Дидактическая игра "Моделирование атомных ядер и ядерных реакций"
(686.5 Kb)
16.04.2015, 10:58
Метальников Николай Николаевич
учитель физики, ГКСКОУ школа-интернат для детей сирот г.о. Чапаевск
Дидактическая игра:
«Моделирование атомных ядер и ядерных реакций»
Организационная информация
Автор: Метальников Николай Николаевич.
Должность: учитель физики.
Образовательное учреждение: ГК СКОУ школа – интернат для детей сирот, город Чапаевск.
Область: Самарская
Класс: 9 в коррекционной школе . Дети с диагнозом ЗПР(с задержкой психического развития)
Место проведения: урок
Методическая информация
Игра «Моделирование атомных ядер и ядерных реакций» является дидактическим материалом по физике к учебнику
А.В. Перышкин, Е.М. Гутник «Физика 9 класс»
Целесообразность: 1.а) наши дети плохо читают текст;
б) слабо осознают прочитанное;
в) слабо воспринимают текст на слух.
2. у них слабая память, для лучшего воспроизведения им нужна опора , им нужна понятная наглядность.
3.им нужно неоднократное повторение увиденного, прочитанного или услышанного.
4.для формирования умений решения физических задач действия надо выполнять неоднократно – повторно и с опорой на образец..
5.они слабо совмещают математические умения с физическими величинами, их единицами и действиями над ними.
6.они плохо читают буквы-величины ,плохо запоминают их начертание и их прочтение (транскрипцию).
7.они быстро утомляются , поэтому изучаемый материал, необходимо подавать очень малыми порциями , чтобы они не успели устать.
8.при малейшей усталости и малейшем затруднении у них появляются отказные реакции психопато - подобного характера.
9.у них много проблем с вычислительными умениями, что нередко приводит к неудаче и, как следствие , возможен нервный срыв.
Предлагаемая игра уменьшает или, несколько , снимает тяжесть перечисленных проблем так как , все задания имеют больше качественный характер чем вычислительный и поэтому легче воспринимаются детьми. Материал раздроблён на мельчайшие порции доступные для понимания. При выполнении заданий им хочется быстрее положить красивые шарики на нужное место и у них совершенно выпадает из головы вопрос о нужности или необходимости этих действий. Тем более рядом у товарищей что-то получается, к ним можно краем глаза заглянуть и понять что так или не так я делаю.
Цель: расширить представление о строении атома и атомного ядра
Задачи:
Учебные: сформировать дать(получить) представление:
а\ о строении атомного ядра и ядерных реакциях
б\ об изотопах;
в\ об механизме альфа- распада;
г\об изотопах водорода и термоядерной реакции.
Коррекционно-развивающие: Формирование компетентностей :
1.готовности к взаимодействию.
2.готовности использования информационных ресурсов.
3.готовности к самообразованию.
Воспитательные:
совершенствование познавательной активности.
Описание игры «Моделирование атомных ядер и ядерных реакций».
Игра составлена для следующих тем:
1\строение атомов .(8 класс).
2\состав атомного ядра. Массовое число. Зарядовое число. (9 класс).
3\Изотопы.(9 класс).
4\Альфа и бета- распад. Правило смещения.(9 класс).
5\Термоядерная реакция.(9 класс).
Ресурсы для проведения игры:
1\два красных пластиковых ведра наполненных красными пластиковыми шарами от детского боулинга. На вёдра наклеены полоски бумаги с надписями «протоны».
2\ два синих пластиковых ведра заполненных синими пластиковыми шарами от детского кегельбана.
На вёдра наклеены полоски бумаги с надписями «нейтроны».
3\четыре (или больше) пластиковых тазика с наклеенными на них полосками бумаги с надписями « ядро атома».
4\ периодическая таблица Д.И.Менделеева.
Следует подчеркнуть, что всё перечисленное оборудование для игры красочное, яркое и удобного размера.
Дети с удовольствием играют с ним. Особенно нравятся им цветные шары от детского боулинга. Когда они берут эти шары в руки, то заметно проявление положительных эмоций .Ребята совершенно забывают что это игрушки, а воспринимают их как реальные «протоны и нейтроны».
Место игры в учебном процессе.
Игра проводится в виде фронтальных лабораторных работ эвристического характера на нескольких уроках, а также при повторении и закреплении на других последующих уроках.
Темы уроков указаны выше.
Правила игры.
Прежде чем начать игру договариваемся об её особенностях.
Очеловечиваем протоны и нейтроны: пусть
а\ протоны будут похожи на мальчишек -озорников.
Они постоянно дерутся и толкаются. Протоны имеют электрический заряд «+1» и массу «1 атомная единица массы-сокращённо 1 а.е.м.»
б\пусть нейтроны - это любящие няньки. Они притягивают к себе протоны и не дают им драться. Они очень сильные , но у них очень короткие ручки. Они могут притягивать только те протоны которых касаются.
у нейтронов нет электрического заряда и его масса равна
« 1 а.е.м.»
Для простоты понимания и усвоения будем считать, что протоны только отталкиваются.
Притяжение нейтронов на очень близком расстоянии гораздо сильнее отталкивания протонов. Это мы применим при первом изучении материала.
При повторении и обобщении изучаемого материала его можно насытить информацией о силах взаимодействия внутри ядра:
и тогда у протонов будут две силы :
1\знакомая нам, сила отталкивания электрических зарядов;
2\ сила гравитационного притяжения как у нейтрона.
Начнём с того что раздадим учащимся на уроке цветные пластиковые тазики. Если тазиков хватит на всех в классе, то игра проводится с каждым индивидуально. Тазик-это рабочее место для моделирования атомных ядер.
Кроме тазиков на столы ставится четыре пластиковых ведра наполненных с горкой пластиковыми шарами от детского боулинга.
В красных вёдрах находятся красные шарики -пусть это будут протоны .На красных ведрах наклейки - «протоны».
В синих вёдрах находятся синие шарики - пусть это будут нейтроны. На синих ведрах наклейки - «нейтроны».
Если тазиков не хватает, то тазики выдаются один на двоих.
Задания поступают устно от учителя:
1\положить в тазики по два красных шарика - два протона.
Как они будут себя вести? Драться?
Что нужно сделать, чтобы они не дрались – чтобы они бы не толкались?
Добавим синие шарики- нейтроны. Как они будут себя вести? Они будут притягивать протоны и не давать им отталкиваться.
Справка: Оказывается, число протонов в ядре показывает номер химического вещества в таблице Д.И.Менделеева.
А номер химического элемента говорит о химических свойствах этого элемента.
Значит, протоны в ядре создают эти химические свойства.
Откроем таблицу Менделеева и найдем вещество с номером 2 ( по числу протонов в тазике).
Это оказался гелий. Значит, в тазике у нас находится модель ядра гелия.
2\ Добавить в тазики по одному протону и по одному нейтрону.
Опять, по таблице Менделеева, определим название нового вещества,
модель ядра, которого мы сделали.
Это модель ядра лития.
3\ Добавим еще по протону и нейтрону. Что получилось? Модель ядра бериллия.
4\ Вновь добавим по протону и нейтрону.
Получится модель ядра бора.
После выполнения каждого задания дети сразу сравнивают, у кого ядро получится прочнее, не развалится. Прочное ядро назовём стабильным и непрочное не стабильным .Прочность или стабильность ядра зависит от взаимного расположения протонов и нейтронов в этом ядре. Если между протонами расположены нейтроны, то такое ядро стабильное.
5\ Увеличим в тазике число протонов и нейтронов еще по одному.
Получится модель ядра углерода.
Справка: в одних ядрах нейтроны так расположены, что удерживают в ядре все протоны. Но бывают ядра в которых нейтроны расположены неудачно и плохо удерживают протоны. В этом случае от ядра отскакивает кусок в виде ядра гелия. Этот процесс Резерфорд назвал альфа-распад, а отвалившееся ядро гелия он назвал альфа - частицей.
Командам выдается еще по тазику.
У них в главном тазике ядро углерода.
6\задание: от модели ядра углерода отнять модель ядра гелия, то есть альфа-частицу и положить её в первый дополнительный тазик.
Сосчитаем протоны, оставшиеся в главном тазике.
Определяем модель ядра, какого вещества образовалась при альфа распаде.
Получилось ядро бериллия.
Команды увеличиваются до трёх или четырёх человек и им выдается еще по два тазика.
7\задание: в трёх тазиках смоделировать ядра гелия.
8\Из первого тазика переложить один нейтрон в последний – третий тазик.
Определить по таблице
а\модель ядра какого вещества образовалась в первом тазике?
б\модель ядра какого вещества во втором тазике?
в\ модель ядра какого вещества в третьем тазике?
Все эти ядра оказались ядрами гелия, они «братья».
У них одинаковое количество протонов. Значит, что они все ядра гелия: одно ядро лёгкое, другое ядро нормальное, третье ядро тяжёлое.
Вещества в ядрах которых одинаковое количество протонов , но разное количество нейтронов называют изотопами.
9\ задание:
а\ смоделировать в первом тазике ядро бериллия;
б\ смоделировать во втором тазике модель ядра гелия;
в\ сложить оба ядра в третий тазик;
г\ определить по таблице, модель ядра, какого вещества получилась? Это модель ядра углерода.
10\ Смоделировать в трёх тазиках модели ядер водорода.
Добавить во второй тазик один нейтрон.
Добавить в третий тазик два нейтрона.
По таблице определим, ядра каких веществ получились.
Это три изотопа водорода.
а\ если ядро состоит из одного протона, то это лёгкий водород;
б\ если ядро состоит из одного протона и одного нейтрона, то это тяжёлый водород. Это «дейтерий».
в\ если ядро состоит из одного протона и двух нейтронов, то это сверх тяжёлый водород. Это «тритий».
11\задание:
а\смоделировать в первом тазике модель ядра дейтерия;
б\ смоделировать в втором тазике модель ядра трития;
в\ сложить дейтерий и тритий в третий тазик.
Это называется слиянием лёгких ядер или термоядерная реакция.
Определить по таблице, что получилось. Это получился тяжелый изотоп ядра гелия. От него, затем, «отвалился» нейтрон и «упал» в четвёртый тазик.
Размеры тазиков не позволяют проводить эксперименты моделирования с ядрами больше углеродных .Но дети , всё-таки, делали модели ядер азота и кислорода , руками удерживая выпадающие «протоны и нейтроны». А поскольку удерживать такие «ядра» трудно, они устраивают этим ядрам неоднократные альфа распады.
При повторении материала задания учителем заменялись на противоположные, то есть, по названию химического вещества изготовить модель соответствующего ядра. А на последующих уроках дети сами дают аналогичные задания друг другу.
Игра проводится в виде очередного привычного соревнования на «звание лучшего физика класса». за каждое удачно выполненное задание даётся один балл. Учитель показывает жестом ,кто получил очередной балл. А учащиеся сами ведут подсчёт набранных баллов и занятое место по окончании урока.
Николай Николаевич, рада что вы отправили работу на конкурс, мне повезло , что вы были моим педагогом. У вас столько много идей есть чему поучиться общаясь с умным педагогом.удачи вам и победы на конкурсе.
Николай Николаевич! я, конечно, далека от физики и, тем более, от ядерных реакций, но познакомилась с Вашей игрой с любопытством! Вашим ребятам повезло с педагогом, ведь с помощью игры, конечно, легче понять такие сложные понятия.
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-54568 от 21.06.2013г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР).
Соучредители: ИП Львова Е.С., Власова Н.В.
Главный редактор: Львова Елена Сергеевна
info@pochemu4ka.ru
Тел. 89277797310
Информация на сайте обновлена: 19.04.2024
Сайт для учителей, воспитателей и педагогических работников.
Все права на материалы сайта охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе законом РФ «Об авторском праве и смежных правах». Любое использование материалов с сайта запрещено без письменного разрешения администрации сайта.
