- Обучающие: ввести понятие силы трения на основании анализа результатов, полученных при выполнении экспериментов и выяснение ее значения в жизни человека.
- Развивающие: развивать у учащихся творческие способности, умение сравнивать, выявлять закономерности и обобщать.
- Воспитательные: воспитывать коммуникативные качества, добиваться поставленной цели, умение видеть физику вокруг себя.
- Метапредметные: формировать навыки самостоятельного приобретения новых знаний, умение выдвигать гипотезы на основе фактов, полученных экспериментально.
Форма урока: групповая
Оборудование: Динамометры, каретки, каток или круглые карандаши, грузы, наждачная бумага, емкость с водой.
Структура урока:
- Презентация проблемной ситуации (2-3 мин).
- Планирование действия по разрешению проблемы. Учащиеся разбиваются на группы, и каждой группе дается задание (5 мин).
- Каждая группа ведет исследования по заданию и готовит свое решение проблемы в виде рекомендации (15 мин).
- Презентация каждой группой (10 мин).
- Дискуссия и выводы по уроку (6 мин).
- Домашнее задание (1 мин).
ХОД УРОКА
Этап 1. Организационный момент
Вступительное слово учителя – постановка проблемы. Обратите внимание на тему урока. Ребята, вы уже знаете, что в природе существует много сил и некоторые мы уже с вами рассмотрели. Это сила тяжести, сила упругости, сила притяжения и отталкивания между молекулами. Сегодня на уроке мы познакомимся еще с одной, играющей очень важную роль в жизни человека, природе и технике. Существует много проблем, которые решаются на основании знания этой силы. На этом уроке мы совместными усилиями выясним, что это за сила, от чего она зависит и какую роль играет в жизни человека. Для этого вы разделитесь на группы и перед каждой группой будет поставлена задача, которую вы должны решить путем проведения опытов, сделать выводы из этих опытов и предложить классу рекомендации, направленные на решение данной проблемы.
Этап 2. Ученики разбиваются на группы и перед каждой группой ставится задача, которую она должна решить после проведения опытов по заданным инструкциям
Самоорганизация рабочих групп.
Получив задание, класс делится (по совету учителя или самопроизвольно) на несколько рабочих групп. Если остаются индивидуалисты, надо в соответствии с причиной помочь им присоединиться к группе. В группе ученики сами распределяют роли и функции.
Роли и функции:
- Инженер-лаборант, ученик, который проводит измерения.
- Младший научный сотрудник, ученик, который оформляет таблицу и делает записи.
- Научный теоретик, ученик, который, на основе опыта, должен дать название силе и попытаться определить ее направление
- Пресс-секретарь, ученик, который делает презентацию, выходит к доске и делает научные выводы.
- Руководитель проекта. Ученик, который отслеживает работу каждого ученика в группе и оценивает ее.
Одна группа изучает зависимость движения тела от поверхности, по которой оно движется. Другая - изучает зависимость силы, которую надо приложить, чтобы сдвинуть тело с места - от силы давления. Третья – изучает зависимость силы, с которой тело скользит по поверхности, катится на катках и находится в состоянии покоя.
Этап 3.
После проведения опытов и обсуждения результатов, группы подходят к некоторому ответу на вопрос, содержащийся в задании, приступают к завершающей фазе работы. (Задание считается выполненным, когда результаты проведенной работы изложены в письменном отчете).
Процесс составления отчетного листа.
Ответственный ученик заполняет таблицу, пишет вывод, сделанный группой, и записывает рекомендация, предлагаемую группой.
Этап 4.
После окончания работы пресс-секретарь выходит к доске, чтобы сделать отчет и представить рекомендацию.
Этап 5.
После выступления каждой группы на доску вывешивается плакат, с помощью которого учитель подводит итог и делает вывод, что в природе существует сила трения, которая возникает при движении одного тела по поверхности другого и зависящая от материалов соприкасающихся поверхностей. Сила трения бывает вредной и полезной. Если она полезная, ее увеличивают (гололёд), если вредная – уменьшают, вводят смазку, и используют подшипники.
Первая группа
Задание. Измерить динамометром и сравнить силы, возникающие в результате:
а) скольжение бруска по столу
б) качение бруска на катках (деревянных карандашах или палочках)
в) в состоянии покоя, то есть вес тела
Полученные результаты занести в таблицу и на их основании сделать вывод (какая сила больше, какая меньше: сила, с которой тело скользит, сила с которой тело катится, или вес тела).
На основании сделанных выводов дать классу рекомендации, то есть, где это можно использовать в жизни.
Например: как легче перенести тяжелый камень: тащить или положить на катки (для чего можно использовать тележку) и катить его.
Оборудование: динамометр, брусок деревянный, 2 круглых карандаша или палочки.
Попытайтесь дать определение силе и предположить, куда она направлена.
Таблица.
Номер опыта |
Сила, с которой брусок скользит по столу F, H |
Сила, с которой брусок катится на катках F, H |
Сила, с которой тело действует на подвес F, H |
|
|
|
|
Выберите в своей группе, чем вы будете заниматься при проведении опыта:
- Инженер-лаборант - ученик, который проводит измерения.
- Младший научный сотрудник – ученик, который оформляет таблицу, делает записи
- Научный теоретик, ученик, который, на основе опыта, должен дать название силе и попытаться определить ее направление
- Пресс-секретарь, ученик, который делает презентацию, выходит к доске и делает научные выводы.
- Руководитель проекта. Ученик, который отслеживает работу каждого ученика в группе и оценивает ее.
Вторая группа
Задание: изучить зависимость движения тела от поверхности, по которой оно движется.
Измерьте с помощью динамометра силу, с которой движется тело по деревянной поверхности, по наждачной бумаге и по воде. Результаты измерений занесите в таблицу, сделайте выводы (как зависит сила, с которой одно тело движется по поверхности другого от материала поверхности) и на основании вывода дайте классу рекомендацию, где это применяется в жизни. Например: почему трудно держать в руках живую рыбу. Что нужно сделать, чтобы ее удержать. Или почему подошва зимней обуви имеет рельефную структуру.
Оборудование: динамометр, деревянный брусок и деревянная линейка, лист наждачной бумаги, широкий сосуд с водой.
Таблица:
Номер опыта |
Сила, с которой тело движется по деревянной поверхности F, H |
Сила, с которой тело движется по наждачной бумаге F, H |
Сила, с которой тело движется по воде F, H |
|
|
|
|
Выберите в своей группе, чем вы будете заниматься при проведении опыта:
1. Инженер-лаборант - ученик, который проводит измерения.
2. Младший научный сотрудник – ученик, который оформляет таблицу, делает записи
3. Научный теоретик, ученик, который, на основе опыта, должен дать название силе и попытаться определить ее направление
4. Пресс-секретарь, ученик, который делает презентацию, выходит к доске и делает научные выводы.
5. Руководитель проекта. Ученик, который отслеживает работу каждого ученика в группе и оценивает ее.
Третья группа
Задание: изучить зависимость силы, которую нужно приложить, чтобы сдвинуть тело с места от силы давления.
Измерьте с помощью динамометра силу, которой нужно сдвинуть брусок с места, затем положите на брусок один груз и измерьте эту силу, затем еще два груза и сделайте измерения. Результаты измерения занесите в таблицу. Сделайте выводы (от чего зависит сила, которую нужно приложить, чтобы сдвинуть тело с места) и на основе сделанных выводов дайте классу рекомендацию, где можно использовать в жизни.
Например: автомашина с прицепом должна перевезти тяжелый груз. Куда выгоднее его поместить: в кузов автомашины или на прицеп? Почему? Или как легче переставить шкаф для одежды.
Таблица
Номер опыта |
Сила, с которой движется пустой брусок F, H |
Сила, с которой движется брусок с одним грузом F, H |
Сила, с которой движется брусок с тремя грузами F, H |
|
|
|
|
Выберите в своей группе, чем вы будете заниматься при проведении опыта:
1. Инженер-лаборант - ученик, который проводит измерения.
2. Младший научный сотрудник – ученик, который оформляет таблицу, делает записи
3. Научный теоретик, ученик, который, на основе опыта, должен дать название силе и попытаться определить ее направление
4. Пресс-секретарь, ученик, который делает презентацию, выходит к доске и делает научные выводы.
5. Руководитель проекта. Ученик, который отслеживает работу каждого ученика в группе и оценивает ее.
Заключительное слово учителя. Трение может быть полезным и вредным – эту аксиому человек освоил еще на заре цивилизации. Ведь два самых главных изобретения – колесо и добывание огня связаны именно со стремлением увеличить или уменьшить эффекты трения. Однако понимание природы трения и законы, которым подчиняется это явление, возникло не так уж давно и, к сожалению или счастью, еще далеко от совершенства. Быстро развивающаяся техника 20 века требовала все больше внимания к исследованию трения. И исследования в области трения стали настолько интенсивными, что потребовалось выделить их, как специальную науку – трибологию – лежащую на стыке механики, физики поверхностных явлений и химии.
Еще Леонардо да Винчи (1519г.) утверждал, что силы трения, возникающие при контакте тела с поверхностью другого тела, пропорционально нагрузке (силе прижатия), направлена против направления движения и не зависит от площади контакта. Модель Леонардо была переоткрыта через 180 лет Г. Амонтоном и получила окончательную формулировку в работах Ш. Кулона (1781г.) Амонтон и Кулон ввели понятие коэффициента трения, как отношения силы трения к нагрузке, придав ему значение физической константы, полностью определяющей силу трения для любой пары контактирующих материалов.
Схема анализа урока
Дидактический блок
- Цель урока и соответствие плана и конспекта поставленной цели.
- Реализация принципа проблемного обучения.
- Реализация принципа доступности, посильности в обучении.
- Реализация принципа прочности, осознанности и системности ЗУН.
- Организация самостоятельной работы и эффективности ее проверки.
- Обоснованность выбора темы для реализации метода проекта.
- Эффективность организации самостоятельной работы с лабораторным оборудованием.
- Логическая связь домашнего задания с темой, пройденной на уроке, и оптимальность объема.
Методический блок
В какой степени реализован каждый этап проектной деятельности.
а) Постановка проблемы.
б) Планирование действий по разрешению проблемы.
в) Исследовательская деятельность.
г) Изготовление продукта.
д) Презентация.
Антропологический блок
- Насколько учитывались психологические особенности класса.
- Насколько учитывались возрастные особенности класса.
- Учет отношения учителя и учащихся класса.
- Дифференцированный подход к обучению на уроке и способы реализации.
- Как предупреждать перегрузки учащихся.
Культорологический блок
- Связь обучения с жизнью, теории с практикой.
- Использование учителем опыта лучших учителей и рекомендации методической науки.
- Воспитательное значение личности учителя (такт, качество речи, внешний вид, деловитость и т.д.).
- Соответствие преподавания уровню современной науки.