Методические материалы к уроку "Наука: создание научной картины мира"

t@

Урок 1. Тема «Наука: создание научной картины мира»

Цель урока:

1. Знакомство с основными достижениями научной мысли, их значением в жизни человечества, об основных чертах новой научной картины мира.

2. Осознание неразрывной связи научных открытий и повседневной жизни человека: влияния на восприятие мира, состояние здоровья, образование.

3. Развитие навыков:

• исследовательской работы учащихся, создания проектов в форме компьютерных презентаций, публичной защиты проектов.

• взаимооценивания выступления учащихся.

Ожидаемые результаты:

• приобретение знаний о наиболее важных достижениях научной мысли XIX века, их значении в жизни человечества, об основных чертах новой научной картины мира,

• создание проекта-презентации «Наука: создание научной картины мира»

• совершенствование навыков исследовательской работы учащихся, защиты проектов.

Форма урока: урок-конференция

Методы: проблемно-поисковый, исследовательский, проектный.

Место проведения урока: мультимедийный кабинет.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, демонстрационный экран.

Ход урока

Учитель

Здравствуйте, уважаемые участники конференции. Тема дня конференции «Наука: создание научной картины мира» посвящена развитию научной мысли XIX века. Сегодня мы заслушаем доклады о важнейших научных открытиях этого периода, попытаемся ответить на вопросы: Каковы основные черты новой научной картины мира? Существует ли неразрывная связь между научными открытиями и повседневной жизнью человека? Позвольте напомнить вам о правилах проведения конференции:

• соблюдение докладчиками регламента (мин –доклад- 3 мин);

• четкая аргументация своих мыслей в ходе доклада и дискуссии;;

• уважительное отношение к докладчику, оппоненту;

• вопросы к докладчику только после окончания доклада;

• объективности при оценивании выступлений докладчиков.

Критерии оценки проекта (доклад+ презентация):

• Научность материала

• Доступность изложения

• Эстетичность оформления материала.

1 ученик. Век XIX в истории науки особый. Именно в это время следует одно открытие за другим. Многие из них изменяют коренным образом научную картину мира: представления о материи, пространстве, времени, движении, о происхождении жизни на Земле, развитии природы и месте человека в природе. Именно в это время наука и производство становятся тесно связанными понятиями. Без открытий в области физики, химии, биологии невозможно было развитие индустриального общества. В свою очередь технический прогресс позволял создавать необходимые для научных исследования приборы. Одним из величайших научных открытий является открытие Майклом Фарадеем электромагнетизма. Постепенно его экспериментальные исследования всё более переключались в область электромагнетизма. После открытия в 1820 Х.Эрстедом магнитного действия электрического тока Фарадея увлекла проблема связи между электричеством и магнетизмом. В 1822 в его лабораторном дневнике появилась запись: «Превратить магнетизм в электричество». В 1831 г. Фарадей экспериментально открыл явление электромагнитной индукции — возникновение электрического тока в проводнике, движущемся в магнитном поле. Фарадей также дал математическое описание этого явления, лежащего в основе современного электромашиностроения. В 1832 г. Фарадей открывает электрохимические законы, которые ложатся в основу нового раздела науки — электрохимии, имеющего сегодня огромное количество технологических приложений.

Джеймс Кларк Максвелл разработал электромагнитную теорию света. Ему удалось сделать это, обобщив теории и результаты опытов многих физиков. Согласно этой теории в природе существуют невидимые электромагнитные волны. Максвелл приступил к исследованию электричества и магнетизма примерно 20 лет спустя после открытия Фарадея, когда существовали два взгляда на природу электрических и магнитных эффектов. Теория электромагнитного поля и, в особенности, следующий из неё вывод о существовании электромагнитных волн при жизни Максвелла оставались чисто теоретическими положениями, не имевшими никакого экспериментального подтверждения, и современниками зачастую воспринимались как «игра ума». Значение этого открытия в том, что оно позволило создать электродвигатель, который становился источником нового для того времени источника энергии-электричества.

2 ученик В 1887г. немецкий физик Генрих Герц поставил эксперимент, полностью подтвердивший теоретические выводы Максвелла. (300 тыс.км/ сек). Именем Герца с 1933 года называется единица измерения частоты Герц, которая входит в международную метрическую систему единиц СИ. Герц считал, что его открытия были не практичнее максвелловских: «Это абсолютно бесполезно. Это только эксперимент, который доказывает, что маэстро Максвелл был прав. Мы всего-навсего имеем таинственные электромагнитные волны, которые не можем видеть глазом, но они есть». «И что же дальше?» — спросил его один из студентов. Герц пожал плечами, он был скромный человек, без претензий и амбиций: «Я предполагаю — ничего». Но жизнь показала обратное- на основе этих открытий был изобретен беспроволочный телеграф Маркони и Поповым.

Строение вещества интересовало человечество с далеких времен. Наука опровергала прежние знания о неделимости атома. Голландский физик Хендрик Антон Лоренц попытался объяснить электромагнитную теорию его точки зрения строения атома. Разработал теорию о преобразованиях состояния движущегося тела. Он развил электромагнитную теорию света и электронную теорию материи, а также сформулировал самосогласованную теорию электричества, магнетизма и света. С именем этого учёного связана известная из школьного курса физики сила Лоренца (понятие о которой он развил в 1895 г.) — сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле.

3 ученик Вильгельм Конрад Рентген, немецкий физик, открыл невидимые лучи, названные X-лучам, которые пронизывают разные предметы в разной степени. С их помощью можно даже увидеть, что скрыто от глаз под слоем какого либо вещества . Например, можно увидеть скелет человека. Это открытие позволило создать рентген-аппарат, используемый в медицине для постановки точных диагнозов. Рентгену была присуждена Нобелевская премия.

Созданием теории радиактивности , и сложного строения атома, которая объясняла многие предыдущие открытия в физики, занимались Анри Беккерель, Мария Складовская –Кюри, Пьер Кюри. В 1896 г. Беккерель случайно открыл радиоактивность во время работ по исследованию фосфоресценции в солях урана. В 1903 г. он получил совместно с Пьером и Марией Кюри Нобелевскую премию по физике «В знак признания его выдающихся заслуг, выразившихся в открытии самопроизвольной радиоактивности»

Мария Склодовская стала первой женщиной в Европе доктором наук; первой женщиной получившей Нобелевскую премию, первым человеком получившим эту премию дважды. Вместе со своим мужем Пьером Кюри провели многочисленные эксперименты, пытаясь объяснить природу излучения. Мария Открыла два новых радиоактивных элемента-

полоний и радий.

4 ученик. В естествознании переворот произвела теория Чарлза Дарвина. В 1871 выходит книга Чарлза Дарвина «Происхождение человека и половой отбор», в которой показано не только несомненное сходство, но и родство человека и приматов. Дарвин утверждал, что предок человека может быть найден по современной классификации, среди форм, которые могут быть даже ниже, чем человекообразные обезьяны. Человек и обезьяны подвергаются сходным психологическим и физиологическим процессам в ухаживании, воспроизведении, рождаемости и заботе о потомстве. Русский перевод этой книги появился в том же году. В следующем году выходит книга Дарвина « Выражение эмоций у человека и животных», в которой на основе изучения лицевых мышц и средств выражения эмоций у человека и животных еще на одном примере доказывается их родство. Теория противоречила господствовавшим взглядам на божественное происхождение природы и человека, и утверждала о поступательном развитии в процессе эволюции. Данные выводы вызвали бурю негодования как со стороны многих ученых, так и со стороны общественности.

5 ученик Французский микробиолог и химик Луи Пастер занялся изучением процессов брожения. В результате многочисленных экспериментов он доказал, что брожение – это биологический процесс, обусловленный деятельностью микроорганизмов. Пастер предложил способ сохранения пищевых продуктов с помощью тепловой обработки (впоследствии названный пастеризацией). В 1865 г. Пастер занялся изучением природы заболевания тутового шелкопряда и в результате многолетних исследований разработал методы борьбы с этим заразным заболеванием. Он изучал другие заразные болезни животных и человека (сибирская язва, родильная горячка, бешенство, куриная холера, краснуха свиней и пр.), окончательно установив, что они вызываются специфическими возбудителями. На основе развитого им представления об искусственном иммунитете предложил метод предохранительных прививок, в частности, вакцинацию против сибирской язвы (1881). В 1880 г. Пастер совместно с Э. Ру начал исследования бешенства. Первая предохранительная прививка от этой болезни была им сделана в 1885 г.

6 ученик Немецкий врач и бактериолог Генрих Герман Роберт Кох. Роберт с отличием выдержал экзамен на степень доктора медицины. Проведя серию тщательных экспериментов, ученый установил бациллу, ставшую единственной причиной сибирской язвы. Далее Кох решил попытать счастья и найти возбудитель туберкулеза. В то время в Германии от туберкулеза умирал каждый седьмой человек. Врачи были бессильны. Туберкулез вообще считался наследственной болезнью, поэтому и попыток борьбы с ним не предпринималось. Больным прописывали свежий воздух и хорошее питание. Вот и все лечение. Кох началл исследования туберкулеза, сосредоточившись на поисках способов лечения этого заболевания. В 1890 году он объявил о том, что такой способ найден. Кох выделил так называемый туберкулин (стерильную жидкость, содержащую вещества, вырабатываемые бациллой туберкулеза в ходе роста), который вызывал аллергическую реакцию у больных туберкулезом. Однако на самом деле туберкулин не стал применяться для лечения туберкулеза, т.к. особым терапевтическим действием он не обладал, а его введение сопровождалось токсическими реакциями, что стало причиной его острейшей критики. Протесты против применения туберкулина стихли, лишь когда обнаружилось, что туберкулиновая проба может использоваться в диагностике туберкулеза. Это открытие, сыгравшее большую роль в борьбе с туберкулезом у коров, явилось главной причиной присуждения Коху Нобелевской премии.

Учитель Спасибо докладчикам. Давайте попытаемся ответить на вопрос: « Каковы были основные черты новой научной картины мира, как изменились представления людей о мире?

Ученик Появление теории Дарвина изменило взгляды людей на вопрос о происхождении природы и человека.

Ученик Человек мог теперь увидеть то, что было скрыто от его глаз: рентген.

Ученик Наука проникла в загадочную область строения атома.

Учитель Как вы думаете, существует ли тесная связь между научными открытиями и повседневной жизнью человека?

Ученик Я считаю, что такой тесной связи не существует. Доказательство этого: открытие законов радиоактивности. В обычной жизни людей мало что изменилось в связи с этим событием. Зато это стало прологом создания оружия массового уничтожения.

Ученик Я не согласен с этим мнением. Ведь это открытие не только позволило создать в последствие новое оружие, но и создать атомные электростанции- источники нового вида энергии.

Ученик Я тоже не согласен с первым мнением, т.к. например, открытие Х-лучей позволило человеку увидеть причины многих заболеваний с помощью рентгена.

Ученик Изменили, например, жизнь людей и открытия законов пастеризации вещества, методов борьбы со многими инфекционными заболеваниями.

Учитель А как изменилось мировоззрение людей XIX века?

Ученик Представления людей о мире расширились. Наука доказала, что ей подвластны многие законы природы.

Ученик Научные открытия доказали, что в окружающем мире существует много неизвестного.

Учитель Сегодня мы познакомились с научными открытиями XIX века. Познакомившись с техническими открытиями, мы постараемся определить причины быстрого их развития.

Подведение итогов . Оценивание выступлений.

Домашнее задание составить таблицу «Науке в XIX веке»

Установить неразрывную связь научных открытий и повседневной жизни человека.

Экспериментальный аппарат Герца. 1887

Заполнить таблицу

«Наука в XIX веке»

Имя, фамилия, ученого

Изобретение, открытия

Майкл Фарадей

Значение

Открытие электромагнетизма

Джеймс Максвелл

Генрих Герц

Электромагнитная теория света

Создание электродвигателя

Обобщение опытов по электромагнетизму

Волны Герца

Хенрик Лоренц

Основа для изобретения телеграфа

Теория о преобразованиях состояния движущегося тела

Вильгельм Рентген

Беккерель,Кюри,

Складовская-Кюри,

Важнейший вклад в развитие теории относительности.

Открытие Х-лучей

Рентгеновский аппарат

Учение о сложном строении атома

Чарлз Дарвин

Развитие физики микрочастиц

Теория эволюции биологических видов

Луи Пастер

Основы современной эволюционной теории

Микробиологическая сущность брожения

Роберт Кох

Основа учения об иммунитете

Открытие возбудителя туберкулеза

Профилактика эпидемий туберкулеза