Вездесущая энергия

Метапредметное занятие с учащимися 10 класса по теме:
«Вездесущая энергия».
1. Цель занятия:
формирование у учащихся разных подходов к изучению понятия энергия, которые
предусматривают изучение данного понятия с разных точек зрения, основываясь на
методические приёмы различных наук.
Задачи :
1. Сформировать у каждого ученика положительное отношение к физике.
2.
Ученик не запоминает, но обдумывает, прослеживает происхождение важнейших
понятий, которые определяют данную предметную область знания. Он как бы
заново открывает эти понятия.
3. Способствовать
формированию
способности
проводить
аналогии
между
предметами и явлениями, выявлять общие закономерности и частные различия.
4. Помочь учащимся в выработке собственных мировоззренческих взглядов.
Х од занятия
Знакомство учащихся с темой занятия:
Сегодня вашему вниманию предлагается необычное занятие – интегрированный урок, на
котором вы получите сведения об одном понятии ЭНЕРГИЯ, но с позиции разных наук,
представленных школьными учебными предметами. Мы совершим с вами мысленную
экскурсию по всем кабинетам школы. Но прежде, чем совершить путешествие, я вам
расскажу одну древнеиндонезийскую притчу о Таккарии.
Однажды несколько жителей Варанаси заметили пальму, выращенную пастухами. Один
из них полез за плодами. Пока он рвал плоды и бросал их вниз, из муравейника под
пальмой вылезла кобра и поползла вверх по стволу. Стоявшие внизу попробовали
палками согнать её, да ничего у них не вышло. Крикнули верхнему: «К тебе ползет
кобра». Он перепугался, завопил. Тогда нижние растянули за четыре угла крепкое
полотнище и велели ему прыгать.
Он прыгнул и угодил точно в середину.
 Какие превращения энергии произошли с человеком в этом эпизоде?
На этот вопрос вы должны будете ответить в течение урока.
Итак, начинаем.
Кабинет русского языка. («Путешествие» по кабинетам сопровождается слайдовой
презентацией)
Давайте заглянем в толковый словарь русского языка и узнаем значение слова энергия и
его производных.
(слайд №1) ученик зачитывает.
Кабинет физики:
Альберт Эйнштейн: Не ошибемся, если назовем одним из главных его открытий
выведенную им формулу вычисления энергии: Е=mc2. (записать на доске)
Энергия имеет разные виды, но эта формула – банк всей энергии, по-разному влияющей
на окружающий нас мир. Остановимся на световой энергии. Свет (волна, корпускула) –
лучистая энергия, воспринимаемая глазом, делающая окружающее видимым. Приведу
примеры влияния света на здоровье и состояние человека, растений, животных. Так
красный возбуждает, повышает работоспособность, взбадривает, полезен гипотоникам.
Зеленый – оптимальный, препятствует гипертонии; синий, голубой - расслабляют,
успокаивают. Желтый, золотой – стимулируют нервную деятельность. Васильковый
считают символом любви, и удачи… Цвет влияет на настроение. Холодные цвета
(черный, темно-синий) – угнетают. Нейтральные (серый, серебристый) – успокаивают.
Теплые цвета (теплые тона) – символы радости, яркости помогают сосредоточиться,
творить.
Музыка – волновое движение, частота колебаний. Стало быть, - вид энергии. Слабый
звук, сильный, медленное или быстрое звучание, ударное… эффект получается разный. И
воздействие на животных, растения, на человека тоже разное.
Кабинет музыки.
А теперь обратимся к искусству. Сейчас вы почувствуете энергетику пения. Голос –
устная речь, пение – разные виды движений голосовых связок, то есть видов энергии.
Интонация, тембр голоса, повышение и понижение его, произношение слов – все это
очень важно во взаимоотношениях людей.
На протяжении всей жизни человека происходит обмен энергии между ним и
окружающей средой, взаимное влияние, обмен информацией. Это может быть
обогащением, созиданием, развитием, а может стать разрушением, уничтожением.
Возьмем, к примеру, музыку, ее воздействие на людей. Сила и глубина произведений
Бетховена располагает к размышлению. Музыка Шуберта – успокаивает. Тяжелый рок,
громкая музыка – возбуждает агрессию.
Продолжаем эту тему в кабинете биологии.
Кабинет биологии:
Непременное условие для поддержания жизни на Земле – обмен веществ и энергии. Пока
человек живет, энергия ему необходима. Даже в состоянии покоя человек расходует
энергию. Эта энергия высвобождается при расщеплении в организме веществ на уровне
клетки. Обеспечением клетки энергией занимаются мельчайшие образования –
митохондрии, которые можно назвать энергетическими станциями клетки. В каждой
клетке есть несколько сотен митохондрий. Энергия образуется как результат
неразделимых процессов – окисления и синтеза АТФ (адезин трифосфорная кислота).
Растения, используя энергию солнца, синтезируют новые сложные вещества, которые в
свою очередь становятся пищей человека и животных. По известному закону сохранения
энергии она не возникает ниоткуда и не исчезает никуда, энергия лишь видоизменяется. В
организме она высвобождается в процессе окисления веществ, затем самым
рациональным образом используется в виде тепловой, механической и химической
энергии, частично преобразуясь в электрическую и лучистую. Основная часть энергии,
«забытой» организмом, идет на его обогрев, четвертая часть обращается в механическую
энергию. За счет химической энергии осуществляются процессы синтеза, за счет
электрической – проведение нервных импульсов. При физической работе расходование
энергии значительно возрастает. Чем тяжелее работа, тем больше затрат энергии она
требует.
Итог полученной информации об энергии подводим в виде схемы
- Кто сможет озвучить данную информацию?
Дополнит эту схему объяснение, полученное в кабинете химии.
Кабинет химии:
При изучении различных веществ химические свойства рассматриваются с позиции
термохимии – энергии химической реакции. Эта энергия может быть любых видов:
тепловая, световая, механическая. Чаще всего энергия химической реакции выделяется в
виде теплоты. Реакции, сопровождающиеся выделением энергии, называются
экзотермическими (обозначаются +Q). Реакции, сопровождающиеся поглощением
энергии, называются эндотермическими (обозначаются – Q). Например (ученик
записывает на доске):
(демонстрируются опыты с поглощением и выделением энергии)
А теперь побываем в кабинете астрономии.
Кабинет астрономии:
В формуле банка информации Е = mc2 заложена голографическая информация, из которой
1% - информация ВОКРУГ НАС и все МЫ, а 99% по массе – информация Галактики (m –
информация, c2 – квадрат скорости света). Остановимся подробнее на энергии в космосе.
Основным источником энергии в нем являются звезды и звездные системы Галактики.
Звезды – это раскаленные газовые шары. На поверхности Солнца температура – 6000К, а в
недрах - 15 млн. К. При такой температуре вещество находится в состоянии плазмы –
ионизированного газа. Источник энергии звезд – термоядерные реакции: реакции синтеза
легких элементов, происходящих при температурах десятков и сотен млн.К. Они идут по
разным сложным циклам. На Солнце водород превращается в гелий. Солнце каждую
секунду теряет на излучение 4∙1026Дж энергии, что соответствует уменьшению его массы
на 4 млн.т. Масса и энергия связаны формулой Эйнштейна Е=mc2. Это говорит о том,
что энергия не существует без массы. Восстановление энергии и массы Солнца
происходит за счет термоядерных реакций. Неуправляемая термоядерная реакция в виде
взрыва осуществлена на Земле в водородной бомбе, творцом которой по праву признан
замечательный ученый А.Д.Сахаров. Управляемая термоядерная реакция, если ее когданибудь смогут осуществить, дала бы людям экологически чистый источник энергии. Ведь
водород можно получать из воды, которой на Земле так много, что трудно себе
представить. Слово – за наукой!
Давайте посетим кабинет географии.
Кабинет географии:
Остановлюсь на электроэнергии, которая включает в себя три основных вида источников
электроэнергии: ТЭЦ – используется энергия от сгорания угля, газа, сланца, мазута; ГЭС –
используется энергия падающей воды; АЭС – используется ядерное топливо.
Ведущую роль в мире играют ТЭЦ. На их долю приходится 63% от всей вырабатываемой
электроэнергии. На втором месте гидроэлектростанции. Лидеры по производству
электроэнергии на ГЭС – США и Россия, но запасов гидроэнергии больше в Южной
Америке. На третьем месте – атомная энергетика. АЭС построены более чем в 30 странах.
Ведущими странами в этой области являются США, Франция, Япония, Германия, Россия.
Альтернативные чистые источники энергии: ветер, солнце, приливы и отливы, тепло
земли. Лидеры в использовании энергии солнца – США, Франция; энергии земли - США,
Россия, Италия; энергии приливов – Франция, Канада, Китай; ветровой энергии – США,
Дания.
И так, кабинет истории:
В 1880-1883 гг. инженер Яблочков, создатель электрической лампочки, построил на
болоте, на противоположной от Кремля стороне Москва-реки, электростанцию, которая
давала энергию для освещения Храма Христа Спасителя, Каменного моста и Кремля.
Кстати сказать, Яблочков еще в 1874 г. Впервые в мире применил на Московско –
Курской железной дороге освещение электричеством железнодорожного пути с паровоза.
Благодаря его работам Россию стали называть «родиной света», а лампочки – «русским
светом». Этим мы по праву можем гордиться.
А вот то, что произошло 100 лет спустя, после аварии на Чернобыльской АЭС (26.04.86г.)
нужно назвать черными страницами нашей истории. Информацию об аварии
обнародовали с большим опозданием…. В результате пострадали огромные районы
Белоруссии, Украины, России; люди, проживающие там, получили значительные дозы
радиации, многие погибли. Только героизм и мужество, большая профессиональная
зрелость ученых, специалистов, военнослужащих, рабочих, прибывших в Чернобыль из
разных уголков Отечества, обуздали в конце концов вышедший из-под контроля реактор.
Кабинет психологии:
Еще раз обратите внимание на то, что все живое и неживое обменивается с окружающей
средой энергией – сигналами. Науке неизвестна природа энергоинформационных полей.
Взаимосвязь, контакты людей, животных, растений – обмен энергиями, перенос
информаций и взаимопроникновение биоэнергосистем в единое целое. Оно может
привести к развитию или разрушению. Значит, не все контакты, энергообмены полезны. В
частности, есть психотропные средства, которые подавляют, губят личность, особенно в
молодом возрасте.
Тест. (проверка усвоения)
1. Только ли под землей можно найти уголь?_________________________________________
2. Есть ли энергия в
деревьях?______________________________________________________
3. Какой из этих видов топлива не относится к ископаемым?
А) нефть Б)древесина
В)уголь.___________________________________________________
4. Правда ли что в кусочке урана размером с булавку заключено столько же энергии, сколько
в 5000т. угля __________________________________________________________________
5. Назовите эти виды энергии в порядке времени их открытия;
А)энергия пара, Б)атомная энергия,
В)электроэнергия.______________________________
6. Где возникает энергия прилива, на суше или в воде?__________________________________
7. Требуется ли горючее для того, чтобы привести в движение велосипед, роликовую доску и
телегу с
лошадью?________________________________________________________________
8. Какой источник энергии самый оптимальный для жарких, засушливых
стран?_______________________________________________________________________
9. Какой источник энергии лучше всего подходит для равнинной и ветреной
местности?______________________________________________________________________
10. Как называется электроэнергия, вырабатываемая с помощью падающей
воды?__________________________________________________________________________
11. Правда ли, что коровий навоз может использоваться как автомобильное
горючее?_______________________________________________________________________
12. Какой вид энергии заключен в растянутой резинке?___________________________________
__________________________________________________________________________________
13. Можете ли вы назвать два вида энергии, содержащихся в молнии?_____________________
__________________________________________________________________________________
14.Может ли звуковая энергия проходить сквозь стены?__________________________________
__________________________________________________________________________________
15.Какой из этих видов энергии не может перемещаться в космическом пространстве ?
А) Тепло
Б)Свет В) Звук?____________________________________________________
16. В каком человеке хранится больше энергии, в полном или худом?_______________
___________________________________________________________________________
Поменяться ответами с соседом.
Сверьте правильность ответов.
1. Нет. Уголь находят не только под землей. Залежи, или пласты угля часто выходят
на поверхность земли, на горные склоны. (Открытая горная разработка).
2. Да. Энергия, содержащаяся в древесине, высвобождается, когда её сжигают.
3. Древесина – не ископаемое топливо.
4. Да.
5. А)энергия пара-18 век.
В) электроэнергия – конец 19 века
Б)атомная энергия – середина 20 века.
6.
Энергия прилива возникает в море.
7. Да. И хотя роликовые доски, телеги, велосипеды горючее не потребляют, без
источника энергии им не обойтись. В данном случае в роли горючего выступает пища,
поглощаемая велосипедистом.
8.
Энергия солнца.
9.
Энергия ветра.
10.
Гидроэлектроэнергия.
11. Неправда. Хотя сухой коровий навоз можно использовать как топливо для
обогрева или приготовления пищи.
12. Растянутая резинка обладает потенциальной энергией.
13. В молнии содержатся следующие виды энергии: тепловая, световая, электрическая
и кинетическая (поставьте балл, если указаны, хотя бы две).
14.
Да. Звук Может проходить сквозь стены.
15.
Звук не может распространяться в космосе.
16.
В полном человеке хранится больший запас энергии, чем в худом.
Если вы правильно ответили на 14 - 16 вопросов, поставьте оценку «5»
Если вы правильно ответили на 10 – 13 вопросов, поставьте оценку «4»,
Если у вас правильных ответов менее 10, то вам необходимо пополнить свои знания
по данной теме.
_ Поднимите руки, сколько поставлено оценок «5», сколько «4».
Вернемся к притче. Кто ответит на поставленный вопрос?
Оценка усвоенного. (Ответ на экран)
Рефлексия. (Красный, зеленый, синий)