Решение познавательных задач при изучении строения атома

Тема

по самообразованию

«Решение познавательных задач при изучении строения атома»

Составила

учитель физики СШ №41

Решение познавательных задач при изучении строения атома.

Современный уровень науки и техники, его постоянный рост требует от общеобразовательной школы воспитания творчески мыслящей молодежи.

Развитию творческих способностей учащихся способствует активизация их познавательной деятельности, стимулировать которую можно, например, путем решения познавательных задач.

Под познавательной задачей мы понимаем такую, решение которой с подбором фактов, подтверждающих научную гипотезу, сопоставлением и анализом экспериментальных данных, выдвижением гипотезы и отысканием путей для ее проверки и т.п.

Поскольку ознакомление учащихся с вопросом строения вещества начинается значительно раньше 11 класса, в число первых задач мы включаем такие, которые требуют от учеников привлечения уже имеющихся у них знаний, например:

Проанализируйте известные вам экспериментальные факты и явления, которые показывают, что атом имеет сложное строение.

При решении этой задачи школьники сначала вспоминают известные им факты, подтверждающие сложное строение атома (ионизация, эмиссия электронов, радиоактивность, фотоэффект и др.), после чего делают вывод: физическую суть этих явлений нельзя понять, не зная строения атома.

Чтобы школьники хорошо поняли опыты Резерфорда по   рассеянию α-частиц, являющиеся основой для усвоения теории строения атома, можно в качестве домашнего задания предложить некоторые задачи.

1)  Сравнить силу тяготения между α-частицей и атомом одного из самых тяжелых элементов – свинца (m_pb=3,3·10^-25кг) с силой кулоновского взаимодействия α-частицы с электроном, имеющим наименьший электрический заряд (ℓ=-1,6·10^-19кл). Расстояние между взаимодействующими частицами в том и другом случае считать одинаковыми.

2)  Альфа-частица, образующаяся при распаде радия, имеет энергию 4,8эВ. На какое расстояние она может приблизиться к другой частице, имеющий заряд +79ℓ, где ℓ-заряд электрона?

Особенностью этих частиц является то, что для их решения не требуется новые представления, а полученные результаты могут быть исходным пунктом при изложении нового материала. Например, при интерпретации результатов опыта Резерфорда анализ решения первой задачи дает возможность сделать вывод, что отклонение α-частиц следует объяснить действием кулоновских сил отталкивания между α-частицами и ядрами атомов, а второй задачи – выводы о возможных размерах ядра.

Известно, что модели и модельные представления сыграли важную роль в развитии теории строения атома. Для правильного осмысления атомных моделей очень важно прослеживание путей их создания.

Поэтому процесс обучения строиться так, чтобы он включал все элементы научного творчества, характерные для физики: обобщение