Міністерство освіти і науки України
Сумська обласна державна
адміністрація
Департамент освіти і науки
ДНЗ « Сумський центр
професійно-технічної освіти
харчових технологій,
торгівлі та ресторанного сервісу»
Бінарний урок з фізики та технології
приготування їжі з основами
товарознавства
Підготувала
викладач
Безбородкіна Л.Г.
Суми 2017
Тема: Основи термодинаміки (фізика).
Кава: хімічний склад, харчова цінність, класифікація,
вимоги до якості. Технологія приготування, способи подачі (технологія
приготування їжі з основами товарознавства)
Мета уроку:
·
повторити,
узагальнити та систематизувати знання учнів з теми «Молекулярна фізика та термодинаміка» шляхом
розв’язання проблемних задач за професійним спрямуванням, учити
застосовувати знання у нестандартних ситуаціях;
·
підвищити рівень знань учнів з технології обробки
кавового зерна;
·
ознайомити учнів з історією виникнення кави, дослідити
вплив кави на організм людини;
·
сформувати навички заварювання кави різними способами.
·
розвивати навички
пошукової діяльності, логічне мислення, вміння працювати самостійно та
колективно;
·
виховувати цікавість до уроків фізики, технології
приготування їжі; формувати навички
здорового способу життя; виховувати естетичний смак та культуру харчування; любов
до майбутньої професії.
Прилади та обладнання:
-
мультимедійна презентація, відеоматеріали до уроку,
міні-зошит на кожне робоче місце учня;
-
термос;
-
натуральні зразки різних видів кави в зернах, розчинної
та меленої кави;
-
кавомолка, турка, кавоварка;
-
чашки, склянки,
філіжанки з різних матеріалів;
Тип уроку: узагальнення та
систематизації знань
Форма
проведення: «фізика за чашкою кави»
Добре засвоюються ті знання,
які споживаються з апетитом
Анатоль Франс
Хід уроку
Кабінет оформлений у вигляді елементів кав’ярні: одна з парт стоїть окремо, накрита скатертиною та
відповідно сервірована
|
|
Етапи уроку
|
Методи
й методичні прийоми
|
||||||||||||||
|
І
|
Організаційний момент
На партах знаходяться аркуші паперу у вигляді кавової
чашки, на яких учні записують свої очікування від уроку
|
Перевірка готовності групи до уроку
Психологічне налаштування
|
||||||||||||||
|
ІІ
|
Пояснення інтеграції тем уроку учням
Мотивація навчальної діяльності
Розпочинається урок віршем
англійського поета Вільяма Блейка:
В одном мгновенье
видеть
Вечность,
Огромный
мир - в зерне песка,
В
единой горсти - бесконечность,
И
небо - в чашечке цветка.
Викладач фізики: Ми закінчуємо вивчати розділ фізики «Основи термодинаміка». То ж сьогодні спробуємо розгледіти в маленькій чашці кави
весь великий та цікавий світ молекулярної фізики. Проведем наш урок у формі
«Фізики за чашкою кави».
Запишемо тему уроку «Основи термодинаміка» з фізики та
тему з технології приготування їжі з основами товарознавства «Кава: хімічний склад, харчова цінність,
класифікація, вимоги до якості. Технологія
приготування, способи подачі».
Висловлення учнями очікувань від уроку.
Викладач фізики: отже, на цьому уроці ми спробуємо справдити всі ваші очікування, а саме:
- узагальнимо та
систематизуємо знання з теми «Молекулярна фізика та термодинаміка»;
- повторимо основні
математичні залежності та закони молекулярної фізики та термодинаміки;
- навчимося розв’язувати задачі прикладного
змісту;
- закріпимо матеріал
розв’язанням задач за професійним спрямуванням;
Викладач
технології приготування їжі: пояснимо, які
процеси проходять під час приготування кави, що відбувається під час
заварювання на основі законів молекулярної фізики та термодинаміки;
- з’ясуємо, як впливає посуд
на аромат та смак кави;
- дослідимо, як ступінь
розмелювання кави впливає на якість напою.
Викладач фізики: Анатоль Франс говорив: «Добре
засвоюються ті знання, які споживаються з апетитом»
Викладач технології приготування їжі: Я
сподіваюсь, що наш урок пройде з апетитом, як і споживання цієї духмяної
чашки кави.
|
Розповідь викладачів з елементами бесіди
Проблемне питання
Дерево очікувань
Оголошення теми та мети уроку
|
||||||||||||||
|
ІІІ
|
Актуалізація опорних знань
Викладач фізики: Щоб пояснити всі аромати, які містяться в цій чашці кави, ми повинні
добре орієнтуватися в теорії молекулярної фізики та термодинаміки, хоч вона і
здається, на перший погляд, дещо нудною.
Організація бліц-опитування:
1.
Дифузія це…
2.
Тиск вимірюють…
3.
Рівняння
Мендєлєєва-Клапейрона має вигляд…
4.
Внутрішня енергія
тіла залежить…
5.
Кількість
теплоти, яка передана тілу можна обчислити за формулою…
6.
Питома
теплоємність – це …
7.
Внутрішню енергію
можна змінити…
8.
Кількість
теплоти, робота, внутрішня енергія вимірюється…
9.
Кипіння
відбувається при…
10.
Чорне тіло
поглинає…
11.
Температура
кипіння залежить…
12.
Теплота завжди
передається від…
13.
Роботу можна
обчислити…
14.
У результаті
випаровування температура тіла…
15.
Кількість
теплоти, яка потрібна тілу для плавлення має вигляд…
16.
Кількість теплоти
надана тілу частково йде на …
17.
Речовини кави, які мають тонізуючі
властивості…
18.
Кава не підлягає
тривалому зберіганню та повторному розігріванню…
19.
Терміни
зберігання сирої кави…
20.
При обсмажуванні
кави вміст кофеїну…
21.
Розчинну каву
отримують …
|
Бліц-опитування
Фізично-технологічний диктант
|
||||||||||||||
|
ІV
|
Узагальнення і систематизація знань
І. Розв’язання якісних задач з фізики прикладного змісту
На партах знаходяться конверти з задачами. Учні
обговорюють завдання, відповідають.
Запропоновані завдання:
Задача 1: Які фізичні явища дозволяють нам відчувати аромат кави ще біля входу до
кав’ярні? (Дифузія в газах,
випаровування, конвекція, кипіння)
Задача 2: Який з кавників вміщає більше кави:
(Перший,
бо другий можна заповнити кавою тільки до рівня носика)
Задача 3 (практична): Вибираємо чашку до кави (на столі стоять різні чашки, склянки, кухлі, філіжанки) у якій чашці кава довше залишатиметься
гарячою:
-у скляній
-у керамічній
-у порцеляновій
-у металевій
-у пластиковій?
Від
чого це залежить? Розмістіть посуд в
потрібному порядку.
• Питома теплоємність речовини
– кількість теплоти, яка потрібна, щоб нагріти
1 кг цієї речовини на 1°С (або 1 К):
Задача 4: У якому з
кавників однакового об’єму кава
звариться раніше? Охолоне раніше?
Чорна поверхня краще поглинає
теплову енергію, а біла – відбиває.)
Задача 5 (практична): Чому в
термосі кава довго залишається гарячою?
Задача 6: Ви ранком поспішаєте до училища на навчання. На столі
чашка гарячої кави, яку ви повинні випити через 5 хвилин. Як краще зробити,
щоб не ошпаритися?
-
Спочатку додати холодне молоко;
-
Додати молоко в останній момент;
-
Різниці не має.
(Серйозна наука термодинаміка говорить:
теплообмін між тілами йде тим інтенсивніше, чим більше різниця їх температур
(у даному випадку маються на увазі кава та навколишнє повітря). Тому, якщо молоко не додавати відразу, кава буде вистигати
швидше.
Висновок: щоб не обпалитися гарячою кавою, молоко краще налити до кави як можна пізніше)
Задача 7 (задача - фокус): Якщо подивитися крізь скляну пробірку на таблички «Чай» та «Кофе», то
одна з них здаватиметься перевернутою. Яка саме та чому?
(Перевернутими будуть обидва
написи, але у слові «Кофе» всі літери
симетричні, тому здаватиметься, що ця табличка не змінилася.)
Задача 8 (задача-експеримент): На шальки
зрівноважених терезів поставили дві однакові склянки з гарячою і холодною кавою. Через деяких час рівновага терезів порушилася. Чому?
Задача 9 «Кава смачна, коли гаряча», -
сказала господарка, запрошуючи Шерлока Холмса до столу. «Щоб вона довше залишалася гарячою, - продовжувала
вона, - я ставлю філіжанку на плетену із дроту тацю. «Краще ставити її на дерев’яну підставку», - порадив Холмс. На чому
ґрунтується його порада?
ІІ. Розв’язання кількісних задач за професійним спрямуванням
Завдання № 1. Приготування кави у турці
Повідомлення учнів: Найкраща кава готується в турці. Це металевий
ковшик із характерним звуженням догори. Одну чайну ложку дрібно змеленої кави
засипаємо в турку, заливаємо половиною склянки води. Варимо на повільному
вогні, не перемішуємо. Як тільки почне підніматися кавова пінка, знімаємо з
вогню. Розливаємо у чашки, не проціджуючи. А в Туреччині до цього часу каву
готують на розпеченому піску.
Питання до учнів:
1. Чому турка має саме таку форму?
2. Чи можна приготувати каву в турці високо в
горах?
(Ні, бо температура кипіння
залежить від тиску: чим менший тиск, тим менша температура кипіння)
3. Як змінюється T кипіння з
висотою? (Атмосферний тиск падає, t0 кипіння знижується (1°С на 300м). Кава кипітиме: в
м. Суми ( за нормального тиску 101 кПа) – при 100°С, на г. Говерла (2061 м) – при
93°С ,на г. Еверест (8848 м) – при 70°С)
Задача-дослідження №1: Оцінити,
скільки енергії сховано у чашці гарячої кави? На яку висоту можна було
б, використавши її, підняти тіло вагою
1 кг?
Перевірте самостійно:
● Якщо повністю перетворити цю
енергію на електричну, вона зможе протягом години посилати світло для
лампочки 25 ват.
● Якщо
цю енергію повністю перетворити на механічну роботу, її буде достатньо, щоб
підняти вантаж 854 кілограми (автомобіль) на висоту 10 м
Завдання № 2.
Приготування кави у гейзерній
кавоварці Мока
Повідомлення учнів: Мокка складається із трьох секцій: у нижню
заливається вода, у середню кладуть крупно змелену каву, зверху конденсується
готовий напій. Гарячий пар піднімається через гейзер і проходить через шар
кави у верхній резервуар
Проблемне питання:
Подумайте, коли мокка може перетворитися на
теплову бомбу?
Задача: Який тиск утворить вода,
перетворившись на пару, якщо заб’ється фільтр кавоварки та не
спрацює запобіжний клапан?
Оцінимо максимальні наслідки.
За критичної температури (коли густина пари зрівняється з густиною води), яка
для води складає Tk = 373 °С =
646 К, вся вода перетвориться на пару. Подальше нагрівання можливе,
але сама кавоварка світитиметься – такого ще ніхто не бачив. Тому для
граничної оцінки припустимо, що закупорена мокка нагрілася до температури
порядку Т = 600 К. Записавши рівняння Менделеєва—Клапейрона, можна легко визначити тиск в нижній частині
кавоварки:
Перевірте
самостійно:
Вважаючи, що m = 150 г, V = 200 см3, M = 18 г/моль, R = 8,31 Дж/(моль·К), знайдемо, що р ≈ 2• 108 Па ~ 103
атм – це тиск порядку того, що існує на дні Маріанської впадини -найглибшого
місця на планеті (11 023 м). Але різьба не витримає значно раніше…
Завдання № 3. Приготування кави - еспресо
Повідомлення учнів: еспресо робиться в каво-машинах, оскільки для приготування необхідна наявність тиску
гарячої води. Справжній еспресо повинен бути:
-обсягом близько 30 мл,
-зварений затемператури
85-90°С
-під тиском 9-15 бар,
-протягом 20-30 секунд.
Це непрозора, темна рідина з пінкою
відтінку горіха та насиченим смаком.
Бар — позасистемна одиниця тиску, що
дорівнює 105 Паскалям, приблизно 750 мм ртутного стовпчика або 0,987 атмосфер.
()
Задача: Тиск 15 бар – це мало чи багато? Яку вагу повинна була б мати
людина, щоб чинити такий самий тиск на землю?
Задача№4: Обчисліть,
на скільки нагріється кава- еспресо під час приготування у кавовій машині
(дві філіжанки), якщо ККД машини 55%,
а потужність кавової машини 1250 Вт
Викладач технології приготування їжі: Які рецепти приготування кави ви
ще знаєте?
(капучино - та ж сама кава-еспрессо, але з молочною або
вершковою піною; латте - коктейль, який складається з молока, еспрессо і молочної піни)
|
Робота в парах
Повідомлення учнів
Випереджаюче домашнє завдання. Повідомлення про термос
Фізичний експеримент
Презентації учнів
Опитування
Розв’язання задач біля дошки
Коментування відеодемонстрацій
Повідомлення
учнів
Малюнки на кавовій пінці з
вершками
Відео «Моя кухня» -
приготування кави-еспресо викладачем технології приготування їжі
|
||||||||||||||
|
V
|
Перевірка очікуваних результатів. Підсумок уроку
Учні висловлюють свої думки відносно
досягнення очікуваних результатів, які були поставлені на початку уроку.
|
Рефлексія
|
||||||||||||||
|
VІ
|
Релаксація
Але найкращий з рецептів, на мій погляд, такий:
Рецепт кави з любов’ю:
Викладачі говорять по черзі:
• Насипте каву у чашу терпіння
• Налийте туди ж повне серце
любові
• Киньте дві пригорщі щедрості
• Хлюпніть трохи гумору
• Посипте добротою
• Додайте якомога більше віри
• І все це добре перемішайте
• Потім налийте у склянку
відпущеного вам життя та пропонуйте тим, кого зустрінете на своєму шляху!
Я сподіваюся, що кожен з вас сьогодні з апетитом
куштував кожну «кавову задачу»
|
|
||||||||||||||
|
VІІ
|
Оцінювання учнів.
Домашнє завдання
(Презентація – «7 причин
розпочати ранок з кави»)
Повторити п 57-61. Виконати тестові завдання ст..268-270 (за варіантами).
Підготуватися до контрольної роботи
* Скласти та розв’язати задачу з теми «Фізика на кухні».
Підготувати інформацію про
користь та шкоду кави
* Оформити сторінку в блозі з теми
«Як готують каву в різних країнах світу»
|
Коментування роботи учнів на уроці.
Коментування домашнього завдання
|
Задача 1: Які фізичні явища дозволяють нам чути аромат
кави ще біля входу до кав’ярні?
Задача2: Який з кавників вміщає більше кави:
Задача 3(практична): Вибираємо чашку до кави (на
столі стоять різноманітні чашки,
склянки, кухлі, філіжанки) В який чашці кава довше залишатиметься гарячою: -в скляній
|
Речовина
|
Питома теплоємність
Дж/(кг К)
|
|
Дерево
|
2400
|
|
Алюминий
|
880
|
|
Пластмаса
|
1900
|
|
Кераміка
|
900
|
|
Скло
|
840
|
|
Фарфор
|
1100
|
Задача 4: В якому з кавників однакового
об’єму кава звариться раніше? Охолоне раніше?
Задача 5 (практична): Чому в термосі кава довго
залишається гарячою?
Задача – ситуація 6: Ви ранком поспішаєте до центру на навчання. Ма столі чашка гарячої кави,
який ви повинні випити через 5 хвилин. Як краще зробити, щоб не ошпаритися?
-
Спочатку додати холодне молоко;
-
Додати молоко в останній момент;
-
Різниці не має.
Задача 6 (задача фокус): Якщо подивитися крізь скляну
пробірку на таблички “Чай” та “Кофе”, то одна з них здаватиметься перевернутою.
Яка саме, та чому?
Задача 7.
(задача-експеримент) На шальки зрівноважених терезів поставили дві
однакові склянки з гарячим і холодним чаєм. Через деяких час рівновага терезів
порушилася. Чому?
Задача 8: «Кава смачна, коли гаряча», -
сказала господарка, запрошуючи Шерлока Холмса до столу. «Щоб вона довше залишалися гарячою, - продовжувала вона, - я ставлю філіжанку на плетену із дроту тацю. «Краще ставити її на дерев’яну підставку», - порадив Холмс. На чому
ґрунтується його порада?
Перелік задач до уроку
«Фізика за чашкою кави»
Приготування кави у турці
Задача-дослідження №1: Оцінити скільки енергії
“сховано” у чашці гарячої кави? На яку висоту можна було б, використавши її, підняти тіло вагою 1 кг?
Перевірте
самостійно:
-
Якщо повністю перетворити цю енергію на електричну, вона зможе протягом
години посилати світло для лампочки 25 ватт.
-
Якщо цю енергію повністю
перетворити на механічну роботу, її буде достатньо, щоб підняти вантаж 854
кілограми (автомобіль) на висоту 10 м
Приготування кави у кавоварці мокка
Задача №2 (теплова бомба): Який тиск утворить вода,
перетворившись на пару, якщо заб’ється фільтр кавоварки та не спрацює запобіжний клапан? (m = 150 г, V = 200 см3, M = 18 г/моль, R = 8,31 Дж/(моль·К), знайдемо, що р ≈ 2• 108 Па ~ 103
атм)
Приготування кави еспресо
Справжній еспресо повинен бути:
-обсягом близько 30 мл,
-зварений при температурі 85-90°С
-під тиском 9-15 бар,
-протягом 20-30 секунд.
Задача №3: Тиск 15 бар – це мало чи
багато? Скільки повинна була б важити людина, щоб чинити такий самий тиск на землю? (площа
поверхонь стопи = 6 дм2)
Задача№4: Обчисліть на скільки нагріється кава еспресо під час
приготування у кавовій машині (дві філіжанки) , якщо ККД машини 55%, а потужність кавової машини 1250 Вт
Рецепт кави з
любов’ю:
• Насипте каву у чашу терпіння
• Налийте туди ж повне серце любові
• Киньте дві пригорщі щедрості
• Хлюпніть трохи гумору
• Посипте добротою
• Додайте якомога більше віри
• І все це добре перемішайте
•
Пропонуйте тим, кого зустрінете на своєму шляху!
Комментарии
Отправить комментарий