Продолжительность урока: 80 минут (2 спаренных урока по 40 минут).
Цель урока: Сформировать у учащихся научные представления об энергии и ее применением в технике.
Задачи урока:
- Образовательная: Познакомить с представлением об энергии и ее применением в технике.
- Развивающая: Развивать аналитическое мышление и творческую самостоятельность учащихся, при работе в малых группах, умение проводить исследования и анализировать полученные результаты; формирование коммуникативной компетенции учащихся с использованием кейс-метода; способствовать их социальному самоопределению.
- Воспитывающая: Воспитывать культуру общения, коммуникативные качества (умения общаться при работе в малых группах).
Тип урока: комбинированный урок.
Оборудование: компьютер для учителя с доступом в интернет, проектор, ноутбуки для учащихся с выходом в интернет, подготовленный учителем кейс.
Технология урока: кейс-метод.
Ход урока
I. Организационный момент (2 минуты)
II. Подготовка к занятию (35 минут)
Учитель предварительно разделил всех учащихся на группы по 3 человека и познакомил учащихся с планом работы метода кейсов. Учащиеся в течение урока в группах работают с кейсом. Ноутбуки необходимы для работы с источниками информации, которые учитель подобрал специально для данного урока. Учитель рассказывает о плане проведения данного урока:
- Знакомство с кейсом.
- Рассмотрение информации, полученной из материалов кейса, и её обработка.
- Обсуждение: обсуждение возможностей альтернативных решений.
- Нахождение решения в группах (постеры).
Учитель раздает каждой группе кейс с заданием. Кейс и задание может выглядеть следующим образом.
Задание для учащихся:
- Изучить информацию, предложенную в кейсе.
- Изучить информацию, представленную на интернет-сайтах.
- Ответить на вопрос: “Изменится ли жизнь человека без закона сохранения энергии?”
Кейс:
Закон сохранения энергии — фундаментальный закон природы, заключающийся в том, что для изолированной физической системы может быть введена скалярная физическая величина, являющаяся функцией параметров системы и называемая энергией, которая сохраняется с течением времени. Поскольку закон сохранения энергии относится не к конкретным величинам и явлениям, а отражает общую, применимую везде и всегда, закономерность, то его можно именовать не законом, а принципом сохранения энергии.
Формулировка закона сохранения и превращения энергии:
Во всех явлениях, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом ее значение сохраняется1.
1 Глоссарий. Физика http://edu.glavsprav.ru Дата обращения: 29.09.2014
Силы трения занимают особое положение в вопросе о законе сохранения механической энергии. Если сил трения нет, то закон сохранения механической энергии соблюдается: сумма потенциальной и кинетической энергий системы остается постоянной. Если же действуют силы трения, то сумма потенциальной и кинетической энергий уже не остается постоянной, а убывает при движении. Но при этом всегда растет внутренняя энергия. С развитием физики обнаруживались все новые виды внутренней энергии тел (мы будем изучать их в следующих разделах учебника): была обнаружена световая энергия, энергия электромагнитных волн, химическая энергия, проявляющаяся при химических реакциях (в качестве примера достаточно указать хотя бы на химическую энергию, запасенную во взрывчатых веществах и превращающуюся в механическую и тепловую энергию при взрыве); наконец, была открыта ядерная энергия. Оказалось, что если над телом произведена некоторая работа, то его суммарная энергия растет на величину этой работы, а если тело производит работу над другими телами, то его суммарная энергия настолько же убывает. Для всех видов энергии оказалось, что возможен переход энергии из одного вида в другой, переход энергии от одного тела к другому, но что при всех таких переходах общее количество энергии всех видов, включая и механическую и все виды внутренней энергии, остается все время строго постоянным. В этом заключается всеобщность закона сохранения энергии.
Хотя общее количество энергии остается постоянным, количество полезной для нас энергии может уменьшаться и в действительности постоянно уменьшается. Переход энергии в другую форму может означать переход ее в бесполезную для нас форму. В механике чаще всего это — нагревание окружающей среды, трущихся поверхностей и т. п. Такие потери не только невыгодны, но даже вредно отзываются на самих механизмах; так, во избежание перегревания приходится специально охлаждать трущиеся части механизмов.2
2 Всеобщий характер закона сохранения энергии http://sfiz.ru/ Дата обращения: 29.09.2014
Дополнительные источники информации:
- Закон сохранения механической энергии http://www.physics.ru/courses/op25part1/content/chapter1/section/paragraph20/theory.html#.VCl7lCl_s6E
- Механика http://fizmat.by/kursy/zakony_sohranenija/sohranenie_jenergii
- Закон сохранения энергии http://sch119comp2.narod.ru/0102.htm
- Применение закона сохранения энергии http://www.ngpedia.ru/id313914p1.html
- Механическая энергия http://www.greensource.ru/vidy-jenergii/mehanicheskaja-jenergija.html
- Механическая энергия. Закон сохранения энергии http://xn--h1adlho.xn--g1ababalj7azb.xn--p1ai/index.php?option=com_content&view=article&id=128:28-----&catid=43:2011-11-29-17-15-09&Itemid=59
- Корпускулярно-волновой дуализм http://www.apocalyptism.ru/wave-corpuscular-dualism.htm
После работы с кейсом учащиеся готовят от каждой группы один постер А3 с возможным вариантом решения проблемного вопроса. На защиту своей точки зрения каждой группе дается не более 5 минут.
III. Представление решения (25 минут)
Диспут: отдельные группы защищают свое решение (постеры).
IV. Оценивание работ (10 минут)
Учитель собирает и оценивает работы учащихся.
V. Домашнее задание (1 минута)
Прочитать параграф 19 из учебника; уметь отвечать на вопросы после параграфа;
Письменно в тетради выполнить № 11.29-11.35 из задачника
VI. Подведение итогов (7 минут)
Сопоставление итогов: сравнение решений, принятых в группах, с решением, встречающимся в действительности.