Краткое описание работы. Тема “График гармонического колебания” рассматривается в 10-м классе в курсе “Алгебра и начала анализа”. Данной темой заканчивается рассмотрение главы “Тригонометрические функции”. Цель данного урока состоит не только в том, чтобы научиться строить график гармонического колебания, а так же показать связь данного математического объекта с явлениями действительного мира. Поэтому рассмотрение данной темы целесообразно проводить вместе с учителем физики.
В начале урока группа учащихся рассказывает о физических процессах и явлениях, в которых встречаются колебания (работа сопровождается презентацией). Затем класс делится на группы, каждой дается индивидуальное задание, целью которых является повторить правила преобразования графиков функций с помощью сжатия (растяжения) и параллельного переноса. А одна группа получает задание построить график гармонического колебания, используя электронную таблицу с программой Microsoft Excel из пакета Microsoft Office, график которого будет позднее строиться учащимися с помощью преобразования синусоиды. Затем учащимся предстоит изучить колебания пружинного маятника с помощью интерактивной лабораторной работы, а также рассмотреть физический смысл величин входящих в уравнение гармонического колебания. В конце урока проводится самостоятельная работа обучающего характера, с последующей взаимопроверкой.
Опыт использования конкурсной работы в учебном процессе: урок был проведен 9.11.2007г. в 10 “б” классе МОУ “СОШ №4”.
Технические и программные средства:
- компьютер;
- локальная сеть;
- проектор;
- презентация, созданная средствами Microsoft Office PowerPoint 2003,
- CD: Открытая физика. Версия 2.5. Часть 1.
- CD: Электронные уроки и тесты. Физика в школе.
- CD: 1С: Школа. Физика 10 – 11 классы. Подготовка к ЕГЭ.
1.Пояснительная записка.
Место урока в образовательной области и предмете:
- урок по алгебре и началам анализа в 10-м классе, глава 1 “Тригонометрические функции”, §14 тема “График гармонического колебания”;
- урок по физике входит в раздел “Динамика” в 10 классе по теме “Гармонические колебания”, 2 урок.
Тип урока. Интегрированный урок физики и алгебры в 10-м классе.
Вид урока. Изучение и закрепление новых знаний, интерактивная лабораторная работа с использованием компьютера.
Профиль школы, класса. Урок разработан для учащихся общеобразовательной школы, физико-математического класса.
Объем урока. 2 часа.
Принцип отбора содержания учебного материала: содержание отобрано в соответствии с возрастными и психологическими особенностями учащихся.
Цели урока:
- Научиться строить график функции гармонических колебаний.
- Продолжить формирование умений преобразования графиков тригонометрических функций.
- Изучить динамику колебаний пружинного маятника и физический смысл величин, входящих в уравнение гармонического колебания.
- Показать межпредметную связь областей математики, физики, информатики.
Задачи:
- Развитие исследовательской и познавательной деятельности учащихся.
- Показать практическое применение гармонических колебаний.
- Развитее коммуникативных способностей учащихся.
- Начать взаимосвязь между основными понятиями физики и алгебры. Гармонические колебания изучаются в курсе алгебры 10-го класса, а в физике в 9-м и 11-м классах. Таким образом, мы создаем своеобразный мостик: изучая понятия в одном курсе, создаем базу для другого курса. А повторяя затем это понятие в курсе физики и алгебры, мы закрепим его на практическом уровне.
Материально-техническое обеспечение урока.
- компьютер;
- локальная сеть;
- проектор;
- презентация, созданная средствами Microsoft Office PowerPoint 2003,
- CD: Открытая физика. Версия 2.5. Часть 1.
- CD: Электронные уроки и тесты. Физика в школе.
- CD: 1С: Школа. Физика 10–11-е классы. Подготовка к ЕГЭ.
Актуальность использования ИКТ на уроке:
- наглядность;
- небольшие затраты времени на объяснение;
- новизна представления информации;
- оптимизация работы учителя при подготовке к уроку;
- установление межпредметных связей;
- привлечение учащихся к представлению практической стороны рассматриваемого урока;
- возможность показа опытов в записи, проведенных учащимися при подготовке к уроку.
Знания, умения и навыки, формируемые на уроке:
- Умение строить графики гармонических колебаний.
- Знать понятия гармонических колебаний, характеристики колебательного движения, динамику колебательного движения.
- Уметь по графику гармонического процесса находить период, амплитуду, применять формулы периода и частоты колебаний для решения задач, выполнять интегрированную лабораторную работу.
- Умение анализировать условие задачи.
- Умение обобщать и делать выводы.
- Умение применять полученные знания в измененной ситуации.
- Умение выполнять самоанализ, самооценку, самоконтроль и взаимопроверку.
Информационные ресурсы учителя и ученика. Учебник. Алгебра и начала анализа 10-11-е кл., автор А.Г. Мордкович. Учебник. Физика 10. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. Сборник задач по физике для 10–11-х классов. Г.И. Степанова. Дидактические материалы. Физика. А.Е. Марон, Е.А. Марон.
1. Модель урока.
1.1. Мотивационный этап.
- Организационный момент: Приветствие и подготовка к уроку.
- Мотивация.(Слайд 2) Нет ни одной области математики, которая когда-нибудь не окажется применимой к явлениям действительного мира.
Н.И. Лобачевский.
Учитель. Различные колебания окружают нас на каждом шагу. К сегодняшнему уроку группа учащихся нашего класса получила задание подготовить сообщение о физических процессах и явлениях, в которых встречаются колебания.
- Сообщение учащихся сопровождается презентацией (Приложение 1). Группа учащихся в своем выступлении рассказывает так же и о колебаниях, которые могут нанести вред.
- Учитель математики. Таким образом, отметим, что колебания, контролируемые человеком, весьма полезны. Однако они могут превратиться в опасного врага. Поэтому надо уметь изучать колебания, знать их свойства. А здесь без математических расчетов не обойтись. Один из наиболее важных процессов такого рода описывается формулой
y = A sin (w t + 
),
которая называется уравнением гармонических колебаний (законом гармонических колебаний). В уравнении гармонических колебаний все величины имеют определенный физический смысл. (Слайд 3)
Итак, тема сегодняшних двух уроков “Гармонические колебания”. (Слайд 3)
Учитель сообщает цели урока.
По ходу урока учащиеся заполняют карточку учебной успешности. (Приложение 2)
На первом уроке нам с Вами предстоит научиться строить графики функций гармонических колебаний, а на втором уроке Вы рассмотрите данные процессы с точки зрения физики.
- С помощью каких известных нам способов, мы можем построить график тригонометрической функции?
Учащиеся выделяют три способа построения:
- с помощью таблицы значений;
- используя умения строить синусоиду и знание
правил сжатия (растяжения) и параллельного
переноса вдоль осей координат;
- используя свойства функции.
Сегодня на уроке мы должны научиться строить графики функций гармонических колебаний, используя умение строить синусоиду и знание правил сжатия (растяжения) и параллельного переноса вдоль осей координат;