Современное значение законов Ньютона (Физика. 9-й класс, базовый курс, 2 часа)

…Был этот мир глубокой тьмой окутан
Да будет свет! И вот явился Ньютон!

Цели урока:

• Актуализировать и углубить знания учащихся о фундаментальной науке – классической механике, убедиться в том, что ЗАКОНЫ НЬЮТОНА играют огромную роль в современной жизни каждого человека
• С помощью опережающего задания активизировать поисково-познавательную деятельность учащихся в работе с учебными, оригинальными текстами;
• Формирование у старшеклассников коммуникативных умений (публично выступать по теме, вести диалог, участвовать в дискуссии, активно слушать, работать в группе).

Тип урока: Урок обобщения по теме “Законы движения и взаимодействия тел. Механические колебания и волны. Звук”

Форма урока: Урок-конференция.

Оборудование: Таблица, карточки на магнитах, системный блок, мультимедиа-плеер.

Структура урока и методика его проведения.

За 3 недели до начала урока класс разбивается на 5 групп (по 4 человека), состав которых определяется по желанию учащихся. Участники групп выбирают руководителя группы и получают задание – исследовать современное значение законов Ньютона и систематизировать знания по основам классической механики по единой схеме изучения фундаментальной физической теории. Результаты исследований могут быть представлены в различных видах (таблица, плакат, презентация и др.)

Временная диаграмма урока: урок проводится в течение 45 минут.

Ход урока

Перед началом урока ребята рассаживаются в классе за парты по группам. Урок начинает учитель, который в очень кратком вступлении актуализирует проблему (ПРИЛОЖЕНИЕ №1), рассматриваемую на уроке. Далее для актуализации знаний по этой теме проводится тестовая работа, содержащая все основные понятия по исследуемой проблеме (ПРИЛОЖЕНИЕ №2). Сообщение “Ньютон И.” (ПРИЛОЖЕНИЕ №3) позволит учащимся узнать новые факты из биографии Ньютона и настроиться на защиту проектов. Затем группы начинают защиту проектов, используя подготовленный материал и наглядность, отвечают на вопросы экспертов или представителей других групп. Учащиеся класса могут сделать дополнения и уточнения по отдельным структурным элементам таблицы. Эксперты оценивают выступления группы по своей теме и учитывают их активность в обсуждении других вопросов. В процессе выступления групп учащиеся дополняют свои таблицы “Классическая механика”. После завершения обсуждения всех выступлений, учитель подводит итог по проблеме урока. У каждого учащего по итогам урока должна остаться таблица примерно следующего содержания.

КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

Оценка работы. Работа каждого ученика оценивается баллами от 3 до 5. Экспертами на уроке являются все учащиеся, при выставлении отметки учитывается общая (единая для группы) отметка, полученная группой за составленную ими таблицу в ходе подготовки к уроку и активность учащегося в ходе урока.

Рефлексия урока. Обратная связь по итогам урока осуществляется с помощью карточек самооценки.

Руководители групп: Кравец Никита, Гнеп Михаил, Ботникова Евгения, Чустеев Иван, Кочергина Дарья

Темы работы групп: Первый закон Ньютона и его значение, Второй закон Ньютона и его значение, Третий закон Ньютона и его значение, Закон всемирного тяготения и его значение, Закон сохранения импульса и его значение.

Каждая группа при подготовке к уроку:

Физическая картина мира (ФКМ) – обобщенная модель природы, включающая в себя представления физической науки (на данном этапе её развития) о материи, движении, взаимодействии, пространстве и времени, причинности и закономерности.

КЛАССИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

•  Готовит отчет по теме проекта в виде презентации, плаката, буклета.

Классическая механика – самая ранняя физическая теория, получившая свое завершение с выходом в свет в 1676 году работы И. Ньютона “Математические начала натуральной философии”. Термин “натуральная философия” свидетельствовал о тесной связи науки и философии, которые, как и в эпоху возникновения науки в Древней Греции, работали вместе.

Механические явления были наиболее ясными и наглядными; в изучении этих явлений физика достигла наибольших успехов, и механическое мировоззрение явилось отражением этих успехов. Ньютон заложил новые основы механического мировоззрения в своем труде “Математические начала натуральной философии”. В “Началах” содержатся основные понятия механики, формулировка основных законов механики, приложения законов механики к теории движения под действием центральных сил, обоснование ЗВТ и изложение системы мира, т.е. теории движения планет и спутников на основе ЗВТ. Таким образом, это первый в истории курс теоретической механики, включающий и небесную механику. Отдельные результаты предшественников Ньютона, начиная с Галилея, были обобщены и развиты Ньютоном в этом гигантском труде. Ньютон завершил работу предыдущих поколений и открыл путь последующим поколения физиков и механиков.

“Математические начала натуральной философии” - книга, вошедшая в золотой фонд науки. Законы Ньютона в течение веков заучивались в авторской формулировке. Так было во всех школах мира. Поколения людей воспитывались на законах Ньютона, которые казались незыблемым фундаментом научного познания природы. Ньютон вложил в руки ученых мощный инструмент познания мира. Использование законов Ньютона на практике позволило решать любые задачи механики, что привело к её бурному развитию. Классическая механика сыграла положительную роль в развитии физики. Почти вся современная техника, сооружения, транспорт, космическая техника создаются и работают , опираясь на законы Ньютона.

Два чумных года 1665-16666 гг. (в Англии свирепствует чума, только в Лондоне сожгли 31 тысячу трупов) можно назвать “болдинской осенью” Ньютона. “Я был в расцвете изобретательских сил и думал о математике и философии больше, чем когда-либо” - пишет о себе И. Ньютон. И только через 20 лет мир узнает о его великих творениях в “болдинскую осень”. В характере ученого есть одна странность - он не любит публиковать своих работ. Он очень нетороплив и обстоятелен. “Я гипотез не измышляю” - любимое его изречение, почти девиз. Он спорит всю жизнь: с Гуком, с Гюйгенсом, с Флэмстидом. С желчным раздражением пишет он слова, которые и в наши дни звучат справедливо: “…Я убедился, что-либо не следует сообщать ничего нового, либо придется тратить все силы на защиту своего открытия”.

В апреле 1695 года, когда Ньютон был смотрителем лондонского Монетного двора, необыкновенный гость из России трижды приезжал туда, чтобы познакомиться с техникой чеканки монет. Окружавшие называли его “десятником”, но относились с высоким уважением. Они встретились царь Петр. И Исаак Ньютон. О чем говорили эти два великих человека?! Но когда Ньютон составлял список адресов, по которым следовало разослать его “Математические начала..”, он специально пометил “6 - царю, для него самого и для главных библиотек Московии”.

Научный подвиг Ньютона по достоинству оценён и современниками, и потомками. Метод Ньютона служил примером Амперу и Фарадею, Томсону и Максвеллу, Эйнштейну и Дираку. Новая физика изменила представления Ньютона о пространстве и времени, о массе и действии, но не отбросила его механику, а только определила границы её применимости. И сегодня мы постоянно пользуемся творениями великого ученого, идейное богатство его работ вдохновляет творческую физическую мысль. По словам С.И. Вавилова, “ньютоновская механика – не историческая реликвия, а основа естествознания сегодняшнего дня”.

ПРИЛОЖЕНИЕ №2

Урок-конференция “Современное значение ЗАКОНОВ НЬЮТОНА” (вводный тест)

Фамилия, имя:

ИСААК НЬЮТОН

Он самый счастливый, систему мира можно установить только один раз (Лагранж)

Этот человек сформулировал основные законы механики, открыл закон всемирного тяготения, законы разложения белого света в спектр и выдвинул корпускулярно-волновую теорию света, разработал дифференциальное и интегральное исчисления, закон охлаждения нагретого тела, открыл закон сопротивления движению в вязкой жидкости, сконструировал один из первых термометров, впервые построил отражательный телескоп. Лагранж сказал о нем: “Он самый счастливый – систему мира можно установить только один раз”.

Он родился вьюжной зимой 1642 года, после рождества, в Вулсторпе. Родился до срока, таким хилым и слабым, что священник считал, что он не жилец на этом свете. Сам Ньютон говорил впоследствии: “По словам матери, я родился таким маленьким, что меня можно бы было выкупать в пивной кружке” Но этот слабый младенец выжил всем на удивление, и за всю свою долгую жизнь (почти 85 лет) почти никогда не болел. Он не знал своего отца, он умер ещё до его рождения, да и мать уехала вместе с отчимом, когда ему было 3 года. Мальчик остался со своей бабушкой, жили они вместе в маленьком сельском домике из серого камня, окруженного редким плетнем. Он окончил сначала сельскую школу, а затем Королевскую школу в Грэнтеме.- маленьком городке в десяти километрах от родной деревушки.

Ньютон был удивительным домоседом и за всю свою жизнь никогда не отъезжал от родного дома дальше, чем на 180 км.

Он был человеком ниже среднего роста, с самой незаурядной внешностью, чаще молчаливый, неостроумный. Он был плохим собеседником и мог в разговоре вдруг замолчать и задуматься. Тогда взгляд его быстрых, живых глаз как бы застывал. Такие мужчины не пользуются успехом у женщин, и Ньютон так и не женился. И влюбился он тоже всего один раз, ещё мальчишкой. Её звали мисс Сторей, и она была очень хорошенькая. Эта девочка – единственный романтический образ его жизни. Но верность ему он сохранил навсегда, даже в старости навещал старушку, в которую превратилась девочка.

В отроческие и юношеские годы Ньютон отличался от сверстников равнодушием к шумным забавам, весёлым студенческим вечеринкам. Но проявлял небывалый интерес к любой работе, требовавшей каких-нибудь орудий, инструментов и приспособлений. Он мог часами наблюдать за плотником и кузнецом, а потом повторял увиденное. Учеником и студентом он был всегда прилежным, интересовался математикой, но учился как-то незаметно, средне, и невозможно проследить, как буквально за несколько лет происходит это сказочное превращение вчерашнего провинциального школьника в совершенно самостоятельного и оригинального исследователя. И можно только догадываться какой процесс шел постоянно в глубинах его могучего мозга.

Незадолго перед смертью, словно оглядывая свою жизнь, такую тихую и спокойную внешне и такую неистово бурную внутренне, Исаак Ньютон сказал: “Не знаю, чем я могу казаться миру, но сам себе я кажусь мальчиком, играющим на морском берегу, развлекающимся тем, что от поры до времени отыскиваю камешек более цветистый, чем обыкновенно, или красную раковину, в то время как великий океан истины расстилается передо мною неисследованным”