Методическая разработка Формирование понятия «молекула» при изучении темы «Строение вещества» в 7 классе.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Крупинская средняя общеобразовательная школа

Павлово-Посадского муниципального района

Московской области

_____________________________________________________________________________

142516 Московская область

(496)43-73-191 Павлово-Посадский район, деревня Крупино, улица Школьная ,д.11/А

e-mail: [e-mail]

Методическая разработка

Формирование понятия

«молекула»

при изучении темы

«Строение вещества»

в 7 классе.

                                               Составитель:

                                                                            Топилина Елена Сергеевна,

                                                      учитель   физики

     высшей квалификационной категории

Формирование понятия «молекула» при изучении темы: «Строение вещества» в 7 классе.

  Понятие «молекула», как частица вещества, применяется в разных науках: физике, химии и др. В физике понятие «молекула» является одним из основных понятий при изучении дискретности строения вещества.

  С одной стороны, хорошо, что курс физики начинается с такой интересной и даже интегрирующей темы, как «Первоначальные сведения о строении вещества». Но, с другой стороны, детям трудно признать и поверить в реальность существования частиц, которых они никогда не видели. Поэтому их знания по данной теме могут быть формальными. Чтобы избежать формализма в значимости понятие «молекула» должно быть правильно сформулировано и усвоено учащимися. Ученики должны знать как общие свойства молекул разных веществ, так и их отличия.

  Перед усвоением понятия «молекула» учащиеся должны иметь представление:

·        о содержании физической науки;

·        о физических явлениях, теле и веществе;

·        об основных методах физики − наблюдениях и опытах.

Для формирования понятия «молекула» должны быть сформулированы дидактические цели:

  Образовательная цель: достичь усвоения учащимися следующих знаний:

1.     Вещество состоит из частиц, между которыми есть промежутки;

2.     Мельчайшая частица данного вещества называется молекулой;

3.     Размеры молекул малы;

4.     Модели строения вещества в различном состоянии отличаются друг от друга расстоянием между молекулами;

5.     Молекулы разных веществ отличаются друг от друга размерами, а молекулы одного и того же вещества одинаковые.

Цель по развитию учащихся: научить учащихся следующим видам деятельности:

1.     Получать научный факт дискретного строения вещества;

2.     Создавать понятие «молекула»;

3.     Находить средний диаметр молекулы вещества методом рядов;

4.     Моделировать строение веществ в различных состояниях.

Воспитательные цели не указываются не потому, что они не должны формулироваться учителем, а потому, что эти цели выражают качества личности учащихся, приобретаемые ими вследствие той деятельности, которую они выполняют на уроках. Эта деятельность указывается в целях по развитию учащихся и связана она с теми знаниями, которые указываются в образовательной цели.

Для достижения дидактических целей, связанных с образованием и развитием учащихся, необходимо строить каждый цикл усвоения по следующей схеме:

1 этап − актуализация знаний и действий, на которые будет опираться новый материал;

2 этап − организация деятельности учащихся по созданию знаний, указанных в образовательной цели цикла (организация познавательной деятельности учащихся);

3 этап − организация деятельности учащихся по применению знаний;

4 этап − контрольный. На этом этапе все учащиеся выполняют письменно ряд заданий, и анализ этих работ позволит учителю установить, достиг ли он поставленных дидактических целей.

Рассмотрим фрагмент конспекта урока при объяснении понятия «молекула», а затем дадим методическое объяснение.

I  Установление этимологии слова «молекула».

 Слово «молекула» в переводе с латинского означает

«маленькая масса».

II   Формирование понятия «молекула» в физике:

                 Ход урока:

1.Актуализация знаний:

 Учитель. Вспомним, что мы узнали на прошлых уроках. Что и как изучает физика?

                   Что называют материей?

                   Что называют физическим телом?

                   Что такое вещество?

 Учитель. На прошлом уроке мы с вами говорили о том, что физические тела состоят из веществ, а вещество может находиться в трёх агрегатных состояниях. Назовите эти состояния. Назовите вещества, из которых сделаны эти тела. (Учитель указывает последовательно на лёд, воду в стакане, пар над горячей водой.)

Учащиеся отвечают, что вещество, из которого состоят лёд, вода в стакане и пар, − вода.

                      2. Мотивационный этап:

Учитель. Вещество одно и то же, а тела − одинаковые?

Учащиеся. Нет, лёд − твёрдое тело, вода − жидкость, а пар − газ. (Сравнивают свойства.)

Учитель. Жидкость течёт, а твёрдое тело и газ − нет. Почему так? Одно и то же вещество может быть твёрдым, жидким, газообразным и иметь разные свойства. Как устроено вещество? Когда-то люди задали себе этот вопрос, а, ответив на него, научились создавать вещества с нужными свойствами.

   Давайте заглянем в глубь вещества. Из чего же состоит само вещество?

                                   3. «Создание» нового знания:

Учитель. Как вы думаете, как можно «заглянуть» внутрь вещества?

Учащиеся. (Высказывают свои соображения.)

Учитель. Люди придумали такой способ изучать свойства тел: сначала пофантазировать и придумать, что должно было бы находиться внутри и что должно там происходить, чтобы тела обладали именно такими свойствами; затем проверить свои предположения-фантазии.

Ещё 2,5 тыс. лет назад, обдумывая вопрос о строении вещества, греческий философ Демокрит выдвинул гипотезу. Гипотезой называют любое предположение, которое объясняет  имеющиеся факты. Нам с вами сегодня предстоит проделать тот же путь: от опытных фактов через размышления к научной гипотезе. Проверяя гипотезу на различных фактах, решая задачи, мы возводим её в ранг закона. Именно такой метод используется в науке.

Опыты подтверждают представления о строении вещества. Рассмотрим некоторые из них:

Опыт I: попытаться сжать теннисный мяч. При этом объём воздуха в нём уменьшится.

Опыт II: колбу, наполненную доверху водой, плотно закроем пробкой. Сквозь пробку пропускаем стеклянную трубочку. Вода частично заполнит трубку. Нагревая колбу, мы заметим, что через некоторое время уровень воды в трубке поднимается.

Учащиеся делают вывод: вода поднялась по трубочке, её объём увеличился при нагревании.

Опыт III: стальной шарик, который в ненагретом состоянии проходит сквозь кольцо. Если шарик нагреть, то, расширившись, он уже сквозь кольцо не пройдёт.

Вывод: при нагревании объём тела увеличивается, а при охлаждении уменьшается.

Проблемный вопрос: почему могут изменяться размеры тел? Что находится внутри тела и что там происходит?

Учащиеся высказывают свои гипотезы с места. Гипотезы могут быть разными:

·        Тела состоят из частиц, которые при нагревании расширяются.

·        Тела состоят из частиц, которые при нагревании размножаются.

·        Все вещества состоят из отдельных частиц, между которыми есть промежутки. Если частицы удаляются друг от друга, то объём тела увеличивается. И наоборот, когда частицы сближаются, объём тела уменьшается.

Учитель. Итак, высказаны 3 гипотезы. Попробуем оценить их разумность. Первая не отвечает на поставленный вопрос: остаётся неясным, почему расширяются эти частицы?

Вторая, если рассуждать дальше, приводит нас к заключению, что тела должны неограниченно увеличиваться в размерах. Это противоречит нашему опыту. Остаётся третья гипотеза. (Повторяет её с показом на магнитной доске.) Её мы и будем проверять.

 I. Как это сделать? (Выслушивает предложения учащихся.)

Учёные придумали такой способ: 1) предсказать, какие ещё явления могут происходить, если гипотеза верна; 2) обнаружить их на опыте.

Значит, если гипотеза верна, то реальные тела должны распадаться на части из-за  того, что они состоят из отдельных частиц, между которыми есть промежутки. Что показывает опыт? (Выслушивает примеры учащихся.) Действительно, любое сплошное, т.е. несоставное, тело можно разрушить: палку сломать, мел раскрошить и т.п.

  II. Демонстрация опыта с исчезновением пятна спирта (или одеколона) на фильтровальной бумаге. Вопросы: Куда исчез одеколон? Мгновенно ли он исчез? Видели ли вы, как одеколон «покидал» бумагу? Где сейчас одеколон? Какую гипотезу о строении этого вещества можно выдвинуть для объяснения его постепенного исчезновения?

  Подведение учащихся к выводу, что вещество состоит из очень мелких частиц, невидимых глазу человека. Эти частицы с течением времени переходят с фильтровальной бумаги в помещение классной комнаты, следовательно, они способны двигаться.

  III. Распространение запахов доказывает существование промежутков между молекулами.

  IV. Давайте попробуем предсказать ещё одно явление, считая, что вещество действительно состоит из частиц, между которыми есть промежутки.

Учитель. В жизни мы имеем дело с веществами, состоящими из частиц, между которыми есть промежутки − это крупы или сахарный песок, или обычный речной песок, или пыль, соль и др.

  Теперь представьте себе, что я насыпаю в этот узкий сосуд немного гороха (насыпает в мензурку), а сверху насыпаю пшена. Сыплю так осторожно, чтобы пшено располагалось поверх гороха. Теперь отмечу суммарный объём гороха и пшена (отмечает). Скажите. Будет ли иметь такой же объём смесь гороха и пшена?

Ученик. Мне кажется, что смесь гороха и пшена должна иметь меньший объём − ведь пшено расположится между горошинами.

Учитель. Проверим это (проводит опыт, хорошо перемешивая горох и пшено). Какой результат мы получили? Действительно, тот, который и ожидали. Такое явление мы можем предсказать, опираясь на наш жизненный опыт и считая, что вещество тоже состоит из частиц, между которыми есть промежутки.

Вывод: если взять два разных вещества, привести их в соприкосновение, зафиксировать их суммарный объём, а потом хорошо перемешать, то получится объём смеси меньше их суммарного объёма.

Подводится итог: гипотеза о строении вещества верна: все вещества состоят из отдельных частиц, между которыми есть промежутки. Именно промежутки увеличиваются при нагревании и уменьшаются при охлаждении. Эти частицы называются молекулами.

Определение:  молекула вещества − это мельчайшая частица данного вещества.

Например, самая маленькая частица воды − молекула воды; самая маленькая частица сахара − молекула сахара и т.д.

Молекулы разных веществ отличаются друг от друга, а молекулы одного и того же вещества одинаковы. Например, воду, полученную из сока или молока нельзя отличить от воды, налитой из-под крана. Молекулы воды одинаковы. Из таких молекул не может состоять никакое другое вещество.

Тогда возникает вопрос: если все тела состоят из мельчайших частиц, почему они кажутся нам сплошными (например, железо, вода, стекло, дерево)?

Современная наука доказала, что вещества так малы, что мы их не видим.

4. Применение и закрепление нового знания:

Учитель. Теперь вы знаете, что тела состоят из отдельных частиц, между которыми есть промежутки. Знания о строении тел позволяют объяснить, почему реальные тела ведут себя так, а не иначе.

Ученикам предлагается выполнить задание: объясните поведение тел в следующих ситуациях тем фактом, что тела состоят из частиц, между которыми есть промежутки.

1.     Леска растянулась, когда рыбак вытаскивал рыбу из реки.

2.     Удочка прогнулась под тяжестью рыбы.

3.     Провода летом провисают, а зимой натягиваются.

4.     Чашка, упавшая на пол, разбилась

5.     Крем приобретает розовую окраску, когда в него добавляют свекольный сок и размешивают.

6.     Гитарную струну оттянули.

7.     Ступеньки лестницы стираются при длительной ходьбе по ним.

8.     Пластмассовую крышку нагрели перед тем, как снять с банки.

5. Контрольный этап.

В конце урока учащиеся выполняют задание на отметку (отвечают на вопросы с молекулярной точки зрения)

Вопросы:

·        Как объяснить высыхание белья после стирки?

·        Почему по комнате распространяется запах духов?

·        Почему мел крошится?

Методические комментарии к уроку:

  Вначале дадим определение понятий, встречающихся на данном занятии.

Молекула − мельчайшая частица данного вещества.

Физ. тело − любой предмет.

Вещество − то, из чего состоит тело.

Гипотеза − предположение, которое требует проверки и доказательства.

Научная теория − гипотеза, многократно подтверждённая опытом.

Для выявления и усвоения родовидовых отношений терминов, связанных с понятием «молекула», необходимо, чтобы ученики:

·        понимали значение термина «молекула» как в широком, так и в узком смыслах;

·        представляли что такое молекула вообще;

·        понимали, что подразумевается под словами «вещества состоят из молекул, между которыми есть промежутки».

____________________ 

1. Из конспекта исключены технические части урока, например организационный момент, домашнее задание и т.п.