Нанотехнологии в быту
план-конспект урока по физике (9 класс) на тему
Предварительный просмотр:
Предмет, класс | 9 класс, физика | |
Учитель | Иванникова Наталья Станиславовна | |
Тема урока, № урока по теме | Нанотехнологии в быту | |
Тип урока | урок «открытия» нового знания | |
Цель урока | познакомить учащихся с понятиями «нанонаука», «нанотехнология» и рассмотреть применение нанотехнологий в быту. | |
Задачи урока
| Образовательные | - познакомить с понятиями «нанонаука», «нанотехнологии», «наночасица»; - научить принципам действия нанотехнологий; - рассмотреть некоторые примеры применимости нанотехнологий в быту. |
Развивающие | - развивать мыслительные умения и навыки: анализировать и объяснять результаты эксперимента, выделять главное, выявлять причинно – следственные связи, приводить примеры из жизненного опыта, делать выводы. | |
Воспитательные | - поддерживать интерес к предмету; - формировать коммуникативные умения работы в команде; - формировать уважение к одноклассникам, умение слушать и слышать. | |
Требования ФГОС ООО (предполагаемые результаты обучения) | Личностные | - убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества; - уважение к творцам науки и техники; - отношение к физике и нанофизике как элементу общественной культуры. |
Метапредметные | ПОЗНАВАТЕЛЬНЫЕ: - анализ проблемной ситуации; - выполнение действий по алгоритму; - формирование мыслительных операций познания: сопоставления, сравнения, обобщения, моделирования, абстрагирования, анализа. | |
РЕГУЛЯТИВНЫЕ: - принятие учебной цели; - составление последовательности действий по открытию нового знания; - следование правилам работы в классном коллективе; - ориентировка в ситуации принятия решения. | ||
КОММУНИКАТИВНЫЕ: - умение рассуждать, вести диалог, слушать учителя; - умение работать в парах, слышать и слушать друг друга в процессе исследования. | ||
Предметные | - понимание предмета изучения нанонауки; - осознание возможности исследования наномира; - формирование умения объяснять результаты эксперимента, оперируя знаниями по теме; - умение работать с научно – популярным текстом, выделяя существенное, формулируя вопросы по тексту. | |
ТСО : компьютер, проектор, учебное пособие, тексты, рабочая тетрадь с научно- популярными текстами.
ЭТАПЫ УРОКА | Методы, приемы, формы | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧИТЕЛЯ | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОБУЧАЮЩИХСЯ | ФОРМИРУЕМЫЕ УУД |
Оргмомент Цель: положительный эмоциональный фон, обеспечивание комфортности Этап мотивации Цель: побуждение интереса к предмету | Словесный объяснительный | Здравствуйте ребята. Сегодня мы с вами проведем необычный урок физики, урок посвященный одной из самых переспективных на данный момент наук – «нанонаука». - С каждым днем нам все чаще и чаще попадаются слова: «нанонаука», «нанотехнологии», «наноструктурированные материалы», мы находим их в прессе, слышим по радио и на телевидении, замечаем в речах не только ученых, но и политиков. Мы также знаем, что нанотехнологиям оказывают предпочтение при финансировании научных и инновационных программ не только в нашей стране, но и во всех развитых странах мира. Ожидается, что в недалеком будущем нанотехнологии проникнут не только во все области общественной жизни, но и войдут в обиход каждого человека. Они приведут к грандиозной научно-технической революции, которая кардинально изменит жизнь человека на нашей планете. | Проверяют готовность к занятию. Слушают объяснения учителя, Приводят примеры . | Регулятивные: организация рабочего места, настрой на предстоящую работу Коммуникативные: формирование навыков общения, сотрудничества Личностные: личностное самоопределение |
ЭТАПЫ УРОКА | Методы, приемы, формы | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧИТЕЛЯ | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОБУЧАЮЩИХСЯ | ФОРМИРУЕМЫЕ УУД |
Этап актуализации знаний. | Словесный Объяснительный Иллюстративный | - Так, что же изучает данная наука? (наночастицы и наноструктуры). - Из курса физики вы знаете, что собой представляет приставка «нано», (приставка «нано» означает одну миллиардную долю какой-либо единицы, например, 1 нм = 10-9 м, т.е. размеры наночастиц очень малы.) - Совокупность средств и методов работы с объектами называется технологией. Какие же технологии позволяют изучать и работать с нанообъектами? (нанотехнологии) - Как вы думаете, почему именно сейчас такая наука, как нанонаука стала стремительно развиваться? (Отсутствие приборов исследования наноструктур «тормозило» развитие нанотехнологий. Оптический и электронный микроскоп не позволяют исследовать нанообъекты. Для изучения данных объектов требуется новый способ исследования - ионный микроскоп.) | Отвечают на вопросы. Рассуждают. . | Познавательные: уметь выделять существенное, Отвечать на вопросы продуктивного характера Регулятивные: уметь слушать в соответствии с целевой установкой, ориентировка в ситуации принятия решения. Коммуникативные : принимать решение в ситуации выбора |
ЭТАПЫ УРОКА | Методы, приемы, формы | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧИТЕЛЯ | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОБУЧАЮЩИХСЯ | ФОРМИРУЕМЫЕ УУД |
Создание проблемной ситуации Цель: выдвижение гипотез путем сравнения (выделения общего). Постановка темы и целей урока. Цель : Формулирование темы и целеполагание учащихся. | Иллюстративный Метод: от общего к частному | - А сможете ли вы привести примеры применения нанотехнологий в быту? - Посмотрите на слайд, все эти объекты нам хорошо знакомы и мы практически каждый день пользуемся ими. Сможите объснить так где же здесь используются нанотехнологии? Нет. -Так чем же мы займемся на этом уроке? Вы теперь можете сформулировать тему урока ? - Запишите тему занятия «Нанотехнологии в быту». - Какие цели поставим перед собой? (Выяснить какие сложные технологические решения были применены для изготовления привычных для нас предметов обихода.) | Рассуждают. Отвечают на вопросы. Предлагают варианты ответов. Выдвигают версии. Формулируют тему и цели занятия. Записывают в тетрадь. | Познавательные: умение прогнозировать, обобщать, сравнивать и анализировать. Регулятивные: принятие учебной задачи. Коммуникативные: усвоение информации с помощью видеотехники, умение вести диалог , выразить свою точку зрения. Личностные: личностное самоопределение. |
ЭТАПЫ УРОКА | Методы, приемы, формы | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧИТЕЛЯ | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОБУЧАЮЩИХСЯ | ФОРМИРУЕМЫЕ УУД |
Первичное усвоение новых знаний | Метод: от общего к частному. Ученик – ученик. | - Давайте поиграем в игру «Верю-неверю». Я буду показывать вам предмет из нашего обихода, а вы скажете имеет ли он какое-то отношение к нанотехнологиям или нет. - Фильтры для воды. Привычный для многих людей прибор. Высокая степень очистки воды от химических примесей и бактерий обеспечивает мембрана, поры которой имеют размер равный одному нанометру. Пример: один нанометра меньше метра, как одна горошина меньше нашей планеты. Только одно это говорит о качестве очистки воды. Пить можно смело. Только польза для организма. - Надоедливая пыль. Любая хорошая хозяйка знает, как неприятно постоянно вытирать пыль с мебели. Нанотехнологии позволяют наносить тонкое покрытие на мебель, отталкивающее пыль. Обычный баллон с распылением. Обработал один раз, и долгое время мебель будет чиста. Идеальное решение для любителей порядка. - Холодильники с антибактериальным эффектом. Благодаря нанотехнологиям, внутреннее покрытие холодильника тончайшей пленкой из микрочастиц серебра позволяет дезинфицировать воздух, что дает возможность хранить продукты дольше и мыть холодильник намного реже. Очень удобно и практично. -Кондиционер. Уже привычный многим пользователям бытовой прибор. Он прекрасно справляется с задачей охлаждения воздуха. Но кроме этого нужна еще и очистка воздуха от бактерий и пыли. Это вопрос, важный для здоровья человека. В условиях природы воздух очищается естественной влагой воздуха и ультрафиолетовыми лучами солнца. В помещении это обеспечить сложно. Нанотехнологии пришли на помощь. Специальное покрытие на теплообменнике и электростатическом фильтре обеспечивают задержку вредных частиц и автоматическую очистку элементов кондиционера. - Зубная паста. Почистьте свои белоснежные зубы определенной пастой, и наночастицы минералов на основе гидроксиапатитов кальция заполнят микротрещины в эмали и сохранят зубы от кариозных полостей. - Смартфон. В смартфонах используются самые разные нанотехнологии, и одной из самых гениальных является нанодатчик вибраций, фиксирующий движения телефона в игровых целях и для безопасности. Да, ваш iPhone знает, когда вы его уронили, и закрывает части своей системы для защиты. Даже если лопнет стекло с повышенной сопротивляемостью к ударам и царапинам, наночипы внутри продолжат работать. Один аппарат в 2011 году даже пережил падение в кармане скайдайвера. - Теннисный мяч. Теннисные мячи теряют упругость, так как их резиновая основа пористая и пропускает газ, вследствие чего они со временем выпускают воздух (кстати, именно потому сдуваются шарики). Чтобы решить эту проблему, ученые покрывают резиновую основу нанослоем глиняного композита, что делает мячики герметичнее и позволяет им дольше оставаться на корте. - Автомобильная краска. Владельцам автомобилей больше не нужно бояться царапин кузове автомобиля, так как наночастицы краски действуют, как слой микроскопических шариков, заполняя любые полости на поверхности. - Одежда. Даже самые неаккуратные люди могут легко решить проблему пятен на одежде при помощи специального нанопокрытия. Оно представляет собой совершенно невидимое грязе- и водоотталкивающее средство для одежды из шерсти, шелка или синтетики. При этом воздухопроницаемость ткани остается прежней, на вид и на ощупь она остается совершенно без изменений. - Солнцезащитный крем. Оксид алюминия – активный ингредиент в солнцезащитных средствах, поглощающих ультрафиолетовые лучи – распадается при смешивании с другими молекулами, такими как пот на коже. Поместите эти активные ингредиенты в наноэмульсию, и они останутся отделенными от окружающей среды и смогут выполнять свою поглощающую функцию. |
Выдвигают гипотезы | Познавательные : формирование навыка выделения главного, анализа. Регулятивные : принятие учебной цели. Коммуникативные : умение рассуждать, вести диалог, слушать учителя. |
ЭТАПЫ УРОКА | Методы, приемы, формы | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧИТЕЛЯ | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОБУЧАЮЩИХСЯ | ФОРМИРУЕМЫЕ УУД |
Первичное закрепление Цель: применение полученных знаний для решения практических задач | Метод сравнения и противопоставления, схематизации, матрицирования. Метод работы В парах; Взаимопроверка «ученик – ученик» Познавательные методы – частично – поисковый, репродуктивный | Эксперимент 1. Гидрофобизация поверхности дерева баллончик с аэрозолем «Покрытие для дерева/камня» • образец МДФ-панели Результаты эксперимента: Мы увидили проявление водоотталкивающего эффекта с четко выраженным образованием капель. Под действием сил поверхностного натяжения вода стремится принять шарообразную форму, поскольку такая форма наиболее выгодна энергетически – при минимальной площади поверхности шар имеет максимальный объем. Эксперимент 2. Гидрофобизация поверхности ткани Для проведения эксперимента мы использовали: • баллончик с аэрозолем «Покрытие для ткани» • галстук, шапка. Результаты эксперимента: Обработанная ткань не впитывает большинство жидкостей, которые после гиброфобизации собираются в капли и скатываются с нее. Поскольку гидрофобизирующий состав образует тонкую пленку только на нитях, то ткань после обработки может «дышать». Эксперимент 3. Покрытие, предохраняющее древесину от царапин. Для проведения эксперимента мы использовали : • образец МДФ-панели • металлическая мочалка для чистки кастрюль Результаты эксперимента: На необработанной поверхности появились хорошо заметные царапины, а обработанная поверхность осталась неповрежденной. След от маркера на обработанной поверхности легко удаляется металлической мочалкой, а на необработанной поверхности он остается. | Заполняют сравнительную таблицу. Анализируют полученную информацию. Записывают в тетрадь.
Рассуждают. Выдвигают гипотезы. Записывают в тетрадь. Выдвигают предположения. Формулируют вывод. | познавательные: формирование мыслительных операций познания: сравнение, обобщение, моделирование, абстрагирование, анализ; регулятивные: следование правилам работы в микрогруппах. коммуникативные: умение работать в микрогруппе, слышать и слушать друг друга в процессе сотрудничества. личностные: личностное самоопределение |
ЭТАПЫ УРОКА | Методы, приемы, формы | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧИТЕЛЯ | ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОБУЧАЮЩИХСЯ | ФОРМИРУЕМЫЕ УУД |
Подведение итогов урока. Рефлексия. Цель: подведение итогов занятия, анализ и содержание итогов работы, формирование выводов по изученному материалу | Метод самоосмысления и самоопределения
| Какую цель вы ставили перед собой на сегодняшнем уроке? Вы достигли этой цели? Что нового вы узнали на уроке? Какие методы мы использовали, что бы достичь своих целей? (работа с текстом, эксперимент, работа с иллюстрациями). Какие источники вы использовали для получения информации? - С какими трудностями вы столкнулись как исследователи? - Что полезного вы извлекли из данного занятия? - Чем вам интересен урок ? Спасибо за занятие. До следующей встречи! До следующего этапа познания мира нанотехнологий! | Формулируют основные выводы деятельности на уроке Анализируют и подводят итоги своей деятельности | Познавательные: умение обобщать, сравнивать, выделять. Регулятивные: ориентировка в ситуации принятия решения. Коммуникативные: умение работать в класее, слышать и слушать друг друга в процессе исследования. Личностные: самоконтроль выполнения задания, личностное самопределение |