Внеклассное интегрированное мероприятие для 8–9-х классов «В гостях у трёх сестёр»

О, физика, наука из наук!
Все впереди! Как мало за плечами!
Пусть химия нам будет вместо рук,
Пусть будет математика очами.
Не разлучайте этих трех сестер
Познания всего в подлунном мире,
Тогда лишь будет ум и глаз остер
И знанья человеческие шире.
М. Алигер

Цели и задачи:

• создать условия для проявления индивидуальных творческих и интеллектуальных способностей;
• организовать плодотворное сотрудничество при взаимном уважении друг к другу участников совместной деятельности;
• поддерживать у детей состояние активной заинтересованности в овладении новыми, более глубокими знаниями по предмету;
• учить видеть связь с окружающей жизнью.

Оборудование: доска, компьютер, мультимедийный проектор, экран;

для каждой команды: весы, набор грузов, емкость с сахаром, ложка, набор столовых яиц, емкость с водой, соль, таблица удельной теплоты сгорания, бланки с заданиями.

Ход мероприятия

Вступление. Ребята, сегодня вы приглашены в гости на чаепитие к трём сёстрам: физикe, химии, математике. (Слайд 2)

Но наши сёстры очень занятые науки. Они предлагают вам самим похозяйничать на кухне и испечь яблочный пирог. А чтобы было интересно, мы разделимся на четыре команды.

За нашей работой наблюдает группа экспертов (учителя школы). Эксперты будут оценивать вашу работу. Каждое задание оценивается от 0 до 3 баллов.

Итак, мы начинаем. А как мы начинаем? Конечно, с рецепта. (Слайд 3)

Рецепт.

• 2 стакана муки,
• 2 стакана сахара,
• 6 яиц,
• Яблоки
• Сода, гашеная уксусом.

Вот незадача: стакан у нас на кухне отсутствует, но мы знаем, что стакан содержит 180 граммов, а у нас только столовая ложка. А у вас есть весы и сахар. Рассчитайте, сколько ложек нам нужно взять для пирога. (Ответ: ?15). (Слайд 4)

Сахар мы отмерили, добавим яйца. Вот незадача, у нас на кухне были сырые и вареные яйца, мы нечаянно перепутали их. (Слайд 5)

Перед вами набор столовых яиц. Определите, какие из них сырые, какие - варенные. Предложите способ определения и обоснуйте его с точки зрения законов физики.

Решение задачи. Нужно положить яйцо на стол и вращать его вокруг вертикальной оси. Попробуем это сделать. Сваренное (особенно вкрутую) яйцо вращается при этом заметно быстрее и дольше сырого. Последнее трудно даже заставить вращаться. Почему?

Причина этих явлений кроется в том, что круто сваренное яйцо вращается как сплошное целое; в сыром же яйце жидкое его содержимое, не сразу получая вращательное движение, задерживает вследствие своей инерции движение твердой оболочки; оно играет роль тормоза.[4]

Нам для пирога необходимо выбрать свежие сырые яйца. Предложите способ определения свежести яиц.

Решение задачи. Возьмём сосуд с водой, опустим туда яйца. Свежее яйцо будет плавать, на большей глубине, чем несвежее. Это происходит потому, что они имеют разную плотность. У несвежего яйца плотность меньше. (Слайд 6)

Наконец-то мы разобрались, какие яйца свежие. Соединим их с сахаром и будем взбивать миксером. Для этого воспользуемся миксером.

Какой миксер нам надо выбрать, чтобы за 1 минуту пышнее взбить яйца с сахаром? (Слайд 7).Рассчитайте, какую работу при этом выполняет электрический ток.

Дано:	СИ
t=1 мин	60 с	A=P * t
P=300 Вт		А=300 х 60=18000 Дж
А-?		Ответ: 18000Дж

Добавим муку, а для этого просеем её. Внимание вопрос: зачем муку просеивают? (Слайд 8).

Ответы:

• Чтобы удалить комочки и случайные примеси, которые могут попасть из мешка при фасовке;
• После просеивания муки, она приобретает однородную плотность и лучше отмеривается (в том случае, когда нужно отмерить нужное количество);
• При просеивании, мука насыщается воздухом, вследствие этого, мука легче замешивается, приобретает однородность и тесто становится мягким и пышным.

Задача про концентрацию. (Слайд 9)

Определите процентную концентрацию сахара в нашем тесте, исходя из рецепта, учитывая, что масса 1 яйца – 50 г, 1 стакан муки – 160 г .

Рецепт.

• 2 стакана муки,
• 2 стакана сахара,
• 6 яиц

Решение:

6 яиц * 50=300 г

180 + 180 = 360 г - сахара

160 + 160 = 320 г – муки

Наше тесто готово. Добавим яблоки и соду. И пока пирог печется, проведем блиц-опрос.

Блиц-опрос. За каждый правильный ответ 1 балл.

ХИМИЯ: Почему, нарезанные яблоки не темнеют, если их сбрызнуть лимонным соком? (Слайд 10)

- При окислении железа образуется оксид железа, который при взаимодействии с лимонной кислотой нейтрализуется.

ХИМИЯ: К какому классу веществ относится пищевая сода? (Слайд 11)

- Соль

ХИМИЯ: Каково её химическое название?

- Гидрокарбонат натрия

ХИМИЯ: Какой газ выделяется при “гашении” соды?

- Выделяется углекислый газ CO₂

ХИМИЯ: для чего проводится эта реакция?

- Углекислый газ разрыхляет тесто, т.е. делает его пышным.

Ребята, отгадайте загадку:
Руки в боки, как начальник,
Раньше всех на стол встает,
Сам себе плита, и чайник—
Сам заварит, сам нальет.
(Самовар)

Какой же чай без самовара. Все хорошо себе представляют устройство электрического самовара. По подобию чайника его спираль находится внизу, заливается водой.

Что вы знаете про старый,
Русский, тульский самовар?
В нем пылал когда-то пар,
В золотой, пузатый бок
Глухо бился кипяток...
Что за чай без самовара,
Без душистого завара,
Без крутого кипятка,
Без угарного дымка?
С. Михалков "Самовар". (Слайд 12)

Задание: Опишите устройство старинного жарового самовара, в котором осуществлялся розжиг природного топлива:

• Куда заливают воду?
• Где располагается топливо?
• Как поддерживается горение?
• Зачем самовару труба?

Каждая команда получает рисунок самовара (Приложение №1). Дорисуйте внутреннее устройство и подпишите основные части, используя следующие термины: жаровня/топка, поддувало, конфорка, паровички для выхода пара. (Слайд 13)

Ответы: (Слайд 14) Рассматривая любую композицию, видно, что это обычный металлический сосуд цельной формы. Во внутренней части находится жаровня (топка), проходящая вертикально до конфорки. Это главный элемент (сердце) нагрева воды.

Топка имеет форму “кувшина”, под которой находится поддувало для увеличения тяги. Верх резервуара закрыт крышкой, на котором расположены паровички для выхода пара. Вода заливается под крышку в  пространство между стенками жаровни и самовара. Жаровня “кувшин” вверху закрыта специальным колпачком и конфоркой, на которой устанавливается заварной чайник.

Рассмотрите на рисунке (Приложение №2) модели самовара при топке углём и дровами. Используя таблицу удельной теплоты сгорания топлива, ответьте на вопрос: “Какой самовар предпочтительнее?”. " (Слайд 15)

Ответ: Удельная теплота сгорания древесного угля больше, значит, выделится больше энергии. Зона высокой температуры при топке углем ниже, что обеспечивает лучшую циркуляцию воды. Самовар при топке углем предпочтительнее.

Зачем самовару сапог? (Слайд 16)

Ответ: Надевая сапожек на трубу самовара, мы создаем живое, быстрое движение воздуха. Так щепки быстрее разгораются, а на вкус чая и его аромат применение сапога не влияет совершенно.

Пока греется самовар, ответьте на вопрос: Куда делся рубль? (Приложение №3)

Шли трое гусар на побывку домой, зашли в лавку и решили купить самовар. А хозяина не было, был подмастерье. Спрашивают гусары: "Сколько стоит самовар?" Тот отвечает: "30 рублей". Ну, скинулись служивые по десятке, купили самовар, пошли дальше. А тут хозяин возвращается. Слуга ему говорит: "Продал самовар за 30 рублей". А хозяин: "Да ты что, самовар 25 рублей стоит. Беги, догони покупателей, верни 5 рублей". Побежал слуга за гусарами, а сам думает: "Как же я 5 рублей на троих поделю? Отдам им по рублю, себе 2 возьму, всё равно они настоящую цену не знают". Ну, догнал, отдал по рублю. После возвращается и про себя считает: "Раз по рублю служивым вернули, выходит каждый из них по 9 рублей заплатил. 9х3=27, да у меня 2 рубля... 29 получается!" Куда девался рубль?

Решение: Следует отнимать от 27 рублей 2 рубля, а не складывать их. Самовар стоит 25 рублей. Гусары заплатили 27 рублей. Подмастерье взял 2 рубля себе, а должен был отдать их гусарам, т.е. гусары должны были заплатить не 27, а 25 рублей. 30 рублей распределились так: 25 руб. у торговца, 3 руб. у гусар, 2 руб. у слуги.

Задача: Поставили самовар, а потом 7 раз садились пить чай и каждый раз выпивали половину имеющейся в нем воды. Оказалось, что после этого остался всего стакан воды. Сколько воды было в самоваре перед чаепитием? (Слайд 17).

Решение: Когда седьмой раз садились пить чай, то в самоваре было 2 стакана воды, так как по условию выпивали половину имеющейся там воды. Значит, когда садились, шестой раз пить чай, то   в самоваре было 4 стакана воды, и так далее. 

А всего в самоваре было 128 стаканов воды.

Самовар вскипел, пирог испекся. Подведение итогов. Чаепитие с яблочным пирогом. (Слайд №18)

Если мероприятие проходит с участием болельщиков, то во время выполнения расчетных задач проводится конкурсы для болельщиков:

1. Викторина.

1. Назовите русского математика, создателя первого русского учебника арифметики? (Леонтий Филиппович Магницкий)
2. Французский математик, физик, философ, создавший первую механическую счетную машину. (Блез Паскаль)
3. Древнегреческий математик, создатель первого научного труда по геометрии. (Евклид)
4. Великий французский математик, создатель прямоугольной системы координат, введший в математику понятие о переменной величине и функции. (Ренэ Декарт)
5. Первая женщина – член-корреспондент Петербургской Академии наук, профессор Стокгольмского университета. (Софья Васильевна Ковалевская)
6. О каком известном математике, создателе Петербургской Академии наук советский ученый С.И. Вавилов сказал: “Вместе с Петром I и Ломоносовым он стал добрым гением нашей Академии, определившим ее славу, её крепость, её продуктивность”?(Леонард Эйлер)

2. Задачи:

МАТЕМАТИКА: Бабушке нужно зажарить 6 котлет, а на сковороду помещается только 4 котлеты. Каждую котлету нужно жарить 5 мин. на одной стороне и 5 мин. на другой стороне. Сколько времени потребуется для того, чтобы зажарить 6 котлет на этой сковороде? Как можно это сделать за 15 мин.? (Слайд19)

1) Жарим 4 котлеты с одной стороны в течении 5 минут.

Имеем 4 котлеты обжаренные с одной стороны две котлеты не обжаренные.

2) Жарим 2 необжаренные котлеты с одной стороны, дожариваем 2 котлеты, поджаренные с одной стороны.

Имеем 2 полностью зажаренные котлеты и 4 обжаренные с одной стороны.

3) Дожариваем 4 котлеты, поджаренные с одной стороны.

Итого: имеем 6 котлет поджаренных с 2 сторон, затратив 15 минут.

МАТЕМАТИКА: корзины содержат яйца, в одних корзинах куриные яйца, в других - утиные. Число их обозначено на каждой корзине. “Если я продам вот эту корзину, - размышляет продавец, - то у меня останется куриных яиц ровно вдвое больше, чем утиных.”. Какую корзину имел в виду продавец.(Слайд 20)

Решение: Продавец имел в виду корзину с 29 яйцами. Куриные яйца были в корзинах с обозначениями 23, 12 и 5; утиные – в корзинах с числами 14 и 6. Всего куриных яиц осталось: 23+12+5=40. Утиных: 14+6=20

ХИМИЯ: Столовый уксус, используемый при выпечке пирога, представляет собой раствор, массовая доля уксусной кислоты (CH3COOH) в котором 9%. Вычислите массу уксусной кислоты в растворе массой 6 г (1 ст л).

Решение: 6 г - 100%

х г – 9% х=6 * 9/100=0,54г

Литература.

• Кордемский Б.А. Математическая смекалка.М. 1963
• Малышев А.И. Оригинальные задачи по химии. Владос. 2010
• Перельман Я.И.Живая математика. М. 1959
• Перельман Я.И.Занимательная физика. Изд. “ВАП”, 1994.
• Предметная неделя химии в школе. Под ред К.Н. Задорожного. Изд. Феникс 2009
• Самсон Глязер. Познавательные игры. М. 1950.
• Фаермарк Д.С. Развитие интереса к математике. Просвещение. М. 1962
• Вопрос про муку 1) http://beautyideas.ru/zachem-proseivat-muku/ 2) http://newkok.com/page/chto-nuzhno-znat-prezhde-chem-pech-kulichi
• Зачем самовару сапог? http://samovar71.ru/zachem-nuzhen-sapog-pri-ispolzovanii-samovara/
• Постоянные величины в физике http://fizmat.by/kursy/constant/udeln_teplota
• Стихи: http://www.proza.ru/2011/09/11/1046
• “Самовар жаровой”: http://www.tulasamovar.ru/advices/zharovye-ugolnye-samovary/chem-samovar-ugolnyy-otlichaetsya-ot-zharovogo/
• Таблица удельной теплоты сгорания http://fizmat.by/pic/PHYS/page274/im12.png
• Самовар с точки зрения теплотехники http://www.nkj.ru/archive/articles/7531/

Ссылки рисунков для презентации:

1. Котлеты http://kamelena.ru/recipes/image/50/93/08.jpg

2. Миксер http://static1.ozone.ru/multimedia/spare_covers/1010858672.jpg

3. Миксер с чашей http://esat.com.ua/image/cache/data/mx/mikseri-kombajni-blenderi-aurora-first-orion-scarlett-vitek-zelmer/4016305-500x500.jpg