Описание мастер-класса по теме "Влажность воздуха" (8 класс)

Мастер-класс «Изучение влажности воздуха» 8 класс

Учитель физики МБОУ СОШ с УИОР №74 города Кирова

В настоящее время мы получаем информации нужной и ненужной в несколько раз больше, чем лет 10 назад. У детей информации еще больше. Они учат (или не учат) все предметы, а мы – только 1 или 2. Вне уроков у них социальные сети, игры, посты, «комменты», и все через чувства, интерес, в отличие от обычных  уроков. Наша задача – помочь в отсеивании лишней информации и поиске нужной. Сделать уроки привлекательными, чтобы как можно больше учеников с желанием изучали наши предметы, или просто на уроки шли с интересом.

Все чаще слышим от детей вопросы: а зачем мне это надо? Примеры:

1.      8 класс, ДВС. Вопрос учителя к юношам: а вы видели двигатель в автомобиле родителей? «Копались» в нем? Может, мопед у вас есть, в его двигателе разбирались?

Ответ: нет, а зачем?

А правда, зачем? Будет машина у меня, но обслуживать её будет кто-то другой. Верно? Правильно? Да, узкая специализация сейчас неизбежна, мы к этому пришли. Не только механика стала сложная, но и программное обеспечение.

И так в любом предмете.

2.      7 класс, биология. Плоские черви. Сравнивают органы – что нового, что изменилось по сравнению с кишечно-полостными (карточки, тексты, таблицы, видео) И такой вопрос: «А нам это пригодится?» Кому из вас это пригодилось? Кроме учителей биологии? Понятно, сейчас каждый приведет кучу доводов, зачем это надо изучать: эволюцию развития организмов понять, и т.п.

Что же нам делать? Как организовать детей на изучение на изучение стандарта по нашему предмету? Я думаю, что только через чувства, связь с их жизнью, т.е. через проживание урока и деятельность. Да, не на каждом уроке это осуществляется в полной мере, но должно быть в системе.

И, например, тема «Влажность воздуха» в 8 классе. Тема представлена в программе очень узко:

Основное содержание предметов

Тепловые явления

Влажность воздуха

Расчет по полученным результатам прямых измерений зависимого от них параметра (косвенные измерения)

1.    Определение относительной влажности.

Предметные результаты

Выпускник научится:

распознавать тепловые явления и объяснять на базе имеющихся знаний основные свойства или условия протекания этих явлений:… влажность воздуха,…

эту тему мы изучаем, работая в группах по 4 человека (или 5)

Этапы групповой работы (по Г.К. Селевко)  (роли разные – научный руководитель, докладчик, секретарь, лаборант, м/б помощник лаборанта, если 5 человек)

1.      Подготовка к выполнению группового задания:

·         постановка познавательной задачи (проблемной ситуации);

·         выработка правил, инструктажа о последовательности работы (лучше, если вырабатывается самими учащимися);

·         раздача дидактического материала по группам.

2.      Групповая работа:

·         знакомство с материалом, планирование работы в группе;

·         распределение заданий внутри группы;

·         индивидуальное выполнение задания;

·         обсуждение индивидуальных результатов работы в группе;

·         обсуждение общего задания (замечания, уточнения, дополнения, обобщения);

·         подведение итогов группового задания, выводы. 

3.      Заключительная часть:

·         презентация группового решения поставленной задачи в рамках, определенных учителем;

·         анализ познавательной задачи, рефлексия;

·         общий вывод о работе в группе и достижении поставленной задачи.

Влажность воздуха

Вход в тему

1.      Следите ли вы за прогнозом погоды? А что вас больше всего в нем интересует? А почему? Мечтаете о тепле или холоде?

2.       Почему многие люди стремятся отдыхать на море?

3.       Какое устройство стоит на столе –рис?

4.       У кого дома есть подобное приспособление?

5.       Зачем оно применяется?

6.       Можно ли обойтись без него?

7.       Какую тему сегодня изучаем?

И мотивация

8. Чем является влажность? (понятие, явление, величина, закон?)

9. Что знаете о влажности? Что хотите узнать? (посмотрите план изучения явления и величины  - на уроках работаем по этому плану с 7 класса, но адаптируем его сообразно возрасту и сложности явления) уже на уроках не раздаю

План изучения физического явления

 (процесса - движения, взаимодействия)

1.Признаки явления, условия его протекания (определение явления).

2.Примеры проявления в живой и неживой природе. Разновидности явления. Способы воспроизведения в лабораторных условиях.

3.Количественные характеристики явления.

4.Зависимость характера протекания явления от внешних факторов.

5.Законы, которым подчиняется явление, их математическое выражение.

8.Сущность явления, механизм его протекания (объяснение явления с позиции современного научного знания - законов, теорий).

6.Использование явления на практике.

7.Способы предупреждения или защиты от вредного для человека характера протекания  явления

План изучения физической величины

 (количественной характеристики явления)

1.Какое физическое явление характеризует данная величина (а именно: свойство какого материального объекта, характеристику какого движения или взаимодействия она отражает).

2.Определение данной физической величины, ее определительная формула.

3.Какая это величина (векторная, скалярная)?

4.Единицы измерения данной величины: основная, дополнительные. Определение основной единицы измерения физической величины. Соотношение между единицами измерения.

5.Связь данной величины с другими величинами, математические формулы, выражающие эту связь (кроме определительной формулы).

6.Способы определения величины: прямые, косвенные. Суть способов, приборы, необходимые для выполнения измерений.

Далее начинается работа в группах

Задания группам

1.     Понятие влажности, абсолютная и относительная влажность. (работают с текстом учебника, для вас распечатка «Влажность воздуха» (приложение 1)

2.     Способы определения относительной влажности (приложение 2) (изучить теорию по учебнику и распечатке)

3.     Выберите один из доступных вам способов и измерьте относительную влажность воздуха в кабинете. Оцените результат, сделайте вывод. (план – для измерений с помощью одного термометра)

4.     Изучите примеры проявления природе, использование явления на практике и способы предупреждения или защиты от вредного для человека характера протекания  явления

5.     Контрольные вопросы:

1)             назовите приборы для определения влажности и принцип их действия

2)             почему для человека важно знать относительную влажность воздуха в помещении?

3)             какая влажность комфортна для человека?

4)             как будете контролировать влажность воздуха дома?

5)             как будете регулировать влажность?

Если всю работу выполнять в классе, то необходимо 2 урока. В 8 классе такого не бывает. И на тему выделен 1 час. Поэтому практическое применение дается заранее в виде составления небольшого доклада – в каждой группе  по 3 человека:

·         Низкая влажность

·         Высокая влажность

·         Методы поддержания влажности на оптимальном уровне

3 задания – влияние высокой и низкой влажности на человека, как добиться комфортной влажности в помещении. (7) Вот во что вылились доклады учащихся (то, что мне больше понравилось) . На проверку сдают заранее, обговариваем, что рассказать в группе.

Контрольные вопросы – итог занятия. Сначала опрос со слабых групп, если такие имеются.

Вывод по уроку: подсушивать или увлажнять?

Д/З : выписать определения (и формулы), способы определения влажности, оптимальную влажность для человека.

Домашний эксперимент: в течении 2-3 недель выполнять наблюдения, заполнить таблицу:

дата	температура	влажность	ощущения
	Измеряют t , или по прогнозам записывают да здравствует интернет))		Холодно, сыро, промозгло, комфортно, жарко), и т.п.

Приложение 2

Влажность воздуха

Влажность воздуха — содержание водяного пара в воздухе, характеризуемое рядом величин. Вода, испарившаяся с поверхности материков и океанов при их нагревании, попадает в атмосферу и сосредотачивается в нижних слоях тропосферы. Температура, при которой воздух достигает насыщения влагой при данном содержании водяного пара и неизменном давлении, называется точкой росы.

Влажность характеризуется следующими показателями:

Абсолютная влажность (лат. absolutus — полный). Она выражается массой водяного пара в 1 м³ воздуха. Исчисляется в граммах водяного пара на 1 м³ воздуха. Чем выше температура воздуха, тем больше абсолютная влажность, так как больше воды при нагревании переходит из жидкого состояния в парообразное. Днем абсолютная влажность больше, чем ночью. Показатель абсолютной влажности зависит от географического положения данной точки: в полярных широтах, например, она равна до 1 г на 1 м³ водяного пара, на экваторе до 30 грамм на 1 м³ в Батуми (Грузия, побережье Черного моря) абсолютная влажность составляет 6 г на 1 м³, а в Верхоянске (Россия, Северо-Восточная Сибирь) — 0,1 грамма на 1 м³ . От абсолютной влажности воздуха в большой степени зависит растительный покров местности;

Относительная влажность. Это отношение количества влаги, находящейся в воздухе, к тому количеству, которое он может содержать при той же температуре. Исчисляется относительная влажность в процентах. Например, относительная влажность равна 70%. Это значит, что воздух содержит 70% того количества пара, которое он может вместить при данной температуре. Человек чувствует себя хорошо при относительной влажности, равной 40-75%. Отклонение от нормы вызывает болезненное состояние организма.

Воздух в природе редко бывает насыщенным водяными парами, но всегда содержит какое-то его количество. Нигде на Земле не была зарегистрирована относительная влажность, равная 0%. На метеорологических станциях влажность измеряется с помощью прибора гигрометра, кроме того, используются приборы-самописцы — гигрографы.

Воздух насыщенный и ненасыщенный. При испарении воды с поверхности океана или суши воздух не может вмещать водяной пар беспредельно. Этот предел зависит от температуры воздуха. Воздух, который больше не может вместить влагу, называется насыщенным. Из этого воздуха при малейшем охлаждении его начинают выделяться капельки воды в виде росы, туманов. Это происходит потому, что вода при охлаждении переходит из газообразного состояния (пар) в жидкое. Воздух, находящийся над сухой и теплой поверхностью, обычно содержит водяного пара меньше, чем мог бы содержать при данной температуре. Такой воздух называется ненасыщенным. При его охлаждении не всегда выделяется вода. Чем воздух теплее, тем больше его способность к влагопоглощению. Например, при температуре —20°С воздух содержит не более 1 г/м³ воды; при температуре + 10°С — около 9 г/ м³, а при +20°С — около 17 г/м³ . Поэтому при кажущейся сильной влажности воздуха в тундре и его сухости в степи абсолютная влажность их может быть одинакова благодаря их разнице в температуре.

Расчет влажности воздуха имеет большое значение не только для определения погоды, но и для проведения многих технических мероприятий, при хранении книг и музейных картин, при лечении легочных болезней и особенно при орошении полей.

Приложение 2

 Приборы для определения влажности воздуха

Конденсационный гигрометр (от греческих слов hygros – влажный и metreo – измеряю).

Конденсационный гигрометр состоит из металлической коробочки с двумя отверстиями. В коробочку заливается эфир. С помощью резиновой груши через коробочку прокачивается воздух. Эфир очень быстро испаряется, температура коробочки и воздуха, находящегося вблизи нее, понижается, а относительная влажность растет. При некоторой температуре, которая измеряется термометром, вставленным в отверстие прибора, поверхность коробочки покрывается мельчайшими капельками росы. Чтобы точнее зафиксировать момент появления на поверхности коробочки росы, эта поверхность полируется до зеркального блеска, а рядом с коробочкой для контроля располагается отполированное металлическое кольцо. Значения давления и плотности насыщенного пара при разных температурах можно найти в справочниках. Ниже приведен фрагмент соответствующей таблицы.

Волосной гигрометр.

Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса и некоторых органических пленок изменять свою длину в зависимости от относительной влажности воздуха. Если волос или пленку через передаточный механизм соединить с подвижной стрелкой, укрепленной на оси, и проградуировать шкалу, то с помощью такого прибора можно напрямую измерять относительную влажность воздуха.

Психро́метр (др.-греч. ψυχρός — холодный) тж. Гигрометр психрометри́ческий — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры.

 Простейший психрометр состоит из двух спиртовых термометров. Один термометр — сухой, а второй имеет устройство увлажнения. Спиртовая колба влажного термометра обёрнута батистовой лентой, конец которой находится в сосуде с водой. Вследствие испарения влаги увлажнённый термометр охлаждается. Снимают показания сухого и влажного термометров и находят относительную влажность либо по психрометрической таблице, либо по номограмме — психрометрическому графику. Для точных измерений, в случае отклонения атмосферного давления от номинального, к результатам психрометрической таблицы добавляют поправку. Конструкция прибора может включать в себя также вентилятор для обдува воздуха около влажного термометра. Скорость обдува обычно составляет 0,5–1 м/с.

Измерение с помощью влажного стакана

Этот способ не может похвастаться точностью, но можно с уверенностью сказать, что все необходимое для измерения влажности есть в каждом доме. Стакан, немного воды и холодильник – вот все, что нам понадобится.

Наберите в стакан или стопку холодной воды и поместите его в холодильник на несколько часов, пока температура воды в емкости не остынет до 3 — 5 ºС. Затем поместите охлажденный стакан с водой в помещение, в котором вы хотите измерять влажность вдали от отопительных приборов или горячей батареи и понаблюдайте за ним.

• Если поверхность стакана сначала покрылась конденсатом и запотела, а потом в течение 5-10 минут полностью высохла – воздух в помещение очень сухой
• Если в течение 5-10 минут после того как вы разместили стакан в помещении, на его стенках образовались крупные капли конденсата и они начали стекать по стенкам стакана, то воздух в помещении очень влажный
• Если по истечению 5-10 минут поверхность стакана не высохла, но и не потекла, то воздух в помещении средней влажности

Измерение с помощью термометра (по принципу психрометра)

Третий способ по своей сути копирует принцип работы другого устройства – психрометра. Температура в помещении измеряется с помощью обычного ртутного термометра и записывается. Затем головку термометра необходимо плотно обернуть мокрой марлей или ватой и спустя 10 минут еще раз измерять температуру.
Теперь из температуры “сухого” термометра вычитаем температуру “мокрого”, а по разнице температур с помощью специальной таблицы определяем влажность воздуха в помещении.

Народные способы

Для определения влажности можно также воспользоваться простыми народными способами. Например, то, что воздух в помещении слишком сухой, вы сможете понять, просто наблюдая за комнатными растениями. Если кончики листьев ваших «зеленых питомцев» сначала становятся коричневыми, а потом засыхают или сами листья скручиваются и сморщиваются, это явно свидетельствует о недостатке влаги в воздухе. К другим признакам относится опадение бутонов и поражение растений такими вредителями, как трипсы, паутинные клещи и белокрылка.

Возьмите сосновую или березовую щепку. Положите ее на пол и оставьте на неделю. Попробуйте сломать щепку. Если при этом она издаст сухой треск, то в помещении слишком сухо. Если щепка ломается без всяких звуков, влажность воздуха в помещении нормальная. Если щепка только гнется и не ломается, влажность повышенная. Следует отметить, что такой способ измерения больше подойдет для нежилых помещений.

Зажгите спичку или свечу и внимательно наблюдайте за пламенем. Если пламя горит строго вертикально, влажность повышенная. При низкой влажности, как правило, пламя отклоняется в разные стороны, а вокруг него образуется малиновый ореол.