Металлы и сплавы: скрестив меч и микроскоп

Автор: Балакова Карина Вячеславовна

Организация: ГБОУ ЛНР «ЛСШ №38 имени К.Е.Ворошилова»

Населенный пункт: г.Луганск

Класс: 9,11

 

Цели

Личностные: формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки

Метапредметные: формировать умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками

Предметные: сформировать представление о металлах и сплавах как о ключевых материалах, определивших развитие цивилизации, и показать связь их свойств со строением и составом.

Форма проведения: урок-исследование

 

Ход работы

 

I. Стадия Вызова (Мотивационный этап и погружение) – 7 минут

Прием «Артефакт из прошлого»

Учитель начинает урок с демонстрации на экране двух изображений:

1. Античная бронзовая статуя.
2. Современный титановый имплантат в медицине.

Учитель: «Что общего между этими двумя, казалось бы, разными предметами?»

(Ученики высказывают предположения: оба сделаны человеком, оба служат определенной цели, оба – металлические).

Учитель: «Вы правы. И статуя, и имплантат сделаны не из чистых металлов, а из их сплавов. Сегодня мы с вами станем участниками научного симпозиума, где скрестим меч древнего воина и микроскоп современного ученого, чтобы понять, как люди, меняя состав и структуру металлов, меняли саму историю. Ваша задача – заполнять «Бортовой журнал» исследования».

 

II. Стадия Осмысления (Работа с содержанием) – 30 минут

Ролевая игра «Научный симпозиум»

Класс делится на 4 исследовательские группы (лаборатории). Каждая получает свое задание.

1. Лаборатория «Историков-археологов»

• Задача: Исследовать «Вектор развития цивилизации: от меди до железа».
• Вопросы для исследования:
  • Почему Бронзовый век предшествовал Железному? (Сравнить температуры плавления, распространенность руд).
  • Какие преимущества дала бронза по сравнению с медью?
  • Почему железо, в итоге, вытеснило бронзу?
• Продукт: Краткий устный доклад с примерами (можно с опорой на слайды).

2. Лаборатория «Физиков-металловедов»

• Задача: Провести мини-эксперимент «Свойства металлов и сплавов».
• Опыты:
  1. Испытание на твердость: попробовать оставить царапину напильником на меди, латуни, алюминии, стали.
  2. Проверка на магнитные свойства.

Вопросы: Почему сплавы часто тверже чистых металлов? Как свойства определяют применение?

Продукт: Таблица в «Бортовом журнале» с результатами опытов и выводами.

3. Лаборатория «Химиков-технологов»

• Задача: Изучить проблему «Враг металлов – коррозия».
• Вопросы для исследования:
  • Что такое коррозия с химической точки зрения? Записать уравнение коррозии железа.
  • Почему алюминий на воздухе не ржавеет, а железо ржавеет?
  • Какие современные способы борьбы с коррозией вы знаете?
• Продукт: Создать памятку «5 главных правил защиты от коррозии» для автомобилиста или строителя.

4. Лаборатория «Футурологов-конструкторов»

• Задача: Спроектировать «Сплавы будущего».
• Вопросы для исследования:
  • Какими свойствами должен обладать сплав для использования в авиа- и ракетостроении? (Изучить сплавы на основе алюминия).
  • Что такое «нитинол» и где он применяется? (Сплавы с памятью формы).
  • Где используются аморфные металлы (металлические стекла) и в чем их уникальность?
• Продукт: Рекламный буклет «Инновационный сплав для покорения Марса», где описаны его состав, свойства и преимущества.

 

В течение 15-20 минут группы работают самостоятельно, используя учебники, интернет-ресурсы (заранее подготовленные учителем) и проводя опыты. Учитель выполняет роль консультанта.

 

III. Стадия Рефлексии (Представление результатов и обобщение) – 15 минут

«Защита проектов лабораторий»

Каждая группа представляет результаты своей работы (по 2-3 минуты).

• «Историки» рассказывают о смене эпох.
• «Физики» демонстрируют опыты и выводы.
• «Химики» представляют свою памятку.
• «Футурологи» «защищают» свой проект сплава.

После выступлений – общая дискуссия.

 

Заключительное слово учителя:

«Сегодня мы увидели, что путь от первого медного кинжала до титанового сердца самолета – это путь экспериментов с кристаллической решеткой. Мы не просто заучивали свойства, а понимали, почему бронза тверже меди, почему сталь прочнее железа и как создать материал для полета на Марс. Металлы – это не просто элементы в таблице, это язык, на котором говорит технический прогресс.»

 

Домашнее задание (на выбор):

1. Творческое: Написать эссе на тему «Если бы в XIX веке открыли алюминиево-литиевые сплавы, как бы это изменило историю авиации?».
2. Исследовательское: Подготовить небольшой доклад о металле или сплаве, который сыграл ключевую роль в истории вашего региона (например, чугунное литье на Урале, медь в Казахстане и т.д.).
3. Практическое: Составить и оформить в виде инфографики «Памятку по уходу за металлическими изделиями в быту» (столовые приборы, инструменты, украшения).

 

Критерии оценки:

• Активность и работа в группе.
• Глубина и научность выводов.
• Оформление и презентация продукта деятельности.
• Заполнение «Бортового журнала».

Такой урок превращает пассивное получение знаний в активный поиск, показывает межпредметные связи (химия, история, физика, материаловедение) и помогает ученикам увидеть практическую значимость изучаемого материала.

 

 

Опубликовано: 08.10.2025