Цели:
- личностные – формирование у учащихся интереса к физике, мотивации к постановке познавательных задач и осуществлению познавательной и творческой деятельности, готовности к самообразованию;
- предметные – создание условий для овладение учащимися системой научных знаний о способах изменения внутренней энергии, видах теплопередачи и их применении в быту и технике, умением объяснять явление теплопередачи с точки зрения строения вещества;
- метапредметные – создание условий для овладения учащимися умениями осуществлять познавательную деятельность эмпирического и теоретического уровней познания на основе имеющихся и новых знаний, применять знания в жизни, коммуникативными умениями общения со сверстниками и учителем в процессе работы в группе, умением получать информацию с помощью промокодов.
Урок построен на основе личностно-ориентированного, практико-ориентированного и гносеологического подходов.
На предыдущем уроке в качестве домашнего задания учащимся предлагается изучить 19-23 параграфы учебника [1] и посмотреть видео с целью знакомства с новым материалом, для этого им необходимо использовать промокоды со ссылкой на сайт учителя (для работы с промокодами учащимся необходимо скачать на свои сотовые телефоны программы сканеры QR-кодов) или непосредственно перейти по ссылке [2]. Предполагается интенсивная самостоятельная деятельность обучающихся, связанная с эмоциональными переживаниями, которая сопровождается эффектом неожиданности.
После изучения нового материала учащимся предлагается дома пройти тестирование, считав промокод или перейдя по ссылке [4]. Поскольку конструктор тестов stepik позволяет преподавателю увидеть результаты тестирования учащихся, перед началом урока у учителя будет информация о том, какие из тестовых заданий учащиеся сделали верно, а какие ошибочно (при повторении изученного дома материала следует сделать акцент на том, что было недостаточно усвоено при работе дома). На предшествующем данному уроке из учащихся также необходимо сформировать группы по интересам в зависимости от того, какую профессию предполагают они выбрать в будущем и каким родом деятельности заниматься. Группам даны задания: представить на уроке то, где в выбранной области деятельности применяются знания о различных способах изменения внутренней энергии и видах теплопередачи, и каким образом на их взгляд можно ещё усовершенствовать то, что создано, о чём они нашли информацию в различных источниках и что ещё не реализовано. Обучающиеся: наблюдают, сравнивают, группируют, классифицируют, делают выводы, выясняют закономерности.
Ход урока
1. Организационный момент
2. Формулирование темы и целей урока
Учащимся предлагается сформулировать тему и цели урока, вспомнив о том, что они изучали самостоятельно дома (слайд 1). Далее учащимся предлагается ответить на вопрос: «Каким способом может передаваться энергия от горящего костра» (слайд 2). После высказанных предположений необходимо помочь учащимся сформулировать тему урока: «Теплопередача – один из способов изменения внутренней энергии. Виды теплопередачи».
3. Работа над изучаемым материалом
Учитель демонстрирует эксперименты и предлагает учащимся объяснить их, а также спросить о том, что непонятно из увиденного у учителя.
Эксперимент 1.
Учитель с помощью пластилина или воска закрепляет на металлическом стержне спички (можно закрепить кнопки, фишки, маленькие игрушки киндер-сюрпризов либо гвозди), затем с помощью пламени спиртовки нагревает какой-либо конец стержня, предметы по очереди падают. На другом конце стержня закрепляется датчик температуры, который фиксирует её изменение.
Эксперимент 2.
Учитель надевает на палец пробирку и располагает её горлышком вниз. Затем верхний конец помещает под пламя спиртовки и нагревает его. При этом палец не ощущает сильного тепла.
Эксперимент 3.
Учитель наливает в пробирку воду, на дно кладёт кусочек льда с замороженной в нём скрепкой и нагревает верхнюю часть пробирки. При этом вверху вода закипает, а кусочек льда не тает полностью.
Эксперимент 4.
Учитель кладёт кусочек краски на дно колбы с водой. Затем подогревает нижнюю часть колбы пламенем спиртовки. Краска вместе с тёплой водой поднимается вверх.
Эксперимент 5.
Учитель кладёт в колбу с водой кусочек окрашенного замороженного льда. Лёд тает, окрашенная вода опускается вниз.
Эксперимент 6.
Учитель демонстрирует вращение вертушки над лампой.
Эксперимент 7.
Учитель соединяет теплоприемник с манометром и располагает его рядом с включённой электрической плиткой сначала блестящей поверхностью, а затем чёрной. Манометр показывает большее изменение давления внутри теплоприемника в случае чёрной поверхности, что свидетельствует о большей степени нагретости. К термопаре учитель прикрепляет белую, а затем чёрную полоски бумаги, предлагает учащимся ответить на вопрос о том, почему датчик, прикреплённый к чёрной полоске показывает более высокую температуру?
Эксперимент 8.
Учащимся предлагается ответить на вопрос о том, почему на ощупь ножницы кажутся холоднее карандаша?
После этого следует повторить с учащимися и записать в тетради то, что теплопередача – это способ изменения внутренней энергии тела без совершения работы (слайд 3). Затем, при необходимости, учитель показывает видео (ссылка на слайде 3) о видах теплопередачи. После этого следует помочь учащимся с помощью таблицы (слайд 4) вспомнить в чём заключаются особенности каждого вида теплопередачи. После этого учащимся предлагается объяснить, что изображено на картинках (слайды 5-6) и как это связано с темой урока. Затем учащиеся объясняют какие виды теплопередачи представлены на картинках в каждом случае? Как осуществляется перенос энергии? (слайды 7-8). Далее учащиеся выполняют задание на соответствие (слайд 9). После этого учащиеся высказывают свои предположения по поводу задания о различной теплопроводности тел (слайд 10). Затем учащиеся объясняют эксперименты и продолжают вспоминать по картинкам (слайды 11-18) где в жизни они встречались с различными видами теплопередачи, при необходимости демонстрируется видео.
4. Проверка домашнего задания
Учащиеся рассказывают о том, что из изученного дома пригодится им в жизни и в будущей профессии. Данная форма организации учебной деятельности позволяет раскрыть субъективный опыт обучающихся, предоставляет им возможность проявить творчество.
5. Закрепление изученного материала
Учитель раздаёт группам карточки с вопросами и даёт время для знакомства с заданиями:
Вопросы группе строителей:
- Из каких строительных материалов нужно строить дом, чтобы он был тёплым?
- Где нужно располагать батареи для отопления? В какой цвет их нужно красить?
- Для чего в строительстве применяют стекловату?
- Для чего нужны двойные или тройные рамы?
- Где бы вы построили дом на берегу водоёма или вдали от него?
Вопросы группе журналистов и следователей:
- Днём или ночью вы предпочтёте отправиться в плавание и почему?
- Спасётесь ли в от жары в палатке, покрытой шкурами животных?
- К каким последствиям может привести резкое изменение температуры на улице?
- Летом вы предпочтёте номер в гостинице в подвальном помещении или на пятом этаже без сплит-системы?
- Можно ли в термосе хранить мороженое?
Вопросы группе медиков:
- Какими свойствами должны обладать ткани для пошива одежды, чтобы предохранять тело человека летом от перегрева, а зимой от переохлаждения?
- Какие правила техники безопасности в должны соблюдать при стерилизации медицинского инструмента?
- Ваши действия в случае спасения больного в холодное, в жаркое время года.
- Какую одежду вы предпочтёте, если отправляетесь в командировку зимой на Север? летом на юг?
- Куда следует положить лёд для охлаждения воды в кастрюле на крышку или под дно?
Вопросы группе поваров и домохозяек:
- Какие правила техники безопасности вы должны соблюдать при приготовлении пищи?
- Как нужно одеться для проведения уборки в помещении и на улице?
- Как дольше сохранить пищу горячей? холодной?
- Как сохранить посаженные в зиму лук и чеснок от вымерзания?
- Нужно ли закрывать дверь в подвал во время заморозков?
На данном этапе урока учитель организует коллективный поиск, создает атмосферу заинтересованности каждого ученика в работе группы. Создание данной педагогической ситуации общения на уроке, позволяет каждому ученику проявить инициативу, самостоятельность, избирательность в способах работы. После подготовки учащиеся высказывают свои мнения по поводу предложенных им заданий.
6. Подведение итогов работы. Рефлексия
Следует акцентировать внимание учащихся на следующем:
Внутренняя энергия тела – это кинетическая энергия движения и потенциальная энергия взаимодействия молекул, из которых состоит вещество. Внутренняя энергия тела не постоянная величина, её можно изменить путём совершения работы и путём теплопередачи. Существует три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение. Теплопередача осуществляется от тел с более высокой температурой к телам с более низкой температурой.
Теплопроводность – явление передачи внутренней энергии от одного тела к другому или от одной его части к другой, вследствие теплового движения молекул. Теплопроводность различных тел различна. Чем ближе расположены молекулу тела, тем лучше его теплопроводность. Конвекция – перенос энергии потоками газа или жидкости. Конвекция бывает естественной и вынужденной. Конвекция происходит в результате уменьшения плотности более нагретых слоёв и их перемещения под действием силы Архимеда вверх. Конвекция происходит только в жидкостях и газах. Излучение – вид теплопередачи, в котором не участвуют молекулы, энергия передаётся с помощью излучения электромагнитных волн. Тёмные поверхности не только излучают больше энергии, но и поглощают.
На данном этапе организуется рефлексия и самооценка учениками собственной учебной деятельности на уроке. Учащиеся соотносят цель и результаты своей учебной деятельности и фиксируют степень их соответствия. Учитель намечает цели дальнейшей деятельности учащихся и определяет задания для самоподготовки.
Литература
1. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. Физика. 8 кл.: учебник - М.: Дрофа, 2017.- 287 с., ил.
2. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. Физика. 8 кл.: методическое пособие. – М.: Дрофа, 2013. – 128 с.: ил.
3. Шаповалов М.И. "Использование компьютерных программ и интернет-сервисов в организации урочной и внеурочной деятельности". Материалы курса повышения квалификации ИД "Первое сентября", 2018.