зарядить тело, не дотрагиваясь до него другим заряженным телом?»

Эксперимент. К незаряженному электроскопу с шаром подносим (не касаясь шара) наэлектризованную палочку, листочки электроскопа разойдутся, то есть покажут наличие заряда. Если убрать палочку, то листочки опадут. Как объяснить наблюдаемые явления?

Рассмотренный способ электризации тела называют электризацией через влияние, или электростатической индукцией.

Обсуждение. Что явилось причиной электризации шара?

После рассуждений и попыток учащихся объяснить явление, учитель подводит итог и дает правильное объяснение электризации через влияние под запись в тетрадях или (в целях экономии времени) распечатанное на листочках. Этот прием активизирует учащихся, создает условия для успешной мыслительной деятельности, а по образцу учащиеся учатся правильно формулировать свои ответы.

Вывод. Причиной электризации шара явилось электрическое поле палочки.

Под действием электрического поля палочки свободные электроны перемещаются по направлению к палочке, если она заряжена положительно, или как можно дальше от палочки, если она заряжена отрицательно.

В нашем случае заряд палочки положительный, свободные электроны, притягиваясь к ней, собираются на поверхности шара со стороны палочки. В этом месте образуется избыток электронов, что придаст шару отрицательный заряд, на сетке электроскопа окажется недостаток электронов, то есть избыток положительного заряда, он заряжается положительно, поэтому листочки электроскопа расходятся. Если убрать палочку, то электроны равномерно распределятся по всему шару, и листочки электроскопа опадут.

Эксперимент. Повторим опыт, но теперь, не убирая палочки, коснемся рукой электроскопа, после чего уберем палочку. Электроскоп остался заряженным.

Почему? Большинство учащихся смогут на этот вопрос ответить правильно.

Эксперимент. Два незаряженных металлических шара на стержне электроскопа (электрометра) плотно придвигаются друг к другу (если не удается плотно сблизить шары, их можно соединить металлическим стержнем на изолированной ручке). К одному из них подносим (не касаясь шара) наэлектризованную палочку, листочки электроскопа разойдутся, то есть покажут наличие заряда у обоих электроскопов, если убрать палочку, то листочки опадут. Как объяснить наблюдаемое явление?

Эксперимент. Что произойдет, если, не убирая палочки, отодвинуть второй электроскоп (или убрать соединительный стержень)?

Опыты проводятся после того, как будут высказаны предположения.

Вывод. Причиной электризации шаров явилось электрическое поле палочки.

В нашем случае заряд палочки положительный, свободные электроны, притягиваясь к ней, собираются на поверхности шара со стороны палочки. В этом месте образуется избыток электронов, что придаст шару отрицательный заряд, на другом шаре окажется недостаток электронов, то есть избыток положительного заряда – шар заряжается положительно. Если убрать палочку, то электроны равномерно распределятся по шарам. Если раздвинуть шары, не убирая палочки, то они останутся разноименно заряженными.

Обсуждение. Будет ли наблюдаться явление электростатической индукции, если металлические шары заменить пластмассовыми, если электроскопы с шарами заменить металлическими трубками?

Эксперимент. После высказывания предположений и обоснований проводятся опыты, которые готовятся лаборантом и учениками-консультантами во время обсуждений. Делается вывод и обоснование: электризация через влияние возможна только в проводниках.

Далее учащимся предлагается объяснить занимательные опыты, проведенные в начале урока.

Применение и совершенствование знаний, умений, навыков

За 15 минут до конца урока ученики-консультанты выдают своей группе задание, за правильное выполнение которого группа получает 12 баллов. Общий балл делится на всех учащихся в группе в зависимости от активности. Если коэффициент трудового участия одинаковый, всем по 3 балла.

Пример задания

1. Почему незаряженная гильза из фольги притягивается к стержню, имеющему положительный заряд? (4 балла).

2. Указать знак и направление движения зарядов по проводнику, соединяющему заряженное тело А с землей З. (3 балла).

3. Как, имея заряженную палочку, зарядить два первоначально незаряженных металлических шара, укрепленных на изолирующих подставках, одинаковыми по модулю и противоположными по знаку зарядами? (5 баллов).

Подведение итогов работы

Оценивают работу в группе ученики-консультанты: помогают разобраться в допущенных ошибках, суммируют баллы, полученные за работу, и выставляют оценки на заранее заготовленном листе.

В заключение в течение 2 минут организаторы вывешивают индивидуальные оценки на доску и докладывают о результатах работы в группах.

Урок заканчивается опытом электростатическая «пляска», без объяснения, учащиеся под впечатлением озадаченные уходят с урока.

проводятся после того, как будут высказаны предположения.