Позиционное обучение на уроках физики

Дидактическая цель урока: создание условий для осознанного изучения нового материала и включение знаний учащихся в процесс познания.

Цели урока:

• Образовательная - закрепить представление о давлении, единицах измерения давления; осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений, интересными формами урока способствовать усвоению основного материала, правильного образного мышления, отработать навыки работы с физическими приборами, умение ставить опыты.
• Развивающая - создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; решать тренировочные задачи.
• Воспитательная - способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу.

Задачи урока: Знать: Определения давления; единицы измерения давления, обозначения физических величин; способы увеличения и уменьшения давления; выяснить, пути получения малого и большого давления; формулы: давления твердого тела; силы давления; площади поверхности, на которую производится давление; усвоить способы изменения давления и уметь приводить примеры увеличения и уменьшения давления в технике и природе.

Уметь: решать расчетные задачи, используя формулы давления, силы давления; рассчитывать площади поверхности, на которую производится давление, переводить единицы измерения давления; научиться делать самоанализ урока.

Оборудование: компьютер, интерактивная доска, две дощечки с вбитыми гвоздями шляпками вниз и вверх, набор грузов, рисунки, картинки, презентация.

• Режущие - нож, скальпель, ножницы, пилы, лезвие, точилка, топор, лопата, кусачки, стаместка.
• Колющие - иглы, шило, кнопки, гвозди, циркуль, вилка.
• Другие - наперсток, каблуки, лыжные палки.
• Шины, шасси, большое количество колес у грузовиков, много осей у вагонов и прицепов (модели машин, танка, самолеты).
• Гусеницы вездехода ( модель), лыжи. Снегоступы. Лопата, плоскогубцы. Фундамент станков ( фото из мастерских).
• Шайбы под гайки. Широкие шляпки у болтов. Тиски, мясорубка, струбцины. Лямки рюкзака.

Используемые ресурсы из других общедоступных источников:

1. А.В. Перышкин. Учебник физики 7 класс.
2. А.В. Перышкин. Сборник задач по физике 7-9 класс.
3. Марон А.Е., Е.А Марон Дидактический материал 7 класс.
4. Марон А.Е., Е.А Марон Сборник качественных задач по физике. 7-9 класс.
5. В.И. Лукашик. Сборник задач по физике 7-9 класс.

"Знания без применения - тучи без дождя"
Восточная мудрость.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

На предыдущем уроке обучающиеся были разделены на группы, получили задания:

"Информаторы": две группы - готовят информацию об увеличении давления и об уменьшении давления; "Художники"; "Поэты"; "Практики" и "Эксперты". Каждая группа отражает одну позицию, в контексте которой проводится анализ изучаемой темы. Привожу варианты заданий для групп.

Группа "Информаторы". Задание: указать базовые понятия, входящие в тему, и дать им определения. Одна подгруппа - о увеличении давления; другая - о уменьшении.

Группа "Поэты" Задание: изложить содержание изучаемой темы в виде стихов.

Группа "Практики". Задание: определить возможности использования материала в практической деятельности. Обосновать свои предположения.

Группа "Художники". Задание: сделать рисунок, в котором отражены ассоциации (образы), возникшие при ознакомлении с темой занятия.

Группа "Эксперты". Задание: сформулировать позитивные и негативные моменты в деятельности каждой группы. Выставить оценки каждой группе по результатам работы.

2. Подготовка к восприятию нового материала.

Повторение определения давления. Формулы, единицы измерения давления.

3. Постановка цели занятия перед учащимися:

• повторить давление твердых тел;
• в каких единицах измеряется давление;
• выяснить способы изменения давления в быту и технике;
• изучить способы увеличения и уменьшения давления;
• обобщить знания о давлении, закрепить изученный материал;

4. Актуализация знаний учащихся.

Выясняем по формуле зависимость давления от силы и площади поверхности. Предлагаю ассоциацию, которую составила сама P= F/s ( для большого Р и F - большое; для маленького р и F маленькое). Предлагаю обучающимся составить ассоциацию для Р и S/ ( для большого Р , s - маленькое; для маленького р, S -большое.) Запись по соответственным размерам.

Предоставляем слово группе "Информаторы". Слушаем информацию об увеличении давления. Потом подгруппу - об уменьшении давления.

Предоставляем слово группе "Поэты". Слушаем стихи, например:

Давленье как определить?
Должны мы силу разделить
Спокойно, не спеша на площадь
Во всем нужна в науке точность!
Вниманье! Дальше продолжаем:
В Ньютонах силу выражаем.
В том совершенно нет секрета
Что площадь здесь в квадратных метрах.

Даем задания "Практикам" - разложить (нож, скальпель, ножницы, пила, лезвие, точилка, топор, лопата, кусачки, игла швейная, игла медицинская, шило, кнопки, гвозди, циркуль, вилка, наперсток, каблуки, лыжные палки. Шины, шасси, большое количество колес у грузовиков, много осей у вагонов и прицепов (модели машин, танка, самолетов, вездехода). Лыжи, снегоступы, лопата, плоскогубцы. Шайбы под гайки. Широкие шляпки у болтов, тиски, мясорубка, струбцины, рюкзаки) - предлагаемые приспособления по использованию их с увеличением и уменьшением давления.

Предоставляем слово "Художникам". На рисунках пирамидка острием вниз и острием вверх. Вывод пирамидка одна и та же, а давления разные.

Проверяем выполнение задания группой "Практики". Обращаю внимание на особенности медицинской иглы (скошенный край). Не знают куда определить лопату и лыжную палку:.. В них применяется и увеличение и уменьшение давления! Делаем выводы. Просматриваем презентацию. (Слайд со многими картинками о давлении в природе - жало осы, когти, зубы, копыта и др.)

Составляем таблицу на интерактивной доске (участвуют все группы) приблизительно в таком виде:

Давление

5. Проводим фронтальный опрос.

1 группа. Составьте рассказ. Почему лыжник не проваливается в снег?

Ученик: На лыжах и без них мальчик действует на снег одной и той же силой F, равной его весу Р. Площадь поверхности, на которую давит мальчик разная. Площадь поверхности лыж больше площади подошвы обуви.

Вывод: результат действия силы зависит не только от ее модуля, направления и точки приложения, но и от площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила.

2 группа. Исследуйте глубину погружения доски с гвоздями в песок, в зависимости от массы груза в двух случаях. Ученик: Гвозди установили сначала острием вниз. Измерили глубину погружения. Затем гвозди повернули острием вверх и снова измерили глубину погружения. В первом случае гвозди погрузились в песок на большую глубину, чем во втором. Анализ результатов опытов приводит к следующим заключениям: глубина погружения зависит от величины действующей силы - чем больше сила, тем погружение больше при неизменной площади и от площади опоры. Чем больше площадь, тем меньше давление при одной и той же силе.

3 группа. Выберите в нашем виртуальном магазине один предмет из представленных в комплекте вещей: рюкзак для тех, кто любит идти в поход; санки для тех, кто любит на них кататься; кресло для любителей долго сидеть за компьютером, для стильных - на выбор обувь, в которой удобно ходить зимой. Обоснуйте свой выбор с научной точки зрения.

Учитель: Каждый объясняет причину выбора вещи виртуального магазина. Рюкзак выбран с широкими лямками, санки с широкими полозьями, обувь на толстой и широкой подошве.

Учитель: Обобщим результаты исследований. Действия тела на опору зависят:

• от величины силы давления;
• от площади опоры.

Любая поверхность выдерживает только определенное давление. Если это давление будет выше, то опора разрушается. Человеческая кожа выдерживает давление 3000000Па.
Поэтому, в зависимости от того, какой результат хотят получить, давление можно увеличивать или уменьшать.
Каковы способы изменения давления?

Увеличение:

• увеличение силы давления;
• уменьшение площади.

Топор, нож, гвозди, кнопки, иголки, зубы, когти, клювы зверей, шипы, колючки растений, жало осы.

Уменьшение:

• уменьшение силы давления;
• увеличение площади.

Фундамент здания, шасси самолета, широкие шины автомобилей, гусеницы вездеходов, тракторов, лыжи, шайбы под гайки, шпалы под рельсы

6. Закрепление изученного материала

1. Фронтальный опрос.

• Оказывают ли твердые тела давление?
• Какой буквой обозначается давление?
• Формула, по которой можно найти давление?
• В каких единицах измеряется эта величина?
• От чего зависит результат действия силы на опору?
• Способы увеличения и уменьшения давления.
• Выберите предметы, увеличивающие давление и уменьшающие

Решение задач устно.

• Масса курицы 4 кг. Как изменится масса курицы, если она станет на одну лапку? (Ответ: масса курицы не изменится)
• Мальчик весит 45кг. Как изменится сила тяжести, если он станет на одну ногу? (Ответ: сила тяжести не изменится)
• Девочка весит 420Н. Как изменится её вес , если она станет на одну ногу? (Ответ: не изменится).
• Взрослый человек имеет массу 80кг. Как изменится давление, если он станет на одну ногу? (Ответ: уменьшится в 2 раза)
• Если он ляжет? (Ответ: уменьшится в :.раз. Во сколько раз площадь его тела больше площади его обуви).
• Человек на льду около берега. Лед начитает трескаться. Что делать? А) бежать;

б) лечь; в) найти опору (лыжи и т. д)

(Ответ: бежать нельзя, площадь опоры уменьшается; а нужно лечь и постараться найти опору).

- Почему у рыбаков для зимней рыбалки не стульчики, а ящики? (ответ: у ящиков большая площадь опоры)

7. Задачи, требующие вычисления:

• Какое давление оказывает на снег лыжник массой 90 кг, если длина каждой лыжи 2 м, а ширина 12 см?
• На опору, какой площади, надо поставить груз массой 20 кг, чтобы произвести давление 400 кПа?
• Кирпичная стена производит на фундамент давление 80 кПа. Какова её высота?
• Давление, создаваемое кнопкой равно:. Если сила давления 50Н, а площадь острой части 1 мм².

Учитель: Решаем качественные задачи. Первая группа.

Почему топкое болото перейти легче, если под ноги положить хворост?

Каково назначение широких копыт у верблюда - жителя пустыни?

Объясните физический смысл пословицы: "Шило в мешке не утаишь"?

Почему по скошенному лугу трудно идти босиком?

Почему у рюкзака широкие лямки? Как надо укладывать рюкзак и почему?

Вторая группа.

Почему опорную площадку губок у плоскогубцев делают большой, чем у кусачек?

Почему олени почти не проваливаются в снег?

Почему режущие и колющие инструменты оказывают на тела очень большое давление?

Вам даны два кирпича. Как их следует расположить их, чтобы давление, оказываемое ими на пол было максимальным?

Объясните назначение наперстка, надеваемого на палец при шитье?

Третья группа.

1. Мы проворные сестрицы
Быстро бегать мастерицы,
В дождь - лежим,
В снег - бежим.
Уж такой у нас режим. (Лыжи)

- Как связаны лыжи с давлением?

2. Тонка,
Длинна,
Одноуха,
Остра,
Всему миру нужна. (Иголка)

- Какой иглой лучше шить: тупой или острой?

8. Самопроверки знаний.

Тест

1. В каких единицах измеряется давление?

А) Н.

Б) Па.

В) м².

2. Чем:площадь опоры, тем: давление, производимое одной и той же силой на эту опору?

А) больше; меньше.

Б) больше; больше.

В) меньше; меньше.

3. Давление тела на поверхность зависит :

А) от модуля силы и площади поверхности, перпендикулярно которой он действует;

Б) от модуля силы и не зависит от площади поверхности, на которую действует сила;

В) площади поверхности, перпендикулярно которой действует сила.

4. Выразите в Па давление 10 кПа?

А) 10000Па.

Б) 100Па.

В) 1000Па.

5. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности называется:

А) силой давления.

Б) давлением.

В) весом тела.

6. Станок весом 12000 Н имеет площадь опоры 2,5 м2. Определите давление станка на фундамент?

А) 48 Па.

Б) 25000 Па.

В) 4800 Па.

7. Как изменится давление книги на стол, если поставить ее на ребро?

А) не изменится.

Б) уменьшится.

В) увеличится.

8. Ящик весом 960 Н оказывает на опору давление 5 кПа. Какую площадь опоры имеет ящик?

А) 0,192 м²

Б) 19,2 м².

В) 1,92 м²

Проверка (Слайд, по щелчку появляются правильные ответы)

Учитель: Ответы вам предлагаются, и вы сами можете оценить свою работу:

0 ошибок - 5

1-2 ошибки - 4

3-4 ошибки - 3

5-6 ошибок - 2

9. Итог урока.

Учитель: Итак, давление - это физическая величина, характеризующая такой результат действия силы как деформация тел при их взаимодействии. Давление зависит от силы и площади, по которой эта сила распределена. Установив данную взаимосвязь, мы получаем возможность использовать ее в нашей жизни. Где?

Все режущие, колющие инструменты мы затачиваем, уменьшая, таким образом, площадь режущей поверхности, тогда давление увеличивается, а значит и деформация тела при меньшем значении силы.

Задние колеса грузовиков обычно сдвоенные, гусеницы тракторов и охотничьи лыжи делают широкими: давление, а значит, деформация уменьшается за счет увеличения площади.

Мы учитываем взаимосвязь давления с силой и площадью, по которой эта сила распределена.

В нашей жизни мы имеем возможность давление регулировать. Сама природа неплохо вооружила живой мир для создания большого давления небольшим усилием - иглы, клювы, когти, жала, зубы, клыки.

Предоставляем слово "Экспертам" (экспертами на открытом уроке были гости-учителя) Учитель: Достигли мы цели, какую поставили в начале урока?

Ученики:

• изучили давление твердых тел, единицы измерения давления;
• выяснили способы изменения давления в быту и технике;
• изучили способы увеличения и уменьшения давления;
• обобщили знания о давлении, закрепили изученный материал;
• проверили и закрепили полученные знания.

Учитель: Ответьте на вопрос: "Для чего же люди должны знать, что такое давление?"

Ученики: Без знания о давлении, мы не сможем пользоваться штамповкой деталей; не сможем учесть зависимость роста давления с высотой или глубиной; не сможем построить высотные дома; даже режущие и колющие предметы: иглы, ножи, ножницы не сможем использовать в быту и др.

Учитель: Да, действительно, человеку необходимы знания о давлении, чтобы двигать прогресс вперед, делать новые открытия и изобретения. И, я думаю, что вы со мной согласны.

Каждый обучающий получает распечатку таблицы с применением приспособлений с увеличением и уменьшением давления.

10. Домашнее задание к следующему уроку . Исследовательское задание: наступить ногой в ботинке в снег и измерить глубину погружения, и наступить там же в снег, стоя на лыже и измерить глубину погружения, результаты опыта представить на фотографиях, чтобы было видно разницу погружения и подготовить отчёт к уроку.

 33;  34 Упр.12 (1,2,3 ).

10. Рефлексия - Ваше настроение в конце урока: Проанализируйте, пожалуйста, "движение" своих мыслей, чувств, ощущений, которые возникли у вас в течение урока:

• удивлён,
• безразличен,
• радостно восхищён,
• встревожен,
• раздражён,
• спокоен.

Учитель: Ребята! В заключение хочу сказать. Физик видит то, что видят все: предметы и явления. Он также как и все восхищается красотой и величием мира, но за этой всем доступной красотой ему открывается еще одна красота закономерностей в бесконечном разнообразии вещей и событий. Физику доступна редкая радость - понимать природу, и даже "беседовать" с ней. Мне хочется пожелать вам научиться понимать природу, и разговаривать с ней на одном языке, используя наблюдения из повседневной жизни.