МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 4
П. ПЕСКОВКА ОМУТНИНСКОГО РАЙОНА
КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
|
Урок физики в 7 классе по теме
«ЗАКОН АРХИМЕДА»
Автор:
Конькова Ольга Николаевна,
учитель физики
2014
Тема урока «Закон Архимеда»
Тип урока: урок экспериментального исследования.
Цель урока: обеспечить усвоение учениками системы знаний о законе Архимеда.
Задачи урока:
1. Образовательные:
-сформировать знания о природе выталкивающей силы, зависимости силы Архимеда от плотности жидкости, ускорения свободного падения и объёма погружённой в жидкость части тела;
-учить пользоваться методами научного исследования; учить применять теоретические знания на закон Архимеда на практике;
-учить устанавливать факты, различать причины и следствия, определять модели объекта и явления, выдвигать гипотезу, отыскивать и формулировать доказательства выдвинутой гипотезы, выводить из экспериментальных фактов и теоретических моделей закон Архимеда.
2. Развивающие:
-развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
-развитие самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений;
-развитие мотивации образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода.
3. Воспитательные:
-воспитание убеждённости в возможности познания природы, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры;
-воспитания готовности к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями, ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий, результатам обучения.
4. Метапредметные:
— формировать познавательные универсальные способы деятельности: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний; понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, умения выдвигать гипотезы для обьяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей явлений; умения воспринимать, перерабатывать, анализировать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами;
-формировать коммуникативные универсальные способы деятельности: умения выражать свои мысли и способности выслушивать собе6седника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение; умения предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах; формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию;
— формировать регулятивные универсальные способы деятельности: овладение навыками организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий.
Оборудование к уроку: инструкции по экспериментальному исследованию, бруски, динамометры, нити, стаканы с водой, линейки.
Методы: проблемный, репродуктивный, исследовательский.
Приёмы: фронтальный устный опрос, использование абстрактной наглядности в виде формул, решение задач.
Технологическая карта урока
Деятельность обучающихся |
|||||||
|
Познавательная |
Коммуникативная |
Регулятивная |
||||
Осуществляемые действия |
Формируемые способы деятельности |
Формируемые способы деятельности |
Формируемые способы деятельности |
||||
Этап актуализации знаний (2 мин) |
|||||||
Даёт задания вспомнить формулы нахождения силы давления, гидростатического давления, объёма параллелепипеда, выталкивающей силы |
Слушают вопросы учителя, отвечают на них, записывают на доске |
Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать содержание вопросов |
Формирование умений предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника |
Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем, запись формул на доске |
|||
Мотивационный этап (2 мин) |
|||||||
Сообщает информацию о том, что в Мёртвом море утонуть невозможно. Спрашивает, почему так происходит, от каких величин может ещё зависеть выталкивающая сила |
Слушают учителя. Отвечают на вопросы |
Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать содержание информации, умения выдвигать гипотезы для объяснения фактов и поставленных вопросов |
Формирование умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника |
Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем
|
|||
Этап «создания» нового знания (34 мин) |
|||||||
Спрашивает, какую познавательную задачу будут решать на уроке, сообщает и записывает на доске информацию о том, какую познавательную задачу будут решать: от каких величин и как зависит архимедова сила |
Отвечают на вопрос, слушают учителя, записывают познавательную задачу в тетради |
Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать цель урока |
Формирование умений выслушивать собеседника, выражать свои мысли, осуществлять запись познавательной задачи в символической форме |
Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем, запись познавательной задачи в тетради |
|||
Сообщает и записывает на доске план вывода формулы и просит вывести её самостоятельно |
Записывают вывод формулы |
Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать план вывода и на основании него строить вывод формулы |
Формирование умений выслушивать учителя, предъявлять вывод формулы в символической форме |
Формирование умений планировать и организовывать запись вывода формулы в тетради |
|||
Комментирует и записывает вывод на доске |
Сверяют вывод формулы учителя и вывод в тетради |
Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать вывод формулы на доске и сравнивать её с выводом формулы , полученной самостоятельно |
Формирование умения выслушивать учителя |
Формирование умений оценивать полученный вывод формулы |
|||
Задаёт вопрос о полученном предположении |
Отвечают на вопрос |
Формирование умений понимать, анализировать содержание вопроса |
Формирование умений предъявлять информацию в словесной, образной формах, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника |
Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем |
|||
Предлагает учащимся на опыте проверить справедливость данного закона, выдвинуть идею экспериментальной проверки закона, разделиться на три группы и каждой группе провести исследование с бруском из определённого материала |
Слушают учителя, предлагают идею проверки закона, делятся на группы |
Формирование умений понимать, анализировать идею проверки закона |
Формирование умений предъявлять информацию в словесной, образной формах, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника |
Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем, деление по группам |
|||
Помогает группам при возникновении у них трудностей |
Определяют цель исследования, объект исследования , оборудование, физическое явление, подготавливают объект исследования и оборудование к исследованию, изображают схему опыта, выбирают способы измерения величин |
Формирование умений анализа объекта исследования, оборудования, разработки схемы опыта, способов измерения величин |
Формирование умений оформлять информацию в образной и символической формах, формирование умений работать в группе, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения |
Формирование умений организации самостоятельной экспериментальной работы: ставить цель, строить план измерений, овладение навыками подготовки объекта и необходимого оборудования к измерениям |
|||
Помогает группам при возникновении у них трудностей |
Измеряют физические величины, записывают и оформляют полученные результаты в таблицу |
Формирование умений воспринимать, анализировать результаты измерений |
Формирование умений оформлять полученные результаты в символической форме, формирование умений работать в группе, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения |
Формирование умений организации самостоятельной экспериментальной работы: планировать и организовывать измерение физических величин, оформление полученных результатов в виде таблицы |
|||
Помогает группам при возникновении у них трудностей |
Наполняют теоретическую модель объекта числовыми значениями величин, сопоставляют полученные результаты с ожидаемыми и целями измерений, делают вывод исследования
|
Формирование умений вносить в теоретическую модель числовые значения величин, сравнивать полученные результаты измерений с ожидаемыми результатами, построения вывода исследования
|
Формирование умений оформлять полученные результаты в символической форме, умение работать в группе, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения |
Формирование умений организации самостоятельной экспериментальной работы: самоконтроля и оценки результатов своей работы, навыков
|
|||
Подводит итоги: предлагает каждой группе оформить результаты исследования на доске и представить выводы, сопоставить полученные результаты в каждой группе, сделать вывод от каких величин не зависит сила Архимеда; задаёт вопрос о решении познавательной задачи, которую ставили в начале урока |
Ученики от каждой группы оформляют полученные результаты на доске, представляют выводы, сравнивают результаты каждой, делают вывод о том, что сила Архимеда не зависит от массы и плотности тела |
Формирования умений переработки и анализа результатов, полученных в других группах, сравнивания со своими результатами, построения вывода |
Формирование умение оформлять полученные результаты в символической форме, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию |
Формирование умений планирования и организации записей на доске, диалога со сверстниками и учителем |
|||
Домашнее задание (1 мин) |
|||||||
Даёт домашнее задание предложить идею нахождения объёма тела с использованием формулы закона Архимеда |
Записывают в тетрадь |
Формирование умений воспринимать, понимать домашнее задание |
Формирование умений выслушивать учителя, оформлять задания в символической форме в тетради |
Формирование умений планирования и организации записей заданий в тетрадь |
|||
Этап применения нового знания (4 мин) |
|||||||
Даёт три задания на сравнение значения силы Архимеда |
Делают задания |
Формирование умений понимать, анализировать цель, содержание и способы выполнения задания |
Формирование умений оформлять полученные результаты в символической форме, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения |
Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем и сверстниками |
|||
Подведение итогов урока (2 мин) |
|||||||
Задаёт вопрос о ценностном отношении учащихся к информации, полученной на уроке |
Отвечают на вопросы |
Формирование умений понимать, анализировать полученный вопрос, понимания возможности распространения применяемого метода для исследования физический свойств других материальных объектов |
Формирование умений выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения умения отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию |
Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем и сверстниками |
Конспект урока
Учитель: для начала давайте вспомним, как можно найти силу давления, гидростатическое давление, объём параллелепипеда, выталкивающую силу?
Ученики записывают на доске и проговаривают: F=PS; p=ρжgh; V=abc, Fвыт=Pв воздухе—Pв жидкости
Учитель: как вы знаете, в Мертвом море утонуть невозможно. Любой человек может без труда лежать или сидеть на поверхности. А вот нырнуть в Мертвое море или плыть по нему не получится. Давайте подумаем, почему это происходит, ведь в обычном море человеку не удастся находиться на воде без определённых усилий, а вот нырнуть или плыть может без особых усилий?
Ученики: в Мёртвом море вода имеет очень большую плотность, поэтому в нём утонуть невозможно, по этой же причине в него невозможно нырнуть или плыть по нему.
Учитель: плотность воды в Мертвом море составляет 1.3-1.4 г/см3. Плотность воды с глубиной увеличивается, в результате чего при погружении в воду создается эффект выталкивания. Значит, сила Архимеда зависит от плотности жидкости. Давайте подумаем, от каких величин может ещё зависеть выталкивающая сила.
Ученики строят предположения и высказывают их.
Учитель: итак, скажите, какую познавательную задачу мы должны решить сегодня на уроке?
Ученик: нам нужно выяснить, от каких величин зависит сила Архимеда.
Учитель: таким образом, нам необходимо предсказать формулу для нахождения выталкивающей силы. Я объясню план вывода, а вы попробуйте вывести формулу. Сначала нужно составить выражения для сил давления на верхнюю и нижнюю грани, используя формулу для силы давления и формулу давления жидкости, затем подставить составленные выражения в формулу для архимедовой силы и упростить выражение (записывает план вывода на доске). У вас пять минут, приступайте к работе.
Учитель: Теперь проверим ваши выводы (записывает вывод на доске):
p1=ρжgh1; p2=ρжgh2
FА=F2—F1=S(ρжgh2—ρжgh1)= ρжgS(h2— h1)= ρжgSh=ρжgV
Учитель: какое предположение мы получили?
Ученик: Архимедова сила зависит от плотности жидкости и объёма погружённого тела.
Учитель: проверим справедливость данного закона на опыте. Предложите идею для экспериментальной проверки формулы.
Ученик: нужно выбрать какое-либо тело, измерить его объём с помощью линейки, взять жидкость с известной плотностью, рассчитать по выведенной формуле архимедову силу, а затем измерить её динамометром, как разницу веса в воздухе и в воде. Если результаты расчёта и измерения совпадут, значит, формула правильная.
Учитель: давайте разделимся на три группы, каждой группе предлагается взять в качестве объекта исследования брусок, изготовленный из определённого материала: одной группе из пластмассы, другой – из алюминия, третьей – из железа, при этом все бруски имеют одинаковые размеры.
Учащиеся делятся по группам, учитель раздаёт инструкции по экспериментальному исследованию (приложение).
Учащиеся каждой группы:
-определяют цель своего исследования (определить справедливость закона Архимеда);
-определяют объект исследования (брусок);
-выбирают на демонстрационном столе оборудование (брусок, стакан с водой, динамометр, нить, линейка);
— определяют изучаемое физическое явление (действие выталкивающей силы на погружённое в жидкость тело);
-изображают схему опыта:
-записывают формулы: нахождения выталкивающей силы;
(Fвыт=Pв воздухе—Pв жидкости), объёма параллелепипеда (V=abc):
-выбирают способы измерения величин: объём бруска с использованием линейки по формуле V=abc, теоретического значения силы Архимеда по формуле FА= ρжgV, экспериментального значения силы Архимеда с помощью динамометра как разницы веса тела в воздухе и в жидкости;
-измеряют и рассчитывают физические величины, записывают и оформляют полученные результаты в таблицу:
bбруска, м |
cбруска, м |
Vбруска, м3 |
ρжид-ти, кг/м3 |
FА, Н (теор. зн.) |
Pв возд, Н |
Pв жид-ти, Н |
FА, Н (прак. зн.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-сравнивают теоретическое и практическое значения силы Архимеда, делают выводы.
Учитель: теперь ученик от каждой группы оформляет полученные результаты на доске: теоретическое и практическое значения силы Архимеда и представляет выводы своей группы.
Ученики от каждой группы сообщают вывод о том, что теоретическое и практическое значение силы Архимеда практически совпали, но есть небольшие отклонения, связанные с погрешностью измерений, делают вывод о справедливости закона Архимеда.
Учитель: каждая группа проводила исследование с бруском из определённого материала, давайте сопоставим полученные результаты в каждой группе между собой и подумаем, зависит ли сила Архимеда от массы и плотности тела.
Ученик: как видно, результаты исследования с брусками одинаковых размеров, но разных масс и плотностей получаются практически одинаковыми. Небольшие отклонения возможны из-за погрешностей измерений. Значит, сила Архимеда не зависит от массы и плотности тела.
Учитель: решили ли мы познавательную задачу, которую ставили в начале урока?
Ученик: да, мы предсказали формулу закона Архимеда и подтвердили её справедливость с помощью экспериментального исследования.
Учитель: теперь запишем домашнее задание: предложите идею нахождения объёма камня с использованием формулы закона Архимеда, если у вас имеется следующее оборудование: камень, стакан с водой, динамометр, нить (ученики записывают домашнее задание в тетрадь).
Учитель: проверим как вы усвоили закон Архимеда. Попробуйте решить несколько задач на сравнение значения силы Архимеда: кирпич и кусок железа одинаковой массы держат в воде.
Ученик: так как массы тел одинаковые, а железо имеет большую плотность по сравнению с кирпичом, поэтому объём куска железа будет меньше. Значит, сила Архимеда, действующая на кусок железа, будет меньше по сравнению с силой Архимеда, действующей на кусок кирпича.
Учитель: для подъёма к поверхности водоёма рыба раздувает пузырь.
Ученик: так как при подъёме к поверхности водоёма объём пузыря рыбы увеличивается за счёт его раздувания, поэтому выталкивающая сила тоже возрастает.
Учитель: картофель, залитый маслом, не всплывает, а в солёной воде плавает.
Ученик: так как плотность солёной воды больше плотности масла, поэтому сила Архимеда, действующая на картофель в солёной воде, будет больше по сравнению с выталкивающей силой, действующей на картофель в масле.
Учитель: ну и в завершения урока я бы хотела вас спросить: получили ли вы сегодня для себя какую-то ценную информацию?
Ученик: Я считаю, что полученные знания о выталкивающей силе нам необходимы, так как теперь мы можем объяснить многие явления, связанные с поведением тела в жидкости; определять, насколько эффект выталкивания тела из жидкости будет больше или меньше в тех или иных ситуациях.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1.Громов С.В., Родина Н.А. Физика: Учеб. Для 7 кл. общеобразоват. учреждений.-2-е изд. – М.:Просвещение, 2000.-158 с.
2.Исследование процесса обучения физике: Сборник научных трудов. Вып. XIV / под ред. Ю. А. Саурова. – Киров: Изд-во ИРО Кировской области, 2013. – 63 с.
3.Исследование процесса обучения физике: Сборник научных трудов. Вып. XV / под ред. Ю. А. Саурова. – Киров: ООО «Типография «Старая Вятка», 2013. – 64 с.
4.Обобщающие уроки в курсе физики средней школы: учебное пособие / под ред. Ю.А. Саурова. – Киров: Кировский ИПК и ПРО, 2006. – 60 с.
5.Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. Для общеобразоват. учреждений/ А.В.Перышкин.-15-е изд.,, стереотип. — М.:Дрофа, 2011.-192 с
6.Разумовский В. Г., Майер В. В. Физика в школе. Научный метод познания и обучение. – М.: ВЛАДОС, 2004. – 463 с.
7.Разумовский В. Г., Орлов В. А. и др. Физика – 7–11. – М.: ВЛАДОС, 2002–2011.
Приложение
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
«ПРОВЕРКА СПРАВЕДЛИВОСТИ ФОРМУЛЫ ЗАКОНА АРХИМЕДА»
-
ТЕОРИЯ РАБОТЫ (выполнить задания)
1. Перечислите – объект исследования – оборудование – физическое явление 2. Начертите схему экспериментальной установки |
|
Знания |
3. Запишите формулу нахождения выталкивающей силы 4.Запишите формулу нахождения объёма параллелепипеда |
Модели |
5. Назовите – модель объекта – модель явления |
-
ХОД И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Выполните необходимые измерения и вычисления
2. Заполните таблицу
ширина бруска, м |
высота бруска, м |
объём бруска, м3 |
плотность жидкости, кг/м3
|
сила Архимеда, Н (теор. знач.) |
вес тела в воздухе, Н |
вес тела в воде, Н |
сила Архимеда, Н (практ. знач.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III. ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.Cравните выталкивающую силу, полученную экспериментальным и теоретическим способом
2. Каковы причины отклонений значений выталкивающей силы, полученной экспериментальным и теоретическим способами?