Технологическая карта изучения темы "Третий закон Ньютона" (системно-деятельностный подход)

Разделы: Физика

Класс: 9

Ключевые слова: физика, законы Ньютона, системно-деятельностный подход


Цели занятия:

По теме урока:

  • Убедиться во взаимном характере взаимодействия и равенстве сил со стороны взаимодействующих тел
  • Изучить третий закон Ньютона
  • Выяснить зависимость результата взаимодействия от свойств тела

Предметные цели:

  • Развивать умение выстраивать логическую связь между причиной и следствием явления
  • Развивать умение анализировать физическую ситуацию
  • Освоить новый способ синтеза на примере теоретического исследования
  • Развивать физическую грамотность (использование терминологии)

Цели развития универсальных учебных действий (УУД):

РЕГУЛЯТИВНЫЕ:

  • целеполагание - как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно;
  • планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата;
  • оценка – выделение и осознание учащимся того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, оценивание качества и уровня усвоения;

ПОЗНАВАТЕЛЬНЫЕ:

  • осознанное и произвольное построение речевого высказывания в различных формах (фраза – формула, векторная ф. - скалярная ф.)
  • постановка и формулирование проблемы, воспроизведение алгоритмов деятельности при решении проблем исследовательского и поискового характера

КОММУНИКАТИВНЫЕ:

  • постановка вопросов – инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; 
  • умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями ситуации.
Номер п.п. Этап урока Деятельность учителя Деятельность ученика Ресурсы, средства Развиваемые УУД Результат/ Продукт
1 Организация и мотивация Приветствие, проверка присутствия. Активное слушание Устное слово   Готовность к уроку
2 Актуализация, проверка по образцу Организовать повторение пройденного материала в два этапа (экспресс-диагностика и проверка): основные понятия динамики, первый и второй законы Ньютона. 1. Выполнение экспресс-диагностики.

Примечание: за экспресс-диагностику ученик получает определенное количество баллов, они суммируются с баллами за письменное ДЗ к данному уроку. Задание и рейтинговую шкалу см. в прил. 3, ответы к ДЗ - в прил.4.

2. Проверка осуществляется по презентации (прил.2) после сдачи работ.

Листы с заданием для каждого ученика

1. Прил. 1

2. Презентация (прил. 2)

Регулятивные УУД: умение организовать свою работу, распределить время; логические УУД: умение работать с различными формами заданий, умение читать схемы Воспроизведение ранее полученных знаний, необходимых для усвоения нового материала/ Выполненная письменная работа
3 Целеполагание По результатам проверки выполнения экспресс-диагностики делается вывод; наводящие вопросы ученикам:

Какое условие определяет первый закон динамики? Второй?

1 закон: условие движения с постоянной скоростью (+ покой)

2 закон: условие изменения скорости тела (+зависимость от свойств тела и силы)

Презентация, беседа. Логические УУД: умение обобщать, анализировать, рассуждать Вовлечение учащихся в активный поиск, исследование
1 и 2 законы определяют условие движения с постоянной скоростью и условие изменения этого движения, а также зависимость результата действия силы от свойств этой силы (сил) и массы тела. Казалось бы, этого более чем достаточно... тем не менее существует еще один закон динамики.

Каково может быть содержание третьего закона Ньютона? Как вы думаете - о чем этот закон?

Учащиеся предлагают различные варианты.
4 Изучение нового материала Предлагается посмотреть видеоролик, из которого станет понятно содержание 3-го закона. После просмотра ролика учащиеся формулируют вывод, который выводится на экран по клику:
взаимодействие носит взаимный характер
Презентация (видеоролик), беседа. Умение делать вывод, кратко резюмировать Знание о взаимном характере взаимодействия/ Запись вывода в тетради
Вопрос учащимся: а как вы думаете - в каком соотношении находятся силы, действующие со стороны тел друг на друга?

Привести примеры взаимодействия: столкновение тяжелой и легкой тележек, действие Земли на человека.

Учащиеся обычно предлагают вариант: если при взаимодействии легкое тело отлетает на большее расстояние, то на него действует большая сила. Презентация, беседа.   Вовлечение учащихся в активный поиск, исследование
Установим истину!

Для этого проведем эксперимент.

Пред вами опытная установка: два шарика подвешены на нити, между шариками сжатая пружина и нить. Нить пережигают. Что произойдет? Почему? Шарики будут двигаться одинаково? От чего это зависит?

По схеме алгоритма, зная начальные условия, учащиеся проговаривают результат пережигания нити, учитывая вариативность событий (в данном случае различную массу шариков). После беседы кликом запускается ролик, ученики проверяют свою гипотезу. Презентация (видеоролик), беседа.

Раздаточный материал со схемой алгоритма “ПРЕДСКАЗАНИЕ”

Развитие умения устанавливать логические связи между причиной и следствием, анализ вариантов события. Совпадение предсказания опыта на основе знаний по физике с реальным экспериментом.
Преобразуем словесное описание опыта в математическую формулу Учащиеся, пользуясь схемой, выбирают для количественной характеристики физические величины массу и ускорение (для двух тел разной массы) и устанавливают уже известное им соотношение a1/a2 =m2/m1 Раздаточный материал: Преобразование словесной формулировки в математическую формулу Развитие умения переводить информацию, записанную в виде текста в символы, умение анализировать количественное представление зависимости. Формула зависимости ускорения, получаемого телом при взаимодействии от его массы.
В данной формуле угадывается еще одна физическая величина. Для ее явного присутствия воспользуемся мнемоническим правилом: преобразование выражений методом "крест-накрест". Учащимся знаком этот метапредметный навык, они уверенно используют его и получают в обеих частях равенства произведение массы на ускорение, что по следствию 2-го закона Ньютона равно силе. Презентация с анимацией мнемонического правила Развитие метапредметного навыка быстрой работы с математическими выражениями Скалярная форма 3-го закона Ньютона
Физический закон определяет и значение абсолютного значения величины, и направление (если оно есть).

Ускорения взаимодействующих тел противоположно направлены друг другу. Каким образом это можно показать в формуле?

По слову "направление" ученики понимают, что следует использовать обозначения векторов. Противоположно направленные векторы равной длины отличаются знаком. Презентация, рассуждение Развитие метапредметного навыка перехода из скалярной формы выражения к векторной с учетом направления векторов. 3-й закон Ньютона в векторной форме
Закон, записанный в виде формулы, еще имеет словесную формулировку.

Попробуйте сформулировать полученный закон динамики.

Учащиеся, восстанавливая ход рассуждения, формулируют закон:

Тела действуют друг на друга с силами, равными по модулю, противоположными по направлению и действующими вдоль одной прямой

Рассуждение Развитие умения переводить информацию, записанную в виде символов в текстовую и словесную форму, умение анализировать количественное представление зависимости. Словесная формулировка 3-го закона Ньютона
Итак, силы равны... обладая новым знанием, ответьте на несколько вопросов (см. на слайдах)

Учителем проговаривается ответ на первый вопрос после обсуждения. Ответы на 2,3 вопрос дают учащиеся.

Ученики обычно очень удивлены постановкой проблемы и забывая, что только что был получен закон о равенстве сил, говорят, что сила со стороны Земли больше (учителю указать на равенство).

По схеме алгоритма с проговаривается физическая ситуация (дополнительными сведениями в данном случае являются знания о свойствах тел - массе, степени деформации и характере взаимодействия с другими телами).

Презентация, рассуждение.

Раздаточный материал со схемой алгоритма “ПАРАДОКС?” (в данном случае слово "парадокс" применяется в переносном смысле, предложенные ситуации неожиданны для учеников.

Развитие умения развивать обратную логическую цепочку, доказывать выполнение закона. Понимание третьего закона динамики. Умение применить полученные знания при теоретическом исследовании физической ситуации.
На основе результатов теоретического исследования формулируется общий вывод: Результат действия силы зависит от массы тела, степени его деформации и характера взаимодействия с другими телами. Учащиеся делают вывод, учитель требует точности и лаконичности формулировки, вывод в презентации по клику. Рассуждение Развитие умения обобщать, кратко резюмировать. Запись вывода в тетради.
5 Домашнее задание Вопрос (ответить письменно, с рассуждением):

Лошадь везет телегу. Силы взаимодействия равны и т.д....

Почему нет состояния покоя, ведь силы равны друг другу и направлены в разные стороны?

Учащиеся фиксируют ДЗ в тетради или на мобильный телефон.

(ответ: силы приложены к разным телам, они не уравновешивают друг друга)

Беседа   Понимание сути ДЗ/Запись ДЗ
6 Итоги урока, рефлексия Попробуйте сделать основные выводы по теме урока:

Взаимодействие имеет взаимный характер

Силы при взаимодействии равны

Результат действия силы различен для тел с разными свойствами

Учащиеся просматривают записи, обсуждают, что должно войти в основные выводы, кратко формулируют Рассуждение, поиск Умение видеть главные аспекты, обобщать, резюмировать  
Перспективы: как вы думаете, зачем нужно знать законы динамики? Где они могут пригодиться?

Как вы думаете, где вам могут понадобиться приемы и схемы, которые мы использовали на уроке.

Учащиеся рассуждают, высказывают мнение, приводят примеры выполнения закона в реальности, говорят о возможности предсказать развитие ситуации, если известны свойства тела (рекомендуется рассмотреть на примере правил дорожного движения - почему автомобилю труднее останавливаться, чем пешеходу, и каковы могут быть последствия столкновения). Рассуждение Умение переносить предметные знания на другие сферы деятельности человека Понимание познаваемости окружающего мира и того, что явления, происходящие в реальной жизни могут быть объяснены научно.

(Незнание законов физики не освобождает от их выполнения!)

Индивидуальная рефлексия: каждому учащемуся предлагается ответить на вопросы (см.прил.5) Учащиеся получают листы с вопросами, заполняют их; учителю данная информация необходима для отслеживания усвоения материала, планирования дальнейших уроков и индивидуальных занятий. Раздаточный материал "Рефлексия" Умение выделять и осознавать у то, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, самооценивания качества и уровня усвоения материала. Осознавание учащимися уровня понимания содержания темы и собственного развития на данный момент, выяснение "пробелов" и проблем/заполненные листы рефлексии
7 Завершение урока Всем спасибо за внимание и работу на уроке! Взаимно)      

Раздаточный материал для всех перечисленных этапов уже имеется у учащихся в виде распечаток, приклеенных на форзацах или последних страницах тетради, т.к. данные схемы (кроме схемы "Парадокс?") использовались ранее на уроках физики. В прил. 5 приведены все схемы.