Интеллектуальная игра по физике ко Дню Победы для школьников старших классов. Сценарий

Интеллектуально-познавательная игра для учащихся 10-11 классов «Анатомия атома»

Склонность к игре - удел не только детства или ранней юности... Разве нельзя думать, что склонность к игре, которая является, как и любопытство, естественной склонностью ребенка... также способствует развитию науки? На этот последний вопрос следует дать положительный ответ.

Луи де Бройль

Цели:

образовательная: познакомить с редко упоминаемыми фактами «борьбы умов» за создание атомного оружия;

развивающая: формировать умения анализировать, логически мыслить и находить правильный ответ в условиях лимита времени; развивать навыки поиска, обработки, систематизации и передачи информации;

воспитательная: воспитывать патриотические чувства: гордость и сопричастность к истории страны, к ратным подвигам защитников Отечества, отношение к Дню Победы как к особому, значимому, празднику.

Участники: учащиеся 11 классов как организаторы и ведущие игры; учащиеся 10 классов как игроки и зрители.

Количество участников: две команды по восемь человек.

Место проведения: зал школы.

Оборудование: записи музыкальных произведений; два микрокалькулятора; портреты ученых (см. Приложение к конкурсу 1) на малых стендах - 2 шт.; карточки- задания; демонстрационная таблица Менделеева; листы (АЗ) для ответов команд с подставками-держателями; фломастеры; набор разноцветных пластилиновых шариков - «атомов»; по 1 столу и 8 стульев на сцене для каждой команды; место работы жюри.

План подготовки

1. Инициативная группа из числа одиннадцатиклассников совместно с учителем физики выбирает наиболее интересные и значимые факты из истории создания атомного оружия как ответ на угрозу извне, пишет сюжет игры, посвященной 65-летию Победы в Великой Отечественной войне.

2. Определяются двое ведущих: юноша и девушка, которые участвуют в работе инициативной группы, а также создают себе костюмы с «именами» - Ат и Ом. (Стоя рядом, они будут символизировать слово атом.)

3. Оформительская группа готовит афишу игры, портреты ученых, карты-задания, жетоны - «атомы» (в качестве выигранных баллов).

4. Техническая группа систематизирует и сводит воедино музыкальные фрагменты, используемые в игре, подготавливает разноцветные пластилиновые шарики, другое необходимое оборудование.

5. Учащиеся 10 классов формируют команды из 8 человек: 4 девушки и столько же юношей; осуществляют повторение по теме «Атомная физика»; готовят стенгазету - домашнее задание на тему (по предварительному жребию): одна команда - «Применение радиоактивных изотопов в медицине», другая команда- «В чем состоит опасность радиоактивного излучения».

6. Формируется компетентное жюри из учителей и части учащихся 11 классов.

Ход игры

I. Формулировка цели игры.

Звучит песня «День Победы» (слова В. Харитонова, музыка Д. Тухманова). Выходят ведущие - Ат и Ом.

Ат. 79 лет назад, 9 мая 1945 года, фашистская Германия, развязавшая Вторую мировую войну, безоговорочно капитулировала.

Ом. Человечество никогда не забудет, какой дорогой ценой заплачено за эту Победу - десятками миллионов жизней, порушенных семей и судеб...

Ат. Беспримерным был подвиг нашего народа в этой войне. Всю тяжесть невзгод и лишений разделили между собой и те, кто ковал Победу в тылу, и те, кто рисковал своей жизнью на передовой.

Ом.

Нас не нужно жалеть, ведь и мы никого б не жалели.

Мы пред нашим комбатом,

как пред Господом Богом, чисты.

На живых порыжели от крови и глины шинели,

На могилах у мертвых расцвели полевые цветы...

Это наша судьба, это с ней мы ругались и пели,

Подымались в атаку и рвали над Бугом мосты.

...Нас не нужно жалеть,

ведь и мы никого б не жалели.

Мы пред нашею Родиной и в трудное время чисты...

Ат. В счастливые дни мая 1945-го мир ликовал. Казалось бы, все! После такой кровопролитной войны даже сама мысль о возможности повторения чего-либо подобного должна была бы показаться кощунственной. Народы жаждали мира и добились его, и ничто, казалось, не могло омрачить их счастья. Но...

Ом (под звуки тревожной музыки). Взрыв в августе 1945 года Соединенными Штатами первых атомных бомб над Хиросимой и Нагасаки, не имевший, по существу, никакого влияния на исход войны с Японией, показал, что миру угрожает еще более страшное испытание, что в пожаре ядерного апокалипсиса может сгореть все человечество.

Ат. Ах, атом, атом... А ведь он может быть и мирным, нести не разрушение, а созидание!

Ом. Да. И поэтому сегодня на нашей сцене встречаются две команды, которые вместе с нами вспомнят историю атома от «рождения» до наших дней...

Ат. И помогут нам всем осознать, что открытия в науке должны быть во благо, а не во вред человечеству. Что лучше дружить, играть, смеяться, а не разрушать такую хрупкую вещь, как жизнь на Земле.

Ом. Команды приглашаются на сцену! В результате мирных соревнований мы выявим победителя, набравшего большее число жетонов-«атомов» за достижения в отдельных конкурсах. Следить за ходом игры будет уважаемое жюри.

Представление жюри.

II. Формирование команд.

Ат. А ты знаешь, Ом, что во время войны существовали целые подразделения, состоящие только из женщин?

Ом. Да-да, я слышал об этом.

Ат. Я предлагаю наши команды сформировать по такому принципу: команда девушек и команда юношей!

Ом. А что, это интересно. Я - за!

Команды разных классов вынуждены создать новые объединения. Таким образом, и болельщики теперь не разъединены по «классовому» типу. В зале возникает большее единение.

III. Игра.

1-й этап - «’’Рождение” атомов».

Ом.

...Ибо о сущности высшей небес и богов собираюсь

Я рассуждать для тебя и вещей объясняю начала,

Все из которых творит, умножает, питает природа

И на которые все после гибели вновь разлагает.

Ат. Ом, это ты о чем?

Ом. Ты не узнала? Это же отрывок из поэмы Лукреция Кара «О природе вещей».

Ат. Да-да. Знаменитый Лукреций Кар. А каких еще знаменитостей ты знаешь?

Ом. Об этом мы спросим у наших игроков. От каждой команды приглашается один знаток правил правописания!

Конкурс «Допиши две буквы» (см. Приложение).

Ом. Еще в Древней Греции зародилась идея, согласно которой все тела состоят из мельчайших частичек. Одним из основоположников этой идеи был греческий философ Демокрит. Мельчайшие частицы вещества Демокрит назвал атомами, что означает неделимые.

Ат. Затем идею атомного строения вещества развил другой греческий философ - Эпикур. Сочинения Демокрита и Эпикура не дошли до нашего времени. Известны в основном только небольшие отрывки из них, помещенные в сочинениях других греческих ученых.

Ом. Это объясняется тем, что учение «атомистов» имело явно безбожный, материалистический характер. В Средние века их сочинения беспощадно уничтожались. Однако сочинение более позднего римского ученого Лукреция Кара «О природе вещей», в котором были изложены идеи древних атомистов, сохранилось и дошло до нас.

Ат. А кто кроме древних ученых знает что-нибудь об атомах?

Игра со зрителями «Что вы знаете об атомах и молекулах, об их свойствах?».

Наиболее активные зрители поощряются небольшими призами.

Ат. А дошли ли до нас изображения Демокрита, Эпикура?

Ом. У нас есть портреты некоторых древних и не очень древних ученых. Вот только подписи под ними отсутствуют. Надо бы восстановить их.

От команд ждем знатоков фотографий!

Конкурс «Фотографы» (см. Приложение).

Ат (смотрит на портреты ученых). Какие они все-таки умные: и Курчатов, и Ломоносов, и Менделеев...

Ом. Да и наши игроки тоже ничего. Давай их еще проверим.

Ат. Давай. Предлагаю конструирование. Конструкторы, на старт!

Конкурс «Конструкторы» (см. Приложение).

2-й этап - «Атомы “шагают” в классы».

Ом. А хорошо мы все-таки придумали - перемешать игроков из разных классов. Смотри, как весело.

Между прочим, атомы тоже сначала путались в своих «классиках» — в клеточках таблицы Менделеева.

Ат. В 1869 году внимание ученого мира было обращено к Петербургу. Оттуда пришла сенсационная новость: 35-летний профессор Петербургского университета Д. И. Менделеев установил, что между атомами существует связь, которая проявляется в периодичности их свойств. Это было выдающимся открытием!

На сцену «лицом» к зрителям, но не к командам, выносят таблицу Менделеева.

Ом. Уже в первом варианте таблицы элементов Менделеев оставил пустые места. Там, по его глубокому убеждению, должны стоять еще не открытые элементы. Он также изменил расположение в таблице кобальта и никеля, теллура и йода...

Ат (разглядывает таблицу). Да, как много же тут элементов, все и не упомнишь...

Ом. А давай проверим, помнят ли наши игроки расположение некоторых из них.

Конкурс «По памяти» (см. Приложение).

Ат. Слушай, Ом, а тебе не кажется, что наша игра по физике начинает напоминать химию?

Ом. Да, мы находимся на стыке двух наук. Кстати, уже в 1871 году в первом издании фундаментального труда «Основы химии» Менделеев развивает мысль Ломоносова о том, что атомы «...неделимы только обычными химическими силами...». Наиболее ярким свидетельством сложного строения атома явилось открытие явления радиоактивности, сделанное французским физиком Анри Беккерелем в 1896 году. А уже в 1911 году легендарный австралиец Эрнест Резерфорд опубликовал свои труды по рассеянию альфа-частиц атомами.

Ат. Еще несколько лет исследований, и мир узнал то, что теперь знает каждый школьник: в состав атома входят протоны, нейтроны и электроны. Вот только в каком количестве?

Ом. Об этом мы спросим игроков!

Конкурс «Математики» (см. Приложение).

Конкурс «Художники» (см. Приложение).

3-й этап - «Активный возраст».

Ат. Какие у нас замечательно активные игроки! И болельщики тоже очень активны!

Ом. А ведь атомы тоже бывают активные, точнее радиоактивные!

Ат. Я знаю, я учила этот параграф. В конце XIX века выяснилось, что ряд химических элементов самопроизвольно создает различные излучения.

Ом. Беккерель, супруги Кюри, Резерфорд и многие другие ученые занимались исследованием этих лучей.

Ат. В результате альфа-, бета-, гамма-излучений атом испытывает различные превращения, теряя свой первоначальный облик...

Ом. Теряя? В таком случае нам не обойтись без детективов!

Конкурс «Детективы» (см. Приложение).

Ом. Сразу же после того, как в 1932 году в опытах англичанина Чедвика был открыт нейтрон, советский физик Дмитрий Иваненко и немецкий ученый Гейзенберг предложили протонно-нейтронную модель ядра, согласно которой ядро атома состоит из нейтронов и протонов.

Ат. А что же удерживает все эти частицы внутри ядра? Спросим зрителей!

Ответ из зала: «Ядерные силы».

Ом. Ядерные силы очень велики, но носят короткодействующий характер. Поэтому их можно назвать «богатырем с очень короткими руками».

Ат. А если в руки дать микрокалькулятор, то эти силы можно рассчитать!

Конкурс «Операторы ЭВМ» (см. Приложение).

(Конкурс требует определенных временных затрат.)

Ом. А пока ведутся расчеты, попросим команды представить домашнее задание.

Конкурс «Биологи, медики» (см. Приложение).

В этом случае жетоны-«атомы» получает каждая команда.

4-й этап - «Профессия» атомов.

Ат. Послушай, Ом, ты недавно упомянул супругов Кюри. Какие они целеустремленные! Но больше меня все-таки восхищает Мария Склодовская-Кюри. Вот молодец женщина! Истинный пример для подражания...

Ом. И пример научного подвига. Я с тобой согласен. И заметь, дочь Марии и Пьера Кюри - Ирен - тоже стала физиком!

Ат. «Мир рвался в опытах Кюри огромной ядерною бомбой...» Эти слова поэта Андрея Белого оказались пророческими. Первый шаг к освобождению ядерной энергии и ее использованию в мирных и, к сожалению, в немирных целях был сделан в опытах второго поколения знаменитой семьи, а именно Фредерика и Ирен Жолио-Кюри.

Ом. 6 января 1939 года в журнале «Naturwissenschaft» была опубликована статья немецких ученых Отто Гана и Фрица Штрассмана «О доказательстве получения и поведения земельно-щелочных металлов, возникающих при облучении урана нейтронами».

Ат. Сами ученые очень осторожно выразились по поводу полученных ими результатов, так как они противоречили всему прошлому опыту ядерной физики.

Ом. Одновременно с редакцией журнала копию статьи авторы послали недавно эмигрировавшей из Германии в Швецию Лизе Мейтнер. Она и ее племянник Отто Фриш сразу поняли, что открыто расщепление атомного ядра.

Ат. Практически одновременно к подобным выводам пришел и Фредерик Жолио-Кюри, который к тому времени стал лауреатом Нобелевской премии и возглавлял кафедру ядерной физики в Сорбонне.

Ом. Как же происходит процесс деления ядра? (Смотрит на перепутанные местами плитки очередного конкурса.) Надо спросить игроков!

Конкурс «Плиточники» (см. Приложение).

Ом. Все эти открытия ядерной физики не прошли мимо внимания советских ученых. И. В. Курчатов и Г. Н. Флеров отвели подобным исследованиям центральное место в лаборатории Курчатова. В Ленинграде этой проблемой занялся Радиевый институт во главе с В. Г. Хлопиным, в Москве - И. М. Франк, в Харькове - А. И. Лейпунский.

Ат. Нильс Бор теоретически предположил, а Энрико Ферми, который эмигрировал из Италии в 1938 г. в США от фашистского режима Муссолини, и группа американских физиков экспериментально доказали, что в природной смеси изотопов урана под действием нейтронов делится не более распространенный изотоп (уран-238), а менее распространенный уран-235 (0,72 %).

Ом. Советские физики Ю. Б. Харитон и Я. Б. Зельдович, а вслед за ними датчанин Н. Бор теоретически показали возможность осуществления цепной реакции деления ядер урана-235, а Жан Перрен примерно оценил размеры массы урана, необходимой для протекания в ней самоподдерживающейся цепной реакции деления.

Ат. По свидетельству президента Академии наук СССР академика А. П. Александрова, к концу 1940 г. И. В. Курчатов и Ю. Б. Харитон разработали обстоятельный план работ по осуществлению цепной реакции деления с предложением создать устройство для ее осуществления.

Ом. То есть то, что мы сегодня называем атомным реактором. Интересно, как же он устроен? Игроки, подскажете?

Конкурс «Физики-ядерщики» (см. Приложение).

Ат. 22 сентября 1939 г. в физико-техническом институте в Ленинграде И. В. Курчатов заложил первый камень в здание нового циклотрона - крупнейшего в Европе - с массой магнита 75 т и диаметром полюсов 1200 мм. Пуск циклотрона был намечен на 1 января 1942 г., но помешала война.

Звучит отрывок из песни «Священная война». Слова В. И. Лебедева-Кумача, музыка А. В. Александрова.

Ом. Жолио-Кюри с группой сотрудников подали пять заявок на патенты, описывающие принципы конструирования и использования атомных реакторов. 30 октября 1939 г. он передал парижской Академии наук конверт с условием, что с его содержимым ознакомятся через 10 лет.

Ат. В 1949 г. конверт был вскрыт, и оказалось, что в нем находились материалы, показывающие полную возможность создания ядерного реактора на тяжелой воде.

Ом. Почти бесспорно, что Ф. Жолио-Кюри построил бы первый реактор раньше, чем Э. Ферми в США, но помешала война. Ф. Жолио-Кюри остался в Париже и стал участником французского движения Сопротивления. Научную работу он практически не вел до полного изгнания фашистов из Франции.

Вновь звучит отрывок из песни «Священная война».

Ом. В августе 1939 г. А. Эйнштейн направил президенту США Ф. Рузвельту письмо о возможной опасности создания нового оружия колоссальной силы - атомной бомбы - в фашистской Германии. Он предупреждал, что уран может стать в самом ближайшем будущем новым и важным источником энергии, это повлечет за собой и попытки создания бомб нового типа, обладающих чрезвычайно большой мощностью.

Ат. 21 октября 1939 г. состоялось первое заседание Уранового комитета США. Ядерные исследования на многие годы были засекречены в связи с войной.

Ом.

В последний вторник предвоенный

стоял июньский теплый день;

Он был совсем обыкновенный:

на Марсовом цвела сирень,

Совет ученый факультета в тот день

беспечно заседал,

О поглощенье квантов света ты оппонентам отвечал.

Доволен был твой шеф маститый;

я видел по его лицу,

Что диссертации защита идет к победному концу.

Ат.

Не знал ты, что другой защиты

уж близок яростный момент

И будут в Порхове убиты

профессор, токарь и студент7.

Ом. История еще не знала такого массового героизма, мужества, стойкости и отваги, какие показало молодое поколение нашей страны.

Ат. Миллионы юношей и девушек, зачастую наших ровесников, вставали в строй защитников Родины.

Ом. На какое-то время нашим физикам-ядерщикам пришлось оставить научные исследования в области атома и заняться вопросами обороны страны.

Ат. Но разведка доносила тревожные сведения о том, что Англия и США втайне от союзной для них тогда России вплотную подошли к созданию атомного оружия. Почему втайне? Против кого оно будет направлено?

Ом. И лишь в марте 1942 года после получения дополнительной информации из Лондона Берия соглашается подписать письмо Сталину, подготовленное научно-технической разведкой, о реальности создания атомного оружия.

Ат. Научное руководство всеми научно-исследовательскими работами по атомной проблеме было возложено на И. В. Курчатова.

Ом. Благодаря неимоверным усилиям нашего народа в мае 1945 года мир праздновал Победу над фашистской чумой! А в секретных лабораториях наши ученые были вынуждены продолжать сражение. Сражение за создание нового смертоносного оружия, которое, как это ни странно звучит, должно было предотвратить новую войну.

Ат. Наша страна была истощена жестокой войной. Погибли десятки миллионов человек, оказались разрушенными более 30000 промышленных предприятий, около 1700 городов и 70 тысяч деревень. А нужно было в кратчайшие сроки повторить тот же рывок и тот же гигантский объем работ, который был даже для американской промышленности сопряжен с большими трудностями.

Ом. И все же в 1949 году к изумлению научной и политической элиты США, надеявшейся на долголетие своей атомной монополии, истерзанный войной Советский Союз произведет первое испытание ядерного оружия.

Ат. А первый в мире реальный водородный заряд, содержащий термоядерное горючее, был испытан в нашей стране 12 августа 1953 года. Он имел габариты первой американской атомной бомбы, но в 20 раз превосходил ее по мощности.

IV. Итог игры.

Ом. Хорошо, что сегодня мы не знаем ужасов минувшей войны.

Ат. И ведем «атомное» сражение лишь в игре.

Ом. И итоги нашего «сражения» носят вполне мирный, дружеский характер.

Ат. Для объявления итогов игры на сцену приглашается представитель жюри.

Объявляются итоги интеллектуально-познавательной игры, вручаются сувениры всем игрокам.

Ом. Мы не видели войны. Мы не можем рассказать о ней так, как это делают свидетели тех страшных дней. Но мы можем помнить о войне и вспоминать тех, кто воевал, кто погиб, защищая будущее, значит, и нас тоже. И эта память живет в наших сердцах.

Ат.

Прошла война, прошла страда,

Но боль взывает к людям:

Давайте, люди, никогда

Об этом не забудем.

Пусть память верную о ней

Хранят, об этой муке,

И дети нынешних детей,

И наших внуков внуки...

Затем, чтоб этого забыть

Не смели поколенья.

Затем, чтоб нам счастливей быть,

А счастье - не в забвенье!

Звучит «Журавлиная песня». Слова Р. Гамзатова в переводе Н. Гребнева, музыка Я. Френкеля.

V. Диагностика мероприятия (см. Приложение).

Приложение

I. Диагностика.

Входная диагностика. При входе в зал всем зрителям и участникам организаторы из числа одиннадцатиклассников предлагают определить свое знание об атомной физике. Для этого участник диагностики наклеивает кружочек-«атом» из цветной самоклеющейся бумаги на лист ватмана по принципу: «Я знаю много - наклею «атом» в центр круга; чем меньше я знаю, тем мой «атом» дальше от круга».

Итоговая диагностика.

В заключительном слове учитель физики просит зрителей и участников игры, покидая зал, обязательно наклеить на ватман с названием игры одну из «элементарных частиц»: протон, если игра понравилась; электрон, если игра не понравилась; нейтрон, если впечатление от игры среднее.

II. Конкурсы:

1. Конкурс «Допиши две буквы».

От команды вызывается по одному «знатоку правил правописания». Каждый получает одинаковый набор карточек с именами и фамилиями ученых, в которых пропущены по две буквы. Необходимо восстановить эти буквы (фломастером). Оцениваются быстрота и правильность выполнения.

БЕ…К…ЕРЕЛЬ     Д…МОКР…Т     КУР……ТОВ    Л……ОНОСОВ

М……ДЕЛЕЕВ    Р…З…РФОРД      СК……ДОВСКАЯ

(Ответ: Беккерель, Демокрит, Курчатов, Ломоносов, Менделеев, Резерфорд, Склодовская)

2. Конкурс «Фотографы».

А теперь новый участник команды - «фотограф» - должен правильно расположить карточки с именами и фамилиями ученых из предыдущего конкурса под соответствующими фотографиями ученых, размещенных на небольших переносных стендах, одинаковых для обеих команд.

3. Конкурс «Конструкторы».

Каждая команда делегирует по одному «конструктору», который получает коробочки с разноцветными пластилиновыми шариками. Надписи на коробочках: «Водород» (черные), «Кислород» (синие), «Азот» (красные), «Натрий» (желтые), «Хлор» (зеленые).

Задание: как можно быстрее и правильнее собрать по одной молекуле веществ: воды, газообразного азота, поваренной соли.

4. Конкурс «По памяти».

На сцене обращенная к зрителям таблица Менделеева.

Задание одному представителю от каждой команды с «лучшей памятью»:

Какой элемент имеет №3, №5, №8, №11, №82, №83, №92, №94? (Li, В, О, Na, Рb, Bi, U, Рu.)

5. Конкурс «Математики».

Лучший математик от каждой команды должен подсчитать, сколько протонов, нейтронов и электронов содержат нейтральные атомы:

6. Конкурс «Художники».

Используя результаты вычислений своего математика, «лучший художник» изображает фломастером на листе (АЗ) один из доставшихся команде атомов (на выбор).

7. Конкурс «Операторы ЭВМ».

Один участник от каждой команды с помощью «ЭВМ» (микрокалькулятора) должен как можно быстрее и правильнее найти энергию связи одного и того же атомного ядра 1Н3 трития. Игроки получают все необходимые для расчетов данные в виде таблицы из сборника задач (например, сборник Рымкевича любого года издания).

8. Конкурс «Биологи, медики».

Участники команд по очереди зачитывают небольшие сообщения на заданную заранее тему. Например, это могут быть темы: «Применение радиоактивных изотопов», «В чем состоит опасность радиоактивного излучения». Заранее оговаривается время выступления (не более 4-5 минут).

9. Конкурс «Плиточники».

Каждому «плиточнику» (по одному из команды) выдается «перепутанная плитка», из которой он должен в кратчайшее время сложить некий ядерный процесс. Комментарий ведущих: «Полученное вами плиточное панно физик-ядерщик разместит в своем офисе». Два таких рисунка разрезают на 8-10 прямоугольников-«плиток» и вручают игрокам.

10. Конкурс «Физики-ядерщики».

Каждому «физику-ядерщику» (по одному игроку из команды) выдается схема «ядерного реактора». Необходимо подписать его элементы. Оцениваются правильность, полнота ответа, быстрота.

За победу в конкурсе команда получает жетон-«атом»:

Рекомендуем посмотреть:

Цитаты и стихи о физике для детей школьного возраста

Игра по физике, 9 класс. Внеклассное мероприятие

Вечер физики в школе. Сценарий мероприятия для школьников

Устный журнал по физике для школьников старших классов

Игра по физике с ответами, 8 класс. Электричество. Конспект