Открытый педагогический форум

Воспитание

Гуманитарное

Естественно-математическое

Дошкольное и начальное школьное образование

Коррекционная педагогика

О журнале, Редакция, Архив

Закон превращения и сохранения полной механической энергии

Автор:
Бекетова Марина Валериевна

Аннотация:

Показана реализация метода проектов, являющегося основой компетентностно — ориентированного обучения. Перечислены цели, которых можно достичь, организуя подобные занятия. Приведен примерный проект, полученный учащимися в ходе урока. Подчеркнуто использование проектной деятельности учащихся в целях нравственного воспитания, формирования научного мировоззрения, ранней профилизации школьников.

Статья:

Цели:

 

Образовательные:

Знания: на основе уже имеющихся знаний, экспериментально и теоретически сформулировать закон сохранения и превращения полной механической энергии, показать границы его применимости. Добиваться прочного усвоения знаний по теме. Применять теоретические знания для решения расчетных и экспериментальных задач.

Общеучебные умения и навыки: предметные: умения применять  теоретические знания на практике, при решении задач, привитие графической культуры, и ключевые компетентности: самостоятельно и в сотрудничестве с другими решать проблемы, справляться с ситуациями, для которых нет полного комплекта наработанных средств через реализацию деятельностного подхода в изучении нового материала.

 

Воспитательные:

Способствовать формированию научного мировоззрения, развитию коммуникативной культуры. Формировать навыки работы в группе, умение распределять обязанности и нести ответственность за общее дело. Осуществлять нравственное воспитание через постановку личностно - ориентированной проблемы и эстетическое воспитание на уроке. Осуществлять профориентацию и раннюю профилизацию школьников.

 

Развивающие:

Способствовать развитию технического мышления, планированию и реализации плана своей работы, а также развитию речи, памяти, восприятия, самостоятельности, активности.

 

Оборудование: необходимое для проведения исследований: тело, масса которого известна, измерительная лента, секундомер.

 

Ход урока:

 

I.       Организационный момент.

Взаимное приветствие. Целеполагание. Настрой на положительную мотивацию, благоприятный микроклимат урока (педагогический прием: выбрать номер картинки, соответствующий настроению).

Рисунок 1

 

Рисунок 2

Рисунок 3

 

 Постановка личностно — значимой  проблемы (педагогический прием —  эпиграф).

«...Переворачивая каждый новый камень,

мы находим невообразимую странность,

ведущую нас к удивительным

открытиям...»

Ричард Фейнман.

Учитель: Эпиграфом сегодняшнего урока я выбрала слова Р. Фейнмана. Как вы понимаете слова, сказанные этим человеком?

Учащиеся: (высказываются).

Учитель:Сегодня у нас будет не совсем обычный урок. Каждый из вас постарается на время стать ученым. Задача любого ученого — открыть объективный закон природы и сформулировать его с помощью определенного языка: литературного, математического (в том числе аналитического, графического и др.).

 

II.    Актуализация знаний.

Учитель: Мы изучаем раздел физики 9 класса «Движение и взаимодействие тел». Перечислите темы последних уроков.

Учащиеся: Механическая работа и мощность, виды механической энергии: кинетическая и потенциальная (сопровождается формулировками и записями формул на доске).

Учитель: Итак, у нас есть необходимый багаж знаний по теме «Механическая работа. Мощность. Энергия». Но, чтобы овладеть данной темой в полном объеме, нам необходимо вспомнить физику 8 класса, а именно тему «Тепловые явления». Обладают ли энергией молекулы? Какой? Откуда «берут» энергию отдельные молекулы? На что расходуют? Может ли их внутренняя энергия равна нулю? (если есть необходимость, то ряд подобных вопросов может быть продолжен. Ответы учащихся приводят к формулировке учебной проблемы:  Применим ли закон превращения и сохранения энергии для механических явлений?)

Учитель: Какие гипотезы решения данной проблемы вы можете предложить?

Учащиеся: (высказываются).

Учитель: Любая гипотеза должна быть многократно проверена и теоретически, и экспериментально, пока не будет доказана ее правомерность и пока она не превратится в истинное знание, в том числе и на уровне закона.

 

III. Изучение нового материала.

Учитель: У нас сформированы 4 группы: основная задача каждой из них — проверить состоятельность гипотез. Первым делом, каждая группа должна составить план своей деятельности. Помните о том, что грамотное и корректное составление плана вашей работы играет немаловажную роль, причем не только в данный момент. Умение планировать свою работу пригодится вам в течение всей жизни, в какой бы сфере деятельности вы не были заняты: будь то программист или менеджер, инженер или врач...

Учащиеся: (каждая группа составляет план своей работы, затем публично его озвучивает).

Учитель: План какой группы вы считаете наиболее приемлемым для сегодняшней работы? Почему вы так считаете? Согласно выбранному плану, ваша дальнейшая задача — исследовательская работа.

(Идет исследовательская работа в группах. Учителю (как главному консультанту) предоставляется отчет о проделанной работе. Полученные работы сопоставляются, анализируются и обобщаются — Приложение № 1).

Учитель: Итак, исследования, проведенные вами, показали:

1)      происходит превращение одного вида механической энергии в другой (качественный аспект);

2)      полная механическая энергия сохраняется (количественный аспект; математическая запись закона);

3)      закон сохранения и превращения энергии справедлив для тепловых и механических явлений.

В истории закона сохранения энергии М. В. Ломоносову по праву принадлежит первое место. Однако, не менее известный врач и физик, Ю. Р. фон Майер также вынужден был отстаивать приоритет в открытии закона сохранения и превращения энергии. Различными путями, независимо от него, открывали этот же закон и другие авторы, прежде всего Дж. Джоуль и Г. Гельмгольц. Давайте послушаем сообщения о первооткрывателях этого закона.

Докладчик 1: (сообщение о М. В. Ломоносове).

Докладчик 2: (сообщение о Ю. Р. фон Майере).

Учитель: Ребята, обратили ли вы внимание, как шло научное познание в 17 — 18 веках? Подчас, отсутствие необходимого оборудования, насмешки коллег — ничто не помешало ученым внести свой вклад в развитие науки. И мы, современные люди, спустя сотни лет, можем по достоинству оценить их заслуги!

Сегодня вы заметили, как развиваются наши знания — от неполного, неточного ко все более полному и точному (проблема → гипотеза → эксперимент → анализ полученных результатов → выводы). Каждый закон имеет свои границы применимости. Изученный сегодня закон превращения и сохранения энергии справедлив только для замкнутой системы тел при отсутствии трения. Закон позволяет решать многие задачи механики. Применим наши знания при решении задач (пока простых).

 

IV. Формирование умений и навыков. Применение знаний.

Учителем предлагаются задачи типа:

1)      С какой высоты упало с дерева созревшее яблоко, если к концу свободного падения его скорость была равна 8 м/с?

2)      Свободно падающему мячу на высоте 1 м от земли придали начальную скорость 4 м/с, направленную вверх. На какой высоте над землей скорость мяча уменьшится в 2 раза?

 

V.    Рефлексия.

Учитель: Вернемся к началу урока — прочитаем еще раз эпиграф нашего сегодняшнего урока. Согласитесь ли вы со словами автора, или же опровергните их?

Учащиеся:(высказывают свое мнение).

Учитель: Каждый из вас выступил в роли ученого. Вы смогли получить закон сохранения и превращения энергии и доказать его состоятельность. А результатом вашей деятельности стала реализация проекта «Закон сохранения и превращения полной механической энергии». Сегодня проектная деятельность очень широко применяется в различных сферах нашей жизни: учебной, познавательной и др.

Номер какой картинки вы выберите сейчас?

Рисунок 1

 

Рисунок 2

Рисунок 3

 

Закончился очередной урок, который являлся лишь отдельным звеном в цепочке познания мира. Но мы не заканчиваем наши исследования. Впереди много нового, пока неизвестного. Все самое интересное — впереди.

 

VI. Домашнее задание.

Домашнее задание с созданием ситуации выбора:

1)      Решение стандартных задач.

2)      Используя жизненные ситуации, составить задачу на применение закона сохранения и превращения энергии.

3)      Написать сочинение на тему: «Что было бы, если бы закон сохранения и превращения полной механической энергии не выполнялся?»

 

Приложения


© ООО «Школьная Пресса» 2002-2010