Inventions and Discoveries. Michael Faraday and his electromagnetic induction.

Разработка
интегрированного урока английского языка и физики в 11 классе
(учитель английского языка: Майер О.И., учитель физики : Ильина О.А.)
Тема урока: 
Inventions and Discoveries. Michael Faraday and his electromagnetic induction.
Цели урока: 1) формирование и закрепление знаний учащихся об открытиях, изобретениях и изобретателях; повторение основных понятий явления электромагнитной индукции; формирование навыков межпредметного взаимодействия;
2) развитие умений описания и объяснения электромагнитной индукции, использования закона электромагнитной индукции и ее технического применения, развитие устных речевых навыков с использованием тематической научно-технической терминологии; развитие познавательного интереса учащихся;
3) привитие уважения к творцам науки и техники и их открытиям и достижениям
Оборудование урока:  Компьютерная презентация, видеосюжеты “A history of 19 th century Inventions”, ”The Famous Inventors Quiz “Who Invented It”,“The world’s simple generator”, портреты ученых, таблички с высказываниями , раздаточный материал
Тип урока: комбинированный урок
Методы урока: частично-поисковый, объяснительно-иллюстративный, наглядно-визуальный
ХОД УРОКА
I. Организационный момент. Создание атмосферы комфортного общения
The rule of three “YES” (Правило “трёх “да”)
English teacher: Hello, boys and girls. Glad to see you . Take your seats. Is everything OK?
Students: Yes
English teacher: Are you ready to start our lesson?
Students: Yes
English teacher: Do you think you will learn something new today?
Учитель физики: Думаете ли вы, что сегодня вы узнаете что - то новое?
Students: Yes, of course! Да, уверены, что это будет что-то интересное! I suppose we are going to learn something interesting and useful today. Yes, of course, it may be curious.
English teacher: Now we want you to watch some video material, attention please!
(Просмотр видеосюжета “A history of 19 th century Inventions”) – 2 min
T.: What’s the video about?
St: It’s the chronology of the most famous inventions and discoveries of the world . I noticed that most of them were made in the 19 th century.
English teacher: As you see we are going to speak about inventions and inventors, about great scientific discoveries of the 19 century. As our lesson is connected with physics, we’ll come across some scientific terms and special words which enlarge your vocabulary and improve your knowledge of English and Physics as well.
Учитель физики: Сегодня мы не только поговорим о величайших открытиях XIX века, но и узнаем о великом Майкле Фарадее, чье открытие перевернуло научный мир, открыло новую эру электричества, рассмотрим, в чем заключается явление электромагнитной индукции. (A Poem about famous inventions)
II. Warm up activities: Matching activities
English teacher: And don’t you know the names of the famous discoverers and inventors?
1) The first task is matching the names with the inventions and discoveries.
Inventor Invention
Alexander Bell a) Microsoft operating system
Alexander Popov b) The table of the chemical elements
Dmitry Mendeleev c) The theory of relativity
Albert Einstein d) The first cinema
Thomas Elva Edison e) penicillin
William Henry Gates f) The radio
The Lumiere Brothers g) The first light bulb (lamp)
Alexander Fleming h) the theory of  HYPERLINK "http://en.academic.ru/dic.nsf/enwiki/5362" evolution 
Charles Darwin j) The telephone
John Logie Baird k) The first TV set (television)
(одновременно проводится индивидуальная работа со слабоуспевающими учащимися «Solving the puzzles» Task: Find the right card.)
2) Making up sentences connecting the parts using Active or Passive voice.
Do you remember the schemes of the Past Simple Active and the Past Simple Passive ?
1 Dmitry Mendeleev created the table of the chemical elements.
2. In 1876 Alexander Graham Bell, an American engineer, invented telephone.
3. Radio was invented by Alexander Popov.
4. The theory of relativity was created by Albert Einstein.
5. An American inventor Thomas Alva Edison invented the first lamp bulb.
6. In 1945 the Nobel Prize was given to Alexander Fleming for his discovery of penicillin.
7. In 1981 Bill Gates from the USA created Microsoft Operating System.
8. The Lumiere brothers opened the world’s first cinema in Paris.
9. A great naturalist Charles Darwin proposed the evidence for the Origin of Species in his
Theory of Evolution.
10. The first working television system was invented by the British engineer John Logie Baird.
3) English teacher: Let’s have quizzing “Who invented it?” in order to check up your knowledge and broaden your outlook.
(The Famous Inventors Quiz “Who Invented It” (students’ answers) - 3.26 min
Teacher: Thank you. You should remember some names and some facts that changed our life.
And now answer the question, please: In what way did these inventions or discoveries change people’s life?
Students: Most of them have really brought us comfort and convenience. We cannot imagine our life without electric lamps, cars or telephones, television or computers, mobile phones. People can’t live without it.
III. Checking up of the hometask: Students speaking about different inventions and discoveries of the mankind
English teacher: Let’s check up your hometask. It was connected with the most important and the least important inventions of the mankind. You should find some information and give your reasons for or against it .
Student 1. I think that the world today is convenient and fun because of this certain invention. It made its own mark in history. The name of the inventor as if rings a bell. Alexander Graham Bell thought of how to communicate on distance by converting the human voice into electric signals. He was the proponent of long-distance communication .So it’s a telephone.It’s the best invention of all the times.

Student 2. Who invented the thermometer? The first recorded thermometer was produced by the Italian, Santorio Santorio who was one of a group of Venetian scientists working at the end of the Sixteenth Century. Santorio's temperature measuring device was an air thermometer and though the accuracy of that instrument was poor it had been useful for a period of time.
Student 3. To my mind the wheel has been the most important invention in the history of mankind. All the machines, communication modes have been possible only because of the wheel. For example, even the parts parts of the computer are moving by a machine. The machine has wheels without which it would not work at all. Unfortunately the name of the person who invented the first wheel is lost in history.
Student 4. I think that one of the most important inventions is penicillin. In 1928, the Scottish scientist Alexander Fleming noticed a bacteria-filled dish in his laboratory . A scientist was doing research at Hospital in London and he was looking for something to fight bacterial infections. The world now has a valuable treatment that will save the lives of millions. Penicillin today is a very important prescription drug. It is very effective against different deseases and bacterial infections . It's one of the most famous discovery stories in history.
Student 5. I’m sure we can do without the light bulb. Light bulbs changed the world by giving us to be active at night. According to historians, two dozen people were instrumental in inventing lamps throughout the centures; but Thomas Alva Edison was credited as the primary inventor because he created a completely functional lighting system, including a generator and wiring bulb in 1879.
Student 6:  As far as I know this invention really needs no introduction: The global system of interconnected computer networks known as the Internet is used by billions of people worldwide. Thousands of people helped develop it, but the main person is the American computer scientist Lawrence Roberts. In the 1960s, a team of computer scientists working for the U.S.A. Research Agency built a communications network to connect the computers of the agents. This method of transmission is called "packet switching” .It was the father of the Internet. People can’t live without it now.
Teacher: Some of the inventions are very strange and less important. For example, this mask is invented by the Chinese inventor Chan Chio . What for? Do you think it’s a good invention? Give your variants.
Student 1. I think the mask is preventing falling hairs into the food while eating. To my mind it’s a fool invention.
Teacher: These tights for girls were invented in 1997 by the American inventor. They are designed not for the persons with 4 legs. And what for? Give your ideas.
Student 2.. May be when one part tears, you can put it into the pocket and wear another one?
Teacher: Yes, you are right. How do you find this invention?
Student 2. I think it’s disgusting.
Teacher: You are surely right. Unfortunately it is difficult to imagine them as inventions. And what according to your opinion is the most useful invention nowadays?
Student: There are a lot of modern inventions nowadays: mobile phone, the TV, radio, motor car, computer, photography and others. People use them every day and they couldn’t live without all these things. And what is the best invention for you?
Student: In my opinion all of these objects are very important, but computer is the most important invention for me. Computer is modern and useful technical object. It makes our life easy and develops us. We use computer every day: we listen to the music, download and watch a lot of films, videos and games. Using computer we can communicate with friends, relatives and others. Sometimes, we sit before the screen very long time and find a lot of information which we need.
Teacher: Thank you for presenting your hometask. And now we’ll go on speaking about Michael Faraday’s discovery
IV. Presentation of the new lesson’s material: (Revision: Speaking about Michael Faraday’s biography and discovery.
A cat in the bag! (a hidden magnet )
Учитель физики:
«Превратить магнетизм в электричество». Речь пойдет именно об этом явлении электромагнитной индукции, которое открыл английский физик Майкл Фарадей 29 августа 1831 года. Редкий случай, когда дата нового замечательного открытия известна так точно! ». Ученый шел к своей цели почти десять лет. Справился с задачей блестяще. Как напоминание о том, над чем ему всё время следует думать, он носил в кармане магнит. Этим уроком мы отдадим дань уважения великому учёному. «Величие человека состоит из его способности к действию и из правильного приложения сил к тому, что надлежит сделать». (Фредерик Дуглас) Давайте вспомним некоторые факты жизни и деятельности этого ученого.
Ученик  1:  Юные годы Майкла ФарадеяДетство и юность изобретателя. Майкл Фарадей родился в 1791 г в семье кузнеца в Лондоне. Отец и мать Майкла, Джемс и Маргарита, происходили из крестьян. Мать Фарадея, трудолюбивая, мудрая, хотя и необразованная женщина, дожила до времени, когда ее сын добился успехов и признания, и по праву гордилась им. Скромные доходы семьи не позволили Майклу окончить даже среднюю школу. Двенадцати лет его отдали в ученики к владельцу книжной лавки и переплетной мастерской. Здесь Фарадей вначале занимался разноской книг и газет, а в дальнейшем овладел в совершенстве переплетным мастерством. Эту свою профессию Фарадей никогда не забывал. Работая в мастерской переплетчика, Фарадей много и жадно читал, стремясь восполнить пробелы своего недостаточного образования.
Ученик 2. Королевский институт. Г.ДэвиОднажды мистер Дэне, член Лондонского Королевского общества, с удивлением узнав, что Майкл заканчивает изучение последнего номера серьезного научного журнала "Химическое обозрение", предложил ему послушать цикл лекций своего друга, сэра Гэмфри Дэви. Это решило судьбу Фарадея. Фарадей тщательно записал и переплел четыре лекции и вместе с письмом послал их лектору. Этот «смелый и наивный шаг», по словам самого Фарадея, оказал на его судьбу решающее влияние. Профессор был удивлён обширными знаниями юноши, но в тот момент в институте не было вакантных мест, и просьба Майкла была удовлетворена лишь через несколько месяцев. 
Ученик  3. Путешествие по Европе.
В 1813 г. он в качестве лаборанта, помощника и слуги едет с Дэви в большое путешествие по Европе. "Это утро – начало новой эпохи в моей жизни. До сих пор, насколько мне помнится, я не отъезжал от Лондона на расстояние больше двадцати миль", – писал Фарадей. В 1824 Майкл Фарадей был избран членом Королевского общества, несмотря на активное противодействие Дэви, отношения с которым стали у Фарадея к тому времени довольно сложными. Дэви любил повторять, что из всех его открытий самым значительным было «открытие самого Фарадея». Последний также воздавал должное Дэви, называя его «великим человеком».  Спустя год Майкла Фарадея назначают директором лаборатории Королевского института, а в 1827 он получает в этом институте профессорскую кафедру.
Ученик  4  Достижения в области физики.
1) Закон электромагнитной индукции.  29 августа 1831 открывает явление электромагнитной индукции — явление порождения электрического поля переменным магнитным полем. Был найден новый источник электрической энергии, помимо ранее известных (трения и химических процессов), — индукция, и новый вид этой энергии — индукционное электричество. Эти вторичные мгновенные токи, вызываемые влиянием первичных индукцией, названы были Фарадеем индуктивными. 2) Открытие магнитного поля. Он проводит опыт такого рода: вокруг железного кольца были обмотаны две изолированные проволоки; причем одна проволока была обмотана вокруг одной половины кольца, а другая — вокруг другой. Через одну проволоку пропускался ток от гальванической батареи, а концы другой были соединены с гальванометром. И вот, когда ток замыкался или прекращался и когда, следовательно, железное кольцо намагничивалось или размагничивалось, стрелка гальванометра быстро колебалась и затем быстро останавливалась, то есть в нейтральной проволоке возбуждались все те же мгновенные индуктивные токи — на этот раз уже под влиянием магнетизма. Таким образом, здесь впервые магнетизм был превращен в электричество. Фарадей также заметил, что действие магнита проявляется и на некотором расстоянии от него. Это явление он назвал магнитным полем.
Ученик  5  Достижения Фарадея в области химии. 1) Открытие нержавеющей стали. В 1820 Фарадей провёл несколько опытов по выплавке сталей, содержащих никель. Эта работа считается открытием нержавеющей стали, которое не заинтересовало в то время металлургов. 2) Получение бензола и гексахлорана . Самой важной работой Фарадея, в первой серии исследований, относящихся к области химии, было получение бензола. Вначале девятнадцатого века в Лондоне из для уличного освещения стали использовать так называемый "светильный газ, который ,однако , имел существенный недостаток: со временем он утрачивал свою горючесть, а на дне баллонов оседала неизвестная маслянистая жидкость. Особенно обильным было её выделение в холодную погоду. Этой проблемой, чисто из практических соображений и решил заняться Майкл Фарадей в мае 1825 года. С присущей ему аккуратностью он подверг неизвестную жидкость самым разнообразным испытаниям, предварительно очистив её вымораживанием. В июне Фарадей уже получил новое вещество , содержащее только два элемента – углерод и водород. В 1825 г. он впервые синтезирует гексахлоран — вещество, на основе которого в XX веке изготовлялись различные инсектициды.
В 1823г. Фарадей получает жидкий хлор, а затем обращает в жидкость аммиак, закись азота, углекислый газ, двуокись серы, сероводород, и хлористый водород. В 1832 г. Фарадей открывает электрохимические законы, которые ложатся в основу нового раздела науки — электрохимии, имеющего сегодня огромное количество технологических приложений. 
Ученик 6. Последние экспериментальные работы. В 1855 болезнь заставила Фарадея прервать работу. Он значительно ослабел, стал катастрофически терять память. Ему приходилось записывать в лабораторный журнал все, вплоть до того, куда и что он положил перед уходом из лаборатории, что он уже сделал и что собирался делать далее. Чтобы продолжать работать, он должен был отказаться от многого, в том числе и от посещения друзей.  Вообще Фарадей никогда не щадил себя, занимаясь наукой. Укоротили его жизнь химические опыты, где широко применялась ртуть. Оборудование лаборатории было негодным с точки зрения безопасности. Часто случались взрывы, и осколки стекла попадали в глаза ученого. В. 1857 г. кандидатура Фарадея была выдвинута на пост президента Королевского общества. Фарадей отказался. В 1867 г. Фарадей ушел из жизни, сидя за письменным столом. Он дал свое имя «фараду», для обозначения единицы электрической емкости.
English teacher: Answer some questions: What was M. Faraday? What was the greatest discovery of Faraday? . How many experiments did Faraday make during all his life?
Ученик :
Michael Faraday was one of the great scientists in the history. His greatest discovery is turning magnetism into the electricity. He made more than 16 000 experiments not only on physics but on chemistry as well. In 1831 Faraday discovered electromagnetic induction. The discovery allowed to transform electricity into a powerful new technology. During the remainder of the decade he worked on developing his ideas about electricity.Michael Faraday changed the course of civilization when he built the first electric generator. Almost every day a new technique or product appears in the world. But we always need something more useful, more effective and more comfortable. People have been inventing a lot of useful things to make the life more comfortable.
Учитель физики: А знаете ли вы, ребята, сколько опытов провел Майкл Фарадей? – Их было 16 041 ! Именно эту цифру он обвел в кружок перед своим уходом. Энгельс оценивал Фарадея как величайшего исследователя в области электричества. "Никогда со времен Галилея свет не видал стольких поразительных и разнообразных открытий, вышедших из одной головы"
Давайте просмотрим видеосюжет. Прокомментирует опыт ученик …..
(Просмотр опыта в видеосюжете “The world’s simple generator” by Faraday)
English teacher: You have seen the video with Faraday’s experiment and before you comment it let’s revise some physical terms. Give English equivalents for :strength of current - сила тока
area - площадь
magnetic induction - магнитная индукция
magnetic current - магнитный поток
electromotive force of induction - (ЭДС) электродвижущая сила индукций
inductance - индуктивность
inductive - индукционный
electric generator - электрический генератор
time - время
spool with a wire - катушка с проволокой
source of current - источник тока
magnet - магнит
galvanometer - гальванометр
amperemeter - амперметр
carry out a test/experiment - проводить опыт
scientist - ученый
magnetic-field - магнитное поле
laboratoryУченик 1. (описывает опыт Фарадея.)
Michael’s experiment of electromagnetic induction
We take a magnet and a spool of magnet wire with two free ends.
The ends of the coppe r wire we join to the lamp or the net of lamps.
Then we put a magnet into the spool and make it move here and there.
The lamps will light until the magnet is moving.
All the electric power is producted according this principal.
Ученик 2. Michael’s experiment of electromagnetic induction
You should take a piece of magnet and a spool of copper wire .
Then put a magnet inside the spool wire with free ends.
After that connect the wire with the lamp.
You should shake the spool, the magnet will move and make a magnetic field .
Electricity appears and the lamp will surely light .
Учитель физики: Благодаря этому эксперименту Фарадей обосновал это явление электромагнитной индукции.
Ученик: Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока в замкнутом проводнике (катушке) при изменении внешнего магнитного поля внутри катушки. Этот ток называется индукционным. Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока в замкнутом проводнике (катушке) при изменении внешнего магнитного поля внутри катушки. Этот ток называется индукционным.
English teacher: And now try to give a definition of the phenomenon of the electromagnetic induction.
Ученик :Electromagnetic induction is the phenomenon of electric current in the reserved explorer ( spool) at the change of external magnetic-field inside a spool. This current is called “inductive”.
Учитель физики:
А теперь давайте вспомним буквенные обозначения и формулы электромагнитной индукции.(ответы учащиеся )
E c strength of current
Ф А area
t B magnetic induction
L Tл magnetic current
I Гн electromotive force of induction
B м2 Inductance
S Bб time
Учитель физики: Таким образом, открытие явления электромагнитной индукции имело огромное значение для развития техники, для создания генераторов, с помощью которых вырабатывается электрическая энергия, и которые стоят на электростанциях. . Здесь хочется вспомнить слова Гельмгольца: «Пока люди будут пользоваться благами электричества, они будут помнить имя Фарадея».

V. Заключительный этап урока: :
1) Evaluation and homework:
+
Your task is to answer the question: If you could invent anything you like, what would it be? . You want to invent something useful and special. If we absolutely need to do something that has never been done, we will find a way to do it. Necessity forces people to invent things.
You must see this basket full of apples. In what way are they connected with our lesson?
Ученик: I know the answer. It is connected with the lesson by legend about Isaac Newton.
English teacher: Can you explain?
Ученик: One day Isaak Newton was sitting under the tree thinking about gravitation. Suddenly one big apple fell down on the Newton’s head. In such a way an idea came to him. So the law of
planet’s gravitation appeared in physics.
English teacher: You are right. And I hope these magic apples will help you. I wish you good luck.
And the end of the lesson I want you to make some reflective ideas:
2) ReflexionСегодня на уроке
Было интересно узнать , что …
Я понял, что …
Теперь я знаю, что …
Мне было трудно …
Меня удивило …
Мне захотелось..(Получать индукц. ток с помощью изменяющегося магнитного поля)
Today at the lesson
I have known about …
I can speak about …
I have found out …
I know how to …
I have learnt some facts about …
It was difficult to …
Leaving the class you are to put this medal in such a way:
№1– if you liked the lesson,
№2 - if you have no clear position on the subject
№3 – if the lesson was boring
Учитель английского языка: You’ve learned many interesting facts about scientist-M.Faraday. You’ve also learned a lot of special words. Now you know what the electromagnetic induction is and can describe Faraday’s experience.
Учитель физики: вы расширили свой научно-технический кругозор, изучили явление электромагнитной индукции, открытого М.Фарадеем и его практическое применение; увидели возможности расширения физических знаний, применяя знания английского языка.