Получение и использование металлов человеком. Виды металлов и сплавы
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока учащиеся смогут различать чёрные и цветные металлы, объяснять назначение сплавов, приводить не менее пяти примеров применения металлов и обосновывать выбор материала для конкретного изделия.
- Сформировать представление о путях получения металлов из руд и роли металлургии в жизни человека.
- Научить классифицировать металлы на чёрные и цветные, распознавать распространённые сплавы по составу и применению.
- Развивать умение извлекать информацию из схемы, сравнивать материалы, работать в паре и аргументировать решение.
- Воспитывать ответственное отношение к ресурсам, понимание значения переработки металлов и безопасного использования металлических изделий.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение металлов для быта, транспорта, строительства и техники.
- Проявляют интерес к происхождению привычных металлических предметов и к профессиям, связанным с обработкой материалов.
- Понимают необходимость экономного использования природных ресурсов и сдачи металлических отходов на переработку.
- Развивают ответственность при выборе материала для изделия с учётом его свойств и назначения.
Метапредметные
- Извлекают сведения из схемы получения металла, таблицы и краткого учебного текста.
- Сравнивают металлы и сплавы по составу, свойствам и областям применения.
- Работают в паре: распределяют роли, обсуждают варианты и формулируют общий вывод.
- Планируют выполнение творческого задания, проверяют решение по заданным критериям и корректируют его.
- Используют простую классификацию для систематизации объектов окружающего мира.
Предметные
- Знать, что металл получают из руды в результате последовательной обработки и плавки.
- Уметь различать чёрные металлы, цветные металлы и сплавы.
- Знать примеры сплавов: сталь, чугун, бронза, латунь, дюралюминий.
- Уметь объяснять, почему сплавы часто применяют вместо чистых металлов.
- Уметь подбирать металл или сплав для изделия и обосновывать выбор его свойствами.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Связывают изучаемый материал с личным опытом использования посуды, инструментов, деталей велосипеда и бытовой техники.
- Формируют смысл учебной деятельности через понимание пути металла от руды до готового изделия.
- Проявляют познавательный интерес к материалам и технологиям их обработки.
- Оценивают собственный вклад в работу пары и группы.
Регулятивные УУД
- Принимают учебную цель после обсуждения проблемного вопроса.
- Планируют последовательность действий при классификации металлов и выполнении творческого задания.
- Сверяют ответ с критериями: правильность, полнота, связь свойства с применением.
- Обнаруживают ошибку в классификации и исправляют её.
- Оценивают степень достижения цели с помощью рефлексивной шкалы.
Познавательные УУД
- Выделяют главное в схеме получения металлов из руды.
- Классифицируют материалы по составу и назначению.
- Устанавливают причинно-следственную связь между свойством металла и его использованием.
- Строят простую модель технологической цепочки «руда — металл — изделие».
- Формулируют вывод о преимуществах сплавов перед чистыми металлами.
Коммуникативные УУД
- Ведут диалог с партнёром, задают уточняющие вопросы и выслушивают мнение другого.
- Распределяют роли при выполнении парного задания.
- Аргументируют выбор материала, используя слова «потому что», «так как», «следовательно».
- Согласуют общий ответ и представляют его классу.
- Корректно реагируют на иной вариант решения.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить образцы или изображения железа, стали, алюминия, меди, латуни, бронзы и чугуна; безопасно проверить отсутствие острых краёв.
- Распечатать карточки для игры «Металлический детектив» — по одному комплекту на каждую пару.
- Распечатать карточки творческого задания трёх уровней — по одной на каждого ученика или пару.
- Подготовить на доске схему «Руда → обогащение → плавка → металл или сплав → изделие».
- Вывести на экран фотографии руды, металлической заготовки, готового изделия и пункта переработки.
- Подготовить таблицу-памятку: «чёрные металлы — железо и его сплавы; цветные металлы — алюминий, медь, цинк и другие».
- Приготовить магниты, если демонстрируются железо и алюминий; не проводить опасных опытов с нагреванием и реактивами.
- Подготовить сигнальные карточки зелёного, жёлтого и красного цвета для быстрой проверки понимания.
- Подготовить таймер, маркеры, листы формата А4 и стикеры для парной и творческой работы.
- Организовать рабочие места парами; обеспечить проектор или интерактивную доску.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (4 мин)
Цель этапа: вызвать интерес к теме и включить учащихся в обсуждение практического значения металлов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране изображения ложки, велосипеда, провода, автомобиля и консервной банки. «Ребята, внимательно посмотрите на предметы. Что объединяет их, хотя они выглядят по-разному? Попробуйте назвать не только материал, но и его возможное происхождение. Сегодня мы проследим путь металла от природного сырья до готового изделия». | Рассматривают изображения, называют металлические предметы, предполагают: «Их сделали из металлов или сплавов», «Металл сначала добыли из руды». |
2 мин | Учитель проводит приём «Загадочный предмет»: показывает металлическую деталь и спрашивает: «Можно ли изготовить её из дерева? А из пластмассы? Почему для неё выбрали металл? Запишите одно предположение и обсудите его с соседом». | Индивидуально записывают предположение, затем обсуждают его в паре и формулируют ответ: «Металл прочный, долговечный, иногда проводит электрический ток». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы увидели, что металл встречается вокруг нас и выбран не случайно. Теперь выясним, откуда он берётся и почему один металл изменяют добавлением других веществ».
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о свойствах материалов и подготовить учащихся к изучению металлов и сплавов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель показывает предметы и задаёт вопросы: «Какие свойства материалов мы учитываем при изготовлении изделия? Что означает “прочность”, “твёрдость”, “пластичность”, “электропроводность”? Приведите по одному жизненному примеру». На доске фиксирует ключевые слова. | Называют свойства и приводят примеры: «Провод нужен из материала, проводящего ток», «Ручка инструмента должна быть прочной», «Алюминиевая фольга пластична». |
2 мин | Учитель организует игру «Верю — не верю». «Поднимите зелёную карточку, если утверждение верно, красную — если неверно: все металлы магнитятся; медь используют в проводах; чугун и сталь являются сплавами; металл можно получить из дерева». После каждого ответа просит кратко объяснить решение. | Поднимают сигнальные карточки, исправляют ошибочные утверждения: «Не все металлы магнитятся», «Металл получают из руды, а не из дерева». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили свойства, по которым выбирают материал. Но пока не ответили, как металл появляется из природного сырья и чем чистый металл отличается от сплава».
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную проблему и совместно определить план её решения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает две карточки: «железо» и «сталь». «Перед вами два названия. Можно ли считать их полностью одинаковыми? Если сталь связана с железом, зачем её получать отдельно? Какой материал лучше выбрать для корпуса инструмента и почему?» Учитель принимает разные гипотезы без немедленной оценки. | Высказывают предположения: «Сталь прочнее», «Сталь — это изменённое железо», «У материалов разные свойства». |
2 мин | Учитель записывает на доске проблемный вопрос: «Как человек получает металлы и зачем создаёт сплавы?» Затем предлагает план: «Сначала разберём путь от руды до металла, затем классифицируем металлы, сравним сплавы и в конце спроектируем изделие». | Формулируют цель урока: «Узнать, как получают металлы, чем отличаются их виды и как выбирают сплав для изделия». Записывают тему и план в тетрадях. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Проблема поставлена, цель определена. Теперь работаем как исследователи: сначала восстановим технологическую цепочку получения металла».
Этап 4. Открытие нового знания (10 мин)
Цель этапа: сформировать представление о получении металлов из руды и классификации металлов и сплавов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель демонстрирует схему на доске: «Руда → добыча и дробление → обогащение → плавка → металл или сплав → изделие». «Руда — это природная горная порода, содержащая соединения металла. После добычи руду дробят и обогащают, затем при высокой температуре получают металл. Почему нельзя сразу изготовить ложку из куска руды?» | Рассматривают схему, объясняют: «В руде металл смешан с другими веществами», «Сначала нужно отделить полезную часть». Записывают технологическую цепочку. |
3 мин | Учитель вводит классификацию: «Чёрными называют железо и его сплавы — сталь и чугун. Цветными называют металлы, в составе которых нет железа как основы: медь, алюминий, цинк и другие. Сплав — материал, полученный соединением металла с другими элементами для изменения свойств». Показывает карточки и просит распределить их по группам. | В парах распределяют карточки «железо, сталь, чугун, медь, алюминий, бронза, латунь». Формулируют: «Железо, сталь и чугун — чёрные; медь и алюминий — цветные; бронза и латунь — цветные сплавы». |
3 мин | Учитель показывает таблицу «Сплав — состав — применение»: сталь — железо с углеродом; чугун — железо с большим содержанием углерода; бронза — медь с оловом; латунь — медь с цинком. «Почему человек не ограничивается чистыми металлами? Сопоставьте состав и предполагаемое свойство». | Сравнивают данные, отвечают: «Сплав может быть прочнее, твёрже, устойчивее к коррозии или удобнее в обработке». Делают вывод: «Состав сплава подбирают под требуемые свойства». |
Запись в тетрадях
- Руда — природное сырьё, содержащее соединения металлов.
- Технологическая цепочка: руда → добыча и обогащение → плавка → металл или сплав → изделие.
- Чёрные металлы: железо и его сплавы. Цветные металлы: медь, алюминий, цинк и другие.
- Сплав — материал, полученный соединением металла с другими элементами для изменения его свойств.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Теперь мы знаем, что металл получают из руды, а сплав создают для получения нужных свойств. Проверим это знание в игре и научимся объяснять свой выбор».
Этап 5. Первичное закрепление. Игра «Металлический детектив» (7 мин)
Цель этапа: закрепить классификацию металлов и умение связывать свойства материала с его применением.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт каждой паре набор карточек с названиями материалов и изделий. «Ваша задача — за две минуты собрать пары “материал — изделие”, а затем определить, является ли материал чёрным металлом, цветным металлом или сплавом. За правильную классификацию — один балл, за объяснение выбора — дополнительный балл». | В парах распределяют карточки: «медь — электрический провод», «сталь — ножовочное полотно», «алюминий — лёгкая деталь», «латунь — декоративная ручка». |
3 мин | Учитель предлагает парам защитить два решения: «Почему провод не делают из стали? Почему для прочного инструмента часто выбирают сталь?» При необходимости уточняет: «Какое свойство вы называете доказательством?» | Представляют ответы: «Медь хорошо проводит электрический ток», «Сталь прочная и износостойкая». Используют аргументацию: «Мы выбрали сталь, потому что она выдерживает нагрузку». |
2 мин | Учитель проводит проверку «Исправь ошибку»: показывает запись «Бронза — чистый металл», «Алюминий — чёрный металл», «Руда — готовое изделие». «Найдите ошибку и замените неверное слово». | Исправляют: «Бронза — сплав меди и олова», «Алюминий — цветной металл», «Руда — сырьё для получения металла». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вы уже умеете распознавать основные группы материалов и объяснять их применение. Следующий шаг — самостоятельно спроектировать изделие и доказать, почему для него подходит выбранный металл или сплав».
Этап 6. Творческое задание в парах «Конструктор материала» (9 мин)
Цель этапа: применить знания о свойствах металлов и сплавов в новой практической ситуации, развить творческое мышление и навыки сотрудничества.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт парам листы с заданиями: «Спроектируйте небольшой предмет: туристическую кружку, велосипедную деталь, дверную ручку или корпус фонарика. Нарисуйте эскиз, назовите материал, укажите два нужных свойства и объясните, почему выбран именно этот металл или сплав». «В паре один участник отвечает за эскиз, другой — за обоснование, затем вы проверяете работу вместе». | Выбирают изделие и распределяют роли. Обсуждают требования: прочность, лёгкость, проводимость, устойчивость к коррозии, удобство обработки. |
5 мин | Учитель консультирует пары: «Не называйте только материал — свяжите его с назначением. Если вы выбрали алюминий, объясните, почему важна лёгкость. Если выбрали сталь, укажите, какую нагрузку она выдерживает. На листе должны быть название изделия, эскиз, материал и два аргумента». | Создают эскиз и пояснение. Пример записи: «Корпус фонарика — алюминий: он лёгкий и устойчив к коррозии». Или: «Деталь велосипеда — сталь: она прочная и выдерживает нагрузку». |
2 мин | Учитель предлагает двум парам представить результат. «Слушатели отмечают один удачный аргумент и задают один уточняющий вопрос. После выступления сравним варианты и выберем наиболее убедительный». | Две пары представляют проекты. Остальные задают вопросы: «Почему не выбрать пластмассу?», «Можно ли заменить сталь алюминием?», формулируют отзыв по модели «Мне понравилось…, потому что…». |
Критерии творческого задания
- Название изделия и эскиз соответствуют выбранному материалу.
- Материал правильно отнесён к металлу или сплаву.
- Названы не менее двух подходящих свойств.
- Обоснование связано с назначением изделия.
- В работе есть вклад обоих участников пары.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вы применили знания не по образцу, а в новой ситуации: связали свойства материала с назначением изделия. Теперь каждый индивидуально проверит, насколько уверенно умеет выполнять такую классификацию и объяснение».
Этап 7. Самостоятельная работа и самопроверка (4 мин)
Цель этапа: выявить индивидуальное понимание основных понятий и обеспечить самоконтроль.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт мини-карточку: «1. Вставьте пропуск: металл получают из ____. 2. Распределите по группам: сталь, медь, чугун, алюминий. 3. Объясните одним предложением, зачем создают сплавы. 4. Подберите материал для провода и назовите его свойство». Через три минуты выводит эталон на экран. | Индивидуально выполняют задания: «руды»; «сталь и чугун — чёрные, медь и алюминий — цветные»; «сплавы создают для получения нужных свойств»; «медь, потому что хорошо проводит электрический ток». |
1 мин | Учитель предлагает самопроверку: «Поставьте плюс за каждый правильный ответ. Если ошибка одна, разберите её карандашом; если две и более — отметьте вопрос жёлтым стикером для повторного объяснения». | Сверяют ответы с эталоном, подсчитывают результат, отмечают затруднение и исправляют ошибки. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Самостоятельная проверка показала, что большинство из вас уже различает группы металлов и понимает назначение сплавов. В конце вернёмся к проблемному вопросу и проверим, достигли ли мы цели».
Этап 8. Рефлексия и домашнее задание (2 мин)
Цель этапа: осмыслить результат урока, зафиксировать затруднения и объяснить домашнее задание.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор»: «Зелёная карточка — могу объяснить путь от руды до изделия; жёлтая — понимаю не всё; красная — нужна помощь. Завершите фразу: “Сегодня я понял…” или “Мне нужно повторить…”». | Поднимают карточку, формулируют рефлексивную фразу: «Я понял, зачем нужны сплавы», «Мне нужно повторить отличие чёрных и цветных металлов». |
1 мин | Учитель возвращается к вопросу урока: «Как человек получает металлы и зачем создаёт сплавы? Запишите краткий ответ в билет на выход. Домашнее задание выберите по уровню». | Пишут ответ: «Металлы получают из руд, а сплавы создают, чтобы получить сочетание нужных свойств». Записывают выбранный уровень домашнего задания. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Сегодня мы проследили путь металла от руды до изделия, научились различать чёрные и цветные металлы и объяснили назначение сплавов. На следующем уроке рассмотрим способы обработки металлов и правила безопасной работы с инструментами».
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнены все четыре задания мини-карточки, классификация не содержит ошибок, объяснение назначения сплавов полное; творческая работа имеет эскиз, правильный выбор материала и минимум два аргумента.
- «4» — выполнены правильно не менее трёх заданий мини-карточки, допущена одна неточность в классификации или обосновании; творческая работа в целом соответствует требованиям.
- «3» — выполнены правильно два задания, имеются ошибки в различении металлов и сплавов, но ученик понимает общий путь получения металла и может назвать пример его использования.
- Ниже базового уровня — ученик затрудняется объяснить происхождение металлов и нуждается в работе с опорной схемой и дополнительными примерами.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о пути металла от руды до изделия? | Проверка понимания технологической цепочки получения металла. |
Чем чёрные металлы отличаются от цветных? | Выявление освоения классификации материалов. |
Зачем человек создаёт сплавы? | Проверка понимания связи состава и свойств материала. |
Какое задание оказалось самым сложным и почему? | Выявление точек затруднения и субъективной оценки освоения темы. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы увидели, что металлическое изделие начинается не в мастерской, а с добычи руды и её переработки. Мы научились различать чёрные и цветные металлы, а также поняли, что сплавы создают для получения нужного сочетания свойств. Типичная ошибка — считать любой металлический материал чистым металлом, хотя сталь, чугун, бронза и латунь являются сплавами. На следующем уроке мы продолжим изучать свойства металлов и способы их обработки».
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить в тетради схему «руда — металл или сплав — изделие» и привести пять примеров металлических изделий с указанием материала. | Закрепляет технологическую цепочку и умение распознавать применение металлов; при проверке обратить внимание на правильность названий. |
Средний (повышающий) | Заполнить сравнительную таблицу для стали, чугуна, меди, алюминия и бронзы: состав или основа, одно свойство, два примера применения. | Закрепляет классификацию и связь свойства с назначением; при проверке смотреть, не перепутаны ли чистые металлы и сплавы. |
Продвинутый (дополнительный) | Разработать проект бытового изделия из металла или сплава: эскиз, название материала, не менее трёх свойств, описание получения материала и аргументированный выбор. | Развивает творческое применение знаний и функциональную грамотность; при проверке оценивать логичность выбора и полноту объяснения. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Что называют рудой? Как получают металл из руды? Какие металлы относят к чёрным? Что такое сплав? Почему для изготовления изделия важно учитывать свойства материала?»
