Естественно-научная грамотность 8 класс. Наука и технологии

Тема урока: Наука и технологии

Цель урока – объяснить принципы действия различных технологий

Задачи:

1. Дать первоначальные представления о различных технологиях;

2. Изучить виды технологии и их методы;

3. Совершенствовать умения учащихся сравнивать и обобщать; развивать память, устойчивое внимание, самостоятельное мышление, умение слушать и слышать другого человека;

4. Развивать аналитическое мышление;

5. Научить школьников применять свои знания.

Ход урока

1. Орг.момент

2. Мотивация и целеполагание

Приветствую вас на первом уроке курса Естественно-научной грамотности.
Как вы думаете, чему будут посвящены наши занятия? (Ответы учащихся)
А что же такое – естественно-научная грамотность? (Ответы)
Естественно-научная грамотность – это способность чело века занимать активную гражданскую позицию по общественно значимым вопросам, связанным с естественными науками, и его готовность интересоваться естественно-научными идеями.

Как вы думаете, естественно-научно грамотный человек, это какой человек? Что он может или умеет?
Естественно-научно грамотный человек стремится участвовать в аргументированном обсуждении проблем, относящихся к естественным наукам и технологиям, что требует от него следующих компетентностей:

• научно объяснять явления;

• демонстрировать понимание особенностей естественно-научного исследования;

• интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов

А вы, научно грамотные люди? Как вы считаете?

Давайте начнем с того, что разберемся, какие естественные науки вы знаете?(Ответы)
Основные естественные науки, возникшие из естествознания — физика, химия, биология, астрономия, география, геология, экология. Затем на стыках этих наук появились такие науки, как геофизика, астрофизика, биофизика, биохимия, физическая химия, химическая физика, геохимия, метеорология, климатология, почвоведение.

А знаете ли вы, для чего мы изучаем эти науки в школе?

А можете ли вы, используя знания, полученные на уроках физики, химии, биологии, географии, решить различные задачи? Или может быть объяснить процесс какого-нибудь производства?

Думаю, что большинство из вас внимательно изучали данные предметы и могут, пользуясь своими знаниями, решать различные задачи.

Сегодня на уроке мы с вами расширим наши знания в этом направлении. Тема первого занятия – Наука и технологии. Как вы думаете, о чем пойдёт сегодня речь? И какая цель нашего урока?

Сегодня на уроке мы узнаем, что такое технологии, какие они бывают и какими методами руководствуются

1. Изучение нового материала

Изучая цепочки питания на биологии, виды грунта на географии, химические элементы на химии, не спешите бездумно списать или просто «отсидеть» на уроке. Ведь всё, что вам предлагают изучить учителя, может пригодиться вам в жизни. Кому-то просто в виде жизненного опыта, а кому-то на работе придётся столкнуться с теми или иными знаниями и умениями, которые вам когда-то дали в школе. Например – биологи и экологи изучают растения, животных, их поведения, а сколько различных методов они для этого используют. Они должны уметь проводить химические опыты, уметь наблюдать, а главное – делать выводы, анализировать. Даже на различных производствах люди пользуются химическими методами анализа, для подтверждения качества продукта. Так сказать, для всего есть своя технология. Что же это такое?
Техноло́гия (от др.-греч. τέχνη «искусство, мастерство, умение» + λόγος «слово; мысль, смысл, понятие») — совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата^[; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач. Технология включает в себя способы работы, её режим, последовательность действий.

Технологии касаются каждой отрасли и направления. Существуют производственные технологии, военные технологии, социальные технологии, космические, транспортные, информационные и это ещё не все…Хотя технологий в природе, а вернее в человеческом обществе, существует по крайней мере столько же, сколько и разных видов созданных человеком продуктов (а многие продукты имеют и по множеству разных технологий), все это многообразие технологий можно подразделить на 3 основных класса:

1.  Физико-механические технологии

2.  Химические технологии

3.  Биотехнологии.

Сегодня на занятии мы с вами познакомимся поближе с различными химическими технологиями.

На одном из международных автосалонов посетители собрались около красивого автомобиля (Диалог читает ученик) «Интересно, сколько этот зверь съедает бензина?» — задал вопрос один из посетителей. « Нисколько, — ответил другой. — Он ездит на водороде». — «И что же, такие автомобили мощнее бензиновых и ездят быстрее?». — «Пока нет, но водородные автомобили наносят гораздо меньше вреда окружающей среде».
Задание 1 Почему автомобили, работающие на водородном топливе, наносят меньше вреда окружающей среде, чем автомобили, работающие на бензине или дизельном топливе? (Учащиеся отвечают письменно)
Примерный ответ: Главное неоспоримое преимущество автомобилей на водороде — это высокая экологичность, так как продуктом горения водорода является водяной пар. Конечно, при этом сгорают еще различные масла, но токсичных выбросов гораздо меньше, чем у бензиновых выхлопов.

На водородном топливе могут двигаться не только автомобили, но и поезда, корабли, самолёты и даже велосипеды. Российский учёный и изобретатель К. Э. Циолковский ещё в 1903 году предложил, как можно использовать водород в космонавтике. На рисунке 2 показана схема ракеты для межпланетных сообщений, разработанная Циолковским.
Задание 2 Для чего в этой ракете нужен резервуар с кислородом?(записи ответов)

Предположительный ответ – для реакции горения водорода, чтобы ракета летела. (На рисунке показаны объемы, занимаемые жидким водородом (горючее) и жидким кислородом (окислитель). Место их смешения — камера сгорания. Стенки сопла окружены кожухом с охлаждающей, быстро циркулирующей в нем жидкостью (одним из компонентов топлива).)

Для того чтобы перейти к широкому использованию водородного транспорта, нужно производить сотни миллионов тонн чистого водорода. Существует много способов производства водорода. Самый распространённый способ — химическое взаимодействие водяного пара с одним из компонентов природного газа, метаном, при высоких температурах. Результат этого взаимодействия, включающего несколько этапов, можно представить в виде схемы: CH4 + 2H2O CO2 + 4H2. Однако этот способ получения водорода, хотя и является самым распространённым и дешёвым, может иметь негативные последствия для окружающей среды.
Задание 3 Почему этот способ получения водорода может иметь негативные последствия для окружающей среды?(записи ответов)

Предполагаемый ответ – увеличение концентрации углекислого газа пагубно влияет на окружающую среду, изменяя климат и ускоряя глобально потепление.(Справка - Роль углекислого газа в жизнедеятельности биосферы состоит прежде всего в поддержании фотосинтеза, который осуществляется растениями. Являясь парниковым газом, диоксид углерода в воздухе влияет на теплообмен планеты с окружающим пространством, эффективно блокируя переизлучаемое тепло на ряде частот, и таким образом участвует в формировании климата планеты.)

Самый экологически чистый, хотя и дорогой способ производства чистого водорода — получение его из воды с помощью электролиза.

Задание 4 Для чего нужна электрическая энергия, которая подводится к воде при электролизе? Выберите один ответ.

1. Для выпаривания воды и получения осадка.

2. Для разогревания и кипячения воды.

3. Для разложения воды на кислород и водород.

4. Чтобы получить электрический ток для внешнего потребителя.

Водород в траспортных средствах пытались использовать не только как топливо. Водородом заполняли дирижабли вплоть до 1937 года, пока не взорвался немецкий дирижабль «Гинденбург». Погибло 36 человек. Причиной взрыва стало воспламенение водорода вследствие короткого замыкания. В ХХI веке благодаря новым технологиям ведутся разработки гибридных дирижаблей, наполненных гелием. Они экономичнее самолётов в 3 раза, вертолётов — в 5 раз. Могут перевозить грузы и пассажиров, находясь в воздухе до пяти суток и развивая скорость 100— 150 км/час. По физическим свойствам водород и гелий очень похожи: это самые лёгкие газы, не имеют цвета, вкуса и запаха. Но в случае заполнения летательных аппаратов могут вести себя поразному.
Задание 5 Что является причиной различия в химических свойствах этих веществ?

Предполагаемый ответ – разное строение атомов химических элементов, входящих в состав вещества, разное расположение, характер движения и взаимодействия молекул вещества, различные химические свойства, реакционные способности.

Ребята решили собрать приборы для получения водорода и кислорода в школьной химической лаборатории. При подготовке к этой работе они выписали из справочника характеристики газов:

На основе этих данных ребята предложили различные варианты лабораторных установок для получения и собирания каждого из газов. (Рисунок на слайде )

Задание 6 На каких рисунках правильно изображены установки для получения водорода при взаимодействии соляной кислоты с металлом? Выберите номера установок: ____________

1. Закрепление и рефлексия.

Какую технологию мы изучили сегодня? (Технологию применения и получения водорода)

К какому виду технологий можно отнести те технологии, которые мы сегодня изучили?(Химические технологии, транспортные)

Как вы думаете, будут ли дальше развиваться эти технологии и насколько они перспективные?

Люди каких профессий участвуют в развитии таких технологий?

Есть ли из вас те, кто бы хотел в дальнейшем обучиться такой профессии?
На какие предметы следует обратить внимание?

Понравилось ли вам наше занятие?

Узнали ли вы что-то новое?