В космическом полёте космонавты должны учитывать опасность, которую представляют для их здоровья и жизни мелкие капельки жидкости, плавающие в салоне корабля: при попадании в дыхательные пути они могут вызвать удушье и гибель экипажа.
Явление смачивания играет важную роль в жизни человека, животных и растений. При смачивании жидкостью твёрдого тела, имеющего форму узкой щели или цилиндрического отверстия малого диаметра, происходит подъём жидкости, т. к. поверхность жидкости имеет форму вогнутого мениска, ослабляющего давление внутри жидкости, и жидкость для уравновешивания давления поднимается. Это явление называется капиллярностью. Благодаря данному явлению у человека происходит обмен веществ, а растения получают с водой питательные вещества, т. е. для живой материи капиллярность играет жизненно важную роль. Высота столба жидкости в капилляре прямо пропорциональна коэффициенту поверхностного натяжения и обратно пропорциональна радиусу капилляра, плотности жидкости ускорению свободного падения. Учащиеся после вывода формулы для расчёта высоты подъёма жидкости делают вывод, что в невесомости высота столба жидкости будет бесконечно большой. Это утверждение является ошибочным, т. к. не учитывает того, что реальные капилляры имеют конечные размеры, а значит при подъёме жидкости до верхней кромки капилляра мениск исчезнет, и жидкость начнёт вытекать из сосуда. Эта ошибка в рассуждениях даёт возможность учащимся придти к выводу, что в таких случаях необходимо учитывать не только зависимости, полученные в теории, но и реальности рассматриваемого явления.
В качестве исследовательского задания учащимся было поручено рассмотреть эпизод из произведения Жюль Верна «Из пушки на Луну». Герои, пролетая точку статической невесомости между Землёй и Луной, отмечают это событие шампанским и троекратным «Ура!». После обсуждения физики явления учащиеся пришли к выводу, что событие описано автором с искажениями. Критике подвергся процесс разливания вина в бокалы, т. к. жидкость в невесомости нельзя вылить земным способом (наклоняя сосуд) - её из сосуда нужно вытряхивать, заставить её занять место в бокалах тоже непросто - она в форме шара будет свободно парить по салону корабля. И последнее: если бы незадачливым путешественникам и удалось налить жидкость в бокалы, то при попытке выпить вино обычным способом они могли бы задохнуться - в полной мере проявилось бы явление смачивания, и вино, растекаясь по коже героев, попало бы им в рот, нос, глаза, уши, не давая им нормально дышать, поэтому вместо восторженных «Ура!» в салоне слышны были бы панические звуки задыхающихся людей.
Интерес у учащихся вызывает и особенность размещения жидкости в сосудах. В земных условиях она занимает нижнюю часть сосуда, а свободная поверхность жидкости перпендикулярна силе тяжести. А как происходит в невесомости? Оказывается жидкость растекается по внутренним стенкам сосуда, а центральная часть сосуда имеет сферическую форму и заполнена воздухом. Этот факт учитывается при конструировании сосудов для хранения жидкости в невесомости.
Можно ли в невесомости задохнуться? Для исследования этой проблемы рассмотрим, как горит свеча при отсутствии веса. Ведь она тоже «дышит», т.к. для горения ей нужен приток свежего воздуха.
Какие процессы происходят во время горения свечи? Фитиль свечи пропитан застывшими горючими веществами. Под действием высокой температуры пламени спички застывший парафин вначале расплавляется, а затем возгоняется, т. е. Превращается в раскалённый газ, который бурно реагирует с кислородом воздуха. После появления пламени свечи процесс горения проходит автоматически. Внешнего тепла спички для возгонки горючего вещества уже не требуется, т. к. оно поступает от верхнего желтого слоя пламени свечи.
Пламя свечи состоит из трёх слоев: наружного, самого яркого с красноватым оттенком (это слой высокой температуры, в нём происходит полное сгорание горючих веществ); среднего ( в нём происходит неполное сгорание горючих веществ); третьего, тёмного слоя с фиолетовым оттенком (это область возгонки горючих веществ, область превращения их в раскалённый газ).
Вес воздуха с примесями продуктов горения зависит от температуры - чем горячее он, тем его вес меньше, поэтому в трёх слоях пламени свечи возникает конвекция: нагретый воздух поднимается вверх, а его место занимает холодный, богатый кислородом, который поддерживает горение. Так происходит в земных условиях.
После анализа процесса горения свечи на земле учащиеся должны составить прогноз: как будет гореть свеча в невесомости? После обсуждения они приходят к выводу, что в невесомости исчезнет разница в весе холодного и тёплого воздуха. Горячий воздух без свободного кислорода не уступит место свежему воздуху, свеча обязательно должна погаснуть.
Об отсутствии конвекции газов в невесомости свидетельствует эксперимент с вертушкой. В узкую горловину стеклянной колбы помещали пропеллер из фольги, а в широкую - электролампочку. В нормальных условиях возникал конвекционный поток воздуха, который заставлял вертушку вращаться. В невесомости пропеллер не вращался.
Пламя свечи в невесомости гаснет, а спичка, выпущенная из руки без вращения продолжает гореть, т. к. она движется подобно ракете под действием силы реакции струи газов, которая появляется при быстром расширении продуктов горения. При этом движении она встречает на своём пути свежий воздух, поддерживающий её горение.
Теперь, зная поведение газов в невесомости, учащиеся уверенно утверждают, что, не соблюдая правил осторожности, человек может задохнуться в невесомости. Выделяемый при дыхании воздух постепенно будет скапливаться около космонавта, и ему придется дышать воздухом, обеднённым кислородом, поэтому в салоне космического корабля и в скафандре космонавта создают искусственную вентиляцию воздуха.
В работе рассмотрены некоторые физические явления, проходящие по-разному в земных условиях и в состоянии невесомости. Сравнение физики этих явлений является прекрасной возможностью воспитывать у учащихся логику мышления и стремление к глубокому анализу изучаемых явлений.
Личностно-ориентированный подход
на нетрадиционных уроках географии
Головина Е.М.
Одним из факторов личностно-ориентированного подхода учащихся являются нетрадиционные уроки, которые в практике приобретают все большее значение. Их применение интенсифицирует процесс формирования личности школьника, позволяет не только побуждать к активной учебной деятельности, но и воздействовать на её мотивационно-потребностную сферу, стимулирует познавательные интересы учащихся, формирует умение ориентироваться в окружающей действительности, воспитывает коллективизм, развивает творческие способности личности. Они увлекают учащихся своей необычностью проведения, приносят радость и удовлетворение учителю и ученику, расширяют кругозор, развивают зоркость, наблюдательность и смекалку.
Актуальность игры в настоящее время повышается и из-за перенасыщенности современного школьника средствами массовой информации. Но все эти источники представляют, в основном, материал для пассивного восприятия. Важной задачей становится развитие умений самостоятельной оценки отбора получаемой информации. Развивать подобные умения помогает дидактическая игра, которая служит своеобразной практикой для использования знаний полученных на уроке и во внеурочное время.
При изучении нового материала на уроках географии использую нетрадиционные уроки, такие, как уроки-путешествия, которые помогают осуществить личностно-ориентированный подход в обучении, дают возможность, исходя из индивидуальных особенностей учащихся, связать их восприятие и осмысление с научными и прикладными знаниями.
Тема: Страны Азии (7 класс)
Учебно-воспитательные задачи:
1. Сформировать у учащихся представление о странах Азии;
2. Закрепить умения работать с картами различного содержания;
3. Способствовать развитию самостоятельности, самоуправлению, умению работать в группе;
4. Продолжать совершенствовать навыки анализа, объяснять информацию, делать умозаключения;
5. Продолжить интернациональное воспитание учащихся.
Тип урока: изучение нового материала
Метод обучения: коллективно групповая работа
Средства обучения: физическая и политическая карта Азии, атласы, задания для групп, учебник, тестовые задания.
Подготовительный этап
Класс делиться на четыре группы. Дежурные готовят кабинет: вывешивают картины с изображением Азии, компоненты природы, физическую и политическую карты Азии, гербарий «Хлопчатника», набор открыток «Пряные растения», плакат-корабль. Группы готовят материал о странах Азии. Перед каждой группой поставлена проблема: Доказать, используя предложенный план, что их страна является наиболее привлекательной для туристов.
План описания страны:
1. Название страны и ее столица.
2. Особенности географического положения страны:
а) в какой части материка находится или занимает островное положение;
б) с какими государствами граничит (сухопутные и морские границы);
в) отношение к крупным рекам, морям, океанам.
3. Особенности природных условий страны:
а) рельеф;
б) климат;
в) внутренние воды;
г) природные зоны.
4. Население страны, особенности быта:
а) количество и состав, плотность и размещение;
б) основной род занятий и особенности быта (жилища, традиции и т. д.).
5. Особенности хозяйства:
а) добываемые полезные ископаемые;
б) выращиваемые сельскохозяйственные культуры;
в) отрасли животноводства.
6. Основные достопримечательности страны.