Открытый урок
Оценка 4.9

Открытый урок

Оценка 4.9
docx
08.06.2020
Открытый урок
разработка урока.docx

Тема урока: «Модель "горячей Вселенной" и реликтовое излучение».

Цель: формирование у учащихся представления об этапах эволюции Вселенной

Задачи урока:

v Предметные

·        Познакомиться с научными фактами, свидетельствующими о различных этапах эволюционных процессов во Вселенной;

·        охарактеризовать понятие «темная энергия»;

·         проанализировать современную космологическую модель возникновении и развития Вселенной с опорой на гипотезу Г. А. Гамова.

v метапредметные

·        высказывать собственную позицию, участвовать в обсуждении, уважать позицию оппонентов.

·        составлять информацию из различных источников.

·        владение формами устных и публичных выступлений

·        использование справочной и дополнительной литературы

v личностные

·        продолжить формирование мировоззренческой картины мира

·        оценивание своей учебной деятельности

Оборудование:

·        экран

·        мультимедиа-проектор

·        компьютер

·        презентация к уроку

·        таблицы "Основные термоядерные реакции в звездах", "Ранняя Вселенная", "Периоды Эволюции Вселенной", Реликтовое излучение"

План урока (45 мин):

1.     Организационный этап - 1 мин

2.     Проверка домашнего задания - 8 мин

3.     Мотивационный этап: проблемная ситуация - "откуда водород во Вселенной?" - 15 мин

4.     Изучение нового материала: суть теории "большого взрыва" и реликтового излучения, этапы эволюции Вселенной -  17 мин

5.     Рефлексия - 3 мин

6.     Домашнее задание - 1 мин

 

 

Формы работы на уроке:

·        фронтальная беседа

·        работа в группах

·        видео

·        работа с материалом учебника

·        работа с таблицами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая карта урока: «Модель "горячей Вселенной" и реликтовое излучение».

 

Этап урока

Содержание педагогического взаимодействия

Формируемые УУД

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Организационный

Приветствует учеников

 Приветствуют учителя

Проверка ДЗ

Предлагаю ответить на проблемные вопросы по теме предыдущего урока:

·        В чем суть фотометрического парадокса?

·        С помощью чего возможно разрешение данного парадокса?

·        Чем Вселенная отличается от метагалактики?

Проанализируйте ответы по критериям:

·        правильность

·        полнота содержания

Отвечают на вопросы учителя, используя материал ранее изученных параграфов 34,35.

 

 

 

 

 

 

 

Анализируют ответы одноклассников.

 

По необходимости исправляют ошибки

Формирование

·        умения развернуто, правильно с точки зрения астрономии, и обоснованно формулировать мысли

·        построение высказываний с точки зрения норм литературной речи

 

Актуализация знаний и целеполагание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мотивационная деятельность обучающихся.

 

Я приглашаю вас поучаствовать в постановке темы урока и формулирование задач урока.

Для этого вернемся немного назад.

Мы говорили о Вселенной.

Что вы помните?

Ответьте на вопросы:

1.     Что мы знаем о Вселенной?

2.     А знаем ли мы как и когда образовалась Вселенная с точки зрения современной астрономии и физики?

3.     Кто из вас что-либо знает об образовании Вселенной, а кто ничего не знает?

Поддерживаю ответы учащихся на вопросы для актуализации полученных знаний.

Сегодня мы с вами попытаемся построить модель развития Вселенной, т.е. определить основные этапы ее развития и состояние материи.

Сообщаю тему урока.

«Модель "горячей Вселенной" и реликтовое излучение».

Делю учеников на 2 состава по 3 группы в каждом составе для одновременной работы в малых группах и каждой группе предлагает своё задание.

1 группа: необходимо найти ответы на такие вопросы:

·        Из чего преимущественно состоят звезды?

·        Из чего образуется гелий в недрах звезд?

·        В ходе каких реакций образуется гелий в ядрах звезд?

·        Каковы условия, необходимые для поддержания термоядерных реакций?

2 группа (в нее должны войти сильные ученики, хорошо владеющие математикой): нужно составить план расчета количества гелия во Вселенной и рассчитать примерную массу всего гелия, выработанного звездами за время существования Вселенной, опираясь на такие факты

·        в недрах Солнца каждую секунду вырабатывается 4×1026 Дж энергии

·        при образовании 1 ядра гелия выделяется 4,8×10-12 Дж энергии

·        время существования Вселенной примерно 1,3 ×1010 лет

·        количество звезд в нашей Галактике примерно определено (спросить у 3 группы)

·        масса всех звезд нашей Галактики 2×1041 кг

3 группа: найти в электронных справочниках такую информацию

·        сколько гелия во Вселенной наблюдают сегодня физики и астрономы

·        Сколько примерно звезд в нашей Галактике?

·        Какова примерно их общая масса?

 

Слушаю отчеты о работе групп.

Предлагаю оценить свою деятельность и результаты с образцом.

 

 

 

 

 

 

 

Отвечают на вопросы учителя

Определяют личные задачи урока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Записывают тему в тетрадь.

 

 

 

 

1 группа работает с таблицей ""Основные термоядерные реакции в звездах". Через 5 мин поисков ответов ученики первой группы начинают отвечать на предложенные вопросы (см. приложение 1), демонстрируют всему классу таблицу

 

 

 

2 группа работает с учебником и делает расчет количества гелия во Вселенной и через 10 мин работы один представитель от данной группы начинает оформлять расчеты на доске (см. приложение 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 группа работает с электронными энциклопедиями в интернете (выход через собственные телефоны) и через 7 мин работы отчитывается о результатах поиска, представляя данные на доске (см. приложение 3)

 

 

 

 

Анализируют ответы одноклассников.

 

Дают оценку своей деятельности.

 

Формирование

·        Умения определения индивидуальных и коллективных учебных задач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формирование

·        Умения постановки целей самообразовательной деятельности.

·        подбор и группировка материалов по определенной теме,

·         структурирование знаний,

·        анализ текста.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·        Составление плана действий и последовательности действий при выполнении расчетов,

 

·        согласование действий и учет мнений в процессе дискуссии,

 

·         работать в команде, прислушиваться к мнению собеседника

 

·        выдвигать гипотезы и обосновывать ее

 

·        устанавливать причинно-следственные связи

А теперь, предлагаю поработать с полученными результатами.

Работая в парах, сравните массу гелия, который выработан всеми звездами Галактики с массой гелиево-водородных звезд, населяющих нашу Галактику.

Сделайте вывод. 

 

 

Предложите варианты объяснения наблюдаемого результата.

Ученики в парах высчитывают отличие в массах, составив пропорцию:

2×1041 - 100%

2,6×1040 - х%

Следовательно

х = 2,6×1040×100% / 2×1041 = 13%

Делают вывод, что гелий, выработанный звездами нашей Галактики составляет лишь 13% от всего наблюдаемого гелия в Галактике. То есть гелия больше, чем могут выработать звезды.

 

 

 

 

Ученики выдвигают предположение, что гелий должен либо еще чем-то вырабатываться, но чем?

Либо он стал возникать раньше, чем появились сами звезды, и к моменту их образования часть гелия уже существовала во Вселенной.

Изучение нового материала

Лекционный материал:

Видео «У Вселенной было начало».

На сегодняшний день выделяют несколько этапов эволюции Вселенной, которые были ею пройдены от точки сингулярности в момент Большого Взрыва до наших дней.

Доказательство правильности этой теории открытие реликтового излучения.

Учитель показывает видео "Реликтовое излучение.

В физике существует закон смещения Вина, связывающий температуру излучения и длину волны данного излучения:

λMAX=b, где Т - температура в К, а b=2,9*10-3К*м (постоянная величина).

 Рассчитайте, какова должна быть максимальная длина волны такого излучения к сегодняшнему моменту времени.

Этот фоновый шум идущий от всех частей Вселенной и пронизывающий ее равномерно и был идентифицирован, как излучение, рожденное в первые секунды эволюции Вселенной. А потому его назвали "реликтовым" излучением. Корень "Реликт" в переводе с латинского означает "Остаток". Это излучение осталось от Большого взрыва и до сих пор пронизывает весь объем расширяющейся Вселенной.

 

 

 

 

 

Предлагаю, используя полученную информацию из видео, результатов работы в группах и их обсуждения построить модель «горячей» Вселенной с помощью интерактивной доски.

 

Информация о временных отрезках и состоянии материи закрыты, но есть подсказки. Необходимо расставить подсказки по местам.

 

Смотрят видео и фиксируют основные этапы эволюции Вселенной.

 

 

 

 

Смотрят видео и фиксируют основные характеристики реликтового излучения.

 

 

 

 

 

Ученики записывают математический вид закона Вина в тетрадь и делают расчеты:

λMAX=2,9*10-3К*м/3К=0.96*10-3 м≈1 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

Обучающиеся обсуждают 1 минуту и по желанию выходят к доске, чтобы расставить подсказки по местам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формирование

·        Умения выведение следствий из полученной информации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формирование

·        Умения определение соотношения компонентов объекта

 

 

 

Рефлексия

Учитель предлагает ученикам завершить фразы:

1. Сегодня я узнал…

2. Было трудно…

3. Я понял, что…

4. Я почувствовал, что…

5. Меня удивило…

Ученики делятся впечатлениями от урока:

1.     Сегодня я узнал, что

На этапе рождения Вселенная была горячей

2.     Было трудно

анализировать отличия этапов развития Вселенной

3.     Я понял, что

излучение с течением времени может остывать и менять длину волны

4.     Я почувствовал

огромные масштабы нашей Вселенной

5.     Меня удивило то, что

излучение, возникшее в момент рождения Вселенной, существует до сих пор

Формирование

·        Умения трансформация полученной информации в языковую форму с эмоциональной окраской

·        развитие монологической речи, языковое выражение внутренних ощущений

Домашнее задание

Озвучиваю ДЗ

Ученики записывают ДЗ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

1.   Звезды преимущественно состоят из водорода и гелия: водорода примерно 70%, гелия чуть меньше 30% и менее 1% - остальные элементы таблицы Менделеева

2.   Гелий в недрах звезды образуется именно из водорода, поэтому доля водорода со временем уменьшается, а доля гелия возрастает.

3.   В центре ядра звезды протекают термоядерные реакции, что и приводит к превращению водорода в гелий, это называется "выгоранием водорода".

4.   Для возникновения и поддержания термоядерных реакций необходима высокая температура, не менее 108 градусов. В ядре звезды вещество находится под огромным давление верхних слоев, оно сжато, а потому сильно разогрето (по законам физики).

 

http://3.bp.blogspot.com/-R-rsmg6a71c/UXd-Ztafs3I/AAAAAAAADFE/8emzFMl7eko/s1600/phis_energ_21.jpg 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Приложение 2

Расчеты по плану:

1.     Найдем число атомов гелия, ежесекундно вырабатываемых на Солнце

N=4*1026:4,8*10-12=0.83*1038≈1038 атомов за секунду

2.     Через количество вещества ν=m/M=N/NА найдем массу гелия ежесекундно вырабатываемого Солнцем

m=M*N/NA=4*10-3 кг/моль*1038 атомов за сек./6.02*1023 1/моль=0.67*1012=6.7*1011 кг/с  гелия

3.     Найдем время в секундах, прошедшее с начала возникновения Вселенной

t=1.3*1010*365*24*3600 с ≈ 4.09*107*1010 с =4*1017 с

4.     Посчитаем общую массу гелия выработанного всеми звездам в нашей Галактике (Млечный Путь):

m (общ)= 6.7*1011 кг/с  *4*1017 с*1*1011 звезд=26.4*1039 кг≈2,6*1040 кг

 

 

 

 

 

Приложение 3

1. "Гелий во Вселенной

По современным подсчетам 76% космической массы приходится на водород и 23% на гелий; на все прочие элементы остается только 1%. Таким образом, мировую материю можно назвать водородно-гелиевой. Эти два элемента главенствуют в звездах, планетарных туманностях и межзвездном газе." (с сайта http://eldisblog.com/post236165047/)

2. "На данный момент практически ответить на вопрос — сколько звезд в нашей галактике точно нельзя, но астрономы оценивают количество светил в 200-400 миллиардов в зависимости от способа подсчета." (с сайта http://spacegid.com/kolichestvo-zvezd-v-mlechnom-puti.html)

3. Полная масса звезд Галактики оценивается в 2 • 1044 г, что составляет сто миллиардов масс Солнца (2•1033 г). ( с сайта http://astrogalaxy.ru/636.html)

 


 

Приложение 4 "Таблицы"

Ранняя Вселенная.png

Периоды эволюции Вселенной.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 5"Таблица "Реликтовое излучение"

http://1.bp.blogspot.com/-P2QlEJidcXU/UXd-VARz9yI/AAAAAAAADEY/HCgB0PDuhqA/s1600/phis_energ_18.jpg
 


Реликтовое излучение.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Тема урока : «Модель "горячей

Тема урока : «Модель "горячей

Формы работы на уроке: · фронтальная беседа · работа в группах · видео · работа с материалом учебника · работа с таблицами

Формы работы на уроке: · фронтальная беседа · работа в группах · видео · работа с материалом учебника · работа с таблицами

В чем суть фотометрического парадокса? ·

В чем суть фотометрического парадокса? ·

Актуализация знаний и целеполагание

Актуализация знаний и целеполагание

Из чего образуется гелий в недрах звезд? ·

Из чего образуется гелий в недрах звезд? ·

Слушаю отчеты о работе групп.

Слушаю отчеты о работе групп.

Большого Взрыва до наших дней

Большого Взрыва до наших дней

Вселенной с помощью интерактивной доски

Вселенной с помощью интерактивной доски

Домашнее задание Озвучиваю

Домашнее задание Озвучиваю

Открытый урок

Открытый урок

Приложение 2 Расчеты по плану: 1

Приложение 2 Расчеты по плану: 1

Приложение 4 "Таблицы"

Приложение 4 "Таблицы"

Приложение 5"Таблица "Реликтовое излучение"

Приложение 5"Таблица "Реликтовое излучение"
Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
08.06.2020