Урок-исследование "Почему движутся летательные аппараты"

Разделы: Начальная школа

Цель: Научить младших школьников приемам исследовательской деятельности.

Оборудование: чистые листы бумаги для моделирования, воздушные шарики, трубочки для напитков, нить, искусственные тела, карточки с алгоритмами, листы исследования.

Планируемый результат: дети научатся проводить опыты по алгоритму, наблюдать, делать выводы, работать в группах.

Умения, характеризующие достижение этого результата:
  • проводить опыты в группах при помощи алгоритма;
  • наблюдать, сравнивать;
  • делать умозаключения.

Ход урока
Этап урока. Содержание. Описание опыта, формы работы. УУД
1. Мотивация.

“Надо, хочу, могу”.

 В толковом словаре слово “опыт” разъясняется как испытание, проба, эксперимент. (Презентация. Слайд 1)
Как вы думаете для чего человеку надо проводить опыты?
А вы хотели бы сами попробовать провести опыты?
А как называются люди, которые проводят опыты, исследования?
Тогда представим, что наш класс – это научно-исследовательский институт. В нем все сотрудники работают сообща. Я думаю, если и мы будем так работать, то сможем многого достичь (Слайд 2).		 Фронтальная. Формирование личностных УУД, через действие смыслообразования (проявление интереса, мотивация); формирование желания выполнять учебные действия.

Формирование коммуникативных УУД через планирование учебного сотрудничества.

2. Организация учебного процесса Постановка цели. Нам необходимо разделиться на три научных отдела и познакомиться с проблемой, над которой предстоит работать.

Вы уже знаете, что институт наш занимается разработкой разных моделей летательных аппаратов. Вам предстоит самим объяснить: “Почему движутся летательные аппараты ” (Слайд 3).

 Фронтальная, групповая. Формирование коммуникативных УУД посредством инициативного сотрудничества.

Формирование регулятивных УУД через развитие способности принимать и сохранять учебную цель.
3. Постановка задач для каждого исследовательского отдела. Назовите все известные вам летательные аппараты (самолет, вертолет, ракета, воздушный шар и т.д.) (слайд 4). К какой группе тел относятся все названные вами предметы? (искусственные тела).
Первой группе необходимо провести два опыта и объяснить все ли искусственные тела могут летать и объяснить почему.
Второй группе необходимо догадаться, какая сила помогает ряду летательных аппаратов подниматься вверх.
Третьей группе нужно провести исследование и узнать, почему самолеты могут удерживаться в воздухе (Слайд 5).		   Формирование регулятивных УУД, через развитие способности принимать и сохранять учебные задачи.

Развитие логических УУД через установление связей в любой области знаний (окр.мир).
4. Проведение опытов с помощью алгоритмов. Учащиеся работают в группах, по предложенным алгоритмам. Алгоритм № 1 “Всякое ли искусственное тело может летать?”

Начало.
Возьми любое искусственное тело: ластик, карандаш, лист бумаги.
Подбрось его вверх.
Понаблюдай, что произошло с телом.
Сделай вывод.
Запиши вывод в карте исследования (прил.1).
Конец.

Алгоритм № 2 “Моделирование самолетика и его запуск”.

Начало.
Возьми лист бумаги.
Сложи его пополам.
Загни верхний правый угол к середине листа.
Загни верхний левый угол к середине листа.
Сложи лист пополам в противоположную сторону.
Загни правое крыло самолетика.
Загни левое крыло самолетика.
Запусти свою модель.
Сделай вывод.
Запиши вывод в карте исследования (прил. 1).
Конец.

Алгоритм №3 “Выявление силы, способствующей запуску ракеты”.

Начало.
Возьми воздушный шарик.
Надуй его.
Шарик лопнул? (да – вернись на начало, нет – продолжай выполнять алгоритм).
Отпусти шарик.
Понаблюдай, что произошло с шариком.
Сделай вывод.
Запиши вывод в карте исследования.
Опять надуй шарик.
Не сдувая шарик, с помощью товарища, прикрепи к нему скотчем трубочку с ниточкой (см. рисунок).
Два человека удерживают ниточку в натянутом положении.
Отпусти шарик.
Понаблюдай, как теперь шарик движется.
Сделай вывод.

Запиши вывод в карте
исследования (прил. 2).
Конец.

Алгоритм № 4 “Какая сила помогает самолету парить в воздухе”.

Начало.
Возьми два шарика.
Надуй шарики вместе с товарищем.
Поднимите шарики вверх, удерживая их за хвостики.
Попросите еще одного товарища взять трубочку для напитков.
Пусть он поместит трубочку между шариками чуть ниже середины.
Сильно подует в трубочку.
Понаблюдайте, что происходит с шариками.
Сделайте вывод.
Запишите вывод в карте исследования (прил.3).
Конец.

 Развитие логических УУД через установление связи с предметом информатика; овладение действием моделирования; проведение простых логических действий (анализ, синтез, сравнение, обобщение); проведение составных логических операций (построение отрицания, утверждение).

Формирование коммуникативных УУД через развитие вербальных способов коммуникации посредством работы в малых группах; через способность разрешения конфликтов, выявление, идентификацию проблемы, умение объяснять свой выбор, аргументировать.
5. Защита эксперимента. Беседа в начале каждой защиты.

1. Что предстояло доказать вашей группе?
Все ли искусственные тела могут летать.
Один человек от группы объясняет и еще раз наглядно демонстрирует опыт. Читает вывод: “Не все искусственные тела могут летать”.
Что требовалось еще доказать вашей группе?
Почему не все искусственные тела могут летать и что необходимо сделать для того, чтобы тело полетело.
Один человек от группы объясняет, что ребята создали с помощью алгоритма. Вывод: “Для того, чтобы тело полетело надо создать модель летательного аппарата”.
Учитель: Ученые долго наблюдали за разными объектами в природе прежде, чем создали самолет. Кто мог послужить для этого примером? Птицы (Слайд 6).

2. Что предстояло выяснить второй группе?
Какая сила помогает ряду летательных аппаратов подниматься в воздух.
При помощи чего ваши товарищи из предыдущей группы запустили самолетик? (При помощи руки.)
Сложно представить себе самолет или ракету, которую бы люди запускали вручную. Расскажите, в чем заключался ваш опыт.
Выявление силы, способствующей запуску ракеты.
Один человек от группы демонстрирует опыт.
Вывод: воздух выдувается из шарика и толкает его вперед, но летит он неровно.
Учитель: Такая сила в науке называется реактивной. Далее идет демонстрация объектов живой природы в сравнении с ракетой. (Слайд 7) Вопрос: Как вы думаете, почему эти существа размещены рядом с ракетой? (Они тоже используют силу реактивного движения для своего передвижения.)

Другой человек от группы с помощью товарища демонстрирует тот же опыт, но с дополнительным предметом (трубочка для напитков).
Вывод: шарик полетел в заданном направлении.
Далее идет демонстрация фотографий запуска ракеты. Учитель: Исследованию реактивной силы посвятил значительную часть жизни замечательный ученый К.Д.Циолковский (Слайд 8).

3.Что нужно было выяснить вашей группе?
Какая сила помогает самолету парить в воздухе.
Три человека от группы демонстрируют опыт с шариками и трубочкой.
Вывод: шарики приблизились друг к другу как бы притянулись. Воздух оказался очень сильным.
Учитель: Шарики заменили нам сегодня крыло самолета, его верхнюю и нижнюю части. В действительности, давление воздуха на крыло сверху гораздо меньше, чем снизу. За счет этого самолет удерживается в воздухе. Далее идет демонстрация фотографий парящих птиц и самолетов в воздухе (Слайд 9). Вопрос: Почему самолет и птицы помещены на одном слайде? (Птицы, их умение парить в воздухе, послужили примером для создания летательных аппаратов с крыльями.) Изучением силы воздуха, его давлением на крыло занимался известный ученый Жуковский (Слайд 11).

 Индивидуальная и групповая форма работы. Формирование коммуникативных УУД через способность ораторского искусства, умение аргументировать.

Развитие личностных УУД через формирование личного, эмоционального отношения к себе и окружающему миру.

Формирование познавательных УУД через поиск и выделение нужной информации.
6. Рефлексия. Рассмотрим основные выводы малых групп.
Прочтение выводов на доске (Слайд 12).
Сегодня мы с вами были исследователями. Интересна ли работа исследователей? Кто из вас хотел бы стать исследователем?
Что для этого надо? Я думаю. Что вы обязательно сможете этого достичь!		 Фронтальная. Формирование личностных УУД, через полное принятие первичной мотивации.

Приложение 1:
Научно-исследовательский институт 3-б класса.
Карта исследования.
Проблемная задача: все ли искусственные тела могут летать и объяснить почему.
Вывод:
_________________________________________________________________________________

Приложение 2:
Научно-исследовательский институт 3-б класса.
Карта исследования.
Проблемная задача: какая сила помогает ряду летательных аппаратов подниматься вверх.
Вывод:
____________________________________________________________________________________

Приложение 3:
Научно-исследовательский институт 3-б класса.
Карта исследования.
Проблемная задача: почему самолеты могут удерживаться в воздухе.
Вывод:
 _____________________________________________________________________________________