Жизнь. Смерть. Бессмертие

Жизнь, Смерть, Бессмертие


Цель урока: обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Тепловые явления. Тепловые двигатели»; рассмотреть основные философские категории и законы.
План урока : 1-й час – обобщение, систематизация и углубление знаний учащихся по теме «Тепловые явления», «Тепловые двигатели»; 2-й час – обсуждение проблем жизни, смерти, бессмертия.


1-й час

Свет выключен, звучат «Лебедь» Сен-Санса, стихи М.Волошина
Созвездьями мерцавшее чело,
Над Хаосом поднявшись, отразилось
Обратной тенью в безднах нижних вод.
Отверзлись два смеженных ночью глаза,
И брызнул свет*,
Два огненных луча, скрестясь в воде,
Сложились в гексаграмму.
Немотные раздвинулись уста,
И поднялось из недр молчанья Слова.
И сонмы духов вспыхнули окрест
От первого вселенского дыханья.
Десница подняла материи,
А левая распределила воды,
От чресл размножилась живая тварь,
От жил – растения, от кости – камень,
И двойники – небесный и земной –
Соприкоснулись влажными ступнями.
И нижний оборотень стал Адамом.
Адам был миром. Мир же был Адамом.
Он мыслил небом, думал облаками,
Он глиной плотствовал, растеньем рос,
Камнями костенел, зверел страстями.
Он видел Солнцем, грезил сны Луной,
Гудел планетами, дышал ветрами,
И было все – вверху, как и внизу, -
Исполнено высоких соответствий.



Преподаватель. Мы живем в сложном мире, где все взаимосвязано, в мире неустойчивости и необратимости, эволюции и катастроф, хаоса и сложнейших структур, диссипации и самоорганизации. Короче говоря, нас окружает мир, далекий от равновесия.
И в этой вечной смене явлений окружающего мира ум человеческий стремится найти нечто постоянное, незыблемое, на что он мог опереться, чтобы разобраться в хаосе набегающих на него разнородных впечатлений.
В поисках простых представлений ученые выявили несколько фундаментальных законов, известных теперь под названием законов сохранения.
Мир для человека существует в качественной и количественной определенности, для явлений и процессов в нем характерны регулярность и повторяемость. Понимание мира достигается благодаря открытию единых устойчивых структур, которые лежат в основе многообразия изменяющихся явлений. Открыть эти структуры помогают законы сохранения. Давайте перечислим эти законы.
Учащиеся
1. Закон сохранения энергии.
2. Закон сохранения импульса.
3. Закон сохранения момента импульса.
4. Закон сохранения электрического заряда.

Преподаватель. Существует еще несколько законов сохранения, с которым мы познакомимся позднее, касающиеся элементарных частиц.
В природе возможны только такие процессы, которые не нарушают законов сохранения. Но нельзя ли свести законы сохранения к чему-то еще более фундаментальному, не являются ли эти законы отражением каких-нибудь основных свойств материи и движения?
Учащиеся. Да, в них отражаются законы симметрии пространства и времени как основных форм существования материи.
Преподаватель. Что же мы понимаем под симметрией пространства и времени?
Учащиеся. Пространство и время обладают однородностью, т.е. ни отдельные точки пространства, ни моменты времени ничем не отличаются друг от друга. Это и есть в самом широком смысле симметрия материи.
Законы физики одинаковы для любой точки пространства и для любого момента времени. Никакая наука не была бы возможна, если бы законы, например, механики были в одном месте одни, а в другом – другие, сегодня вечером они отличались бы от тех, какие были утром или какими станут завтра.
Преподаватель. Следует заметить, что речь, конечно, идет не о формулировке закона и не о смысле, вкладываемом на данном этапе развития науки в содержание понятия, а о самих явления.
С какими же свойствами пространства и времени связаны первые три из названных вами законов сохранения?
Учащиеся. Закон сохранения энергии является следствием однородности времени.
Закон сохранения импульса – следствием однородности пространства.
Закон сохранения момента импульса связан с изотропностью пространства.
Преподаватель. Вы упомянули еще одно свойство – изотропность. Что следует под этим понимать?
Учащиеся. Пространства изотропно – это значит, что происходящие в нем процессы не зависят от направления.
Преподаватель. Итак, все три фундаментальных законы сохранения связаны с симметрией свойств материи. Отсюда их всеобщность. Сформулируем закон сохранения энергии.
Учащиеся. Энергия не возникает из нечего и не исчезает бесследно, она только переходит из одной формы в другую.
Преподаватель. В процессе изучения различных физических явлений мы знакомились с самыми различными формами (видами) энергии. Поскольку сейчас мы закончили изучение темы «Тепловые явления», нас прежде всего интересует внутренняя энергия и способы ее изменения. Прошу ответить на вопрос: что называется внутренней энергией?
Учащиеся. Внутренняя энергия – это энергия движения и взаимодействия молекул, из которых состоит тело.
Преподаватель. Хорошо. Однако попробуем дать еще одно определение внутренней энергии. Энергия движения Как мы называем такую энергию?
Учащиеся. Энергию движения мы обычно называем кинетической. А энергию взаимодействия и энергию, связанную со взаимным расположением тел – потенциальной.
Преподаватель. Следовательно, как в свете этих представлений можно дать определение внутренней энергии?
Учащиеся. Внутренняя энергия представляет собой сумму кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.
Преподаватель. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?
Учащиеся. Внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: совершением над телом механической работы или теплопередачей.
Преподаватель. С теплопередачей (теплообменом) непосредственно связано такое понятие, как количество теплоты. Что же такое количество теплоты?
Учащиеся. Количество теплоты – это та энергия, которую тело получает либо теряет при теплопередаче.
Преподаватель. Качество того или иного объекта есть то, что связано с определенностью объекта, то, что отличает объект от других, делает его те, что он есть. Качественная определенность предметов делает их устойчивыми, разграничивает объекты и явления, отражает многообразие мира. Качество характеризует целостность объекта.
Количество определяет сходные объекты и их различие. Качественная определенность тесно связано с возможностью измерения, поскольку измерение позволяет дать количественное описание объектов и явлений. Количество «приближает» нас к качеству. Помните, у Волошина:
Я – дух механики.
Я вещества во тьме блюду слепые равновесья,
Я полюс сфер – небес и поднебесья,
Я гений чисел, я счетчик, я глава.
Мне важны формулы, а не слова.

Давайте охарактеризуем изученные нами тепловые процессы именно формулами. Сейчас вам будут розданы листы с заданиями в виде таблиц*, которые вы должны заполнить. Время работы – 3 минуты. После этого вы сделаете взаимопроверку и каждый оценит работу своего товарища.





























(Звучит постепенно стихающая музыка. Окончание музыки означает окончание работы. Учащиеся обмениваются своими листами* и по кодограмме, которая высвечивается на экране, производят взаимопроверку – проставляют около каждого задания в таблице количество правильно выполненных операций. Впоследствии учитель обработает данные и построит график усвоения учебного материала: материал считается усвоенным, если коэффициент усвоения К = a/p
· 0,7. Индекс означает уровень усвоения, в данном случае 1-й, т.е. ученический, а – число правильно выполненных операций, р = 20 = число эталонных операций.)
Теперь обобщим основные понятия, с которыми мы познакомились в процессе изучения темы. Не забудем вспомнить и основные философские категории. (на экран с кодоскопа проецируется ряд вопросов, оформленных в виде кроссворда с ключевым словом ТЕРМОДИНАМИКА.)
1. То, что существует объективно, независимо от нашего сознания (материя).
2. Физическая величина, определяющая способность тела совершать работу (энергия).
3. Форма существования материи (пространство).
4. Мера средней кинетической энергии молекул (температура).
5. Один из способов изменения внутренней энергии (теплопередача).
6. Способ существования материи (движение).
7. Вид теплопередачи (излучение)
8. Вид теплопередачи (теплопроводность)
9. Переход вещества из твердого состояния в жидкое (плавление)
10. Форма существования материи (время)
11. Переход вещества из жидкого состояния в газообразное (испарение).
12. Вид теплопередачи (конвекция).
13. тепловой процесс, сопровождающийся повышением температуры (нагревание)
















Преподаватель. Что такое термодинамика?
Учащиеся. Термодинамика – раздел физики, изучающий законы теплового равновесия и превращения теплоты в другие виды энергии.
Преподаватель. На чем строится термодинамика?
Учащиеся. Термодинамика строится на фундаментальных принципах, которые являются результатом обобщения опытных данных.
(При решении кроссворда учащиеся закрепляют основные понятия темы «Тепловые явления», а также получают начальные сведения об основных философских категориях.)
Преподаватель. Итак, сформулируем принципы, которые носят название законов (начал) термодинамики. Как читается первый закон (первое начало) термодинамики?
Учащиеся. Изменение внутренней энергии термодинамической системы при переходе из состояния 1 в состояние 2 равно сумме работы, совершенной над системой внешними силами, и количества теплоты, сообщенного системе, т.е. первый закон термодинамики является не чем иным, как законом сохранения энергии в тепловых про
·цессах.
Преподаватель. Что же утверждает первое начало термодинамики?
Учащиеся. Теплота является количеством передаваемой энергии, она должна учитываться как таковая в законе сохранения энергии.
Энергия ни при каких обстоятельствах не исчезает, она просто превращается в теплоту, чтобы затем рассеяться, диссипироваться в окружающей среде.
Энергия, согласно закону сохранения, не возникает из ничего, поэтому нельзя построить двигатель, который совершал бы работу большую, чем та энергия, которая подводится к двигателю извне.
Преподаватель. Как называется такой вечный двигатель?
Учащиеся. Вечным двигателем 1-го рода.
Преподаватель. Отсюда вытекает еще одна формулировка первого закона термодинамики
Учащиеся. ... Невозможно создать вечный двигатель 1-го рода.
Преподаватель. Ну коль создать вечный двигатель невозможно, разберем реально существующие тепловые двигатели. Давайте дадим определение тепловому двигателю.
Учащиеся. Машины, преобразующие внутреннюю энергию в механическую, называются тепловыми двигателями.
Преподаватель. Из каких основных частей состоит любой тепловой двигатель?
(Пустой, без надписей и кодослайд проецируется на экран. Учащиеся, отвечая на вопросы учителя, называют основные части теплового двигателя, а учитель для экономии времени сам заносит их ответы на кодослайд. В итоге получается заполненная схема (модель) теплового двигателя.)



Преподаватель. назовите основные виды тепловых двигателей?
Учащиеся. Паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая турбина, реактивный двигатель.
Преподаватель. Каков кпд тепловых двигателей?
Учащиеся. Обычно 30-40%.
Преподаватель. В чем же причина столь низкого кпд?
(один из учащихся (по желанию) рассматривает эту проблему на примере тепловой машины. При этом на кодограмме дается только схема без каких-либо надписей. Все комментарии учащийся дает самостоятельно.)
Как можно заметить, человек очень расточительно использует энергию топлива, которое дарит нам природа. Мы, как неблагодарные дети, проматываем наследство, накапливавшееся по крохам в течение миллионов лет. Природа поступает более мудро. Как же она решает энергетическую проблему, в частности живых организмов? Поговорим о сходстве человеческого организма с водородно-кислородным топливным элементом.
(Заметим, что на предыдущих уроках были подробно разобраны состав и работа водородно-кислородного элемента, его некоторое энергетическое сходство с человеческим организмом. Тем самым, кроме расширения и углубления знаний учащихся по тепловым двигателям, продемонстрирована связь физики с химией и биологией, т.е еще раз подчеркнута универсальность законов природы.)
























(на данном уроке учащимся предлагается изложить полученные знания по памяти. На экран проецируется кодослайд с минимальными поясняющими надписями. К доске выходит желающий (без специальной подготовки). остальные могут дополнять рассказ товарища.)
















Преподаватель. Как мы убедились, энергетическую проблему природа решает очень мудро. А человек? Так ли бережно, как должно, относимся мы к природе, неотъемлемой частью которой являемся?

2-й час.

Учащиеся. (читает стихотворение. Н.Заболицкого):
Когда огромный мир противоречий
Насытится бесплатною игрой, -
Как бы прообраз боли человечьей
Из бездны вод встает передо мной.
И в этот час печальная природа
Лежит вокруг, вздыхая тяжело,
И не мила ей дикая свобода,
Где от добра неотделимо зло.
Преподаватель. Здесь мы сталкиваемся с так называемыми полярными категориями добра и зла. Так что же принесли в мир создатели тепловых машин – добро или зло?






Идет дискуссия, высказываются самые различные точки зрения. В итоге приходим к выводу, что зло и добро составляют диалектическое единство. Противоречия, противоположности неотделимы друг от друга, их борьба является движущей силой развития природы и общества. Противоречия создают конфликт, причину. Происходит постепенное качественное накопление противоречия, создается узел диалектического отрицания, и следует качественный скачок, приводящий к возникновению качественно новых предметов и явлений и отрицанию старых, отживших.
(Учащиеся перечисляют основные законы диалектики.)
Как известно, философские категории и законы изучаются в школе, как правило, весьма поверхностно, да и только в старших классах. Иногда говорят, что философия – не школьная наука. Но, может быть, именно детство и юность – лучшее время для начала, ведь философия любит спрашивать. Вопросы в детстве и юности задаются чаще и бывают острее. Подросток еще не включился в «систему», он зачастую критически относится к миру взрослых, хочет его понять и оценить. Философия – его союзник. Он наивен, он непрактичен, но и философия отвлечена от непосредственной пользы. Он идеалистичен, и философия тоже ищет идеалы. Часто говорят, что философию лучше отложить «на потом». Сначала – положительные, бесспорные науки. Но если предлагать вопросы с готовыми решениями, то недолго и отучить от азарта поиска. Философия – это не чувство, не представление, не воображение, но мышление. Однако нельзя заранее предписать, о чем и как надо мыслить. Особенности философии следует искать в тех задачах, которые она ставит перед мышлением.

«Человек -всего лишь тростник, слабейшее из творений природы, но он –тростник мыслящий. Все наше достоинство – в способности мыслить. Только мысль возносит нас. Постараемся же мыслить достойно: в этом основа нравственности».
Б.Паскаль

Изучая философию, учащиеся могут научиться видеть проблему там, где ее не замечают другие, и в то же время не делать трагедии из факта одновременного существования несовместимых способов объяснений действительности (без чего нет современной науки). Они почувствуют отличие гипотезы от теории, метафоры от понятия, логического вывода от утверждения аксиом; поймут, как важно слушать собеседников, терпимо относиться к инакомыслию, формулировать, выражать и аргументировать свои идеи, стремясь не столько к самовыражению, сколько к пониманию. Что же может философия?
Может требовать и достигать ясности, самосознания, умения ставить вопросы, выявлять скрытые взгляды, быть хранителем знаний, любить мудрость и искать безначальное Начало. Исходя из вышеуказанного, я уе с начала изложения курса физики старалась ознакомить учащихся с некоторыми философскими понятиями в доступной для них форме: с античной философией, некоторыми философскими категориями, высказываниями мудрецов и т.д. Одним словом, готовить почву для излучения основных понятий и законов. Так, к моменту проведения данного урока учащиеся были ознакомлены со следующими:

Основные философские понятия

Диалектика – учение о развитии всеобщей связи и взаимной обусловленности предметов и явлений.
Основные Законы Диалектики.
1 – Закон единства и борьбы противоположностей (создается конфликт, развитие, причина)
2 – Закон взаимопереходов количественных и качественных изменений (происходит количественное накопление противоречий, а затем качественный скачок).
3 – Закон отрицания отрицания (при приобретении нового качества старые отрицаются)

Философия – наука о наиболее общих законах развития природы и общества (от греч. – люблю, - мудрость).
Философские категории - наиболее общие понятия, отражающие всеобщие способы отношения человека к миру, существенные свойства, стороны, законы общества, природы, мышления.
Основные категории: материя, пространство, время, движение.
Полярные категории: конечное и бесконечное, качество и количество, прерывность и непрерывность (дискретность/континуальность), необходимость и случайность.
Полярные категории имеют подчиненное значение по отношению к основным, поскольку вне системы основных категорий они теряют смысл. Эти категории применимы лишь для описания материальных объектов и их движения во времени и пространстве. Система основных категорий нуждается в полярных для полного раскрытия своей сущности, так как полярность отражает противоречивость, диалектичность материального и духовного миров. Одна противоположность включает в себя другую и одновременно включается другой. Противоположности составляют диалектическое единство.
При подготовке к уроку учащимся было предложено ответить на следующие вопросы (кратко, но в письменной форме):
1. Дать определение понятию ЖИЗНЬ. Это случайность или необратимость?
2. В чем вы видите смысл жизни?
3. Что такое СМЕРТЬ? по-вашему?
4. Возможна ли смерть без жизни? Существуют ли эти понятия раздельно?
5. Возможно ли достигнуть БЕССМЕРТИЯ? В чем для вас заключается бессмертие?
6. Существует ли добро отдельно от зла? Что, по-вашему, есть добро? Зло?
7. В чем для вас заключается высшие человеческие ценности?
8. технический прогресс, по-вашему, благо или несчастье человечества? (на примере тепловых двигателей)
9. Гениальность, по-вашему, врожденный дар или приобретенное качество?
10. Человек, по-вашему, царь природы или ее неотъемлемая часть?
Обоснуйте свои ответы.

Анализируя ответы учащихся, отрадно было отметить их глубину, понимания диалектического единства противоположностей, места человека в природе и во Вселенной, его ответственности за свои поступки. Меня особенно порадовало то, что практически во всех ответах прослеживался примат духовных ценностей над материальными.