Игра-путешествие по физике. "Путешествие за «золотым правилом» механики"

Введение

Работая над методической темой “Дидактические игры – это способ активизации учебно-познавательной деятельности учащихся”, я поставила перед собой задачу разработать такую игру, в которой были бы учтены следующие требования к уроку:

• оптимальность способов развития познавательного интереса на уроке (проблемное изложение материала);
• учет динамики работоспособности учащихся на протяжении всего урока;
• учет индивидуально-психологических и возрастных особенностей ученика;
• организация радостной коллективной познавательной деятельности;
• рациональной чередование различных видов деятельности;
• контроль каждого ученика на каждом уроке;
• дифференцированный подход.

На первый взгляд может показаться, что играть на уроках некогда и незачем, но если ввести в урок дух соревновательности, то учащиеся с удовольствием будут решать те же задачи, за которые они минуту назад брались с неохотой.

Среди множества путей воспитания у учащихся интереса к физике одним из наиболее эффективным является организация игровой деятельности. Игра способствует не только активизации учебно-познавательной деятельности, но и психологическому комфорту на уроке. Учащийся, увлеченный увлекательным замыслом игры, не замечает, что он учится, сталкиваясь с учебными заданиями. В игре особенно слабые ученики реализуют себя в большей мере, чувствуя ответственность за свою команду и своих товарищей.

На уроках физики игра приобретает особенно большее значение, как писал Я.И. Перельман, не столько для друзей физики, сколько для ее недругов, которых важно не приневолить, а приохотить к учению.

Мной была разработана игра “Путешествие за «золотым правилом механики»” по теме “Работа. Мощность. Энергия”, изучаемой в 7-м классе продолжительностью 11 часов. Это “Путешествие” позволило как индивидуализировать работу на уроке, давая задания, посильные каждому ученику, так и коллективизировать познавательную деятельность учащихся.

Данная игра “Путешествие за «золотым правилом механики»” рассчитана не на один урок, а на серию уроков. Если учитель готов к дополнительной нагрузке по проверке письменных опросов (на каждом уроке), к подсчету баллов в личном и командном первенстве, то результат превзойдет все ожидания.

Умение работать самостоятельно – это то, чему учащийся должен научиться в школе. Используя данную игру, ученик не только получает готовую информацию, но и обучается приемам самостоятельной и коллективной работы, самоконтролю, взаимоконтролю, приемам исследовательской деятельности, умению добывать знания, обобщать и делать выводы, фиксировать главное в свернутом виде.

Контрольная работа, проводимая после изучения данной темы, подтверждает результативность данной игры, целесообразность ее проведения. Ребята учатся с интересом, что необходимо поддерживать на первом этапе обучения физике.

Учитывая валеологический подход к построению структуры урока, можно отметить, что в фазе утомления применение элемента соревновательности просто желательно, чтобы рационально использовать в этой фазе небольшой всплеск работоспособности.

Правила игры.

Цель игры – отыскать “золотое правило механики”. Побеждает та команда, которая преодолев препятствия (физические задачи, вопросы, экспериментальные задания) с большим запасом знаний (количество баллов) прибывает к финишу. По количеству баллов определяются победители в личном и в командном первенстве. Победитель в личном первенстве получает диплом “Всезнайка”.

На время проведения игры ребята делятся на три команды (по рядам), выбирают капитана. Перед уроком капитаны команд проверяют готовность отстающих учеников к уроку. Слабый учащийся чувствует ответственность перед своей командой, как правило, справляется благополучно с заданиями на 3-4 балла.

На уроке командам предлагаются одновременно теоретические и практические задания. На одном уроке часть участников команды становится теоретиками, а другая – практиками. На следующем уроке ребята меняются ролями. На письменный опрос отводится 10 минут. На некоторых занятиях письменный опрос заменяется творческими заданиями или экспериментальным исследованием.

Обязанности капитанов:

• корректируют действия своей команды (ответственные и “сильные” учащиеся);
• собирают листки с письменными опросами;
• ведут подсчет набранных командой баллов;
• заполняют путевой листок команды;
• организовывают помощь отстающим ученикам своей команды, так как если хотя бы один из членов команды получит 2 балла, то команда лишается максимально набранного балла на данном уроке.

Тематическое планирование к игре “Путешествию за золотым правилом механики

Поурочное планирование к игре “Путешествию за золотым правилом механики

Урок 1. Механическая работа.

План

1. Вводное слово об игре (5 минут)
2. Учащиеся заносят в тетрадь путевой листок (5 минут)
3. Изучение нового материала (15 минут)
4. Домашнее задание (3 минуты)
5. Решение задач (12 минут).

Вводное слово.

В океане Знаний мы посетим два острова: Теория и Практика. Объясняются правила игры. Класс разбивается на три команды (по рядам), команды выбирают капитана. Сообщаются обязанности капитана. (Приложение 1, слайд 2)

Путевой листок. (Приложение 1, слайд 3)

Основной материал.

Механическая работа. Единицы измерения механической работы. Условие совершения работы. Определение механической работы для случаев, когда сила совпадает с направлением движения тела. (Приложение 1, слайд 4)

Домашнее задание: § 53, упр. 28 (3,4)

Решение задач

• Какую работу надо совершить, чтобы поднять ящик массой 20 кг на кузов автомобиля высотой 1,5 м? (1 уровень)
• Лошадь тянет телегу с силой 2 кН. Какой путь она прошла, если при этом была совершена работа 40 кДж? (2 уровень)
• Ястреб, масса которого 500 г, воздушным потоком поднят на высоту 100 м. Определите работу силы, поднявшей птицу. (3 уровень) (Приложение 1, слайд 5)

Учитель решает на доске задачу (3 уровень, 5 баллов). Учащиеся слушают, помогают, задают вопросы, но не записывают в тетрадь. Когда преподаватель заканчивает объяснять решение задачи, он уточняет, всем ли понятно данное решение. После утвердительно ответа учеников, педагог стирает с доски решение задачи, оставляя только условие. Учащимся необходимо воспроизвести решение задачи. Та команда, в которой все участники успешно справятся с заданием, получает 2 балла.

Урок 2. Мощность.

План

1. Письменный опрос (10 минут)
2. Изучение нового материала (15 минут)
3. Домашнее задание (3 минуты)
4. Решение задач (12 минут).

Письменный опрос.

Вопросы для практиков

• 1 уровень (3 балла). Какую работу совершает сила трения, действующая на ящик, при его перемещении на 50 см? Сила трения равна 5 Н.
• 2 уровень (4 балла). Какой путь пройдет тело под действием силы 10 Н, если при этом была совершена работа 20 Дж?
• 3 уровень (5 баллов). Камень массой 400 г падает с высоты 5 м. Какую работу при этом совершает сила тяжести?

Вопросы для теоретиков.

• Что называется механической работой?
• Формула для определения работы.
• Единицы измерения работы.
• Условия необходимые для совершения работы.
• Поливая огород, половину воды из бочки вычерпал младший брат, а вторую половину – старший брат. По-братски ли поступил старший брат? (Приложение 1, слайд 6)

Основной материал.

Мощность. Единицы измерения мощности. Определение механической работы через мощность. (Приложение 1, слайд 7)

Домашнее задание: § 54, упр. 29 (3,6)

Решение задач

На экран проецируются условия разноуровневых задач, учащиеся имеют возможность решать задачи каждый в своем темпе, зарабатывая определенное количество баллов за решение задач.

• Чему равна мощность двигателя, если за 20 минут он совершает работу 60 кДж?
• Какую работу может выполнить двигатель велосипеда “Иртыш” мощностью 600 Вт за 5 минут?
• Определите какую мощность развивает мальчик массой 50 кг, если он поднимется по лестнице на 3 этаж (8 м) за 20 секунд? (Приложение 1, слайд 8)

Урок 3. Кинетическая и потенциальная энергия.

План

1. Письменный опрос (10 минут)
2. Изучение нового материала (15 минут)
3. Домашнее задание (3 минуты)
4. Творческое задание (5 минут)
5. Решение задач (8 минут)

Письменный опрос.

Вопросы для практиков

• 1 уровень (3 балла). Чему рана мощность двигателя, если за 15 минут он совершает работу 60 кДж?
• 2 уровень (4 балла). Определите работу двигателя мощностью 50 кВт за 20 минут.
• 3 уровень (5 баллов). Сколько времени должен работать насос мощностью 40 кВт, чтобы из шахты глубиной 200 м откачать воду массой 1 тонна?

Вопросы для теоретиков.

• Что называется мощностью?
• Формула для определения мощности.
• Единицы измерения мощности.
• Как определить работу двигателя, зная его мощность и время?.
• Ведро воды из колодца мальчик равномерно поднял за 20 с, а девочка то же ведро – за 25 с. Одинакова ли была работа в этих случаях что можно сказать о мощности при выполнении этих работ? (Приложение 1, слайд 9)

Основной материал.

Понятие об энергии. Потенциальная энергия (поднятого над Землей и деформированного тела). Зависимость потенциальной энергии поднятого тела от его массы и высоты подъема. Кинетическая энергия. Зависимость кинетической энергии от массы тела и его скорости. Обязательны демонстрации. (Приложение 1, слайд 10)

Домашнее задание: § 62, упр. 32 (1,4)

Творческое задание.

Командам дается задание: составить блок-схему об энергии (5 баллов). На доске в процессе объяснения записано:

Е – энергия, способность тела совершать работу (Дж).
Кинетическая энергия, Е_к= mv²/2
Потенциальная энергия, Е_р = mgh
Е = Е_к+Е_р
А = ∆Е

Выбирается лучшая блок-схема, потом обучающиеся записывают ее тетради. (Блок-схема в Презентации, слайд 11.).

Решение задач

• На сколько увеличилась потенциальная энергия мальчика массой50 кг, который поднялся по лестнице своего дома на высоту 10м? (1 уровень)
• С какой скоростью должен бежать человек массой 80 кг, чтобы его кинетическая энергия была равна кинетической энергии пули массой 9 г, летящей со скоростью 600м/с? (2 уровень)
• Мальчик подсчитал, что на некотором участке пути потенциальная энергия свободно падающего мяча массой 50 г изменилась на 2 Дж. Какой длины путь имел в виду мальчик? Как и насколько изменилась при этом кинетическая энергия мяча? (3 уровень) (Приложение 1, слайд 12)

Урок 4. Закон сохранения механической энергии.

План

1. Письменный опрос (10 минут)
2. Изучение нового материала (15 минут)
3. Домашнее задание (3 минуты)
4. Решение задач (12 минут).

Письменный опрос.

Вопросы для практиков

• 1 уровень (3 балла). Определите потенциальную энергию птицы массой 200 г на высоте 100 м.
• 2 уровень (4 балла). Чему равна кинетическая энергия автомобиля массой 2 т, движущегося со скоростью 72 км/ч?
• 3 уровень (5 баллов). Определите энергию птицы массой 500 г, которая летит на высоте 50 м со скоростью 10 м/с.

Вопросы для теоретиков.

• Что называется энергией?
• Какую энергию называют потенциальной? От чего зависит?
• Какую энергию называют кинетической? От чего зависит?
• Нужно ли указывать относительно какого положения тело обладает энергией?
• Какой энергией обладает пассажир, летящий в самолете относительно Земли? Относительно самолета? (Приложение 1, слайд 13)

Основной материал.

Переход одного вида механической энергии в другой. Закон сохранения механической энергии. Демонстрации обязательны

Домашнее задание: § 63, упр. 29 (3,6)

Решение задач

№ 809, 810, 820, 831 “Сборник задач по физике” В.И. Лукашик, Е.В. Иванова.

Урок 5. Простые механизмы.

План

1. Изучение нового материала (25 минут)
2. Домашнее задание (3 минуты)
3. Творческое задание (12 минут).

Основной материал.

Простые механизмы. Наклонная плоскость. Разновидности наклонной плоскости. Рычаг. Плечо силы. Блок. Ворот. Демонстрации обязательны.

Домашнее задание: § 55

Творческое задание.

• Командам дается задание: составить блок-схему о простых механизмах (5 баллов).
• Выбирается лучшая блок-схема (систематизация, анализ), потом учащиеся записывают ее тетради. (Блок-схема в Презентации, слайд 14)

Урок 6. Рычаг. Выяснение условия равновесия рычага.

План

1. Фронтальная беседа (5 минут)
2. Домашнее задание (3 минуты)
3. Фронтальная лабораторная работа (27 минут).
4. Итоги работы (5 минут).

Домашнее задание: § 56-57, упр. 29 (3,6)

Выяснение условия равновесия рычага

Учащимся выдается следующее оборудование: рычаг, набор грузов, динамометр, штатив Каждая команда выступает в роли исследовательской лаборатории, которая получила следующее задание:

• При каком условии рычаг будет находиться в равновесии? (3 балла)
• Что можно сказать об отношении сил и отношении длин плеч этих сил?(4 балла)
• На основе экспериментальных данных получить формулу, выражающую условие равновесия рычага.(5 баллов). (Приложение 1, слайд 15)

Урок 7. КПД механизмов.

План

1. Письменный опрос (10 минут)
2. Изучение нового материала (15 минут)
3. Домашнее задание (3 минуты)
4. Решение задач (12 минут).

Письменный опрос.

Вопросы для практиков

• 1 уровень (3 балла). Будет ли система находится в равновесии?
• 2 уровень (4 балла). Какую силу нужно приложить к правой части рычага, чтобы рычаг находился в равновесии? (Презентация, слайд 16)
• 3 уровень (5 баллов). С помощью подвижного блока человек поднимает груз, прикладывая силу 50 Н. Какова масса поднимаемого груза?

Вопросы для теоретиков.

• Что называется простым механизмом?
• Разновидности простых механизмов.
• Условие равновесия рычага.
• Какой выигрыш в силе дает подвижный и неподвижный блок?
• К какому механизму можно отнести широкую доску? (Приложение 1, слайд 16)

Основной материал.

Понятие о полезной и затраченной работе. КПД механизма. (Приложение 1, слайд 17)

Домашнее задание: § 61

Решение задач

№ 797, 793, “Сборник задач по физике” В.И. Лукашик, Е.В. Иванова.

Урок 8. “Золотое правило” механики.

План

1. Творческое задание, изучение нового материала (32 минуты)
2. Домашнее задание (3 минуты)
3. Подведение промежуточных итогов ( 5 минут).

Творческое задание, изучение нового материала

Наконец мы добрались до желанного пункта назначения. Добытые драгоценности сундук массой 300 кг (знания) необходимо погрузить на корабль. Каждая команда получает задание на карточке, по жребию определяется какой простой механизм достанется команде (рычаг, трибометр, блоки).

Задание на карточке

• Собрать установку для поднятия груза 300 г на высоту 30 см.
• Рассчитайте полезную работу.
• Рассчитайте затраченную работу.
• Сравните приложенные силы.
• Сравните полезный и пройденный путь.
• Сравните совершенную и полезные работы.
• Рассчитайте КПД установки.
• Сделайте общий вывод. (Приложение 1, слайд 19)

Домашнее задание: § 59-60, упр. 31 (5)

Урок 9. Решение задач.

План

1. Физический диктант (10 минут)
2. Составление блок-схемы по всей изученной теме (15 минут) (Презентация, слайд 21)
3. Домашнее задание (3 минуты)
4. Решение задач (12 минут).

Физический диктант.

Вариант 1

• Механическая работа (определение, формула, единицы измерения)
• Кинетическая энергия
• Условие равновесия рычага
• Сила тяжести
• Давление твердого тела

Вариант 2

• Мощность.
• Потенциальная энергия
• КПД механизма
• Масса тела
• Скорость (Приложение 1, слайд 20)

Домашнее задание: Повторить основные законы и понятия, № 714, 750, 831 “Сборник задач по физике” В.И. Лукашик, Е.В. Иванова.

Решение задач

Задачи 3 уровня на определение работы, мощности, энергии.

Виду того, что уже исчерпан лимит в 6 страниц, то заключительный урок “Применение простых механизмов” по теме “Работа. Мощность. Энергия” находится в Приложении 2. Задания для контрольной работы каждый преподаватель выбирает сам в зависимости от того накопленного материала, который он имеет. Развернутые конспекты уроков не представлены, во-первых, потому что это заняло бы много печатного места, во-вторых, каждый учитель в зависимости от уровня обучающихся, выбирает то или иное изложение нового материала.

На последнем уроке по данной теме подводятся заключительные итоги в командном соревновании и личном первенстве. Победители в личном первенстве (набравшие большее количество баллов, учитывая и оценку по контрольной работе) получают диплом “Всезнайка”.