Открытые уроки проводились в 11-ом общеобразовательном классе (базовое изучение физики). Класс достаточно однороден. Преобладающее большинство учеников обладают сильными темпераментами, что позволяет применять интенсивные образовательные технологии. Средний балл успеваемости по предмету - 4. У класса нет проблем с общеучебными умениями: работать с текстом, выделять главное, составлять структурные и логические схемы, конспекты. Исходя из характеристики класса, были запланированы различные виды работы: представление информационного проекта по истории развития физики, самостоятельная работа по решению задач, проведение исследовательской работы, фронтальный опрос, работа у доски.

Запланированные уроки относятся к теме “Атомная физика и спектры” (раздел из квантовой физики). Приоритетное значение при изучении тем квантовой физики имеют задачи формирования мировоззрения и теоретического мышления школьников, т.е. мышления, способного использовать абстрактные понятия для объяснения конкретных физических явлений. На примере выбранных трех последовательных уроков ставилась задача проследить цепочку в процессе обучения от абстрактного к конкретному:

·                      На первом уроке (“Строение атома. Опыты Резерфорда. Постулаты Бора”) прослеживается история развития взглядов на сложное строение атома и, в конечном счете, формируется абстрактная квантовая модель атома Бора;

·                      На втором уроке (“Испускание и поглощение света атомами. Спектры”) ставится задача организовать мысль школьника от абстрактного к конкретному на примере объяснения спектров из квантовой модели атома;

·                      На третьем уроке (“Спектральный анализ и его применение”) рассматривается применение полученных знаний для изучения конкретных материальных объектов (звезд).

Степень абстракции понятий квантовой теории высока, поэтому для успешного формирования основных квантовомеханических понятий необходимо сделать изучение этого раздела наглядным. Непосредственное наблюдение явлений в микромире осуществить невозможно, так что объективно имеющий место дефицит наблюдения микрообъектов следует восполнить описанием фундаментальных опытов, широким использованием графиков, таблиц, рисунков, компьютерных анимаций и моделей. В этом большую помощь могут оказать многочисленные электронные продукты по физике (издательства “1С”, “Физикон”, “Кирилл и Мефодий”, “Просвещение” и др.).

В настоящее время в существующих задачниках мало задач по квантовой физике, поэтому учителю необходимо систематически подбирать задачи и практические задания. Этим объясняется использование на уроках №2 и №3 заданий не из готовых дидактических материалов, а составленных непосредственно учителем.

В рамках заявленной темы органически связаны между собой задачи обучения, развития и воспитания: в деятельности учеников тесно соединяются твердые учебные навыки, развитие логического мышления и мировоззрения, осмысление роли крупных физиков в развитии общества. Учащиеся должны понимать, что знания (законы, теории) добыты, открыты и созданы не отдельным человеком, а выработаны обществом в процессе его развития. Этот важнейший мировоззренческий вывод формируется на основе использования исторического материала.

Урок №1. Тема урока «Сложное строение атома. Опыты Резерфорда. Квантовые постулаты Бора»

Этот урок является первым уроком в изучении темы “Атомная физика” в разделе “Квантовая физика”. На предыдущих уроках изучалась тема “Световые кванты”, отрабатывались некоторые основные понятия квантовой теории: фотон, квант электромагнитного поля, дискретное изменение энергии, корпускулярно-волновой дуализм. Изучение темы “Атомная физика” предполагает распространение квантовых представлений на атомную систему.

Первый этап урока представляет собой ученическую конференцию, на которой учащиеся представляют материалы по истории открытия сложного строения атома: неделимый атом Демокрита и Дальтона – модель атома Томсона – планетарная модель атома Резерфорда – что дальше…? Организация этого этапа урока силами учащихся обусловлена тем, что материал по открытию сложного строения атома для учащихся не нов: согласно современным концентрам обучения физике модель атома Томсона и опыты Резерфорда уже рассматривались в курсе 9-го класса. При анализе планетарной модели атома обсуждается противоречие факта устойчивости предложенной модели законам классической физики.

Далее учитель излагает новый материал: постулаты Бора, позволяющие спасти “обреченный” атом. На примере энергетической диаграммы атома водорода обсуждаются понятия: энергетический уровень, основное и возбужденное состояние атома, квантовые переходы, результат перехода – излучение или поглощение кванта.

Учитывая, что цель урока – сформировать у учащихся новую для них (и пока еще весьма абстрактную!) модель атома как квантовой системы, в конце уроке предлагается сформулировать свои новые впечатления и представления об атоме в форме японского пятистишия (синквейна).