Урок окружающего мира "Неизвестное в известном"
план-конспект урока по окружающему миру (3 класс) по теме

Урок-эксперимент «Неизвестное в известном»

Цели урока: произвести исследование бумаги, выявив опытным путем ее свойства и топологию (знакомство с листом Мёбиуса и его свойствами); расширять знания учащихся об истории создания бумаги, распространении по всему миру, появлению в России; воспитывать у учащихся интерес к  знаменитым открытиям человечества.  

Оборудование:  мультимедийная презентация, оборудование для проведения экспериментов, раздаточный материал для записи опытов, дополнительная информация про лист Мёбиуса.

Ход урока:

1. Организационный момент (1')
2. Ребята! Я приветствую вас на уроке окружающего мира и прежде чем объявить тему, предлагаю подумать и решить задачку.

На столе у меня лежат линейка, карандаш, циркуль и резинка. На листе бумаги нужно начертить окружность.  С чего вы начнете? Что возьмете сначала?

Скажите, а что такое бумага?

Бума́га — материал в виде листов для письма, рисования, упаковки и т. п., получаемый из целлюлозы (растений), а также из вторсырья (тряпья и макулатуры).

Ежедневно бумага или картон используются для разнообразных целей: упаковки и хранения, письма и печати. И трудно себе представить, как бы мы могли обходиться без такого предмета. Казалось бы, бумага, которой мы пользуемся ежечасно, даже ежеминутно нам известно все, а может быть  и что-то неизвестно.  Итак, тема нашего урока –эксперимента «Неизвестное в известном».  (слайд №1)

"Бумага - изобретение не менее чудесное, чем книгопечатание, для которого она служит основой. Развитие бумажного производства шло медленно, и история его покрыта мраком"

(Оноре де Бальзак)

А сейчас несколько страниц  из истории бумаги.

1. Родина бумаги.     (Слайд №2)
2. Страна, из которой распространилось искусство  делать бумагу.  (слайд №3.)
3. Появление бумаги в России.     (слайд №4)

Китайские летописи сообщают, что бумага была изобретена в 105 году нашей эры. Цай Лунем. Однако в 1957 году в пещере северной провинции Китая обнаружена гробница, где были найдены обрывки листов бумаги. Бумагу исследовали и установили, что она была изготовлена во II веке до нашей эры.

До Цай Луня бумагу в Китае делали из пеньки, а ещё раньше из шёлка, который изготавливали из бракованных коконов шелкопряда.

Цай Лунь растолок волокна шелковицы, древесную золу, тряпки и пеньку. Всё это он смешал с водой и получившуюся массу выложил на форму (деревянную раму и сито из бамбука). После сушки на солнце он эту массу разгладил с помощью камней. В результате получились прочные листы бумаги.

После изобретения Цай Луня процесс производства бумаги стал быстро совершенствоваться. Стали добавлять для повышения прочности крахмал, клей, естественные красители.

(показ бумаги, изготовленной собственными руками учащихся)

В начале VII века способ изготовления бумаги становится известным в Корее и Японии. А еще через 150 лет через военнопленных попадает к арабам. Они и привезли его через Персию в Северную Африку, на Кипр, а в 1154 - Испанию, и уже оттуда искусство делать бумагу распространилось по всему миру.

В России бумага появилась в XIV веке. До этого времени писали на пергаменте. Первые бумажные мельницы появились в Москве, по-видимому, одновременно с началом книгопечатания, в 50-60 годах 16 века. Но впервые производство бумаги, годной для печати, было организовано в 1716 г. Петром I. До начала 19 века бумагу в России производили ручным способом. В 1818 году на Петергофской бумажной фабрике была установлена одна из первых в России бумагоделательных машин, изготовленных на русских заводах. В 60-х годах 19 века бумагоделательная машина уже состояла в основном из тех же частей, которые имеются в современных машинах. Вместо тряпичного сырья стали использовать древесное.

А сейчас попробуем выяснить некоторые свойства бумаги. Для этого наши ребята, которые приняли участие во Всероссийской олимпиаде  «Нескучная зима» проведут эксперименты по выявлению свойств бумаги, а вы  внесите все результаты в свои листы.

Задание №1              (слайд №5)

Разрыв газеты.

Нам  понадобится газета и листы бумаги. Медленно разорвем газету сверху вниз. Затем порвем ее поперек. В одном случае получится ровная, гладкая линия разрыва, а во втором случае она будет неровной, зубчатой. Порвем бумагу другого типа в разных направлениях. Что можно заметить?

Вопрос: Почему бумага рвётся по-разному в разных направлениях?

Задание №2                 (слайд №6)

Бумажная изоляция стакана.

Нам понадобится  бумага, два стакана, холодная вода, горячая вода и кусочки льда.

Что нужно сделать?  Я обверну один из стаканов  бумагой. Наполню оба стакана холодной  водой. Затем  брошу в каждый по одному одинаковому кусочку льда. В каком стакане лед растает быстрее? 

 А сейчас повторим этот опыт, налив в стаканы горячую воду. В каком из двух стаканов вода остынет быстрее?

Почему так происходит? Какую роль играет бумага?

Задание №3.      (слайд №7)

Капиллярное действие бумаги.

Нам понадобится салфетка,  тетрадный лист бумаги, вода, 2 стеклянные чашки, линейка.

Опустим кусок салфетку и тетрадный лист в тарелки с водой. Глубина воды должна составлять около сантиметра. Понаблюдайте, как вода поднимается вверх по бумаге. По какому листу вода поднимется быстрее? Почему?

Задание №4.     (слайд №8)

Зигзагообразная полоса из газетной бумаги в воде.

Нам понадобится газетная полоска размером 1х15 см., вода, стеклянная чашка.

Накрутим газетную полоску на карандаш и придадим ей зигзагообразную форму. Положим ее в чашку  с водой. Что произойдёт? Почему?

Задание №5.    (слайд №9)

Лист Мёбиуса. В этом задании ключевую роль играет не свойство бумаги, а топология (геометрия поверхности), но результаты очень  интересны и удивительны.

Нам понадобится два листа Мёбиуса  (это замкнутая петля с поворотом).

Сначала мы прочертим маркером линию по центру петли и будем вести линию до тех пор, пока  не вернемся к точке с которой начинали.

Что вы заметили? (линия идет по обеим сторонам листа)

• А сейчас я разрежу петлю вдоль центральной линии. Сколько петель получится? А сколько получилось на самом деле?
• Я снова разрежу получившуюся петлю пополам. Сколько получится петель?
• Каждую петлю я снова разрежу пополам. Сколько вы ожидаете  получить петель.
• Новый лист Мёбиуса разрежу, отступив третью часть от края. Что получится?

Показать еще один эксперимент с листом Мёбиуса. Лист имеет два надреза. Как вы думаете, сколько получится лент?  

А есть ли применение  листа Мёбиуса?

(раздать листы с материалом по данной теме)

Искусство и технология

1. Международный символ переработки представляет собой Лист Мёбиуса.  (слайд №10)

 2.  Лист Мёбиуса служил вдохновением для скульптур и для графического искусства.  Нидерландский художник Эшер был одним из художников, кто особенно любил его и посвятил несколько своих произведений  этому математическому объекту. Одна из известных — лист Мёбиуса II, показывает муравьёв, ползающих по поверхности ленты Мёбиуса. (слайд №11)

3.  Лист Мёбиуса был эмблемой извеcтной серии научно-популярных книг «Библиотечка „Квант“». Он также постоянно встречается в научной фантастике, например в рассказе Артура Кларка «Стена Темноты». Иногда научно-фантастические рассказы (вслед за физиками-теоретиками) предполагают, что наша Вселенная может быть некоторым обобщенным листом Мёбиуса. (слайд №12)

 4.  Также кольцо Мёбиуса постоянно упоминается в произведениях уральского писателя Владислава Крапивина, цикл «В глубине Великого Кристалла». В рассказе «Лист Мёбиуса» автора Дейча,  метро строит новую линию, маршрут которой становится настолько запутанным, что превращается в ленту Мёбиуса, после чего на этой линии начинают исчезать поезда. По мотивам рассказа был снят фантастический фильм «Мёбиус».  (слайд №13)

 5.  Существуют технические применения ленты Мёбиуса. Полоса ленточного конвейера выполняется в виде ленты Мёбиуса, что позволяет ему работать дольше, потому что вся поверхность ленты изнашивается равномерно. Также в системах записи на непрерывную плёнку применяются ленты Мёбиуса (чтобы удвоить время записи). Во многих матричных принтерах красящая лента также имеет вид листа Мёбиуса для увеличения её ресурса. (слайд №14)

(слайд №15)

Итоги урока: наш урок заканчивается, но я надеюсь, что вы для себя разрешили несколько неизвестных тайн об очень известной бумаге.

• "Бумага - продукт перетирания лохмотьев и тряпок, коль скоро сделана и отдана под печатный станок, превратившись в книгу или газету, приобретает беспримерное могущество, становится всемирным владыкой. Она изменяет наши идеи и нашу религию, переворачивает наши нравы и законы, свергает и восстанавливает царства, решает вопросы войны и мира: она, можно сказать, управляет миром. И она получила такое распространение в наши дни, такую широкую и универсальную область применения, стала столь характеризующей нашу эпоху, что наше время можно назвать "бумажной эрой"

А. Сим

Результаты проведенных опытов (экспериментов) по теме «Неизвестное в известном»

Ученик _____________________________

Искусство и технология

1. Международный символ переработки представляет собой Лист Мёбиуса.

 2.  Лист Мёбиуса служил вдохновением для скульптур и для графического искусства.  Нидерландский художник Эшер был одним из художников, кто особенно любил его и посвятил несколько своих произведений  этому математическому объекту. Одна из известных — лист Мёбиуса II, показывает муравьёв, ползающих по поверхности ленты Мёбиуса.

3.  Лист Мёбиуса был эмблемой извеcтной серии научно-популярных книг «Библиотечка „Квант“». Он также постоянно встречается в научной фантастике, например в рассказе Артура Кларка «Стена Темноты». Иногда научно-фантастические рассказы (вслед за физиками-теоретиками) предполагают, что наша Вселенная может быть некоторым обобщенным листом Мёбиуса.

 4.  Также кольцо Мёбиуса постоянно упоминается в произведениях уральского писателя Владислава Крапивина, цикл «В глубине Великого Кристалла». В рассказе «Лист Мёбиуса» автора Дейча,  метро строит новую линию, маршрут которой становится настолько запутанным, что превращается в ленту Мёбиуса, после чего на этой линии начинают исчезать поезда. По мотивам рассказа был снят фантастический фильм «Мёбиус».

 5.  Существуют технические применения ленты Мёбиуса. Полоса ленточного конвейера выполняется в виде ленты Мёбиуса, что позволяет ему работать дольше, потому что вся поверхность ленты изнашивается равномерно. Также в системах записи на непрерывную плёнку применяются ленты Мёбиуса (чтобы удвоить время записи). Во многих матричных принтерах красящая лента также имеет вид листа Мёбиуса для увеличения её ресурса.