ВУЛКАНЫ
Бояркина Валентина Ивановна, 2001
Преподаватель ТРИЗ школы №15 , руководитель лаборатории ТРИЗ
при городском управлении образования.
665770, г. Усть - Илимск - 15, Иркутской обл. А/я 2029. тел. 5-94-44
vepol@yahoo.com
Репортаж с открытого урока
по природоведению в 5-E ТРИЗ-классе 13 декабря 2000г.
(Урок интегрированный: природоведение + химия + история + ТРИЗ.
Вели урок:
Кузнецова Татьяна Николаевна (биология, природоведение)
Адушева Светлана Алексеевна (химия)
Демчук Елена Юрьевна (история)
Бояркина Валентина Ивановна (ТРИЗ)
Начало урока. Татьяна Николаевна рассказывает таинственную историю:
-- В 1890 году парусник "Мальборо" с экипажем в 23 человека вышел из Новой Зеландии в Англию (показывает на карте). Командовал кораблём капитан Хид, опытный моряк. Последний раз "Мальборо" видели около Огненной Земли. В Англию парусник не прибыл. Считали, что парусник погиб в штормах, свирепствовавших в этом районе. Но спустя 23 года парусник увидели снова у берегов Огненной Земли. Когда поднялись на борт, то обнаружили странную картину… Корабль оказался невредимым, но от экипажа остались одни скелеты, покрытые остатками одежды. Один скелет - у штурвала, десять - на вахте у своих постов, трое - на палубе у люка, шесть - в кают-компании. Ясно, что людей сразила какая-то внезапная напасть. Но какая? Предложите три версии.
ТРИЗовцы "ринулись в бой":
Последняя версия вполне правдоподобная и как раз по теме нашего урока. С Татьяной Николаевной пятиклассники стали подробно изучать это грозное явление природы: строение вулкана, причины извержения, районы вулканической деятельности, самые известные извержения.
А дальше ребят удивила Светлана Алексеевна: показала две действующие модели вулкана: на горку песка чем-то полила и… из вершины горы потекла красная пена, прямо как настоящая лава! А потом прикоснулась горящей спичкой к кучке оранжево-красных кристаллов и началось настоящее извержение! Из центра летели искры, пепел осыпался на склоны, размер вулканической горы быстро увеличивался. Эффектное зрелище! жалко только, что недолго было…
В действие вступила Елена Юрьевна, показала картину Карла Брюллова "Последний день Помпеи", зачитала отрывок из книги, описывающий извержение Везувия.
Татьяна Николаевна стала подводить итоги изучения вулканов, стала говорить, что извержение вулкана может продолжаться несколько дней, месяцев и даже лет, после этого вулкан успокаивается, но через какое-то время может заговорить снова. И, представляете, во время этих слов, замершая было модель вулкана "проснулась" и ещё немножко поискрила к полному восторгу всех присутствующих!
А теперь ТРИЗовцы должны решить изобретательские задачи: как узнать о приближающемся извержении вулкана? Как уменьшить ущерб? Как обратить вред в пользу, т. е. можно ли получить пользу от этого страшного и грозного явления природы?
Итак, по первой задаче: ИКР (идеальный конечный результат) звучит так - вулкан должен САМ сообщить о приближающемся извержении. Ресурсы вулкана (выявляем вместе с детьми) - газы, высокая температура, магма. Ресурсы жителей - посуда, мебель, одежда.
Вспоминаем волшебное слово МАТХЭМ - перечень полей (воздействий):
Выясняем, что есть механическое, тепловое поле и химическое (газы), а надо получить на безопасном расстоянии звуковой или световой сигнал.
Идеи ребят:
По второй задаче: как уменьшить ущерб от извержения, если у подножия вулкана есть селения? Ищем возможности для решения этой задачи по системному оператору.
Надсистема: местность вокруг вулкана, атмосфера
Система: вулкан
Подсистемы: жерло, склоны, внутреннее сложение
Идеи:
По третьей задаче, вместе с Еленой Юрьевной и Татьяной Николаевной установили, что от вулканов уже есть следующая польза: образование полезных ископаемых (гранит, руды, драгоценные камни). При извержении Везувия Помпеи засыпало толстым слоем пепла очень быстро, поэтому как бы законсервировало быт того времени. Это была страшная трагедия для жителей Помпеи, но для современных историков и археологов это бесценный дар.
На этом урок закончился. Больше просто ничего не успели придумать. А на уроке ТРИЗ в 6е классе придумали, как использовать тепловую энергию вытекающей лавы. Надо направить поток лавы в природное или специально сделанное углубление, проложив заранее по нему змеевик из труб. Полученное озеро лавы засыпать сверху огнеупорным утеплителем. Подавать в змеевик воду и полученным паром отапливать посёлок.
Примечание: модель вулкана №1 - внутри кучки песка замаскирована колба с содой и пищевым красителем. Добавляем уксусной кислоты и - вулкан заработал.
Модель вулкана №2. Оранжево-красные кристаллы - это дихромат аммония. При поджигании происходит экзотермическая реакция с большим выделением энергии. Раскалённые частицы и зеленоватый "пепел" - это частицы оксида хрома, выбрасываемые при разложении дихромата аммония газообразным азотом. Опыт из книги Б.Д.Стёпина и Л.Ю.Аликберовой "Книга по химии для домашнего чтения" стр. 255.
вверх