ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК ФИЗИКИ И АСТРОНОМИИ В 11 классЕ «Солнце и законы физики»

Интегрированный урок физики и астрономии

ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК ФИЗИКИ И АСТРОНОМИИ В 11 КЛАССЕ
Урок семинар по теме:
«Солнце и законы физики»

Цель: изучить материал по теме «Солнце, его строение, эволюция и влияние на жизнь на Земле» (астрономия). Познакомить учащихся понятием солнечная активность и её влиянием на жизнь людей. Повторить физические законы, применяемые для изучения Солнца, разделы и законы оптики.
Задачи:
Образовательные. Повторить и обобщить знания о магнитном поле Земли, познакомить учащихся со строением атмосферы Солнца и солнечной активностью. Решить задачи, устанавливающие интересные характеристики Солнца как ближайшей звезды.

Развивающие. Продолжать формировать навыки работы со справочной литературой и умение использовать ИКТ для подбора и анализа нужной информации. Способствовать развитию ораторских качеств у учащихся. Продолжать формировать умение оценивать свою деятельность и умение решать задачи по физике, а также способствовать развитию аналитической памяти и творческого мышления.

Воспитательные. Воспитывать настойчивость в достижении намеченной цели, умения слушать других, чувство ответственности и взаимоуважения.

Оборудование: Видеоряд.

1)Презентация (слайд-шоу) «Звезда по имени Солнце», учебно-познавательный фильм «Строение Солнца».
2) Презентации учащихся: а) Строение атмосферы Солнца. б) Излучение Солнца и Солнечная активность. в) Эволюция Солнца.

Тип урока: Комбинированный урок: изучение нового материала (астрономия) и повторительно-обобщающий (физика)
Методы: словесные, наглядные, использование ИКТ
План урока:
I. Организационный момент.
II. Постановка цели урока, мотивация. III Показ фильма и проверка домашнего задания.
IV. Выступления учащихся с презентациями ( учащиеся готовятся по опережающим заданиям) и проверка домашних задач на использование физических законов для установления характеристик Солнца.
V. Итог урока.
VI. Домашнее задание.
Ход урока:
I. Организационный момент: приветствие, учебные принадлежности.
II. Постановка цели урока, мотивация. (слайд-шоу «Звезда по имени Солнце») III. Проверка домашних задач. IV.Выступления учащихся с докладами- презентациями ( 4 человек )
1) Строение атмосферы Солнца
а) Фотосфера
б) Хромосфера
в) Солнечная корона
2) Солнечная активность
3) Магнитное поле Земли 4) Влияние солнечной активности на жизнь и здоровье людей. V. Закрепление материала по астрономии и повторение материала по оптике (работа в группах)

Итог урока. При подведении итога урока учащимся предлагается оценить выступления своих одноклассников и заполнить зачетные листы по усвоению нового материала.

VI. Домашнее задание: подготовиться к зачету по теме.

Развернутый план-конспект интегрированного урока

физика и астрономия в 11 классе.

Обобщенные этапы урока, воспроизводя-щего целостный учебный поцесс

Основные этапы урока

Наблюдаемые приемы обучения

и учения

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Основные УУД формирующиеся

в процессе урока

Самоопределение деятельности и актуализация знаний

Самоопределение деятельности и актуализация знаний

Открытие нового знания

Применение изученных знаний

Творческое применение полученных знаний

Углубление сформированных компетенций

Рефлексия эмоциональная и оценочная

1.Организационный момент урока.

2.Постановка цели урока.

3.Актуализация знаний УУД в начале урока

4.Первичное

восприятие

и

усвоение

нового

теоретичес-

кого

материала

5.Применение теоретических положений в условиях выполнения устных заданий

6.Самостоя-тельное творческое использование сформирован-ных умений и навыков.

7.Динамичес-кая пауза

8.Обобщение сформиро-ванного

и включение его в системы ранее усвоенных ЗУН и УУД

9.Рефлексия деятельности.

10.Контроль за процессом и результатом учебной деятельности

Цель урока:

Изучение

строения

Солнца,

его

излучения ,

эволюции

и повторение

законов

физики

,

Проверка

домашних

задач

на

расчет

характеристик

Солнца, с

использованием

ранее

изученных

физических

законов,

(8-10мин)

А)Для привлече-ния внимания

учащихся к новому материалу использую научно -

познавательный фильм о Солнце

( 5 мин).

Б)Презентации учащихся

(9 мин)

Предлагаю,

Рассмотреть рисунок на плакате, изображающий строение Солнца

Заполнение листов- опросни-ков с рисунком и фантастической добавкой:

«что будет, если…..»

(2мин)

Ученики делают гимнастику для глаз

Самостоятельнаяработа в парах. Задания: «продолжи мысль», «Найди ошибку»

Создание проблемной ситуации: оптика и профессия

Подведение итогов деятельности учащих

ся и оценки за урок

Показываю слайд -шоу с музыкальным сопровождением про Солнце и комментирую кадры словами: (текст прилагается отдельно): Какая ты, звезда по имени Солнце? Звезда дающая свет и жизнь …

Может, Солнце - это большой ядерный котел с разогретой до мпн градусов плазмой………. И насколько оно велико…..

Так каково же строение Солнца?........

Что спрятано в твоих недрах? ….

Солнце - это центр и колыбель …..

Полезно или вредно его излучение……..

Что ждет наше светило в будущем:……

Знакомлю присутствую-щих с условиями задач (текст задач прилагается отдельно).При получении ответа , выдаются учащимся знаки в виде «рожиц» с отражением удовольствия, неудовольст вия или безразличия.

Демонстрирую научно-познаватель-ный фильм о Солнце. Нацеливаю учащихся на внимательный просмотр , т.к. на основании его и дополнитель-ного объяснения они будут заполнять лист-опросник

Повторяю строение Солнца еще раз и задаю вопросы

Наблюдаю за выполнением задания и даю возможность самостоятельно проверить правильность выполнения.

(еще раз проецирую рисунок на экран)

Предлагаю самим выбрать задания, пере-сесть в нужную группу ,выпол-нить 2-3 упражнения.

Даю задание группе «Практики» и группе «Теоретики».

( по оптике)

Задаю вопросы:

в какой профессии могут пригодиться знания по оптике.

Предлагаю выставить оценки за сообщения и за работу в классе, используя смайлы.

Использую идеальный опрос:

«Кто справился с задачей на «5», на «4», на «3» ?

Ученики

смотрят,

слушают и

самостоятельно

формулируют

цели урока:

изучить

строение

Солнца, его

излучение ,

эволюцию и

повторить

законы

физики.

Вызванные к доске учащиеся на столе находят основные формулы или законы, по которым решалась проверяемая задача, при

крепляют ее к доске и записывают ответ в таблицу на доске. Остальные учащиеся формулируют

закон

Учащиеся внимательно слушают, запоминают,

Учащиеся демонстрируют презентации на темы: «Излучение Солнца»,

«Эволюция Солнца», «Солнечная активность»

Ущиеся слушают и отвечают на вопросы, но не записывают.

Учашиеся выполняют задание и самостоятельно себя оценивают.

Выполняют упражнения для мышц глаз и для отдыха глаз.

Группа практики анализирует правильность построенных изображений,

Теоретики дополняют определения.

Затем меняются заданиями и делают взаимопроверку.

Учащиеся отвечают, фантазируют.

Ученики голосуют карточками и сдают задания на проверку

Личностные УУД:

Формирование познавательных интересов, убежденность в возможности познания природы при использовании возможностей НТП.

Регулятивные УУД:

целеполагание, как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что известно и усвоено обучающимися, и того, что еще неизвестно;

Познавательные УУД: самостоятельное выделение и формирование познавательной цели;
поиск и выделение необходимой информации, применяя методы информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств;
структурирование знаний;

Умение применять ранее изученные законы в новой ситуации

Коммуникативные УУД:

Умение самостоятельно и с полнотой выражать свои мысли и чувства в соответствии с поставленной задачей и ее выполнением.

Познавательные УУД:

Формирование умений воспринимать, запоминать, перерабатывать и анализировать предоставленную информацию.

Коммуникативные УУД:

Умение самостоятельно и с полнотой выражать свои мысли и чувства в соответствии с поставленной задачей .

Личностные УУД:

Формирование уверенности в своих силах, повышение своей самооценки и статуса в коллективе.

Личностные УУД:

Формирование бережного отношения к своему здоровью.

Коммуникативные УУД:

Формирование тактичного отношения к партнеру, контроль. коррекция оценки партнера

Регулятивные УУД:

Прогнозирование результатов усвоения знаний ,осознание качества и уровня знаний. Коммуникативные УУД:

Формирование чувства взаимоответственности между партнерами.

1. Комментарии к слайд-шоу «звезда по имени Солнце»

Ты теплом нас согреваешь, Ты всю Землю освещаешь Смотришь весело в оконце. А зовут тебя все …..

Учащиеся: «Солнце»

1. Тема нашего интегрированного урока сегодня - звезда по имени Солнце и законы физики. Какая ты, звезда по имени Солнце? Звезда дающая свет и жизнь всему сущему на нашей планете. Удивительная, загадочная… Тебе поклонялись и обожествляли в веках.

2. Может, Солнце - это большой ядерный котел с разогретой до миллионов градусов плазмой и с языками пламени солнечного вещества, достигающих десятки тысяч километров? И насколько оно велико в сравнении со звездами других галактик?

3. Так каково же строение Солнца? Что спрятано в твоих недрах? И солнце не без пятен - гласит народная мудрость. Так что же это за пятна, и каково их влияние на живые организмы Земли?

4. Солнце - это центр и колыбель солнечной системы, включающая в себя девять планет: ближе всех к Солнцу находится Меркурий, за ним Венера, Земля, Марс, Юпитер, Уран, Нептун, Плутон.

5. Каково же влияние Солнца на Земле и всегда ли полезны его лучи или они могут принести вред? Как говорили древние - «Вполне нельзя доверять даже Солнцу» …

6. Что ждет наше светило в будущем, и, стало быть, нас: может оно превратится в страшного монстра - черную дыру и поглотит всю Солнечную систему? Или станет белым карликом?

II. Проверка домашних задач (фронтально-индивидуальная).

Задача №1: Известно, что Солнце выглядит как ярко светящийся диск с угловым диаметром α =32 ΄ (минуты), зная расстояние от Земли до Солнца 1а.е.=1,5*10м, вычислить диаметр и радиус Солнца. Вывод после анализа решения задачи (радиус Солнца больше радиуса Земли в 109 раз) . Задача №2: По известному расстоянию между Землей и Солнцем R=1,5*10м, и периодом обращения Земли вокруг Солнца Т=1г=365,25сут=3,16* 10 с. Рассчитать массу Солнца
Задача №3 :Рассчитать среднюю плотность вещества Солнца в точке равноудаленной от центра на половине радиуса Солнца, зная массу и радиус Солнца. ( М=2*10кг) ; (R=1,5*10м ).Вывод: ( ρ=1400 кг/м_{) больше плотности воды.}

Задача №4: Определить давление солнечного вещества, в точке равной половине радиуса Солнца. Предполагая, что давление Солнца много выше давления атмосферы на Земле и сравнимо с давлением жидкости, для расчета используем формулу давления столба жидкости. Массу и радиус Солнца берем из предыдущей задачи. Вывод: средне давление на Солнце равно 6,6*10 Па ,что в 660 млн раз больше атмосферного.

Задача №5: Рассчитать температуру на половине радиуса от центра Солнца, если известна средняя плотность (1400 кг/м); масса (( М=2*10кг) ;давление (6,6*10 Па), состав газа атомарный водород и гелий (молярная масса 5*10 кг/моль.

Задача №6:Рассматривая Солнце как абсолютно черное тело можно рассчитать температуру на поверхности Солнца. Максимальная энергия в спектре излучения приходится на длину волны λ =470 нм, b=2,898*10 ( закон смещения Вина).

Задача №7: Найти мощность(R) излучения Солнца (интегральную светимость) с 1 мповерхности, если температура на поверхности Т=6.16 *10°К, а постоянная Стефана-Больцмана б =5,67*10Вт/ мК.

Задача №8 : Рассчитать энергию, выделяемую Солнцем за год (t=1год=3,16* 10 с), если известна интегральная светимость Солнца R=8,17*10Вт/м

Задача №9: Какова потеря массы Солнца за 1год , если энергия, выделяемая Солнцем за год равна 16*10Дж. На сколько лет хватит Солнца , если потеря массы не будет меняться.

Задача №10:Записать уравнения термоядерных реакций внутри Солнца.

_H+ _H = _H+ е +ע

_H+ _H = _He+

He+He =_He +2_H

В недрах Солнца за 1с синтезируется 600млн тонн Не из Н, за 1 год 4,6 млрд тонн Не.

III. Физические законы и формулы,

используемые при решении домашних задач

1. Закон Всемирного тяготения;

2. Второй закон Ньютона;

3. Линейная скорость;

4. Центростремительное ускорение;

5. Плотность тела;

6. Объем шара;

7. Давление столба жидкости;

8. Закон Менделеева-Клапейрона;

9. Закон смещения Вина;

10. Формула интегральной светимости;

11. Формула, связывающая массу и энергию.

В процессе проверки заполняем таблицу физические свойства Солнца.

IV .Распределение по времени частей урока

1. Слайд-шоу «Звезда по имени Солнце» (5мин.)

2. Проверка домашнего задания (10 мин.)

3. Краткий фильм о Солнце (6мин);

4. Выступления учащихся с докладами- презентациями:

А) Солнечная активность. (3 мин.)

Б) излучение Солнца и жизнь на Земле.(3 мин.)

В) Эволюция Солнца (3 мин.)

5. В процессе объяснения нового материала учащиеся должны заполнить лист-опросник,(10 мин)

V. задание для групп « теоретиков» и «практиков»

Закончить определение или ответить на вопросы:

1. Зависимость показателя преломления вещества от частоты, это-…………… 2. Свободная электромагнитная волна является (какой)………………………………. 3. Отклонение от прямолинейности световых волн, это…………………….. ……….. 4. Если свет идет из среды с меньшим показателем преломления в среду с большим показателем преломления (n< n), то угол падения α и угол преломления β: (α < β ; α = β; α > β ). Запиши правильное соотношение. 5. Перераспределение энергии волн в пространстве при наложении волн друг на друга, это………………………….. 6. Назовите в порядке увеличения длины волны цвета видимой части спектра, проставить порядковые номера цвета (зеленый, желтый, красный, синий, фиолетовый, оранжевый, голубой). 7. Дальнозоркость корректируется: а)собирающей линзой;б) рассеивающей линзой)………………………….. 8. Свет падает на плоское зеркало под углом 25°, чему равен угол между падающим и отраженным лучами?....................................... 9. С помощью какого оптического прибора можно разложить белый свет в спектр? ( а) линзы, б) зеркала, в) дифракционной решетки, г) фотоэлемента ). 10. Какое из перечисленных излучений имеет наибольшую частоту ? ( а) видимый свет; б) инфракрасное излучение, в) рентгеновское излучение, г) ультрафиолетовое)

Задание для самостоятельной работы по новому материалу

1. Солнце-- звезда ;

2. Радиус Солнца м; Радиус Солнца больше радиуса Земли в раз.

3. Масса Солнца кг.

4. Средняя плотность Солнца кг/м.

5. Среднее давление Солнца Па.

6. Температура внутри Солнца °К.

7. Температура на поверхности Солнца °К.

8. Мощность излучения с 1 м поверхности Солнца.

9.. Энергия, выделяемая Солнцем за 1 год Дж.

10. На сколько лет хватит Солнца ?

Б) Строение Солнца

Эволюция Солнца

Солнцу около 5 миллиардов лет, и оно прошло половину своего жизненного цикла; звезды средней массы (как наше Солнце) живут около 10 миллиардов лет.

В следующие миллиарды лет жизни Солнце будет светить намного ярче и увеличиваться в размерах, пока не станет вдвое больше на 50%. Солнце закончит свою эволюцию как белый карлик.

Через 5 миллиардов лет на Солнце выгорит весь водород, и ядро его начнет сжиматься. После сжимания ядра Солнце будет окружено большой газовой оболочкой, а его поверхность охладеет и покраснеет; Солнце превратится в красного гиганта. Земля сгорит вдребезги задолго до того, как Солнце увеличится и поглотит ее.

Светлость Солнца почти не изменяется, но в его жизни был необычный период между 1645 и 1715 году, когда на нем не было пятен - так называемый минимум Маундера. В эти годы Земля пережила малый ледниковый период. Значительная часть углерода с атомной массой 14 образовалась на Земле тогда, когда на Солнце были многочисленные пятна. Тогда возник углерод-14, который входит к составу древесины, и это дает возможность ученым определить уровень солнечной активности в прошлом за измерениями количества углерода-14 в старых деревьях.

Европейская солнечная обсерватория (S0Н0), выведенная на гелиоцентрическую орбиту, постоянно наблюдает по солнцу и определяет его активность.

Кажется, что Солнце светит - неизменно и мы всегда будем получать от него светло и тепло. Однако, незначительные изменения происходят постоянно, и в следующие 5 млрд. лет Солнце будет греть сильнее.