Методика формирований понятий и законов

Теперь можно обратить внимание школьников на то, что имеющиеся у них знания об электрических явлениях, позволяют получить новые сведения о строении вещества. Действительно, они знают, что тела, состоящие из разных веществ, могут быть наэлектризованы, т.е. могут приобрести электрический заряд – заряд электрона. Следовательно, заряд любого тела связан с зарядом электрона, а, следовательно, электроны должны быть в любом теле. Но все тела состоят из атомов и молекул. Значит, электроны должны быть внутри атомов. Целесообразно продолжить рассуждения об атоме: если электроны находятся внутри атома, то внутри атома должны находится и положительно заряженные частицы, суммарный заряд которых равен суммарному заряду электронов, т.к. атом в обычных условиях нейтрален. Следовательно, опыт должен иметь цель – определить, как расположены внутри атома положительные и отрицательные заряды. Сделать это можно единственным образом – обстреливая атомы заряженными частицами и наблюдая за изменением направления их движения вследствие взаимодействия этих частиц с заряженными частицами атома. Далее следует сказать, что такой опыт был проделан Э. Резерфордом. Опыт ученного показал, что положительный заряд атома сосредоточен в очень малом объеме, а электроны расположены на большом расстоянии от положительного заряда атома. По результатам опыта Э. Резерфорд построил модель атома, в котором атом по своему строению напоминает нашу Солнечную систему. Подобно тому, как планеты, притягиваясь к Солнцу, движутся вокруг него, так и электроны в атоме движутся вокруг положительно заряженного ядра, удерживаемые силами притяжения к нему.

При рассмотрении ядерной модели атома важно создать у учащихся правильное представление о соотношении размеров ядра, электронов и атома в целом. Для этого целесообразно прибегнуть к приему сравнения, подобно тому, как это было сделано при оценке размеров молекул: если бы весь атом увеличился так, что ядро приняло размеры десятикопеечной монеты, то расстояние между ядром и электроном стало бы равно километру.

Для формирования представлений о строении атомов весьма важную роль играет самостоятельная работа учащихся по изготовлению пластилиновых моделей атомов различных химических элементов. Учащиеся должны привыкнуть к тому, что порядковый номер химического элемента в периодической таблице Менделеева характеризует заряд ядра атома и соответственно число электронов в этом атоме. Они должны научится быстро отвечать на вопросы типа: сколько электронов содержит атом водорода, кислорода, урана и т.д.? Для моделирования строения атомов необходимо рассказать, что ближайшая к ядру электронная оболочка может содержать не больше восьми, а затем предложить школьникам вылепить из цветного пластилина модели атомов водорода, гелия, лития, бериллия, бора с учетом правил заполнения электронных оболочек и строения ядра. На этих моделях легко показать, как образуется положительные и отрицательные ионы. Вслед за изготовлением пластилиновых моделей следует потренироваться в графическом изображении моделей строения атомов и ядер различных химических элементов.

Понятия "электрический заряд", "электрон", "ион", "электрическое поле" продолжают формироваться и дальше, при объяснении электризации тел, электрического тока в металлах, принципа действия источника тока, причины сопротивления проводников, теплового действия тока.

Электрический ток. Электрическая цепь. Приступая к изучению данного вопроса, восьмиклассники уже знают, что в каждом теле имеются электроны, обладающие отрицательным электрическим зарядом. В металлах часть электронов слабо связана с ядрами атомов. Электрическим зарядом обладают и другие части вещества – ионы. Все это позволяет дать определение электрического тока как упорядоченного движения частиц.