Интегрированный урок (физика + математика) по теме "Множители и приставки системы СИ"

Разделы: Математика, Физика


Первоначально, хочется заметить, что данная тема не фигурирует как самостоятельная ни в одном учебнике, ни в многочисленных методических пособиях по физике. Поэтому каждому учителю предоставляется возможность выбора включения этой темы в учебный материал.

С другой стороны, так как 7 класс - это начальный этап изучения физики, то наряду с "боязнью" нового предмета, существенна и осторожность учащихся в восприятии нового учителя, стиля его преподавания. Поэтому с целью адаптации учащихся, ускорения этой адаптации, необходимо применить интегрированную структуру урока по данной теме, то есть использовать на уроке физики элементы математики.

Важно учесть, что учитель математики уже знаком детям с 5, 6 классов. Данный аспект будет способствовать активизации интереса и мотивации учащихся к более внимательному, глубокому усвоению материала темы. Это одновременно и воспитательная и развивающая цели данного урока.

Образовательная цель урока: научить учащихся быстрому переводу физических величин, записанных в дольных и кратных единицах, в систему СИ с использованием таблицы "Множители и приставки СИ", а также математического аппарата - пропорций, известных учащимся с 6 класса и свойств степеней (7-8 классы).

Но здесь стоит отметить, что последняя указанная тема (свойства степеней) рассматривается в курсе алгебры позднее, чем в курсе физики. Это еще раз указывает на то, что разумно изменить содержание учебного материала, как по физике, так и по алгебре, изучаемого в 7 и 8 классах.

Урок по данной теме в 7 классах является качественным (логичным) продолжением темы "Физические величины и их измерение", в ходе изучения которой учащиеся познакомились с понятием "физическая величина", с простыми приборами для измерения тех или иных величин, с характеристиками приборов: шкала и цена деления прибора, которые зачастую представлены в кратных единицах.

Ход урока

Деятельность учителя Деятельность учащихся Учитель
Организационный момент   физика
- Итак, сегодня мы с вами рассмотрим тему "Множители и приставки системы СИ"

- На прошлых уроках вы познакомились с физическими величинами, приборами для измерения физических величин.

- В дальнейшем при изучении различных физических процессов и явлений мы будем иметь дело с их характеристиками, которые, возможно, удобнее будет измерять, сравнивать и т.д. в "маленьких" или "больших" числах, но выводы и ответы мы должны будем представлять только в международной, общепринятой системе, называемой системой интернациональной - СИ.

Записывают тему

Слушают

 

Слушают

- Попробуем вместе с вами сейчас узнать объем кабинета физики:

- Зная из математики обозначение и формулу объема: (на доске), можем его вычислить, подставив в формулу найденные значения а, в и с.

- Но, прежде чем вычислять объем, необходимо убедиться, что значение каждой величины выражено в СИ. А в СИ любое расстояние, будь то длина, высота, ширина и т. д. измеряется в "м". Это означает, что при определении а, в и с помещения не важно, где оно находится - в Америке, в Африке, в России или где-то еще. Важно, чтобы при их определении мы использовали единую международную систему единиц СИ. Тогда и величина, которую мы находим (объем помещения), будет выражена в СИ,

т.е. м3 - (на доске).

- Давайте попробуем приблизительно оценить длину, ширину и высоту кабинета и вычислим, приблизительно, объем. Для этого сантиметровой линейкой определим длину шага (вызвать желающего) и шагами измерим длину и ширину:

- Например, (на доске):

Длина одного шага = 80 см,

Всего 8 шагов, значит длина класса

см= 640 см

- Подобным образом и ширину найдем:

количество шагов 6

всмcм.

- А высоту класса оценим "на глаз" в "м":

см.

- Чтобы была одна система единиц, переведем и а и в в "м".

- Это действие нам напомнит учитель математики.

Подсказывают обозначение и формулу объема, записывают в тетрадь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Один ученик вызывается к доске

записывают в тетрадь

записывают в тетрадь

записывают в тетрадь

физика
- Через знакомую пропорцию:

1)

- В данном случае мы имеем дело с прямой пропорциональной зависимостью

- Получаем, применив основное свойство пропорции, которое звучит:

Записывают решения в тетрадях

 

 

 

Дети отвечают: "Произведение крайних членов пропорции равно произведению средних"

Ученик у доски комментирует свое решение: "Чтобы найти неизвестный средний член пропорции нужно перемножить крайние члены и разделить на известный средний"

математика
- Обратите внимание на то, что и в числителе, и в знаменателе стоят одинаковые единицы измерения (см), которые можно сократить. В этом случае и в левой, и в правой частях равенства остались метры, значит равенство верно.

2)

- Подставим полученные числовые значения в формулу объема:

самостоятельно в тетрадях, а один учащийся у доски

самостоятельно в тетрадях, а один учащийся у доски (считают на калькуляторе)

физика

 

математика

- Итак, мы с вами приблизительно оценили объем кабинета физики, используя математический аппарат, а именно пропорцию. С ее помощью мы быстро и точно выполняли необходимый перевод единиц в СИ. слушают физика
- Есть ли к нам вопросы? задают вопросы
- Обращаю ваше внимание на то, что в задачах объем может быть задан не в "м3" как в СИ, в "см3", "мм3", "литрах". И часто нам с вами будет требоваться переводить эти единицы в СИ.

- Рассмотрим метод данного перевода на примере см3, который можно применить и к другим единицам измерения.

На доске:

Объем бидона 60 см3. Чему равен объем бидона в м3?

слушают

записывают условие

высказываются:

пропорцией

отвечают: миллион

записывают в тетрадях

 

 

 

 

Записывают ответ.

Задают вопросы

- Чем мы воспользуемся в этом случае?

- Для того, чтобы ее составить, вспомним меры объема.

Сколько кубических сантиметров содержится в 1 м3?

Или

На доске:

1 м3 = 106 см3.

- А у нас 60 см3 - это х м3.

Составим пропорцию:

1 м3 - 106 см3

х м3 - 60 см3

Отсюда

- Решая данную пропорцию мы применили два свойства степеней с одинаковыми основаниями:

  • при умножении степеней, показатели складываются;
  • при делении степеней, показатели вычитаются.

- Но для того, что привести полученный нами ответ к удобовоспринимаемому виду, мы должны (забегая немного вперед по отношению к курсу алгебры) применить еще одно свойство степеней:

- Тогда в нашем случае будем иметь:

- Записываем ответ.

- Есть ли к нам вопросы?

математика
-А теперь давайте вместе решим № 15 (а) из сборника задач под редакцией Лукашика В.И.

№ 15а

h=0,1мм

Решение:

- Сразу обратите внимание, что каждая единица длины в этой задаче, а также заданная единица, уже содержит приставку, а соответственно и множитель системы СИ.

1) х см - ?

2) х м - ?

3) х мкм- ?

4) х нм - ?

- Давайте посмотрим на таблицу, которая называется "Множители и приставки СИ". Этой таблицей мы с вами будем постоянно пользоваться. Посмотрим, какие множители мы имеем в нашей задаче:

  • мм - "милли" метр - 10-3 метра,
  • мкм - "микро" метр - 10-6 метра,
  • нм - "нано" метр - 10-9 метра,
  • см -"санти" метр - 10-2 метра.

-Таким образом:

0,1 мм - это . Тогда, составив пропорцию, мы переведем в см:

Перевод 0,1 мм в метры мы с вами фактически уже выполнили - см. 1).

3) Опять воспользуемся тем, что 0,1 мм - это . Составим пропорцию для этого случая:

4) И в этом примере воспользуемся тем, что 0,1 мм - это . Составим пропорцию для этого случая:

Записывают в тетради, следят за ходом рассуждений, участвуют в обсуждении физика
- Домашнее задание: в тетради; № 1, № 15б.

- Перевести 5 мм3 в м3; 2 см2 в м2.

- Дома еще раз посмотрите весь ход наших сегодняшних рассуждений.

  физика
- На этом урок закончен.