Відкритий урок "Атомна енергетика. Чорнобильська катастрофа та її наслідки"

Про матеріал

Урок розроблений по технології перевернутого навчання для учнів 9 класу, розрахований на 2 уроки або пару

Перегляд файлу

Тема: Атомна енергетика. Чорнобильська катастрофа та її наслідки

Мета:

формування предметних компетентностей – розширити знання учнів про історію розвитку ядерної енергетики України; показати переваги і проблеми сучасних атомних станцій, звернути увагу на екологічні аспекти цього питання; виявити, що спричинило аварію на Чорнобильській АЕС та дізнатися, як Чорнобильська катастрофа вплинула на здоров’я людей; охарактеризувати причини та наслідки Чорнобильської катастрофи для України, порівняти територію України до і після радіактивного забруднення;
формування ключових компетентностей – формувати вміння працювати з історичними джерелами та відеоматеріалами, використовувати можливості мережі Інтернет для навчання; встановлювати причинно-наслідкові зв'язки; вдосконалювати вміння проводити дослідження та робити висновки; планувати послідовність виконання завдань та розподіляти завдання у групі; спостерігати, порівнювати, встановлювати зв’язки між новими та засвоєними знаннями; встановлювати причинно-наслідкові зв’язки; розвивати вміння співпрацювати з партнерами; обґрунтовувати свою думку, критично мислити; формувати ціннісні орієнтації на збереження природи, власного здоров’я; виховувати зацікавленість до історії України та вшанувати пам’ять загиблих ліквідаторів катастрофи; виховувати патріотичні почуття, гордість за український народ; формувати національну свідомість; вдосконалювати вміння застосовувати норми мовної культури.

Тип уроку: комбінований

Форма уроку: урок – міні-конференція

Технологія: «Перевернуте навчання»

Методи та прийоми: практичний тренінг, інтерактивна вправа « Асоціативний кущ», проблемні питання , робота в групах, усне зв’язне висловлювання, дискусія, «Літературна мозаїка», вправа « Все в наших руках».

Міжпредметні звязки: фізика, інформаційні технології, історія, екологія.

Обладнання: комп’ютер, проектор, історичні джерела, підручник, екран, відео «Чорнобиль», фото АЕС України та світу, карта розміщення АЕС України.

Після уроку учні зможуть: знайти відповідь на проблемне питання; планувати й організовувати роботу; наводити аргументи та відстоювати свою думку; робити висновки про негативний вплив радіоактивного випромінювання на живі організми; розуміти доцільність використання атомної енергетики, її вплив на екологію та ефективність методів захисту від впливу радіоактивного випромінювання; пояснювати іонізовану дію радіоактивного випромінювання; оцінювати переваги та недоліки, перспективи розвитку атомної енергетики.

Людство, яке забуває свою історію, є приречене її знову пережити.

Григорій Сковорода

Структура уроку

І. Організаційний момент - 1 хв

ІІ. Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності учнів – 3 хв

ІІІ. Актуалізація опорних знань і умінь учнів - 5 хв

Практичний тренінг

ІV. Осмислення та закріплення вивченого матеріалу – 20 хв

Складання «асоціативного куща» - 2 хв
Робота в міні-групах (проблемне питання) – 7 хв
Відео про Чорнобиль. Усне зв’язне висловлювання – 11 хв

V. Практична робота – 6 хв

VІ. Підсумок уроку. Рефлексія – 9 хв

VІІ. Домашнє завдання – 1 хв

ХІД УРОКУ

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

Нумо, діти, підведіться!

Всі приємно посміхніться.

Продзвенів уже дзвінок

Починаємо урок!

ІІ. Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності учнів

Притча

Жив у давнину один мудрець. У нього було багато учнів. І ось одного разу двоє з них посперечалися між собою. Один стверджував, що зможе поставити мудрецю таке питання, на яке він не зможе дати відповідь. Другий учень сказав, що це не можливо.

Перший учень пішов у поле й упіймав прекрасного маленького метелика. Затиснув його в долонях так, щоб не було видно. Надумав він хитрістю здолати вчителя: "Я запитаю у нього, чи живий метелик, що в моїх долонях. Якщо він скаже «ні», то я розтисну долоні і він злетить. Якщо ж скаже так, то я роздавлю його і, відкривши долоні, він побачить лише його мертве тільце. Так він потрапить у незручну ситуацію".

Прийшов учень до свого мудреця-вчителя і в присутності всіх запитав його:

- Учитель, мертвий чи живий метелик у моїх долонях?

- Все в твоїх руках,- відповів мудрець.

Ось і сьогодні результат роботи у ваших руках.

Продовжіть речення

Готуючись до уроку, я опрацював допоміжні матеріали, зокрема…
Теоретичний матеріал з теми я опрацював (швидко, не дуже швидко), …(уточніть протягом якого приблизно часу).

Оголошення теми та мети уроку

Ви вдома переглянули відеоролик, опрацювали історичні джерела. Сформулюйте тему і мету уроку.

Що очікуєте від уроку?
Епіграфом до уроку будуть слова відомого філософа Г. С. Сковороди. Прочитайте, як ви розумієте його слова.

Відповіді учнів

Слово вчителя.

Вдома опрацювали тему «Атомна енергетика» в електронному варіанті. Тож подивимося, чи вдалося вам розкрити цю тему. В кінці уроку ми повинні дати відповідь на питання: "Ядерна енергетика - це рятівник від енергетичного «голоду» чи руйнівник, винний у загибелі всього живого?", а також оцінити позитивні і негативні сторони сучасного використання ядерної енергетики. Ця тема актуальна на тлі подій в Японії- 2011 року і страшної трагедії, яка сталася 32 років тому в Чорнобилі.

ІІІ. Актуалізація опорних знань і умінь учнів

1.Практичний тренінг.

ТЕСТИ

Аналіз учителем результатів заповнених учнями вдома Google форм з тестами для перевірки знань з теми ( учні, у яких немає доступу до мережі, виконували паперовий варіант). Пояснення матеріалу, який учні не зрозуміли.

Варіант 1.

Визначте, скільки протонів і нейтронів в ядрі атома берилію ₄⁹Ве.

Z=9, N=4.

Z=5, N=4.

Z=4, N=5.

2. Ядро якого хімічного елемента утворюється при альфа - розпаді
радію?
₈₈²²⁶Ra →? + ₂⁴He.

. Радон

Уран

Кальцій

3. Визначте невідомий продукт ядерної реакції

₁₃²⁷Al +₀¹n → ₁₂²⁷Mg+?.

электрон

протон

альфа-частинка

4.Назвіть хімічний елемент, у ядрі атома якого 143 нейтрони і 92 протони.

Радій

Плутоній

Уран

5. Чому дорівнює заряд ядра?

заряду атома

заряду електрона

заряду всіх електронів

ядро не має заряду

6. Маса протона приблизно дорівнює масі

електрона

нейтрона

100г

1а.о.м.

7.Явище радіоактивності було відкрите:

Резерфордом

Кюрі

Беккерелем

8. Паливом для атомної станції є:

будь-яка радіоактивна речовина

Уран

Радій

9. Ядерна енергія на АЕС перетворюється безпосередньо в

у теплову

у електричну

ядерний реактор

10.Що таке альфа – випромінювання?

потік ядер водню

потік ядер гелію

потік нейтронів

11. Для з’ясування природи радіоактивного випромінювання його пропустили крізь:

свинець

електричне поле

магнітне поле

12.Найбільш інтенсивне випромінювання дає:

Радій

Уран

Торій

Варіант 2.

Визначте кількість протонів і нейтронів в ядрі атома заліза ₂₆⁵⁶Fe.

Z=26, N=56.

Z=26, N=30.

Z=56, N=30.

2.Ядро якого хімічного елемента утворюється при бета - розпаді вуглецю?
₆¹⁴C →? + _-1⁰e.

Азот

Фтор

Кисень

3. Визначте невідомий продукт ядерної реакції

₉₄²³⁹Pu +₂⁴He → ₉₆²⁴²Am +?.

протон

электрон

Нейтрон

4. Число нуклонів у ядрі берилію

5. Число протоніву ядрахізотопів

є однаковими

є різними

6. Число нейтроніву ядрахізотопів

є однаковими

є різними

7Які невідомі раніше хімічні елементи відкрили П. Кюрі та М. Склодовська

Уран і Торій

Полоній і Радій

хімічні елементи з порядковим номером 84 і вище

8. Бетта – випромінювання – це

потік електронів

потік ядер Гелію

електромагнітні хвилі

9. Серцем атомної електростанції є:

електродвигун

парова турбіна

ядерний реактор

10. З яких компонентів складається радіаційний фон Землі?

Космічне випромінювання;

випромінювання штучних радіонуклідів;

космічне випромінювання, випромінювання природних і штучних радіонуклідів.

11. Відстані, на яких діють ядерні сили:

є більшими від розміру ядра

є набагато меншими за розмір ядра

порівнювальні з розміром ядра

12. Бетта – випромінювання – це

потік електронів

потік ядер Гелію

електромагнітні хвилі

IV. Осмислення та закріплення вивченого матеріалу

Скласти «асоціативний кущ» до словосполучення «ядерна енергетика».
Робота в міні-групах

Кожна група отримує проблемне питання (додаток 1).

група (історики): Яку роль відіграє розвиток ядерної енергетики в електроенергетиці України?
Група (фізики): Яка роль атомних електростанцій у забезпеченні енергією жителів України?

Відповіді учнів

Учитель: Приблизно о 1:24 год 26 квітня 1986 року на 4-му енергоблоці Чорнобильської АЕС стався вибух, який повністю зруйнував реактор. Будівля енергоблоку частково зруйнувалася, загинули 2 людини .У різних приміщеннях і на даху почалася пожежа. Згодом залишки активної зони розплавилися. Суміш з розплавленого металу, піску, бетону і фрагментів палива розтеклася по реакторних приміщеннях. В результаті аварії стався викид в довкілля радіоактивних речовин.

Учень: Чорних дат у людства є немало.

Кожна з них – це міна під прогрес.

Найстрашніше, що усіх спікало,

Вибух на Чорнобильській АЕС.

26 квітня… в ніч забуття

Йде страшне створіння – атомне дитя.

Суть його безкровна, і зіниць нема,

І вуста безкровні, і німа душа.

Відео про Чорнобиль

- Які враження у вас виникли після перегляду відео?

Свою відповідь оформіть у вигляді невеликого усного зв’язного висловлювання (робота в групах).

V. Практична робота

1 група (історики). Для того, щоб з’ясувати причини аварії на Чорнобильській АЕС, ви опрацювали історичне джерело №1 та виконали завдання до нього.

Додаток 2

Робота з історичним джерелом №1

…Існують принаймні два різні підходи до пояснення причин чорнобильської аварії, які можна назвати офіційними, а також декілька альтернативних версій різної міри достовірності. Державна комісія, сформована в СРСР для розслідування причин катастрофи, поклала основну відповідальність за неї на оперативний персонал і керівництво ЧАЕС. МАГАТЕ створило свою консультативну групу, відому як Консультативний комітет з питань ядерної безпеки(INSAG), який на підставі матеріалів, наданих радянською стороною, і усних висловлювань фахівців(делегацію радянських фахівців очолив В. А. Легасов, перший заступник директора ИАЭ імені И. В. Курчатова) у своєму звіті 1986 року також в цілому підтримав цю точку зору. Стверджувалося, що аварія стала наслідком маловірогідного збігу ряду порушень правил і регламентів експлуатаційним персоналом, а катастрофічні наслідки придбала через те, що реактор був приведений в нерегламентний стан.

Грубі порушення правил експлуатації АЕС, здійснені її персоналом, згідноз цією точкою зору, полягають в наступному:

-проведення експерименту "за всяку ціну", незважаючи на зміну стану реактора;

-виведення з роботи справних технологічних защит, які просто зупинили б реактор ще до того, як він потрапив в небезпечний режим;

-замовчання масштабу аварії в перші дні керівництвом ЧАЕС.

Проте в 1991 році комісія Держатомнагляду СРСР наново розглянула це питання і дійшла висновку, що "почалася через дії оперативного персоналу Чорнобильська аварія придбала неадекватні їм катастрофічні масштаби внаслідок незадовільної конструкції реактора". Крім того, комісія проаналізувала нормативні документи, що діяли на момент аварії, і не підтвердила деякі із звинувачень, що раніше висувалися на адресу персоналу станції.

У 1993 році INSAG опублікував додатковий звіт, що оновив "ту частину доповіді INSAG, - 1, в якій основна увага приділена причинам аварії", і що приділив більшу увагу серйозним проблемам в конструкції реактора. Основними чинниками, що внесли вклад у виникнення аварії, INSAG - 7 вважає наступне:

-реактор не відповідав нормам безпеки і мав небезпечні конструктивні особливості;

-низька якість регламенту експлуатації в частині забезпечення безпеки;

-неефективність режиму регулювання і нагляду за безпекою в ядерній енергетиці, загальна недостатність культури безпеки в ядерних питаннях як на національному, так і на місцевому рівні;

-був відсутній ефективний обмін інформацією по безпеці як між операторами, так і між операторами і проектувальниками, персонал не мав достатнього розуміння особливостей станції, що впливають на безпеку;

-персонал припустимо ряд помилок і порушив існуючі інструкції і програму випробувань.

Запитання до документа:

- Назвати основні причини аварії на Чорнобильській атомній електростанції. Записати в зошит.

(Посилання на джерело:http://svoboda.fm/economic/ukraine/197205.html)

Виступ групи

2 група (фізики). Для того, щоб визначити наслідки аварії на ЧАЕС, ви опрацювали історичне джерело №2 та виконали завдання до нього.

Додаток 3

Робота з історичним джерелом №2

Внаслідок аварії з сільськогосподарського обороту було виведено близько 5 млн га земель, навколо АЕС створена 30-кілометрова зона відчуження, знищені і поховані(закопані важкою технікою) сотні дрібних населених пунктів. Забрудненню піддалося більше 200 000 км², приблизно 70 % - на території Білорусії, Росії і України. Радіоактивні речовини поширювалися у вигляді аерозолів, які поступово осідали на поверхню землі. Благородні гази розсіялися в атмосфері і не вносили вкладу в забруднення прилеглих до станції регіонів. Забруднення було дуже нерівномірним, воно залежало від напряму вітру в перші дні після аварії. Найсильніше постраждали області, в яких в цей час пройшов дощ. Велика частина стронцію і плутонію випалу в межах 100 км від станції, оскільки вони містилися в основному у більших частках. Йод і цезій поширилися на ширшу територію. Відносний вклад різних ізотопів в радіоактивне забруднення після аварії.

У містах основна частина небезпечних речовин накопичувалася на рівних ділянках поверхні : на лужках, дорогах, дахах. Під впливом вітру і дощів, а також в результаті діяльності людей, міра забруднення сильно знизилася і зараз рівні радіації у більшості місць повернулися до фонових значень. У сільськогосподарських областях в перші місяці радіоактивні речовини осідали на листі рослин і на траві, тому зараженню піддавалися травоїдні тварини. Потім радіонукліди разом з дощем або опалим листям потрапили у грунт, і зараз вони поступають в сільськогосподарські рослини, в основному, через кореневу систему. Рівні забруднення в сільськогосподарських районах значно знизилися, проте в деяких регіонах кількість цезію в молоці все ще може перевищувати допустимі значення. Це відноситься, наприклад, до Гомелської і Могильовської областям у Білорусії, Брянській області в Росії, Житомирській і Рівненській областях на Україні.

Значному забрудненню піддалися ліси. Через те, що в лісовій екосистемі цезій постійно рециркулює, а не виводиться з неї, рівні забруднення лісових продуктів, таких як гриби, ягоди і дичина, залишаються небезпечними. Рівень забруднення річок і більшості озер нині низький. Проте в деяких "замкнутих" озера з яких немає стоку, концентрація цезію у воді і рибі ще впродовж десятиліть може представляти небезпеку. Забруднення не обмежилося 30-кілометровою зоною. Було відмічено підвищений вміст цезія- 137 в лишайнику і м'ясі оленів в арктичних областях Росії, Норвегії, Фінляндії і Швеції.

(Посилання на джерело: http://cupon.teacherjournal.in.ua/shkola/klasnomu-keirvniku/15548-qchornobil-fukusima-shho-dalq.html)

Завдання

- Охарактеризуйте наслідки аварії для України та всього людства.

Виступ групи

V. Підсумок уроку. Рефлексія

Дискусія «"Ядерна енергетика - це рятівник від енергетичного «голоду» чи руйнівник, винний у загибелі всього живого?"» (метод «Капелюшки, що думають…»)
«Літературна мозаїка»

Скласти сенкан:

група (історики) – до слова «катастрофа»;
група (фізики) – до слова «радіація».

Вправа « Все в наших руках» - робота в групах

Час нашого уроку минає.

На парті у вас лежать долоньки. Кожен палець-це позиція,з якої необхідно висловити свою думку:

«великий»- для нас було цікавим…

«вказівний»-з цього уроку ми отримали конкретну допомогу…

«середній»- нам не сподобалося…

«підмізинний»- наш настрій на початку уроку…,в кінці -…

«мізинець»- хотілося б…

$C:\Users\мама\Desktop\Рита\долонька.jpg$

VII. Домашнє завдання. Повторити матеріал § ; за бажанням: написати вірш чи оформити колаж на тему «Чорнобиль: минуле і майбутнє», підготувати проект «Чи є життя у Прип’яті!?»

Додаток 1

Для істориків

АЕС стала окремою галуззю енергетики після Другої світової війни. Сьогодні вона відіграє важливу роль в електроенергетиці України. Це зумовлено тим, що Україна належить до держав, недостатньо забезпечених власним енергоресурсом.

Протягом останніх років Україна зазнає великої енергетичної кризи, викликаної прискореним розвитком енергомістких галузей господарського комплексу безплатним і марнотратним використанням енергоносіїв, відсталими технологіями, виснаженням і деградацією розвіданих покладів вугілля, нафти і газу, через що, наприклад, відбуток нафти став знижуватись з 1970р., газу і вугілля з 1975р.

Тільки роботу атомних електростанцій в Україні визначено як задовільну. Сьогодні немає жодного надпланового простою блоків АЕС Найбільш системно до осінньо-зимового періоду готуються саме атомні електростанції.

Використання транспортабельного палива дає змогу розташовувати АЕС незалежно вид паливно – енергетичного фактора та орієнтувати на споживача у районах з напруженим паливно – енергетичним балансом. Приклад. Виплавляння алюмінію завдяки Запорізький АЄС.

Сьогодні пропозиції на світовому ринку ядерних реакторів та ядерного палива перевищують попит. Світова спільнота має у своєму розпорядженні розвинені потужності з цього виробництва. Проте, з урахуванням прогнозного розвитку ядерної енергетики, ситуація змінюватиметься.

Українська ядерна енергетика – молода галузь. Її історія налічує трохи більше 30 років, з 1977р.. ядерна енергетика посідає чільне місце в економіці України- майже половина електроенергії виробляється на її атомних електростанціях.

За кількістю реакторів та їх сумарною потужністю Україна посідає сьоме місце у світі та четверте – в Європі.

Держава постійно дбає про розвиток ядерної енергетики в Україні. У 2006 р. була прийнята Енергетична стратегія України до 2030р. (Слайд 9),згідно з якою цій галузі надано пріоритет у перспективному нарощуванні енергетичних потужностей. Наприкінці червня 2008 року заступник голови Міжнародного агенства з атомної енергії (МАГАТЕ) Юрій Соколов заявив, що до 2030 року, атомні електростанції лишатимуться ключовим джерелом електроенергії, а кількісно збільшаться на 60%

Для цього треба підвищити потужність нині діючих АЕС до 29,5ГВт.

Для фізиків

Україну ж можна віднести до тих країн світу, в яких успішно розвивається атомна енергетика. На сьогодні в країні працює чотири атомні електростанції: Південноукраїнська, Запорізька, Хмельницька та Рівненська. На цих АЕС діють 15 атомних енергоблоків, загальною потужністю 13580 МВт. Фактично навколо кожної електростанції виросло невелике містечко.

Південно - Українська атомна електростанція

Розташована на березі річки Південний Буг, поблизу міста Южноукраїнська.

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	1975 рік
2	Початок експлуатації	1982 рік
3	Кількість енергоблоків	3
4	Кількість реакторів в експлуатації	3
5	Генеруюча потужність	3000 МВт

Південно – Українська АЕС за рік виробляє 17 млрд. квт•год. енергії, що перевищує 10% енергії, що виробляється в Україні.

Хмельницька атомна електростанція

Розташована на території Хмельницької області, в місті Нетішин.

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	22 січня 1981 рік
2	Початок експлуатації	22 грудня 1987 рік
3	Кількість енергоблоків	2
4	Кількість реакторів в експлуатації	2
5	Генеруюча потужність	2000 МВт

Хмельницька АЕС за рік виробляє близько 6 - 7 млрд. квт•год. енергії, тобто 9% енергії, що виробляється в Україні.

Рівненська атомна електростанція

Розташована на західному Поліссі, біля міста Кузнецовська

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	22 червня 1973 рік
2	Початок експлуатації	1980 рік
3	Кількість енергоблоків	4
4	Кількість реакторів в експлуатації	4
5	Генеруюча потужність	2835 МВт

Рівненська АЕС за рік виробляє близько 11 - 12 млрд. квт•год. енергії, тобто 16% енергії, що виробляється на атомних електростанціях України.

Запорізька атомна електростанція

Розташована в Запорізькій області поруч з місцем Енергодар.

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	1 квітня 1981 рік
2	Початок експлуатації	9 листопада 1984 рік
3	Кількість енергоблоків	6
4	Кількість реакторів в експлуатації	5 (4 – ий на плановому ремонті)
5	Генеруюча потужність	6000 МВт

Електростанція, яка припинила свою експлуатацію з деяких причин.

Чорнобильська атомна електростанція

Розташована в Київській області біля міста Прип’ять.

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	Травень 1970 рік
2	Початок експлуатації	26 вересня 1971
3	Кількість енергоблоків	4
4	Кількість реакторів в експлуатації	0
5	Генеруюча потужність	3800 МВт (до 1986 року)