Использование элементов кейс-технологий на примере урока физики по теме "Сила упругости". 7-й класс

• сформировать у учащихся более глубокие представления учащихся о силе упругости, выяснить её природу, провести исследования зависимости силы упругости от различных факторов;
• экспериментальным путём установить зависимость деформации тела от различных факторов, проверить в каких случаях и при каких деформациях выполняется закон Гука;
• научить учащихся решать задачи связанные с реальными ситуациями из повседневной жизни, уметь находить правильные решения в различных жизненных ситуациях, экспериментально решать предложенную задачу, умение анализировать полученные результаты.

• способствовать развитию речи, логического мышления, трудоспособности, умения применять полученные знания в нестандартных ситуациях,
• развивать творческие способности, интерес к исследованию результатов полученных в результате эксперимента.

• сформировать коммуникативные навыки работы в процессе коллективной деятельности;
• способствовать развитию чувства взаимопонимания и взаимопомощи в процессе совместного решения задач;
• воспитать активную позицию учащихся в учебном процессе и умение добиваться поставленной цели.

Метод: кейс-метод, проблемный, исследовательский.

Межпредметные связи: информатика, литература, география.

Приборы: деревянная линейка, динамометр, набор грузов, пружины разной жёсткости, штатив с лапкой и муфтой.

Ход урока

Постановка проблемы:

Учитель:

В реальном мире, без сомнения,
Не обойтись без тяготения.
Земля притягивает нас,
Не отпуская ни на час.
Но почему в обычной жизни
Лежат тетради на столе,
Сидим на стуле мы спокойно,
Что не пускает нас к земле?

Вопрос: Почему мы можем спокойно сидеть на стульях? Что не пускает нас к земле и препятствует силе тяжести?

(Идет обсуждение, в ходе которого учащиеся высказывают разные мнения и делается вывод, что причиной всего этого является сила упругости).

Учитель: Тема нашего урока “Сила упругости”. (Слайд № 1) (Приложение 1)

Цель:

1) Исследовать факторы, от которых зависит сила упругости;
2) Выяснить, какую роль играет сила упругости в нашей жизни. (Слайд № 2)

Учитель: Чтобы ответить на данные вопросы, давайте с вами попутешествуем. Путешествовать мы будем не одни, а с одним из героев известного нам мультфильма капитаном Врунгелем.

(На экране появляется картина). (Слайд № 3)

За свою жизнь капитан попадал в различные интересные ситуации. И о своих приключениях он делал заметки в своём дневнике. Я предлагаю вам попутешествовать по страницам его дневника:

“Как-то довелось мне перевозить фрукты из экваториальной Африки в страны европейского континента. Погрузку фруктов я доверил старшему помощнику Лому и матросу Фуксу. Они загрузили в один контейнер сначала бананы, потом киви, а затем ананасы. Когда мы приплыли в Европу, то увидели, что большая часть бананов и киви пришла в негодность. Некоторые из них приобрели непонятную форму, а некоторые, вообще, развалились”. (Слайд № 4)

Вопрос: Почему фрукты приобрели непонятную форму? Что с ними произошло?

(Учащиеся выдвигают гипотезы, в ходе которой выясняется, что фрукты изменили свою форму и объём в результате деформации).

Учитель: Давайте с вами попытаемся выяснить, от чего же зависит деформация в различных ситуациях? Для этого мы с вами проведём небольшое исследование. (Класс делится на две группы. Каждая группа получает карточку с заданием и необходимый комплект оборудования).

Цель: Экспериментально проверить, как деформация зависит от величины деформирующей силы.

Приборы и материалы: I) динамометр; 2) измерительная линейка; 3) набор грузов; 4) пенал; 5) стержень штатива с муфтой и лапкой.

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений:

2. Вычислите цену деления шкалы динамометра.
3. Закрепите динамометр вертикально в лапке штатива.
4. С помощью измерительной линейки измерьте первоначальную длину пружины.
5. Подвесьте к крючку динамометра груз.
6. С помощью динамометра измерьте величину деформирующей силы.
7. Измерьте длину пружины после действия деформирующей силы.
8. По формуле l= l- l₀ вычислите удлинение пружины.
9. Результаты запишите в таблицу.
10. Аналогичный эксперимент проделайте двумя и тремя грузами.
11 . Создайте презентацию с помощью программы PowerPoint и все данные из таблицы перенесите в созданную вами презентацию.
12. Ответьте на вопросы:
1) Как деформация пружины зависит от величины деформирующей силы.
2) Что может произойти с пружиной, если мы будем дальше увеличивать нагрузку.

Цель: Экспериментально проверить, как деформация зависит от материала, из которого изготовлено тело.

Приборы и материалы: I) динамометр; 2) измерительная линейка; 3) набор грузов; 4) пенал; 5) стержень штатива с муфтой и лапкой, 6) пружины из разного материала.

Порядок выполнения работы

1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений:

2. Закрепите пружину в лапке штатива.
3. С помощью измерительной линейки измерьте первоначальную длину пружины.
4. Подвесьте к крючку пружины груз.
5. Измерьте длину пружины после действия деформирующей силы.
6. По формуле l= l- l₀ вычислите удлинение пружины.
7. Результаты запишите в таблицу.
8. Аналогичный эксперимент проделайте, используя разные пружины, но при этом величину нагрузки оставить неизменной.
9 . Создайте презентацию с помощью программы PowerPoint и все данные из таблицы перенесите в созданную вами презентацию.
10. Ответьте на вопросы:
1) Зависит ли деформация от материала, из которого изготовлено тело?
2) Будет ли меняться деформация пружины, если мы будем подвешивать к пружине грузы из разного материала, но одинаковой массы?

(Каждая группа самостоятельно выполняет работу, проводит исследование, результаты заносит в таблицу. Потом один из учащихся на компьютере создаёт презентацию и переносит туда результаты исследования. Затем сохраняет презентацию в папку, которую укажет учитель. После того, как работа будет полностью выполнена, происходит подведение итогов. Каждая группа рассказывает о результатах своих исследований, которые отображаются с помощью интерактивной доски, а также отвечают на предложенные вопросы).

Учитель: Как свидетельствуют станицы из дневника, приключения с фруктами ещё не закончились. Давайте посмотрим, что произошло дальше:

“Наши приключения с перевозкой фруктов не закончились после разгрузки. Мы увидели, что доски в трюме под контейнером сильно прогнулись. Но, когда мы выгрузили фрукты, они выпрямились и пришли в исходное положение. Нас очень заинтересовала эта ситуация. Что заставило доски придти в исходное положение?” (Слайд№7)

Учитель: Почему так произошло? Что заставило доски вернуться в исходное положение? (Учащиеся отвечают, что причиной является сила упругости, которая возникает при деформации тел и стремиться вернуть тело в первоначальное положение).

Учитель: Капитана Врунгеля заинтересовала данная ситуация и он решил сам поэкспериментировать. Давайте посмотрим, как он это сделал:

“Я взял две одинаковые тонкие деревянные дощечки и положил их на одинаковые деревянные бруски. Затем взял ананас и положил на одну из них. Дощечка, на которой лежал ананас прогнулась. Потом я убрал ананас, дощечка вернулась в первоначальное состояние. Меня заинтересовал вопрос: почему дощечка сначала прогнулась, а затем вернулась в первоначальное положение? Что явилось причиной таких изменений?” (Слайд№8)

(Учащиеся объясняют, что причиной изменение сил, действующих на дощечку. Сначала под действием силы тяжести ананас начал двигаться вниз и прогнул дощечку, т.е. дощечка деформировалась. При этом возникла сила упругости, которая направлена противоположно силе тяжести. В тот момент, когда сила упругости стала равной силе тяжести, дощечка и ананас остановились. Когда капитан убрал ананас, то сила упругости вернула дощечку в первоначальное положение. Затем учащиеся с помощью стилуса изображают на интерактивной доске силы, действующие на ананас и дощечку).

Учитель: Ещё одна удивительная история произошла с капитаном Врунгелем, когда он гулял в тропическом лесу Центральной Африки. На него напали непонятные мухи. Давайте посмотрим, что это за мухи и поможем капитану разобраться в данной ситуации. (С помощью эффектов анимации на капитана вылетают различные физические величины. Учащиеся должны определить, что это за физические величины и выбрать те, от которых зависит сила упругости). (Слайд№9)

Учитель: Капитан Врунгель поймал нужные ему величины и попытался сложить с помощью них правильную формулу. Посмотрите, что получилось:

Какую из этих формул капитан сложил правильно? (Слайд№10) (Учащиеся выдвигают свои варианты правильности формулы, а затем происходит проверка правильного результата).

Учитель: Теперь давайте с вами немного отдохнем и представим, что мы тоже путешествуем с вами вместе с капитанов Врунгелем. (Под медленную музыку проводится физкультминутка и делается зарядка для глаз). (Слайд№11)

Учитель: Капитан Врунгель являлся большим поклонником рыбной ловли. Поэтому практически во всех уголках мира, в которых побывал капитан Врунгель, он занимался своим любимым делом. Давайте посмотрим некоторые из случаев, которые произошли на рыбалке и постараемся решить предложенные задачи. (Каждой группе учащихся даётся карточка с задачей. Учащиеся должны решить данную задачу, на доске воспроизвести ход решения и проанализировать полученный результат).

Группа №1

Запись из дневника капитана:

“Однажды, плавая вдоль побережья Занзибара, я пытался поймать кальмара массой около 3 т. Мне пришлось выдержать нелёгкий трёхчасовой бой”.

Вопрос: смог ли поднять капитан кальмара на тросе, изготовленном из стали жёсткостью 10 кН/м? Максимальная сила, которую выдерживает трос, равна 18 кН. (Слайд№12)

Группа №2

Запись из дневника капитана:

“Прошлым летом мне удалась отличная рыбалка. Я поймал замшелых щук, достигавших 1,5 м и массой 50 кг, осетров длиной 2,6 м и массой 128 кг и сомов до 5 метров массой 300кг”.

Вопрос: насколько удлинилась капроновая нить при подъёме сома, коэффициент жёсткости которой равен 15 кН/м, при равномерном поднятии. (Слайд№13)

Учитель: Давайте теперь мы с вами посмотрим те места, в которых приходилось бывать капитану Врунгелю и попытаемся увидеть, где и как в разных ситуациях проявляет себя сила упругости.

(Учащиеся смотрят на предложенные, на экране картинки и находят на этих картинках проявление силы упругости). (Слайд№14)

Учитель: К сожалению, наше путешествие вместе с капитаном Врунгелем подходит к концу. Давайте ещё раз вспомним основные моменты нашего путешествия. Что мы выяснили про силу упругости в процессе нашего путешествия? Как возникает? От чего зависит? Какую роль играет в нашей жизни?

(Учащиеся вспоминают основные моменты путешествия. Отвечают на поставленные учителем вопросы. И делают вывод: какую роль играет сила упругости в нашем мире. Всё обсуждение происходит под медленную прощальную музыку). (Слайд №15)

Пользуясь материалом учебника и дополнительной литературой, заполните таблицу.

(Слайд №16)

Список использованной литературы:

1. Пёрышкин А.В., 7 класс– М.: “Дрофа”, 2009 г.
2. Громов С.В., Родина Н.А.,Физика 7 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: “Просвещение”, 1999 г.
3. Семке А.И. “Нестандартные задачи по физике”.- Ярославль: Академия развития, 2007 г.
4. Иванов А.С., Проказа А.Г. " Мир механики и техники ", Просвещение, 1993 г.

Использованные материалы и Интернет-ресурсы:

http://ru.wikipedia.org/wiki

http://class-fizika.narod.ru/7_class.htm

http://www.edu.yar.ru/russian/projects/socnav/prep/phis001/dyn/dyn10.html

http://images.yandex.ru

Презентация