Интегрированный урок (физика + автодело) по теме "Механика"

Разделы: Физика


1.  Методика организации урока

Основная задача учреждений начального профессионального образования – подготовка учащихся  к предстоящей трудовой деятельности. Наука и предмет обучения  физика не является специальным в обучении профессии, но её законы и теория лежат в основе многих процессов и механизмов  производственной деятельности, поэтому разработка профилированной программы по физике для групп «Автомехаников» имеет большое значение, т.к. позволяет сделать обучение активным, мотивированным, контекстным.  Реализация программы создаёт единое междисциплинарное учебное пространство для осмысления причин и следствия явлений в их единстве. Взаимоотношения учебных предметов в структуре профессионального образования сложны и, как правило, не связаны в единую систему планирования. В силу этого большое значение приобретает интеллектуальная доступность подачи учебного материала.         
На данном, начальном этапе реализации  профильной программы интересна и трудоёмка работа по отбору и организации содержания. Чтобы уроки носили не рутинный, констатирующий характер проводится большая работа по анализу учебного материала по физике, предмету «Организация эксплуатации автотранспортных средств» и содержания профессиональной деятельности будущих специалистов.
Однако для реализации программы и целей обучения данного урока, в частности,  необходимо думать о методической составляющее процесса обучения. Считаю необходимым на каждом уроке применять методы активного обучения. Для развития технического мышления учащихся необходимо ставить в такие условия, которые позволили бы им упражняться в том или ином виде профессиональной деятельности.  
В целом предлагаемый урок построен в форме урока-беседы или урока-диалога, а так как в основной части урока преобладают проблемно-поисковые методы, то и беседа будет носить эвристический характер. Тип урока (по основной дидактической цели) – повторительно-обобщающий. При обобщении знаний, закреплении умений и навыков можно использовать и используется на данном уроке один из неимитационных методов - метод решения ситуационных задач.
Можно выделить несколько этапов урока: 1. Организация урока, целеполагание, мотивация, осмысление задач урока. 2. Актуализация знаний. 
3. Решение нестандартных задач. 4. Выработка решений, подведение итогов.
1. Задачей организационно-психологического момента является обеспечение и налаживание устойчивого положительного контакта с учащимися. Мотивация учения, конечно же, не составляет отдельного этапа урока или группы уроков. Эта работа ведётся на каждом этапе в течение каждого урока, всего учебного года. Однако в начале урока мотивации уделяется особое внимание, чтобы настрой учащихся на учебную работу был с определённой потенциальной энергией. На данном уроке мотивация обеспечивается игровым элементом – оказание помощи участнику авторалли Париж-Дакар, бывшему выпускнику училища и использованием реального видеофрагмента с авторалли, далее она поддерживается другими приёмами.
2.  Для решения задач по актуализации знаний учащихся используется фронтальная форма организации учебной деятельности, которая обеспечивает общее продвижение учащихся в повторении изученного материала. Фронтально, но самостоятельно учащиеся выполняют физический диктант, осуществляют самопроверку своих знаний по теме «Механика». Самоконтроль, который осуществляется практически на всех этапах урока, является средством воспитания и развития учащихся, повышением или созданием устойчивой мотивации. На этапе актуализации знаний используются словесные методы репродуктивного уровня познавательной самостоятельности учащихся. Они оправданы и часто используются при повторении теоретического материала. Идёт совершенствование памяти и речи учащихся.
3.  Основной этап урока построен в форме эвристической беседы, диалога между учителем и учащимися. Причём учебная работа учащихся осуществляется в групповой форме. Учебная группа разделяется произвольно, по желанию ребят, на шесть малых групп по 4-5 человек в каждой. Так как работа в группах практикуется часто, то формирование групп идёт вполне осознанно, но при этом известно, что возможности малых групп будут разные и учитель готов к работе в дифференцированном режиме – предлагаемые задачи учитель готовит разной сложности. В ходе обсуждения ситуации возникает феномен групповой сплоченности как ориентация на совместные ценности – очень важный воспитательный аспект урока.
На данном уроке предложены три вида заданий:

  • Обсудить принцип действия предложенного механизма  с точки зрения механики (каждая группа получает свой механизм). Представить ответ; 
  • На доске представлена маршрутная карта движения автомобиля, которая разделена на шесть участков. Задание: прочитать карту на предложенном группе отрезке пути, и отметить какие физические знания необходимо учитывать при движении по нему;
  • Ситуационная задача в 6 вариантах разного уровня сложности.

Для обсуждения и решения каждой задачи в группе регламентируется время, по истечении которого каждая группа представляет ответ. Учитель задаёт уточняющие вопросы, которые позволят раскрыть полную картину связи законов и теории физики с практической составляющей профессии ребят.
Методы основного этапа урока – продуктивные и  частично-поисковые, т.к. при помощи заданий, задач, вопросов учитель предлагает учащимся на основе уже имеющихся знаний, наблюдений, личного жизненного опыта подходить к новым понятиям, выводам и правилам. С точки зрения источников познания методы этой части урока можно отнести к методам практического обучения. В любом случае как бы  ни классифицировались методы, учащиеся вовлечены в активную познавательную и мыслительную деятельность, которую можно представить ещё и как междисциплинарное практическое занятие. Информационное взаимодействие учителя и учащихся двустороннее: осуществляется интерактивный режим обучения, характерный для беседы.
4.  После решения и представления задач идёт совместная наработка выводов по использованию знаний механики в эксплуатации автомобиля. Выбор, анализ результатов способствует развитию функций мышления.
Выполнение теста – самостоятельное, но фронтальное (предлагается один вариант вопросов), а затем осуществляется самопроверка теста, т.к. на данном обобщающем уроке важен не контроль знаний, а самоконтроль. Очень важно развивать у учащихся рефлективные навыки как условие повышения активности личности в учебном процессе, развития критичности мышления. Для этого можно использовать разные методы (анкета-рефлексия, анализ учащимися собственной деятельности), а на данном уроке учащимся предлагается оценить собственное состояние на каждом этапе работы (учащимся  выданы карточки самооценки), а в конце урока после выполнения теста подвести итог своей работы на уроке и выставить отметку и коротко сообщить о проблемах с которыми учащийся столкнулся на уроке. Навыки самоконтроля и самооценки для будущего профессионала – это самостоятельность, ответственность, путь к профессиональному росту.

Педагогическая идея интеграции предметов, профилирования их с профессией не нова, но и готовых программ, педагогических технологий их реализации нет. Поэтому сам факт разработки собственной программы по физике с учётом профессионального содержания, её реализация не проста и для меня она экспериментальна и инновационная. Представленный урок – один из вариантов уроков по разработанной программе на первом курсе. В перспективе есть идея перехода от эвристических, проблемных уроков к методике проектов на втором курсе обучения.

Цели урока:
1.Повторить основные понятия механики: графические способы представления механического движения; законы механики. Обобщить и применить знания для решения реальных задач (профцикла) по механике.
2.Развивать у учащихся умение излагать мысли; развивать навыки моделирования ситуации; развивать познавательный интерес, творческую активность учащихся; развивать логическое мышление, память, внимание.
3.Воспитание аккуратности, умения слушать, взаимоуважение, умение работать в малых группах.

Продолжительность урока: 80 мин.

Тип урока: повторительно-обобщающий.

Форма урока: эвристическая беседа.

Методы урока:  репродуктивные, частично-поисковые.

Оснащение урока:
1.Оформление кабинета: доска(см. Приложение№1); знаки дорожного движения; на столах учащихся: карточка – группа № (1-6), «штурманы», лист-самоконтроля.
2.Фен, машины демонстрационные 2 шт. (с разной аэродинамичностью).
3.Механизмы: монтажка, домкрат, гаечный ключ, отвертка, напильник, кувалда (молоток).
4.Маршрутная карта (см. Приложение№3).
5.Задания для групп (см. Приложение№5).
6.Проверочный тест (см.приложение№6).
7.Карта-анализ «предрейсовый лист» (см. Приложение№7).
8.Аудиомагнитофон.
9.Телевизор, видеоплеер, видеофрагмент «Париж – Дакар»

Общий план урока:
1.  1.1 Организационный момент.
1.2 Целеполагание и мотивация.
2. Актуализация опорных знаний.
2.1 Фронтальный опрос: Что изучает механика?
2.2 Физический диктант (теория).
2.3 Фронтальный опрос: Законы механики (доска).
3. Работа по теме урока.
3.1 Фронтальное обсуждение «Что такое механизм?» (выстраивается   определение).
3.2 Работа в группах по решению задачи, - На каком явлении с точки      зрения механики основан принцип  действия данного механизма?
(механизмы на столах).
3.3 Работа в группах - Прочитать график движения автомобиля с учетом физических ограничений по «маршрутной карте».
3.4 Работа в группах по решению конкретных ситуаций - задач (задания на столах).
3.5 Обобщение полученных результатов (штурманы).
4. Тестирование.
5. Сообщение задания на дом.
6. Подведение итогов урока.
7. Рефлексия.

Ход урока:

1.2
Учитель. Внимание! Вы смотрите по телевидению автоспорт?
Эталонный ответ. Да.
Учитель. А какие передачи вы смотрите?
Эталонный ответ. Формула 1, Дорожный патруль, Бешеные колеса, Карданный вал….
Учитель. (включает телевизор с фрагментом из авторалли Париж – Дакар)
Однажды нашему выпускнику довелось участвовать в авторалли Париж-Дакар на КАМАЗе. Эта гонка состоит из нескольких этапов в течение нескольких дней. Наш выпускник попадает в различные ситуации, где требуются знания по физике из раздела механика. Мы этот раздел только что изучили. Поэтому давайте поможем выпускнику. Вспомним основные понятия и законы, обсудим ситуации, в которые попал выпускник. Штурманы выпускника сегодня присутствуют на уроке. Их задача – получить информацию, обобщить к ситуациям. В конце урока озвучим полученные выводы. (штурманы-учащиеся старшего курса).
(фильм выключается).
Ребята, свою деятельность, на каждом этапе урока, будем оценивать и отметку выставлять в лист-самоконтроля.
2.1
Учитель. Давайте вспомним,  что изучает механика?
Эталонный ответ. Механика – наука об общих законах движения тел.
Учитель. Запишите тему урока «Автопробег по механике».
Вспомним  некоторые понятия механики. Выполним физический диктант.
Я читаю определение, вы записываете только ответ.
2.2    Диктант

1. Явление, при котором тело изменяет свое положение относительно других тел, называется …(движение)
2. Способы описания движения …(координатный, векторный)  
3. Перечислите виды движения …(поступательное, вращательное) (криволинейное, прямолинейное)  (равномерное, равноускоренное)
4. Физическая величина показывающая, какой путь тело прошло за единицу времени … (скорость)

5. Физическая величина, показывающая изменение скорости за единицу времени …                                                                                    (ускорение)
Учитель. Проверим задание. (самопроверка- учитель читает вопрос и спрашивает учащихся ответ, правильный  ответ записан на доске).
Кто ответил правильно на все вопросы…, на четыре вопроса…. (оценивает ситуацию).
2.3
Учитель. Сформулируем основные законы механики. Они классифицируются на законы Ньютона, законы для сил, законы сохранения (показывает на доске).

Первый закон Ньютона   закон инерции   
1.   Законы Ньютона   второй закон Ньютона     F= ma
Третий закон Ньютона    F1=- F2     |F1|=|F2|
(учитель организует фронтальную работу, учащиеся формулируют законы и приводят примеры проявления и применения законов).
Учитель. Какие виды сил рассматриваются в механике?
Эталонный ответ. В природе существуют четыре типа сил, в механике изучают гравитационные силы, силы упругости, силы трения.
Учитель. Какие вы знаете виды сил трения?
Эталонный ответ. Мы рассматривали силы трения покоя, качения, скольжения. Сухое и вязкое трение.
Штурманы. В чем отличие силы трения от силы упругости и  силы тяготения?
Эталонный ответ. Силы трения в отличие от сил тяготения и упругости зависят от скорости движения тел относительно друг друга.
Штурманы. В чем отличие сил упругости от сил тяготения?
Эталонный ответ. Силы тяготения действуют между телами всегда, а силы упругости возникают только при деформации тел.
Учитель. Сформулируем законы для сил (показывает на доске).
Закон всемирного тяготения     F=G Mm/r
2.    Законы для сил    Закон Гука     F= k |x|
Силы трения   F =µN
(учитель организует фронтальную работу, учащиеся формулируют законы и приводят примеры проявления и применение законов).
3.1
Учитель. Итак, мы вспомнили основные явления, – которые являются основанием механики (красным мелом выделяет на доске), сформулировали законы – которые являются ядром механики, попробуем эти знания применить к ситуациям  в которые попал наш выпускник, они являются следствием в механике.
Учитель. При выходе в рейс водитель должен осмотреть автомобиль, используя разные механизмы. Во время практики вы используете механизмы? Какие?
Эталонный ответ. Молоток, напильник, зубило, сверло, киянку … .
Учитель. С чем у вас ассоциируется понятие механизм?
Эталонный ответ. Это твердое тело … оно выполняет работу, … передает движение ….
Учитель. (выстраивает определение из фраз учащихся)
Механизм – твердое тело, способное к передаче, преобразованию движения.
3.2
Учитель. У вас на столе находится механизм (у каждой группы свой механизм). Ваша задача обсудить в группе принцип действия механизма с точки зрения механики и познакомить нас с информацией.
Эталонный ответ. (Каждая группа знакомит с ответом и делает выводы)
См. приложение №2.
Учитель. Штурманы, какие механизмы вы взяли бы  с собой в рейс?
Эталонный ответ. Мы бы взяли в рейс трос, лопату, топор, инструмент малого и большого монтажа ….
Учитель. Зачем вы бы взяли лопату?
Эталонный ответ.  Если в пустыне колеса автомобиля закопаются в песок, то необходимо их освободить от песка и положить под колеса твердое вещество. При помощи топора, можно нарубить сухих веток и подложить под колеса, увеличить трение.
3.3
Учитель. Когда вы управляете автомобилем, важно чтобы вы понимали физические ограничения, влияющие на эксплуатацию. Поэтому штурманам нужно прочитать маршрутную карту, где указаны виды движения на разных участках дороги. Поможем? ( учащиеся соглашаются).
Учитель. Карта на доске и у вас на столе. (см. приложение №3). Какая зависимость дана на графике?
Эталонный ответ. На графике движения дана зависимость скорости от времени. Дан участок времени шесть единиц. Максимальная скорость на этом участке времени равна 120 км/ч.
Учитель.  Разобьем этот маршрут движения на шесть участков по временной единице.  (1 гр.- 1ед. времени, 2 гр.- 2ед. времени, 3 гр.- 3ед. времени, 4 гр.- 4ед. времени, 5 гр.- 5ед. времени, 6 гр.- 6ед. времени).
Прочитаем и отметим, какие физические знания необходимо учитывать в данном случае.
Эталонный ответ. См. приложение №4.
3.4
Штурманы. Итак, теорию вы вспомнили, механизмы рассмотрели, карту прочитали. Теперь предлагаем применить эти знания к ситуациям  на трассе, в которые попадал выпускник. Группой в течение  пяти минут решите задачу (конверт с заданием на столе), оформите на доске и объясните. 
См. приложение №5.
3.5
Учитель. Какую цель урока мы ставили?
Эталонный ответ. Вспомнить теорию из раздела «Механика», дать информацию штурманам для выпускника …
Учитель. Давайте вернемся к началу урока, и подумаем какие выводы можно сделать. (спрашивает, по каждому этапу урока,  одного учащегося из группы.
Остальные слушают и задают вопросы, спорят. Происходит коррекция полученных знаний и формулируются выводы.)
Эталонный ответ. ( см. приложение №8)

4. Учитель. Выпускнику помогли, давайте оценим свои знания. Решим тест (индивидуально). Задание находится на столе. (см. приложение №6 ).
Вам предложено девять вопросов с тремя вариантами ответов.  Выберете правильный ответ.   (учащиеся работают самостоятельно).
Учитель. ( с помощью аудиозаписи организует проверку теста).
Поднимите руку те, кто ответил правильно на девять вопросов, …     поставьте оценку «5»,
Поднимите руку те, кто ответил правильно на семь-восемь  вопросов, … поставьте оценку «4»,
Поднимите руку те, кто ответил правильно на пять-шесть  вопросов, … поставьте оценку «3».
5. Учитель. Внимание. По «TV спорт» показывают фрагменты авторалли. Задание: рассмотрите любую  ситуацию; опишите ее; укажите, как учитываются знания по физике при эксплуатации автомобиля.
6. Учитель. Итак, на какие вопросы  мы  дали ответы?
Эталонный ответ. Вспомнили основные понятия механики, законы, графический способ представления движения, применили эти знания для решения реальных задач.   Увидели взаимосвязь знаний физики с факторами, которые мы должны учитывать в своей будущей профессии.
Учитель. На уроке работали хорошо …, особенно ….
Учитель. Это у нас был первый обобщающий урок, поэтому свои  пожелания запишите в предрейсовом листе. (см. приложение №7)   (некоторые пожелания можно озвучить).

Приложения (Полное приложение можно получить у автора статьи)

5.05.2009