Технологическая карта экспериментариума

Номер и тематика смены

4 смена 2018 г.

Название (тема) занятия

«Альтернативные источники энергии»

Класс

9 класс

Предметные области

Физика, биология, история, ОБЖ, химия

Разработчик(и) занятия

Андреева Ольга Ивановна – учитель физики

Цель занятия

Создание условий для реализации потребности в творческой самореализации обучающихся при изучении атомной физики

Задачи занятия

1. Ввести понятия: радиоактивности, маассового и зарядового числа, ядерные силы, изотопы, энергия связи, цепная реакция деления ядер, критическая масса, ядерный реактор и его устройство;

2. сформулировать закон о взаимосвязи массы и энергии;

3. создать условия для экспериментального поиска обучающимися условий повышения и понижения числа вырываемых электронов;

4. собрать альтернативные источники энергии и объяснить принцип их работы;

5. способствовать развитию у обучающихся нестандартного творческого мышления, умений создавать оригинальные творческие продукты;

6. формировать у обучающихся научное мировоззрение и развивать у них нестандартное творческое мышление, умение применять полученные предметные знания при создании оригинальных творческих продуктов;

7. воспитывать обучающихся, как личностей с активной жизненной позицией, и формировать у них представления о познаваемости окружающего мира

Краткое описание занятия (аннотация)

«Блажен, кто явственно узрел

Хотя бы скорлупу природы».

Гёте.

Всего две строчки из стихотворения Гёте, а какой глубокий в них смысл!

Действительно, у природы много тайн и загадок, раскрывает она их не охотно, поэтому каждая очередная разгадка – важный шаг человечества на пути к познанию мира.

Вот и вам сегодня предлагается приоткрыть занавес тайны…радиоактивности.

Облегчить все тяготы существования человека – вот основная цель подлинно прогрессивной науки. Сделать человечество более счастливым – ни одного, не двух, а именно человечества. И это очень важно, потому что, как известно, наука может выступить и против человека. Атомный взрыв в японских городах – Хиросима и Нагасаки трагический тому пример.

В ходе обсуждения ответов обучающиеся узнают о радиоактивном превращении атомных ядер, о строении атомного ядра, о цепной реакции и её использовании в ядерных реакторах. Ребята на практике исследуют вырывание электронов светом и способы изменения интенсивности этого процесса. В свободное от выполнения заданий время участники экспериментариума будут предлагать возможные варианты применения альтернативных источников энергии в «Артеке». Все творческие работы войдут в «Сборник креатива», доступного широкому кругу заинтересованных артековцев для прочтения и использования в рамках образовательной деятельности лагеря

Дидактические единицы (единицы содержания)

• Физика: радиоактивность, радиоактивные превращения атомных ядер, состав атомного ядра, ядерные силы, дефект масс, энергия связи, цепная реакция;

• Биология: биологическое действие радиации на живые организмы

• история: история открытия радиоактивности, атомные взрывы в Хиросиме и Нагасаки, трагедия Чернобыля, библиография учёных;

• ОБЖ:способы защиты от радиации;

• химия: модели атомов химических элементов

Объем и распределение учебного времени занятий в составе экспериментариума

Структурные блоки экспериментариума

Реализаторы/

количество академических часов

Учитель

Педагог дополнительного образования

Педагогический

работник

лагеря

Блок общего образования

2

0

0

Блок дополнительного образования

1

2

0

Блок ОД в лагере

1

0

2

Сумма

4

2

2

Состав рабочей группы

Направления деятельности (задачи)

1.

Учитель-разработчик

(физика)

Андреева Ольга Ивановна

Разработка занятия, подготовка технологической карты, дидактического и информационного материала, подбор информационных источников, постановка задач и разъяснение способов деятельности обучающихся в рамках самостоятельной работы, предметное консультирование, организация рефлексии обучающихся по итогам самостоятельной работы в предметном блоке, разработка критериев оценки результатов самостоятельной работы в экспериментариуме, проведение аттестации обучающихся по итогам занятия, участие в презентации творческих продуктов.

Проектирование и организация межструктурного взаимодействия (школа, лагерь, дополнительное образование)

2.

Педагогический работник детского лагеря

Сопровождение обучающихся во время их самостоятельной исследовательской и творческой деятельности. Подготовка обучающихся к презентации результатов творческой и/или исследовательской работы

3.

Заместитель директора школы по координации образовательных программ

Организация межструктурного взаимодействия (школа, лагерь, дополнительное образование). Взаимодействие с подразделениями, отвечающими за материально-техническое, транспортное сопровождение занятия и специалистом, курирующим заключение договоров. Контроль над проведением сетевого образовательного занятия на практике

4.

Заместитель директора школы по учебной работе

Консультирование разработчика занятия по методическим и организационным вопросам, помощь в составлении технологических карт, редактирование технологических карт, контроль над проведением сетевого образовательного занятия на практике, анализ проведённого занятия

5.

Представитель тематического партнёра

-

6.

Педагог дополнительного образования

Содействие обучающимся в их самостоятельной исследовательской деятельности об альтернативных источниках энергии на территории «Артека»

Реализатор(ы)

Андреева Ольга Ивановна – учитель физики

Тема занятия в рамках экспериментариума

«Альтернативные источники энергии»

Кол-во часов данного блока в рамках экспериментариума

2

Предметное содержание общего образования в соответствии с КТП

Темы занятий (по КТП)

Кол-во часов (по КТП)

Радиоактивность. Модели атома. Радиоактивное превращение атомных ядер

1

Состав атомного ядра. Ядерные силы. Энергия связи. Дефект массы

1

Деление ядер урана. Цепная реакция

1

Ядерный реактор. Преобразование внутренней энергии атомных ядер в электрическую энергию. Атомная энергетика

1

Педагогические и образовательные технологии

• Сетевое образовательное взаимодействие;

• цифровая лаборатория;

• творческая лаборатория

Используемые площадки проведения

Школа (кабинет/цифровая лаборатория)

Тематические партнёры

-

Общие ожидаемые результаты занятия (продукты и эффекты)

и формы контроля результатов

1.

Продукты, созданные обучающимися

• Сборник творческих физиков «Альтернативные источники энергии в «Артеке»

• «атомные» парадоксы

2.

Эффекты занятия

В результате участия в экспериментариуме обучающиеся будут

знать/понимать: понятие радиоактивности, маассового и зарядового числа, ядерных сил, изотопов, энергия связи, цепная реакция деления ядер, критическая масса, ядерный реактор и его устройство

- вклад учёных в развитие атомной физики (атомная физика);

уметь:

- выведут закон о взаимосвязи массы и энергии

- воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, интернет, научно - популярных статьях;

- использовать приобретенные знания и умения в повседневной жизни

Формы контроля результатов

Критерии оценки результатов

1. проверка индивидуальных рабочих (оценочных) листов обучающихся

• количество правильных ответов;

• правильность проведения исследований;

• верность сформулированных выводов

1. проверка самостоятельных исследовательских работ обучающихся

• соответствие творческой работы тематике и поставленным требованиями;

• глубина раскрытия предметного содержания темы в творческой работе;

• отсутствие ошибок в предметном содержании

1. проверка ответов содержательной и деятельностной рефлексии

• правильность ответа на содержательный вопрос;

• верность описания действий

Этапы занятия

Примерное время

Форма реализации

Место проведения

1. Оргмомент

5 минут

1. Знакомство.

2. Инструктаж по ПТБ:

№ 4 – во время работы в кабинете (лаборатории) физики;

№ 5 – при проведении лабораторных и практических работ по физике

Кабинет физики

1. Мотивация обучающихся и актуализация имеющихся у них знаний

10 минут

«Блажен, кто явственно узрел

Хотя бы скорлупу природы».

Гёте.

Всего две строчки из стихотворения Гёте, а какой глубокий в них смысл!

Действительно, у природы много тайн и загадок, раскрывает она их не охотно, поэтому каждая очередная разгадка – важный шаг человечества на пути к познанию мира.

Вот и вам сегодня предлагается приоткрыть занавес тайны…радиоактивности.

О чём свидетельствует явление радиоактивности?

Что происходит с радиоактивными химическими элементами в результате альфа и бета распада?

Что такое радиоактивность?

Как протекает и какие условия необходимы для прохождения цепной реакции?

Облегчить все тяготы существования человека – вот основная цель подлинно прогрессивной науки. Сделать человечество более счастливым – ни одного, не двух, а именно человечества. И это очень важно, потому что, как известно, наука может выступить и против человека. Атомный взрыв в японских городах – Хиросима и Нагасаки трагический тому пример.

Кабинет физики

1. Целеполагание: постановка цели и определение задач, необходимых для достижения цели

10 минут

Обучающиеся получают индивидуальные листы и после обзора их содержимого формулируют тему экспериментариума, заполняют блок «Мои ожидания», тем самым ставя себе цели и задачи участия в экспериментариуме.

Учитель разъясняет обучающимся предстоящую работу, количество возможных отметок и критерии оценивания.

Дети узнают про СИДы.

Также они вместе с учителем определяют основную учебную задачу (понять закон о взаимосвязи массы и энергии, радиоактивность, цепная реакция и её применение в ядерном реакторе).

Кабинет физики

1. Изучение нового материала

20 минут

Работа в группах с элементами сингапурской методики.

Случайным образом (метки в индивидуальных листах) класс делится на 6 групп для детального рассмотрения тем:

• «Строение атома. Опыт Резерфорда»,

• «Радиоактивные превращения атомных ядер»,

• «Деление ядер урана. Цепная реакция»,

• «Атомная энергетика плюсы и минусы»

После 10 минут групповой работы все по очереди представляют свой новый материал в «сингапурской» форме

Кабинет физики

1. Закрепление

30 минут

Первая группа: «Лаборатория Lego» - площадка с lego-наборами для конструирования «Возобновляемых источников энергии».

Здесь группам необходимо провести испытание и исследование различных характеристик своих моделей реальных энергетических объектов, в том числе солнечную электростанцию и ветряк.

«Виртуальная лаборатория» находится на той же площадке. Только теперь обучающиеся, раньше всех справившиеся со своей частью работы, могут на этих же ноутбуках, но в специальной программе объяснить принципы работы солнечной батареи и ветряка. Данные всех измерений и расчётов вносятся в рабочие .листы.

Вторая группа: «Инфо-центр «Физика в опытах и экспериментах». Здесь обучающимся предоставлена возможность вспомнить или изучить теорию по направлению работы их группы.

6 ноутбуков с соответствующим анимированным материалом и выходом в Интернет. По решению группы эта лаборатория может быть пропущена, если тема всем хорошо знакома. Группы могут в любой момент посетить данную площадку для поиска нужной информации.

Только теперь обучающиеся, раньше всех справившиеся со своей частью работы, могут на этих же ноутбуках, но в специальной программе измерить естественный радиационный фон дозиметром, исследовать β-излучение хлорида калия и оценить период полураспада данного вещества.

Данные всех измерений и расчётов вносятся в рабочие листы.

Кабинет физики

1. Подведение итогов

10 минут

Учитель фронтальными вопросами к обучающимся обобщает новый материал, акцентирует их внимание на основных понятиях ( радиоактивность, радиоактивные превращения атомных ядер, энергия связи, цепная реакция, ядерный реактор плюсы и минусы)

Кабинет физики

1. Рефлексия

3 минуты

Обучающиеся заполняют в оценочных листах блок «Мои результаты»

1. Оценивание

2 минуты

Обучающиеся в своих рабочих листах заполняют таблицу по взаимо- и самооценке

СИД

Учитель предлагает обучающимся подумать над возможными вариантами в сборник творческих физиков «Альтернативные источники энергии в «Артеке» и «атомные» парадоксы» (Об этом детям сообщается в начале занятия, чтобы обучающиеся в моменты ожидания готовности других одноклассников могли уже заниматься СИДом)