Использование ИКТ-технологий на уроках физики

Использование ИКТ­технологий  на уроках физики Автор: Петракова Наталья Александровна учитель физики  ГБОУ ООШ с.Васильевка  м.р. Безенчукский Самарской области Содержание 1. Введение..................................................................................................................................3 2. Цели использования...............................................................................................................3 3. Какая польза от ИКТ – технологий?....................................................................................4 4. Использование компьютера на уроке...................................................................................5 5. Конспект урока физики в 9 классе.......................................................................................7 6. Используемые ресурсы........................................................................................................21 2 1. Введение Конец XX – начало XXI века характеризуются развитием компьютерной техники, а также становлением и развитием технологии ее использования в образовательном процессе. Компьютерные   технологии   открывают   широкие   перспективы повышения   эффективности   обучения   и   интенсификации   педагогической деятельности,   что   связано   с   уникальными   возможностями   современной электронной   техники.   Известны   следующие   функции   компьютеров   в образовательном   процессе:   в   качестве   средства   обучения,   тестирования, психодиагностики личности, контроля усвоения знаний и коррекции действий, творческого   развития   обучаемого,   коммуникации   и   доступа   к   мировым информационным   ресурсам,   совершенствования   управления   учебным заведением и учебным процессом; инструмента познания действительности, объекта изучения. Владение компьютером стало неотъемлемой частью современной жизни. Согласно концепции модернизации российского образования школа призвана "обеспечить   всеобщую   компьютерную   грамотность".   Решение   этой   задачи возможно  на уроках  и в начальной, и в основной школе.  В   ФГОС   второго   поколения   в   требованиях   к   результатам   освоения образовательной   программы   отмечается,   что   метапредметные   результаты освоения   образовательной   программы   должны   отражать:   «…развитие компетентности в области использования информационно­коммуникационных технологий…»;   а   также   умение   искать   информацию   с   использованием Интернета   и   преобразовывать,   представлять   ее   в   выбранной   форме (символьной, текстовой, знаковой, графической и др.).  2. Цели использования ИКТ – технологии можно применять с различными целями: 3 — при объяснении учителем нового материала в качестве интерактивной иллюстрации (в настоящее время это актуально вследствие того, что не всегда таблицы и схемы, необходимое оборудование есть в наличие у учителя); — при самостоятельном изучении учебного материала учащимися на уроке в ходе выполнения компьютерного эксперимента по заданным условиям с получением в итоге вывода по изучаемой теме; — при организации лабораторных работ; — при повторении, закреплении и контроле знаний на уровнях узнавания, понимания и применения. Большое значение имеет использование на уроках интерактивных моделей.  Они позволяют ученику увидеть процессы в упрощенном виде, представить себе схемы того или иного процесса или явления.  Работа с ними открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов.   Интернет­ресурсы   предоставляют   возможность   учащимся   быстро   и качественно найти необходимый материал. 3. Какая польза от  ИКТ – технологий? Использование ИКТ позволяет ученику: — получать более точное представление сложных для понимания явлений или процессов за счет трехмерных моделей; — формировать навыки и умения формулировать проблему и вырабатывать стратегию ее решения; — проводить исследования, закреплять полученные знания; — осуществлять   самостоятельную   исследовательскую   деятельность   при создании мультимедиа­проектов; — работать в индивидуальном темпе. Применение ИКТ позволяет учителю осуществлять: 4 — эффективные методы обучения; — введение элементов проблемности, поиска, исследования; — разработку и проведение нестандартного урока. Материал, преподнесенный  в новой форме, использование мультимедиа технологий   и   интерактивности   ориентирует   учащихся   на   размышление   и осмысление нового, способствует позитивной самореализации личности. 4. Использование компьютера на уроке Урок – это ограниченная во времени, организованная система обучения, воспитательного взаимодействия учителя и учащихся, в результате которого происходит   усвоение   детьми   знаний,   умений,   навыков,   развитие   их способностей и совершенствование опыта педагога. Использование ИКТ – технологий возможно на различных этапах урока: при опросе и проведении тестирования (или любого другого вида контроля), при рассмотрении нового материала (как иллюстрационный материал, так и экспериментальная работа или поисковая), при закреплении изученного. Физика – наука о природе. Но невозможно себе представить этот урок без каких­ либо экспериментов. К сожалению, многие явления и процессы, которые рассматриваются на уроках нельзя увидеть невооруженным глазом. Многие   явления   и   опыты   провести   в   условиях   учебного   заведения   очень сложно или невыполнимо. В этих случаях на помощь приходят виртуальные модели и лаборатории, которые можно найти на дисках или в интернете на сайте виртуальной образовательной лаборатории. Мультимедиа   можно   использовать   не   как   индивидуальный   способ обучения, а в сочетании с другими методами работы. Это и при проведении лекций, семинаров, конференций, лабораторных  и исследовательских работ, а также   при   групповой   и   парной   форме   обучения.   Хорошие   результаты компьютерные технологии дают при индивидуальном обучении детей с ОВЗ. 5 В качестве примера использования ИКТ­технологий при объяснении и закреплении   изученного   материала   можно   рассмотреть   урок   физики   в   9 классе «Деление ядер урана. Цепная реакция». 6 5. Конспект урока физики в 9 классе. Тема:            Деление ядер урана. Цепная реакция. Цель: сформировать у учащихся представление о делении ядер урана. 7 Задачи урока Образовательные: ­ проверить ранее изученный материал; ­ рассмотреть механизм деления ядра урана; ­ рассмотреть условие возникновения цепной реакции; ­ выяснить факторы, влияющие на протекание цепной реакции; Развивающие:   ­ развивать речь и мышление учащихся; УУД ­ развивать умение анализировать, контролировать и корректировать   собственную  деятельность в рамках заданного времени. Воспитательные:  развитие познавательного интереса и творческой активности учащихся,   аккуратности, внимания.  Личностные УУД:  развитие устойчивой познавательной мотивации и интереса к изучаемой  теме; формирование убежденности в возможности познания природы и необходимости  разумного использования достижений науки для дальнейшего развития человеческого  общества. Метапредметные: Регулятивные УУД: умение учащихся оценивать свое продвижение в обучении;  прогнозировать результаты своей деятельности. Познавательные УУД: умение осознанно и произвольно строить речевое  высказывание в устной и письменной форме; извлечение необходимой информации из  прослушанного. Коммуникативные УУД: сотрудничество с учителем и одноклассниками; умение  Планируемые  результаты слушать и вступать в диалог, соглашаться с другим мнением,  умение выражать свои мысли. Предметные:  Знать – модель процесса деления ядра атома урана,  условия возникновения цепной  8 ядерной реакции.  Уметь – описывать модель деления ядра урана. I. Организационный момент  Приветствие, объявление плана занятия.  Ход занятия: II. Контроль ранее изученного материала – самостоятельная работа  Вариант 1. 1. Определите состав ядер атомов бериллия и кремния. 2. Назовите элемент, в ядре атома которого содержится 51р+70п. 3. Какой изотоп образуется из лития с массовым числом 8 после одного  β α  – распада и одного   – распада. Вариант 2. 1. Определите состав ядер атомов брома и палладия. 2. Назовите элемент, в ядре атома которого содержится 101р+155п. 3. Какой изотоп образуется из тория с массовым числом 234 и зарядовым числом 90 после трех  α  – распадов. Вариант 3. 1. Определите состав ядер атомов полония и кадмия. 2. Назовите элемент, в ядре атома которого содержится 25р+30п. 3. Ядро изотопа висмута с зарядовым числом 83 и массовым числом 211 получилось после последовательных  – и  α  – распадов одно из ядер химического элемента. Изотоп какого ядра это был?  β 9 III. Изучение нового материала (с использованием   презентации       1 «   Деление ядер урана») ­ Мы с вами недавно узнали, что некоторых химические элементы при радиоактивном распаде превращаются в другие  химические элементы.  А как вы думаете, что будет, если в ядро атома некоторого химического элемента направить какую­нибудь  частицу, ну, например нейтрон в ядро урана? (выслушиваю предположения учащихся)  Слайд 2 Подобным вопросом занимались немецкие ученые Отто Ган и Фриц Штрассман. Слайд 3 В   1939   году   они   обнаружили,   что   в   результате   взаимодействия   нейтронов   с ядрами урана появляются радиоактивные ядра­осколки, массы и заряды которых примерно   вдвое   меньше   соответствующих   характеристик   ядер   урана. Происходящее   подобным   образом   деление   ядер   называют   вынужденным делением,   в   отличие   от   спонтанного,   которое   происходит   при   естественных радиоактивных превращениях.  Ган   и   Штрассман   установили,   что  при   бомбардировке   урана   нейтронами возникают   элементы   средней   части   периодической   системы   –   радиоактивные изотопы бария (Z = 56), криптона (Z = 36) и др.  Правильное толкование этому факту дали австрийский физик Л. Мейтнер и английский физик О. Фриш. Они 10 Слайд 4 объяснили   появление   этих   элементов   распадом   ядер   урана,   захватившего нейтрон, на две примерно равные части. Это явление получило название деления ядер, а образующиеся ядра — осколков деления. Как   вы   считаете   много   ли   существует   сценариев   распада   урана? (выслушиваю предположения учащихся) В настоящее время известны около 100 различных изотопов с массовыми числами примерно от 90 до 145, возникающих при делении этого ядра. Две  типичные реакции деления этого ядра имеют вид, который вы видите на этом слайде. Каким же образом можно объяснить реакцию деления ядра урана? Чтобы это сделать давайте с вами вспомним. 1. Какие силы действуют внутри ядра? ­ Электростатические и ядерные. 2. Хорошо, а как проявляются электростатические силы? ­ Электростатические силы действуют между заряженными частицами. В ядре   заряженной   частицей   является   протон.   Так   как   протон   заряжен положительно значит, между ними действуют силы отталкивания. 11 Слайд 5 3. Верно, а как проявляются ядерные силы? ­ Ядерные силы – силы притяжения между всеми нуклонами. 4. Так, под действием каких сил происходит разрыв ядра? ­   (Если   возникнут   затруднения,   задаю   наводящие   вопросы   и   подвожу учащихся   к   правильному   выводу)   Под   действием   электростатических   сил отталкивания   ядро   разрывается   на   две   части,   которые   разлетаются   в разные стороны и излучают при этом 2­3 нейтрона.  Объяснить эту реакцию деления можно основываясь на капельной модели ядра. В этой   модели   ядро   рассматривается   как   капля   электрически   заряженной несжимаемой   жидкости.   Кроме   ядерных   сил,   действующих   между   всеми нуклонами   ядра,   протоны   испытывают   дополнительное   электростатическое отталкивание,   вследствие   которого   они   располагаются   на   периферии   ядра.   В невозбужденном   состоянии   силы   электростатического   отталкивания скомпенсированы, поэтому ядро имеет сферическую форму (рис. 1, а). После захвата ядром  урана­235  нейтрона образуется промежуточное ядро урана­236, которое   находится   в   возбужденном   состоянии.   При   этом   энергия   нейтрона равномерно   распределяется   между   всеми   нуклонами,   а   само   промежуточное ядро деформируется и начинает колебаться. Если возбуждение невелико, то ядро 12 (рис. 1, б), освобождаясь от излишка энергии путем испускания  γ­кванта или нейтрона, возвращается в устойчивое состояние. Если же энергия возбуждения достаточно велика, то деформация ядра при колебаниях может быть настолько большой, что в нем образуется перетяжка (рис. 1, в), аналогичная перетяжке между   двумя   частями   раздваивающейся   капли   жидкости.   Ядерные   силы, действующие   в   узкой   перетяжке,   уже   не   могут   противостоять   значительной кулоновской   силе   отталкивания   частей   ядра.   Перетяжка   разрывается,   и   ядро распадается   на   два   "осколка"   (рис.   1,   г),   которые   разлетаются   в противоположные   стороны.   Получается,   что   часть   внутренней   энергии   ядра переходит в кинетическую энергию разлетающихся осколков и частиц. Осколки попадают в окружающую среду.  Как вы думаете, что происходит с ними? ­ Осколки тормозятся в окружающей среде. Чтобы  не нарушать  закон  сохранения  энергии, мы  должны  сказать, что произойдет с кинетической энергией? ­  Кинетическая   энергия   осколков   преобразуется   во   внутреннюю   энергию среды.  Можно ли заметить, что внутренняя энергия среды изменилась? 13 ­ Да, среда нагревается. А   будет   ли  влиять   на   изменение   внутренней   энергии   тот   фактор,   что  в делении будет участвовать разное количество ядер урана? ­   Конечно,   при   одновременном   делении   большого   количества   ядер   урана внутренняя энергия окружающей уран среды возрастает. Из   курса   химии,   вы   знаете,   что   реакции   могут   происходит   как   с поглощением  энергии, так  и выделением.  Что мы   скажем о протекании реакции деления ядер урана? ­   Реакция   деления   ядер   урана   идет   с   выделением   энергии   в   окружающую среду. Энергия, заключенная в ядрах атомов, колоссальна. Например, при полном  делении всех ядер, имеющихся в 1г урана, выделилось бы столько же энергии,  сколько выделяется при сгорании 2,5т нефти или 3т угля.  Итак, в результате деления ядра урана кроме двух осколков возникают еще 2­3 нейтрона.  А каково их дальнейшее поведение? Как они себя поведут? ­   (выслушиваю   предположения   учащихся)    Верно,   нейтроны   на   своем пути могут встретить ядра урана и вызвать деление. Такая реакция называется 14 Слайд 6 цепной. ­   Цепная   реакция   возможна   благодаря   тому,   что   при   делении   каждого   ядра образуется 2­3 нейтрона, которые могут принять участие в делении других ядер. Мы видим, что общее число свободных нейтронов в куске урана лавинообразно увеличивается со временем.  К чему это может привести? ­ К взрыву. Но   возможен   и   другой   вариант,   при   котором   число   свободных   нейтронов уменьшается со временем. В таком случае цепная реакция прекращается. Таким образом,  цепная ядерная реакция    может быть как управляемой, так и неуправляемой.  Как вы думаете, от чего это зависит?  ­  (выслушиваю предположения учащихся)    Слайд 7 Слайд 8 Действительно, цепная реакция возможна лишь при определенной массе урана, 15 которую называют критической.   Если масса урана больше критической, то в результате   резкого   увеличения   числа   свободных   нейтронов   цепная   реакция приводит   к   взрыву.   Кроме   этого,   на   скорость   протекания   цепной   реакции оказывают влияние следующие факторы:   наличие   отражающей   оболочки,   чаще   всего   изготовленной   из   бериллия. Отражаясь от этой оболочки, нейтроны возвращаются в уран и могут принять участие в делении ядер.  Примеси других химических элементов поглощают большую часть нейтронов и реакция замедляется и может прекратиться. Замедлители нейтронов: графит, вода, тяжелая вода и некоторые другие. Эти вещества замедляют быстрые нейтроны, не поглощая их. А это приводит к тому, что   большая   их   часть   будет   захвачена   ядрами   урана­235   с   последующим делением этих ядер.  Неуправляемая цепная реакция впервые была использована  при взрыве атомной  бомбы.  ­   На   фотографии   изображен   страшный   гриб   из   радиоактивных   веществ.   Это следствие неуправляемой ядерной реакции.  Когда   и   где   впервые   были   использованы   атомные   бомбы?  (выслушиваю ответы   учащихся   об   атомных   бомбардировках   Хиросимы   и   Нагасаки   6,   9 16 Слайд 9 августа 1945 года)  Слайд 10 Слайд 11 На   фотографии   изображен   ядерный реактор. Такие взрывы убивают не только присутствующих, но и многие последующие поколения.   В   Японии   до   сегодняшнего   дня   неизвестно   точное   число пострадавших   от   этих   бомбардировок.  Следующие   фотографии   представляют Мемориальный Парк Мира. Хиросима. «Собор атомной бомбы» или «Атомный дом» (Гэибаку дому). …Люди, остановите смерть! Не разрушая, а храня,   Люди, остановите смерть!            Во имя завтрашнего дня, Пусть мирный атом, могучий атом  Сияет солнцем для меня…    Можно ли использовать в мирных целях энергию цепной реакции деления ядер урана? Лев Ошанин ­  Да 17 А как должна протекать реакция? ­   Реакция   должна   протекать   так,   чтобы   число   нейтронов   со   временем оставалось постоянным. Как же добиться того, чтобы число нейтронов все время оставалось  постоянным?  Возможность   протекания   управляемой   цепной   реакции   определяется   массой урана, количеством примесей в нем, наличием оболочки и замедлителя. Критическая масса шарообразного куска урана­235 приблизительно равна 50кг. При этом его радиус составляет всего 9см, поскольку уран имеет очень большую плотность. Применяя   замедлитель   и   отражающую   оболочку,   и   уменьшая   количество примесей, удается снизить критическую массу урана до 0,8 кг. IV. Закрепление. Слайд 12 Давайте подведем итоги. Приглашаю вас проверить свои знания по изученному материалу (с   презентации использованием        2 «   Подумай (Урок №62)») Презентация 2 «Подумай»   содержит задания для  интерактивной доски для совместного обсуждения и  Слайд 1 18 выполнения. Слайд 2 Слайд 3 Слайд 4 Слайд 5 19 V. Домашнее задание § 66,67, вопросы в конце параграфов. VI. Итог урока. 20 6. Используемые ресурсы  http://nsportal.ru/sites/default/files/2012/4/it_i_ikt_na_urokah_estestvenno­ gumanitarnogo_cikla.doc  .  spb   ://   physics  .  herzen          /  b  25.  htm  /  gosexam    /  materials    .  ru   /  teaching  http   CoolReferat.com  http://www.physbook.ru/   https://ru.wikipedia.org/wiki/  http://www.eprussia.ru/epr/139/10830.htm  А.В.Перышкин Физика. 9 кл.: учебник для общеобразоват. учреждений/  А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. – М.: Дрофа, 2012  Современные педагогические технологии на современном уроке /  составители: И.И. Полтава, Г.И. Козлова – Златоуст: Изд­во ММЦ  №74205, 2009  Фундаментальное ядро содержания общего образования/ Рос. Акад. Наук,  Рос. Акад. Образования; под ред. В.В. Козлова, А.М. Кондакова – М.:  Просвещение, 2011 21