Интегрированный урок "Влажность воздуха"

Предмет – физика и литература. Особенности проведения урока – урок ведут два учителя (физик и словесник).

Данный урок был дан в ходе городского семинара «Гуманитарная составляющая лицейского образования».

 Цели и задачи урока:

- сформировать понятие о влажности воздуха;
- познакомить с методами измерения влажности;
- указать важность понятия влажности воздуха в  
жизнедеятельности человека;
- развивать умения видеть физические явления в
окружающем мире;
- развивать речевые способности учащихся;
- систематизировать знания учащихся по теории литературы;
- освоить вариант анализа лирического произведения.

Оборудование: стихотворение И.А.Бунина «Сумерки» для каждого учащегося;
фотографии с изображением тумана;
запись песни В.С. Высоцкого «Сколько чудес за туманами кроется»;
гигрометр психометрический на каждую парту;
мультимедиапроектор;
компьютер;
датчик влажности.

ХОД УРОКА.

1. Организационный момент (1 минута)

           Учитель обеспечивает психологический настрой учащихся.

1.  Подготовка к восприятию  нового учебного материала.(7 минут)

На доске записаны два эпиграфа.
1. В любой области человеческого знания заключается бездна поэзии.
                                                                                                    К. Паустовский
2. …поэзия в пустой войне с наукой;
по сути же у них - единый корень;
Познанье же, друзья, вмещает всё в себе:
Материю и дух - в единстве и борьбе.
                                                                 А. Л. Чижевский

Учитель физики. Сегодняшний урок не совсем обычный, его можно назвать “физико-поэтическим”  Эпиграфами к сегодняшнему уроку мы выбрали такие слова… (читает с   первый эпиграф). Эти строчки написаны писателем, произведения которого о родной природе наполнены поэтическими образами - человеком, казалось бы, далёким от науки - Константином Георгиевичем Паустовским.
Учитель литературы. (читает второй эпиграф). Автор этих строк - Александр Леонидович Чижевский - учёный, который открыл, пользуясь языком цифр и формул, взаимосвязи между активностью Солнца и жизнью на Земле, исследовавшим влияние положительных и отрицательных ионов атмосферы на человека. Сегодня мы попытаемся увидеть,  как трудно отделить порой друг от друга поэзию и науку! Часто для учёного математическая формула обладает не меньшей красотой, чем для поэта выразительное художественное описание раннего утра или бурь человеческих страстей.

1. Изучение нового материала. (30 минут)

Учитель литературы. Послушайте стихотворение И.Токмаковой, скажите, о каком явлении идёт речь

ТУМАН (название стихотворения не произносится)
Кто-то ночью утащил лес.
Был он вечером, а утром исчез!
Не осталось ни пенька, ни куста,
Только белая кругом пустота.
Где же прячутся птица и зверь?
И куда ж за грибами теперь?

Ответ учащихся. Речь идёт о тумане.
Учитель литературы. Действительно, речь идёт о тумане. Что такое туман?
Ответ учащихся.  Туман представляет собой скопления мелких капелек воды. Возникает   в непосредственной близости от поверхности земли или водной поверхности. Туман стелется над самой поверхностью земли или воды Он снижает  видимость.
Учитель физики. Действительно, туман часто образуется в низинах, оврагах, болотистых местах, где воздух достаточно влажный. Сегодня мы продолжаем говорить о влажности воздуха.
На доске и в тетрадях записывается тема урока.

Учитель литературы. Почему поэтов и писателей привлекает туман? Чем необычно для них   это явление. Обратимся к стихотворению Бунина. (Учитель выразительно читает стихотворение).

 Сумерки

 
Все - точно в полусне.
Над серою водой
Сползает с гор туман, холодный и густой,
Под ним гудит прибой,  зловеще разрастаясь,
А темных голых скал прибрежная стена,
В дымящийся туман погружена,
Лениво курится, во мгле небес теряясь.
Суров и дик ее могучий вид!
Под шум и гул морской, она в дыму стоит,
Как неугасший жертвенник титанов,
И Ночь, спускаясь с гор, вступает точно в храм,
Где мрачный хор поет в седых клубах туманов
Торжественный хорал невидимым богам.

Можно сделать сноски незнакомых учащимся слов.

Примерные вопросы к анализу стихотворения.

1. Что такое природа? Постарайтесь ответить на этот вопрос не с точки зрения биологов, а с точки зрения людей искусства.

Ответ учащихся. По мнению многих писателей, природа - это царство вечной жизни, вечного обновления.

1. Как связаны человек и природа в литературе?

Ответ учащихся. Пейзаж помогает передать состояние человека, а человек,  стремится к природе, он находит в ней умиротворение, гармонию. Это даёт новые силы, помогает внутреннему миру возродиться.
3. Лишь говоря с природой на её языке можно было  войти в её бесконечный,   прекрасный, таинственный мир   и  описать, передать его читателю. Какой видится природа в этом стихотворении? 
Ответ учащихся. Природа видится  безрадостной , какой-то бесцветной.
Обратите внимание на последние две строки. Природа не спит в тумане, а погружена в него, не исчезла в нём, а теряется во мгле.
4. Какова цветовая гамма стихотворения?
Ответ учащихся.  Поэт изображает природу в холодных серых тонах.
5.   Можно   назвать природу в данном стихотворении  унылой,  скучной?
Ответ учащихся. Нет,   читатель чувствует   совсем другое настроение.
6. Какое именно настроение чувствует читатель?
Ответ учащихся.  Веет каким-то спокойствием,  величием
7. Динамично или статично описание?
             Ответ учащихся. Статично
В этом ещё одна особенность данного стихотворения. Посмотрите, сколько в стихотворении глаголов и глагольных форм. ( Учащиеся называют глаголы и глагольные формы).
В этом стихотворении  много действий, но почему складывается впечатление, что всё происходит медленно, не спеша, почти надменно? ( Учащиеся обращают внимание на особенность лексического значения глаголов и глагольных форм: «сползает», «зловеще разрастаясь», «лениво курится»).
Итак,  что-то очень значимое, почти божественное совершается в эти сумерки, и такая загадочность  не то отпугивает, не то привлекает нас.  
8. Посмотрите, туман скрыл  чёткие контуры. Какая строка это подтверждает?
Ответ учащихся.   «всё – точно в полусне». 
9. Отметим ещё одну особенность стихотворения. Вы сказали, что основной цвет стихотворения – серый, а пред читательским взором возникает  насыщенная красками, образная картина. Какие эпитеты находит для обозначения тумана Бунин?
Ответ учащихся.  «Холодный и густой».
Бунин не зря даёт туману два определения – они дополняют друг друга, и не было бы такой полноты впечатления, если бы Бунин оставил только одно из них. Это особенность лирики И.А.Бунина. Нет у этого поэта ни одного предмета, к которому он не подобрал бы точного слова. Туман у него «дымящийся», а небо стало «мглой».  Да, мы представляем себе довольно мрачную картину, но она прекрасна и таинственна, во многом благодаря словам, несущим ассоциативную  цветовую нагрузку.
10. Охарактеризуйте лексику стихотворения с точки зрения употребления слов. Какова их функция?
Ответ учащихся.  В стихотворении встречаются слова высокого стиля, церковная лексика. Они добавляют ощущение таинства. Автор  сравнивает скалу с «неугасшим жертвенником титанов», а его «Ночь ... вступает ... в храм».
Итак, природу Бунин обожествляет – она гармонична  и  прекрасна, она создана богами для богов, и сознание этого  может придти  лишь   в   самые  таинственные часы.
Бунин придал серому цвету   некую надменность и гордость. Там, где раньше все видели лишь безликий цвет, характеризующий скуку и печаль, Бунин увидел величие.
Таков туман с точки зрения поэта. Посмотрим, как пытаются это величественное явление объяснить физики.
Учитель физики. Вы познакомились с природным явлением, связанным с влажностью воздуха: туман. В результате процесса парообразования в  воздухе всегда присутствует водяной пар. Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности рек, озёр, океанов, не  является насыщенным. Движение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах в данный момент испарение преобладает над конденсацией, а в других –наоборот.Почему происходит испарение? Какой пар называется насыщенным?

Ответ учащихся. Механизм испарения заключается в том, что молекулы в поверхностном слое воды обладают достаточно большой кинетической энергией, которой достаточно для преодоления притяжения .Пар ,находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью называется насыщенным.

Учитель физики: В процессе парообразования в воздухе всегда присутствует водяной пар. Содержание водяного пара в воздухе характеризует влажность. Она влияет на многие процессы, протекающие на Земле: на развитие флоры и фауны, на урожай в сельском хозяйстве, на продуктивность животноводства. Влажность имеет большое значение для здоровья человека, т.к. от  неё зависит теплообмен организма человека с окружающей средой. Как  количественно оценить влажность воздуха. Для её оценки используют понятия абсолютной  и относительной влажности. Рассмотрим эти понятия.
Абсолютная влажность, ρ(ро), показывает,  какая масса водяного пара содержится в единице объёма при данной температуре, т.е. плотность водяного пара при данной температуре.
m-масса, V-объём [ρ]=1кг/м³
Вопрос: Абсолютная влажность воздуха 8,3∙10⁻³ кг/м³. Что это означает?

Ответ учащихся. Это означает, что в 1 м  воздуха содержится водяной пар массой 8,3∙10⁻³кг

Учитель физики.Абсолютная влажность ничего не говорит о том,  какой воздух: сухой или влажный,  насколько водяной пар далёк от насыщения. Для оценки степени влажности вводят понятие относительной влажности.
Относительная влажность, φ (фи), показывает,  насколько пар далёк от насыщения. Она определяется по формуле: φ = (ρо/ ρ)∙100%, где   ρо- абсолютная влажность воздуха;
ρ-плотность насыщенного пара (определяется по таблице)
При охлаждении влажного воздуха при постоянном давлении его относительная влажность повышается, чем ниже температура, тем ближе пар к насыщению (тем ближе парциальное давление пар в воздухе к давлению насыщенного пара).
Вопрос: Что называют парциальным давлением?

Ответ учащихся. Давление , которое производил водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали.

Учитель физики. Температура , при которой водяной пар становиться насыщенным, называется точкой росы.
При охлаждении воздуха до точки росы начинается конденсация  паров: появляется туман, выпадает роса.
Для хорошего самочувствия человека относительная влажность воздуха должна быть 40-60%. Если влажность меньше, то воздух сухой. Как вы думаете, чем опасен для человека сухой воздух?
Ответ учащихся. При сухом воздухе процесс испарения идёт интенсивнее. Это приводит к обезвоживанию организма, высыхает слизистая оболочка носа, горла. Повышается вероятность простудных заболеваний.

Учитель физики. При низкой влажности  воздуха во внешней среде дольше сохраняются патогенные микроорганизмы, на поверхности скапливается больше статического электричества. Какие процессы происходят при высокой влажности?

Ответ учащихся. При высокой влажности замедляется процесс испарения влаги с кожи человека. Воздух становится удушливым. Человек чувствует себя некомфортно.

Учитель физики. Знаете ли вы, какие приборы помогают регулировать влажность?

Ответ учащихся. Кондиционеры. Могут регулировать влажность растения(но это не приборы)

Учитель физики. Влажность можно измерить. Для измерения влажности используют специальные приборы: гигрометр, волосяной гигрометр, психрометр. Гигрометром определяют точку росы; действие волосяного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса удлиняться при увеличении относительной влажности. Перед вами на партах психрометр. Измерим влажность с помощью этого прибора. Для этого определим показания сухого термометра, влажного, найдём разницу между показаниями и, пользуясь психрометрической таблицей, определим влажность.
Для определения влажности существуют специальные датчики. Работу такого датчика мы сейчас увидим. Учитель, если у него есть лаборатория   L- микро и датчики, показывает их работу.

4. Итоги урока.  (5 минут)

Учитель физики. Итак, вспомним, что называется абсолютной и относительной влажностью, что такое точка росы, когда выпадает туман? (Учащиеся дают ответы, используя записи в тетради, сделанные во время урока)
Учитель литературы. Хотелось бы закончить урок на лирической ноте. Послушайте пеню В.С.Высоцкого «Сколько чудес за туманами кроется…» (Если у учителя нет возможности предоставить запись песни, можно выразительно прочитать стихотворение)

 Сколько чудес за туманами кроется -
Ни подойти, ни увидеть, ни взять, -
Дважды пытались, но бог любит троицу -
Глупо опять поворачивать вспять.

         Выучи намертво, не забывай
И повторяй как заклинанье:
"Не потеряй веру в тумане,
Да и себя не потеряй!"

 Было когда-то - тревожили беды нас, -
Многих туман укрывал от врагов.
Нынче, туман, не нужна твоя преданность -
Хватит тайгу запирать на засов!

         Выучи намертво, не забывай
И повторяй как заклинанье:
"Не потеряй веру в тумане,
Да и себя не потеряй!"

 Тайной покрыто, молчанием сколото -
Заколдовала природа-шаман.
Черное золото, белое золото
Сторож седой охраняет - туман.

         Только ты выучи, не забывай
И повторяй как заклинанье:
"Не потеряй веру в тумане,
Да и себя не потеряй!"

 Что же выходит - и пробовать нечего,
Перед туманом ничто человек?
Но от тепла, от тепла человечьего
Даже туман поднимается вверх!

         Выучи, вызубри, не забывай
И повторяй как заклинанье:
"Не потеряй веру в тумане,
Да и себя не потеряй!"

Домашнее задание. 1.Написать эссе «Туман и вдохновение».
2.Учебник Н.С.Пурышевой, Н.Е.Важеевской «Физика. 8 класс» §35,
задание 34(1-2)