4 класс внеурочной деятельность "Как мы "видим" электрический ток."

Образовательное учреждение: МБОУ СОШ №12 города Донецка.

Дата: 11 мая

Предмет: Мир вокруг нас

Класс: 4 класс

УМК: "Естествознание" 4- 5 класс

Авторы УМК: Шахмаев Н.М.

Учитель: Косоножкина Н.Ю.

Тип урока: урок"открытия" нового знания.

Урок  в 4 классе  «Как мы «видим» электрический ток?»

по теме «Электрические явления»

    Цель: организация продуктивной деятельности  школьников, направленной на достижение ими следующих результатов:

предметные:

- понимание  смысла явления электризации и правил её;

- осознание значения  соблюдения правил техники безопасности в жизни человека

- овладение  умением  использовать полученные знания для проведения и объяснения простейших экспериментов и описания физических явлений (деление заряда, притяжение и отталкивание зарядов, электрическое поле, строение атома, образование ионов);

метапредметные:

овладеть следующими умениями и способами деятельности          

в познавательной деятельности

- использовать для познания окружающего мира различные методы (наблюдение, измерение, опыт, эксперимент);

-  разделять процессы на этапы;

-  проводить несложные эксперименты для доказательства  выдвигаемых  предположений;

в информационно - коммуникативной деятельности овладение умениями

- вступать в речевое общение, участвовать в диалоге (понимать точку зрения собеседника, признавать право на иное мнение);

- аргументировать, делать обобщения и выводы;

- самостоятельно выстраивать объяснение;

в рефлексивной деятельности овладение умениями

- поиска и устранения причин возникших трудностей;

- совместной деятельности, согласования  с другими ее участниками;

- предвидеть возможные последствия своих действий;

                                          личностные:

-  иметь и  аргументировать собственное мнение, быть уверенным в себе;

- быть толерантным;

- выдвигать гипотезы и проверять их на правдоподобие;

- проявлять  организованность, самостоятельность, ответственность;

- иметь  более широкое  представление  о предмете «Физика».

Организация образовательного пространства

Традиционное оборудование

•штатив

•гальванометр

•эбонитовая и стеклянная палочки

• электрофорная машина

•султаны

Современное оборудование

Мультимедийный проектор

Компьютер

Межпредметные связи

Химия: строение атома, понятие носителей заряда

Математика: деление целого числа

Техника: умение создавать элементарные источники  тока

Формы работы:

фронтальная – ф, групповая – Г, индивидуальная – И

Накануне урока школьникам было предложено из 44 возможных опытов, не требующие  никаких материальных затрат, выбрать наиболее для них интересные, зрелищные, которые они могут сами провести, объяснить их физический смысл и найти применение. Таких опытов оказалось шесть, поэтому и  команд  столько же   по 4 человека в каждой.

Дети сидят за 6 столами (в зависимости от количества опытов) по 4 человека в команде.  За каждым  столом   находится  1 лист с перечнем нестандартных  принадлежностей, используя которые позже,  они выполнят  постановку  опытов. Прежде, чем ребята  покажут демонстрацию, происходит обсуждение в своей команде: они по очереди предлагают свой  возможный вариант, выслушивают мнение всех членов, обсуждают, помогают друг другу, назначают отвечающего перед  всем классом (см алгоритм ниже).

                   Задачу каждый член  группы ставит перед собой сам.

На каждом столе находятся:

                                    а)  лист с алгоритмом работы в команде:

Выполняй!

Наблюдай!

Обсуди в группе!

Аргументируй!

Выбирай отвечающего.

                          б)  синий флажок (поднимают в том случае, когда

команда готова к объяснению)

                           в) по 4 цветных кружка со смыслом для каждого:

Желтый –  у меня такое же мнение

     Зеленый – у меня такое же мнение, но хочу добавить

Красный –   у меня другое мнение.

Ход урока

I. Организационно – мотивационный  этап

На этом этапе происходит самоопределение учащихся к деятельности: постановка личностных целей. Учитель раздает на каждый стол для всей команды  список  этих целей и предлагает каждому выбрать для себя 1-2 из них и работать в течение всего урока на их  достижение, а в конце проанализировать, достигли их или нет и почему.

II. Активизация  мыслительной деятельности

        Учитель предлагает школьникам внимательно рассмотреть  все принадлежности, находящиеся на столах, и  высказать свои предположения о том, какова тема сегодняшнего урока, чем они будут заниматься  сегодня на уроке, какова тема его,  пояснить,  почему они так решили.

Возможные ответы ребят:

- получить наэлектризованные тела;

- применить разного рода материалы для получения одинаковых и 

   разных зарядов по знаку;

- использование  незнакомого  прибора  по его назначению;

- показать взаимодействие зарядов.

Учитель выслушивает и одобряет предположения и аргументы ребят и предлагает  для дальнейшего уточнения и конкретизации темы и цели урока перейти  к наблюдению нескольких экспериментов.

Учитель формулирует задание: выполнить наблюдение нескольких экспериментов и постараться проанализировать и объяснить увиденное, используя имеющиеся полученные знания и опыт. Проводит поочередно с помощью ученика - помощника несколько  экспериментов.

Опыт 1. Натирает палочку эбонитовую; помощник – ученик,  стоя рядом,  в это время льет воду тонкой струйкой в какой-либо сосуд.  Затем учитель подносит палочку к струйке воды, которая заметно притянется к палочке.

Возможные ответы ребят:

- палочка наэлектризована и имеет знак  отрицательный, вода заряда  не имеет, поэтому струйка притянулась;

- когда вода движется по трубам, происходит трение и кратковременная электризация её, поэтому струйка притянулась.

Опыт 2.  На штативе  на нитках  длиной  30 см подвешены палочки  эбонитовая  и стеклянная. Учитель электризует  их   разными материалами.  Затем  натирает еще одну эбонитовую палочку и   подносит её последовательно   к  подвешенным  палочкам.  Эбонитовая оттолкнется, а стеклянная притянется.

Возможные ответы ребят:

- при натирании произошло разделение зарядов, эбонитовые  палочки заряжены отрицательно. Поэтому при их приближении они оттолкнутся.

- стеклянная палочка заряжена положительно, она притянется к эбонитовой, которая заряжена отрицательно.

    Учитель предлагает рассмотреть еще одну ситуацию.

3. Учитель демонстрирует слайд, на котором изображены модели  атома и ионов лития и задает вопрос:  что общего и в чем различие увиденного?

Возможные ответы ребят:

- на первый взгляд,  кажется, что разницы-то и нет: и слева, и справа одинаковое количество электронных орбит и одинаковое число отрицательных и положительных частиц.

- слева на слайде изображена модель атома лития.  Атом - нейтральная частица, т.к. сумма  положительных  и модуль суммы отрицательных зарядов равны, атом заряда не имеет.  Все частицы находятся внутри атома.

- общие здесь одинаковые частицы с одинаковым количеством электронных орбит.

- различие в количестве заряженных частиц, в названиях этих частиц.

- на другом рисунке изображена частица, у которой видно, что  имеется избыток положительных частиц, т.е. это уже ион. Он образуется, если от атома с внешней оболочки потеряется электрон. Этот электрон притянется к любому соседнему атому, т.к. он нейтрален,  а электрон  - отрицательный. Получится отрицательный ион, т.к. у него избыток отрицательных частиц.

Учитель строит обратную связь, организуя  постоянную  работу с сигнальными кружками (зелено – желто - красными).

После этого учитель  предлагает  ребятам  обобщить результаты  проведенной деятельности  и   уточнить тему урока.

Возможные ответы:

- электрические явления;

- образование заряженных частиц;

- носители заряда;

- применение частиц для поддержания электричества;

- электризация и ее применение.

Учитель обобщает ответы учащихся, связанные с понятиями   «электризация» и «ток».  Конкретизируя  тему, записывает  ее   на доске, а дети записывают в тетрадь «Как мы «видим» электрический ток».

III. Познание через эксперимент

Работа в группах

Учащиеся  приступают  к  самостоятельной работе в командах,   разбираются с принадлежностями на столах  и выполняют  возможные  эксперименты.

Цель работы в группах: овладение самостоятельной постановкой  экспериментов.

Учащиеся выполняют поставленные  перед собой задачи:

1)получение  мельчайшей  частицы, которую необходимо зарядить;

2)передача  заряда  мыльному пузырю,  с использованием   предметов, с помощью которых это возможно осуществить;

3)получение сохранения заряда на ткани или бумаге;

4)применение  правильного  назначения металлической мочалки и лимона.

Группа 1, принадлежности:  кружка с мыльным раствором, трубочки для коктейля, шары, сукно, шелк, бумага.

1.МЫЛЬНЫЕ ПУЗЫРИ

После осмысления назначения приборов ребята в команде рассуждают о том,  что и как можно с этими приборами  выполнить.  Ставят возможные опыты, предлагают свои варианты, обсуждают, выдвигают гипотезу, выбирают ответственного для отстаивания своей точки зрения.

Действия ученика.

Берет   кружку с  мыльным раствором. Опускает в раствор трубочку для коктейля. Медленно дует в трубочку некоторое время. Образуется множество пузырей, которые заполняют кружку и перелетают через ее края.

                   Заряжает  шарик, потерев его о свои волосы (или сукно). Подносит шарик к пузырям.  Другие члены группы могут повторить это же или попытаться как-то видоизменить эксперимент, например, получить  один мыльный пузырь, который   висит  на конце соломки. После принятия решения  о том, кто и как  будет давать  ответ,  ребята поднимают флажок,тем самым говоря о готовности к  представлению результатов своих наблюдений. 

Развернутый ответ ученика.

                   Подобно пенопласту и воздушным кукурузным зернам мыльные пузыри очень хорошо реагируют на статические заряды. Их легкий вес и способность к заряжению делают их идеальными  для изучения влияния статического притяжения.

                   Когда мы подносим заряженный шарик к пузырям, то на него реагируют ближайшие к нему электроны пузыря. Эти отрицательно заряженные частицы перемещаются на обратную сторону пузыря. Поэтому один бок пузыря становится положительно заряженным. Этот бок притягивается отрицательно заряженным шариком.

Все слушают  объяснение  ученика и показывают карточки обратной связи.  Если есть иные мнения, то идет обсуждение ситуации, и опять дети работают с карточками, всякий раз показывая собственное мнение.

2. ФРУКТОВАЯ БАТАРЕЙКА

Группа 2, принадлежности:ножницы, гальванометр,  лимон,  две металлические  пластины  (медная и цинковая),  медная монетка,  2 проводника,  металлическая  кухонная мочалка.

После осмысления  назначения  приборов ребята в команде рассуждают о том,  что и как можно с этими приборами выполнить.  Ставят  возможные  опыты,  предлагают свои варианты, обсуждают, выдвигают гипотезу, выбирают ответственного для отстаивания своей точки зрения.

Действия ученика.

                   Полирует с помощью металлической мочалки медную монетку и цинковую пластинку. Зачищает  острые края цинковой пластинки.

                   Делает ножом в кожуре лимона два разреза. В один разрез вставляет  монетку. В другой разрез  -  цинковую пластинку. Прослеживает, чтобы металлы не соприкасались друг с другом. Концы измерителя тока подсоединяет  с помощью проводников к воткнутым в лимон предметам.  Гальванометр реагирует. Другие члены команды помогают, т.к. этот «прибор» одному делать неудобно. Кто-либо из  группы пытается проделать это же, но с помощью двух пластин. После принятия решения  о том, кто и как будет давать ответ, поднимают флажок, тем самым говоря о готовности к представлению результатов своих наблюдений.

                             Развернутый ответ ученика.

Лимон  не производит электрический ток.  Это просто твердое тело, через которое течет ток. А электрический ток производится пластинами  из двух различных металлов, которые воткнуты в  лимон, или пластиной и монетой.

           Учитель обращается к присутствующим с предложением добавить, исправить или, не повторяясь, дать свое объяснение.

Все слушают  объяснение  ученика и  работают  с  карточками  обратной связи. Если есть иные мнения, то идет обсуждение ситуации,  и опять дети работают с карточками, всякий раз показывая собственное мнение.

После этого   учитель обращается к ученикам: а можно ли таким источником пользоваться для освещения или обогрева? Почему?

3. Шарик и овсянка

Цель эксперимента: продемонстрировать явление электризации

Группа 3, принадлежности:шары,  шерстяная ткань (кофта  или сукно),  шелковая ткань, бумага, капроновая лента  (шириной 10-15 см), овсяные хлопья, рассыпанные  на листке.

После осмысления  назначения приборов ребята в команде рассуждают о том,  что и как можно с этими приборами выполнить.  Ставят  возможные  опыты,  предлагают свои варианты, обсуждают, выдвигают гипотезу, выбирают ответственного для отстаивания своей точки зрения. После принятия решения  об ответе, об объяснении  поднимают флажок,тем самым говоря о готовности к объяснению того, что происходит. 

Действия ученика

Натирает шар поочередно всеми видами ткани и бумагой. Подносит его каждый раз  к овсяным хлопьям.  Добивается наилучшего притяжения. Наблюдает за тем, что получилось. Находит (или находят члены команды)  нужный ответ.

После принятия решения  о том, кто и какой  ответ будет представлять  всему классу,  поднимают флажок,тем самым говоря о готовности к представлению результатов своих наблюдений.

Развернутый ответ ученика.

 В результате трения шар наэлектризовался, шар и ткань (бумага)  получили разные заряды, поэтому шар притягивает к  себе нейтральные рассыпанные зерна.

Учитель обращается к присутствующим с предложением добавить, исправить или, не повторяясь, дать свое объяснение.

Учитель интересуется, каким же видом ткани электризация произошла быстрее и лучше.

Все слушают  объяснение мнения ученика и показывают карточки обратной связи.  Если есть иные мнения, то идет обсуждение ситуации, опять дети работают с карточками, всякий раз показывая собственное мнение.

4. Светящийся цветок.

         Цель эксперимента: продемонстрировать явление электризации и возможное движение заряда.

Опыт учителя.

Принадлежности:электрофорная машина, проводники, комнатный цветок, неоновая лампочка на изолирующей ручке.

Учитель предлагает посмотреть опыт с неоновой лампочкой, которая светится, если прикоснуться ею к наэлектризованному цветку (от  электрофорной  машины электризует  комнатный цветок в кашпо),   и просит обучающихся  объяснить увиденное.

Развернутый ответ ученика.

Во время электризации от электрофорной машины заряд переместился по проводнику на растение, что увидели с помощью лампочки. Это был кратковременный ток, который невозможно увидеть, но без движения зарядов его бы не было.

Учитель обращается к присутствующим с предложением добавить, исправить или, не повторяясь, дать свое объяснение.

Все слушают мнения учеников.

Учитель обращается к присутствующим с вопросом, почему этот опыт проводили не школьники?

Выслушав ответы детей и не получив  правильного ответа,  учитель объясняет сам, что  эта машина дает при работе очень высокое напряжение, которое может быть опасным. Применяя правила обращения с прибором и  соблюдая меры предосторожности, все смогли  увидеть проявление кратковременного тока в цепи.

5. Электризация воздушных шаров.

Цель эксперимента: продемонстрировать  притяжение между имеющимися телами (шарами) и потолком или вертикальной стеной.

Группа 4, принадлежности: насос для заполнения воздухом шаров, шары, различные ткани, бумага (газета), штатив, стержень длиной 50-80см.

После осмысления  назначения приборов ребята в команде рассуждают о том,  что и как можно с этим проделать.  Ставят возможные опыты, предлагают свои варианты, обсуждают, выдвигают гипотезу, выбирают ответственного для отстаивания своей точки зрения.

Действия ученика.

                   Натирают  всеми видами тканей и бумагой  воздушные детские шары, подносят  к потолку (или к вертикальной поверхности) и отпускают.  Наблюдают, как ведут себя шары, которые  остаются висеть  и могут находиться в таком положении долго.  Электризуют   два шара о газету. Подвешивают  их на длинных нитях рядом. Почему они отталкиваются? Электризуют один шар о газету, а второй - о кусок шерстяной ткани. Подвешивают   их на некотором расстоянии друг от друга. Почему они притягиваются? Особенно хорошо видно их взаимодействие, когда один из шаров катить по поверхности стола, то за ним катится другой. Почему?

После принятия решения  о том, кто и какой  ответ будет представлять  всему классу,  поднимают флажок,тем самым говоря о готовности к объяснению того, что  они наблюдали в проведенных ими опытах. 

Развернутый ответ ученика.

     Разноименные заряды притягиваются, одноименные – отталкиваются.

   Учитель обращается к присутствующим с предложением добавить, исправить или, не

    повторяясь, дать свое объяснение.Все слушают  объяснение мнения ученика и показывают карточки обратной связи.  Если есть иные мнения, то идет обсуждение ситуации, опять дети работают с карточками, всякий раз показывая собственное мнение.

6.Электризация человека с "султаном".

Учитель предлагает посмотреть опыт по доказательству того, что тело человека является проводником электричества.

Цель эксперимента: продемонстрировать проводимость зарядов телом

 человека.

                              (опыт учителя)

                   Ученик встает на столик с изолирующими ножками. В одну руку берет султан, а другой держится за полюс электрофорной машины. В этом опыте расстояние между полюсами может быть больше 15 мм, но никто не должен касаться заряжаемого ученика. При зарядке ученика листочки султана расходятся во все стороны.

 После демонстрации заряжаемый ученик по команде учителя убирает руку с полюса машины, встает на пол. Листочки султана опадают. По просьбе учителя происходит объяснение увиденного.

Учитель обращается к присутствующим с предложением добавить, исправить или, не повторяясь, дать свое объяснение.

Все слушают мнения учеников.

            7. ОТТАЛКИВАЮЩИЕСЯ ОРЕШКИ

Цель эксперимента: продемонстрировать явление электризации с помощью новых приспособлений и различными материалами и показать существование электрического поля вокруг зарядов.

Группа 5, принадлежности:  2 грецких ореха, штатив, металлический стержень (80 см), катушка ниток, шерсть, шелк,  бумага, шары.

После осмысления назначения приборов ребята в команде рассуждают о том,  что и как можно с этим проделать.  Ставят возможные опыты, предлагают свои варианты, обсуждают, выдвигают гипотезу, выбирают ответственного для отстаивания своей точки зрения.

Действия ученика.

                   Привязывает орешки к длинной (около 50-60 см) нити  и перебрасывает её  через стержень штатива. Натирает шар шерстью или мехом и подносит к орешкам, которые сначала притянутся, а потом оттолкнутся друг от друга.

После принятия решения  о том,  кто и как будет давать  ответ, поднимают флажок, тем самым говоря о готовности к представлению результатов своих наблюдений.

Развернутый ответ ученика

                   Имеющие малый вес орешки легко подвергаются воздействию электростатического поля.  Поднесенный к орешкам  шарик разделяет заряды внутри  них.  Ближайшая к шарику область орешка приобретает положительный заряд и отталкивается от одноименно заряженного шарика.

Учитель обращается к присутствующим с предложением добавить, исправить или, не повторяясь, дать свое объяснение.

Все слушают  объяснение мнения ученика и показывают карточки обратной связи.  Если есть иные мнения, то идет обсуждение ситуации, опять дети работают с карточками, всякий раз показывая собственное мнение.

8. ПРЫГАЮЩИЕ ЗЕРНА

Цель эксперимента: продемонстрировать проявление электрических зарядов через толщину надутого шара.

Группа 6, принадлежности:  насос для заполнения воздухом шаров, шары, различные ткани, бумага (газета), геркулесовые хлопья.

После осмысления назначения приборов ребята в команде рассуждают о том,  что и как можно с этим проделать.  Ставят возможные опыты, предлагают свои варианты, обсуждают, выдвигают гипотезу, выбирают ответственного для отстаивания своей точки зрения. 

Действия ученика

                   Помещают  несколько кукурузных воздушных зерен в воздушный шарик. Надувают его, завязывают.

                   Натирают  шарик кусочком шерсти или меха, шелком, бумагой.  Если ткани нет под рукой, то натирают о свои  волосы.

                   Обращают внимание на зерна внутри шарика: они неподвижны или движутся? Прикасаются  к шарику пальцами второй руки и замечают, что внутри шара зерна начинают отталкиваться от места нажатия на шар. После принятия решения  о том, кто и как  будет  давать ответ,  поднимают флажок,тем самым говоря о готовности к представлению результатов своих наблюдений. 

Развернутый ответ  ученика

 Так как потерли шарик шерстью, он стал отрицательно заряженным. Этот отрицательный заряд  создает положительный заряд на ближайшей к шарику стороне зерен. Эта область положительного заряда притягивается к шарику, заставляя зерна прилипать к отрицательно заряженной поверхности шарика.

Когда   прикасаемся  к шарику пальцами, отрицательный заряд утекает с шарика через пальцы. Это создает положительно заряженные области на шарике. В то же время заряды на зернах еще не успели переместиться.  Поэтому  положительно заряженные поверхности зерен и шарика отталкиваются друг от друга, а  зерна перескакивают в соседние области.

Учитель обращается к присутствующим с предложением добавить, исправить или, не повторяясь, дать свое объяснение.

Все слушают  объяснение мнения ученика и показывают карточки обратной связи.  Если есть иные мнения, то идет обсуждение ситуации,  и опять дети работают с карточками, всякий раз показывая собственное мнение.

IV. Анализ достижения целей обучающимися

На  экране учитель дает слайд с  личностными  целями:

-  иметь и  аргументировать собственное мнение, быть уверенным в себе;

- быть толерантным;

- выдвигать гипотезы и проверять их на правдоподобие;

- проявлять  организованность, самостоятельность, ответственность;

- иметь  более широкое  представление  о предмете «Физика».

Обращаясь ко всем, предлагает провести анализ достижения этих целей.

Все команды  обсуждают эти цели,  и каждый ученик выбирает именно те, которых он достиг.

Все выслушивают результаты своих достижений.

V. Итоги   урока. Рефлексия

Рефлексия.

Учитель  предлагает   учащимся  осмыслить собственную  деятельность, ответив на  вопросы:

Вопросы	Предполагаемый ответ
Чему вы сегодня научились?	Понимать смысл явления электризации. Проводить  несложные новые эксперименты, соблюдая правила техники безопасности,  различать и описывать явления, делать выводы, аргументировать свое мнение. Увидели более широкое  представление о предмете.  Проявлять  самостоятельность и ответственность. Участвовать в диалоге. Думать! Разделять процессы на этапы. Самостоятельно выстраивать объяснение. Выдвигать  предположения и проверять их. Предвидеть возможные последствия своих действий. Устранять  причины  возникновения трудностей. Осознавать  значение соблюдения  правил техники безопасности. Формулировать тему  урока.
В  поставленных  вами экспериментах  что общего?	Подтверждали возможность явления электризации различных тел и разными способами, похожие материалы.
А  в чем различия  в этих экспериментах?	Не всякий  эксперимент можно провести нам, некоторые проводил учитель.
А какие, на ваш взгляд,  эксперименты были главными?  Ответ аргументируйте.	Получение  простейшего гальванического элемента с использованием лимона и соленой воды при переливании её.
Как вы думаете: где-то можно применить проявление электризации?	В детских игрушках, например. В цирке фокусы проводят с использованием электризации.
Кто, на ваш взгляд, в  вашей группе был наиболее успешным и почему?	Называют фамилии.
Какие были затруднения?  В чем их причины? Как вы их преодолели?	Например, не могли сразу прикрепить шары к вертикальной стене, не получалось наэлектризовать палочку шелком, потому что   нужно было создать заряд  большийпо величине, чем мы создали. Сложно  объективно  оценить свой вклад в решение общих задач.

Учитель благодарит учащихся за урок.