Урок по технологии критического мышления «Сила упругости» 7 класс.

                Тема урока «Сила упругости»    7класс.  

Сила упругости. Закон Гука.

Цели урока.

Образовательные: сформировать знания по понятиям "деформация, сила упругости”, как физического явления; научить различать виды деформации, приводить примеры разных деформаций, подвести к выводу закона Гука, сформулировать закон Гука, ввести математическую запись закона Гука и выводов из неё.

Воспитательные: создать условия для развития стремления к познанию; развивать умение выслушивать товарища, усидчивость, бережного отношения, гордости за русского богатыря, патриотизма, находчивости.

Развивающие: развивать умение выделять главное, логически излагать мысли, делать выводы, анализировать, высказывать гипотезы, развивать смекалку и сообразительность.

Оборудование: штатив лабораторный, пружина, грузы, линейка, компьютер, электронное приложение «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия «Уроки физики» 7класс».

ХОД УРОКА

І. Организационный момент.

Ввод в урок.

Учитель: “Мыслить человек начинает тогда,

                когда у него появляется потребность

                что-то понять”.

                 С.Л.Рубинштейн 

Ребята, вспомните, пожалуйста, что мы изучали на прошлом уроке.

Ответы детей. Предполагаемый ответ: сложение сил.

Учитель: По той оценке, которую вы сами поставили себе, я могу предполагать, что вы хорошо умеете складывать силы. Давайте это проверим. Играем в «ВИХРЬ» и складываем силы. Условия заданий на столе.

ІІ. Проверка домашнего задания.

О методе «Вихрь»: на столе лежат вопросы: 5 стопочек( по несколько экземпляров одного и того же вопроса в одной стопке). Первая стопка вопрос №1, вторая №2 и т. д.      Шестой стопочкой будут чистые ¼ листа школьной тетради ( количество учащихся * на 5 вопросов)

Листочки с первым заданием раздаёт сам учитель, а далее дети самопроизвольно спешат за вопросами. Ученик отвечает на 1 вопрос и несёт  подписанный лист на демонстрационный стол учителя, кладёт его отдельно от других листков и берёт из стопки чистых листов 1 лист, садится на своё место, решает задачу №2, если  даже не может решить её, то относит чистый  подписанный лист с номером задачи и кладёт в своё стопку.  Этот этап урока регламентируется – 7 минут. Если дети активно работают в классе идёт «вихрь».  По истечению времени учитель «вихрь» останавливает и после уроков проверяет эти работы. Метод имеет плюсы в том, что в рамках здоровьесбережения учащиеся двигаются,  опрос идёт  непринуждённо, без волнительного напряжения со стороны учащихся, что им очень нравится. Процесс списывания исключается так, как время работы ограничено и нужно успеть решить все задания, причём каждый решённый вопрос относится тут же на стол.  Критерии оценок: за 5 правильно решённых задания –оценка «5», за 4 – оценка «4», за 3 вопроса – «3», а кто выполнил 2 или 1 вопрос  тот на следующем уроке приглашается на консультацию.

Задания по проверке домашнего задания.

1. На нашей речке Чёрная Рома уловил рыбу. Это был сазан, который с неистовой силой в 5Н старался снова возвратиться в речку. Но Рома не хотел упускать такой улов и удерживал удочку с силой в 7Н. Уловил ли Рома сазана? Решите задачу графически.
2. В туристическом походе Денис нёс за спиной свой рюкзак  и в руках сумку Светланы, на которые действовали силы тяжести по 20Н каждый. Какую силу испытывал Денис? Решите задачу графически.
3. Снежинка, не торопясь, равномерно падает на Землю. Чему равна равнодействующая сил, приложенных к ней? Почему снежинка не торопится? (Проявите смекалку, чувство юмора.)
4. Задача из басни Крылова “Лебедь, Щука и Рак”. Объяснить с точки зрения физики результат басни. Почему возу нет ходу?

…Однажды Лебедь, Рак да Щука
Везти с поклажей воз взялись,
И вместе трое все в него впряглись
Из кожи лезут вон, а возу все нет ходу!
Поклажа бы для них казалась и легка
Да Лебедь тянет в облака,
Рак пятится назад, а Щука тянет в воду…

5. Задача «Репка» (русская сказка».

Позвала кошка мышку.

Мышка за кошку.

Кошка за Жучку,

Жучка за внучку.

Внучка за бабку.

Бабка за дедку,

Дедка за репку-

Тянут – потянут –

И ………

Вопрос: Вытянули ли репку, если дед тянул репку с силой в 70Н, бабка - 50Н, внучка - 40Н, Жучка  - 30Н, кошка – 10Н и мышка – 1Н. А вот репка никак не хотела покидать своё родное место и упорно противодействовала с силой 200Н? Какой герой решил весь исход сказки?

III. Работа учащихся по новому материалу.

( 1 этап метода критического мышления – «вызов»)

«Самое прекрасное и глубокое из доступных нам чувств – это ощущение тайны, ибо в нем источник истинной науки».

Ребята, я хочу рассказать вам одну небылицу. Слушайте:

Как-то раз в дремучем лесу на берегу реки задумали хитроумный русский

богатырь Алёша Попович и благородный английский разбойник Робин Гуд

 силами  помериться. Робин Гуд поднял 3 огромных валуна, но не справился с

четырьмя такими же. Алёша Попович те же 3 валуна поднял, но четыре и ему не

покорились.

«Как же теперь быть? Кто же из нас сильнее?» - думали богатырь и разбойник.

 На плече у Робин Гуда висел лук и была у него одна стрела последняя?

В меткости не было смысла им соревноваться,  так как была одна всего стрела.

Алёша Попович посмотрел  на Робин Гуда и промолвил: “Добру молодцу, что камни поднимать, что лук растягивать – одни и те же руки надобны”. И решили они помериться, кто сильнее лук растянет.

Скажите, пожалуйста,  что же это за сила,  которой решили помериться Алёша Попович и

Робин Гуд?

Ответы учащихся. Ответы фиксирует каждый учащийся в таблицу.

В процессе реализации стадии «вызова» важно: 1) давать учащимся возможность высказывать свою точку зрения по поводу изучаемой темы свободно, без боязни ошибиться и быть исправленным учителем; 2) фиксировать все высказывания: любое из них будет важным для дальнейшей работы. При этом на данном этапе нет «правильных» или  «неправильных» высказываний; 3) сочетать  индивидуальную и групповую работу: индивидуальная позволит каждому ученику актуализировать свои знания и опыт; групповая – услышать другие мнения, изложить свою точку зрения без риска ошибиться. Обмен мнениями может способствовать выработке новых идей.

IV. Работа учащихся по новому материалу.

                                      (2 этап - "Осмысление").

 На данной стадии ребенок под руководством учителя и с помощью своих товарищей ответит на те вопросы, которые сам поставил перед собой на первой стадии (что хочу знать).

Учитель: приведите примеры, где проявляется такая же  сила.

Учащиеся:    при натягивании тетивы лука, растягивании резинки, у пружины.

Учитель: Что происходит с тетивой, резинкой и  пружиной, когда появляется эта сила?

Учащиеся: растягиваются, сжимаются, сгибаются и т.д.

Учитель: Что же происходит с телом, которое растягивается, сжимается, сгибается?

Учащиеся: тело меняет свою форму, меняет свой объём.

Учитель: ребята, это называется деформацией тела, а сила, которая при этом возникает, называется силой упругости. Сейчас мы постараемся как можно больше о ней узнать.

Смотрим на экран. Фрагмент из электронного  приложения «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия «Уроки физики» 7класс».

Тема 03 Взаимодействие тел. Механическое движение. Урок 08 п.2 Виды деформации твёрдого тела.

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА  ( выполняется под лёгкую музыку).

Мы есть физическое тело и как любое другое тело мы можем претерпевать следующие деформации или иначе показать комплекс упражнений, при которых происходят следующие деформации позвоночника.

( Счёт: 1-2-3 по 3 раза на каждый вид)

1. Изгиб.  
2. Кручение.
3. Растяжение.
4. Сжатие.
5. Сдвиг.

Спасибо. Вы здорово продемонстрировали все деформации.

Сейчас мы постараемся как можно больше узнать о силе упругости.

Для этого группы получают задания.

Выполнив эти задания, ребята, вы должны будите дать  характеристику этой силы.

Вопрос, касающийся силы упругости очень тщательно изучал соотечественник нашего героя Робин Гуда – английский естествоиспытатель Роберт  Гук  более 300 лет назад. Давайте и мы попробуем установить, от чего зависит сила упругости?

Группа №1. Задание: прочитать §24, пункт 2  и 3 на стр. 73 -74.

Группа№2.  Выполнить экспериментальное задание.

Подвесим к пружине (специально выбирается пружина жёсткостью 100 Н/м) груз создающий силу 1 Н. Что произошло с пружиной? Обозначим удлинение х и занесём измерения в таблицу. (Таблица заготовлена на доске)

2. Увеличим силу в 2 раза – 2 груза. Каково теперь изменение длины? Что произошло?

3. Увеличим силу в 3 раза. Какое теперь удлинение? Что можно о нём сказать?

Что за зависимость, при которой одна величина увеличивается в несколько раз и другая, зависящая от неё, также увеличивается во столько же раз?

Какова зависимость между силой упругости и удлинением пружины?

Учитель: время мы своё исчерпали и перейдём сейчас к характеристике этой силы.

Один учащийся пишет на доске высказывания учащихся  и остальные учащиеся пишут  в тетрадях.

Что могут обнаружить группы?

 Предполагаемые высказывания учащихся:

Общее: Сила упругости возникает при деформации. Сила упругости направлена в сторону, противоположную смещению частиц.

А) Сила упругости прямо пропорциональна смещению частиц тела при деформации и направлена в сторону противоположную смещению частиц.

Сила упругости стремится вернуть тело в исходное положение.

Сила упругости направлена вдоль оси пружины.

Б) Сила упругости, возникающая в теле, выпрямляет ее.

Сила упругости возникает внутри деформированного тела.

Сила упругости возникает  у взаимодействующих тел.

В) Сила упругости возникает сразу у двух взаимодействующих тел.

Сила упругости прямо пропорциональна смещению и направлена в сторону противоположную ему.

Сила упругости, возникающая в пружине, зависит от рода вещества, из которого изготовлена пружина, следовательно, существует некая математическая зависимость силы упругости от рода вещества.

Г) Сила упругости возникает при растяжении и сжатии, причем одна часть тела смещается относительно другой в противоположную сторону.

Направлена сила упругости всегда в сторону, противоположную смещению.

Числовое значение силы упругости зависит от того насколько сильно растянуто тело.

Д) Сила упругости, возникающая в подвесе, уравновешивает силу тяжести.

Сила упругости возникает при изменении формы или объема тела.

Учитель:  математически эту зависимость можно записать так: F = kx, где k – коэффициент жёсткости пружины, зависящий от формы, размеров и материала, x – изменение длины – удлинение.

Именно эту зависимость в 1660 г. установил Р.Гук и сформулировал своё открытие так: “Каково удлинение, такова и сила”. Поэтому формулировку – сила упругости, возникающая при растяжении или сжатии пропорциональна его удлинению – называют законом Гука.

- В эту формулу входят три величины и из неё можно выразить k и x. Выразите, что у вас получилось? Учитель выписывает формулы на доску, а ученики в тетрадь.

Для каждой ситуации
В упругой деформации
Закон везде один:
Все силы, как и водится,
В пропорции находятся
К увеличенью длин.

А если при решении
У длин есть уменьшение,
Закон и тут закон:
Пропорции упрямые
Прямые (те же самые), 
Но знак у них сменен.

Ну что это за мука:
Закон запомнить Гука!
Но мы пойдем на риск.
Напишем слева силу, 
А справа, чтобы было
Знак "минус", "k" и "x".

             Закрепление.

- Давайте мы вернёмся к нашим героям. Теперь мы можем сказать: “Кто хоть раз стрелял из лука, тот знаком с законом Гука”.

- Какой же силой они решили мериться?

- Когда она возникает?

- Кто же сильнее, если Робин Гуд наложил на лук стрелу калёную, натянул тетиву – острие стрелы на 15 см попятилось. Взялся за тот же лек Алёша Попович – попятилось острие стрелы на 20 см. И почему?

Задача 1. Ученик вызывается к доске и оформляет задачу.

Давайте вычислим какой силой обладал Робин Гуд, если коэффициент жесткости тетивы 10 000 Н/м.

Задача 2. А теперь сами вычислите, какой силой обладал Алёша Попович. Проверьте своё решение с решением соседа.

Расчёты подтвердили, что сильнее Алёша Попович?

Задача 3. Давайте рассчитаем коэффициент жесткости пружины из нашего эксперимента. Данные возьмем из таблицы.

Задача 4. А теперь выясните, на какую длину растянет эту пружину Алёша Попович. Силу его мы знаем.

V. Рефлексия.

(3 этап - "Рефлексия" (размышление).

Размышление и обобщение того, “что узнал” ребенок на уроке по данной проблеме. Учащийся соотносит «новую» и «старую» информацию. На этой стадии может быть составлен опорный конспект в тетради учащегося. Кроме того, могут быть осуществлены: а) возврат к стадии вызова; б) возврат к ключевым словам; в) возврат к перевернутым логическим цепочкам; г) возврат к кластерам.

На данном уроке предлагаю провести следующую рефлексию.

Всё пригодится!!!

РИСУЕМ ЧЕМОДАН (СХЕМАТИЧНО)

Переработаю информацию.

Рисуем мясорубку схематично.

Выброшу в корзинку.

Рисуем корзину схематично.    

Домашнее задание:

1.§ 24 стр.73

2.Придумать рассказ или сказку, написанных в разном стиле: былинном, фэнтези, стиль «боевик» и т.д.

3.По желанию решить задачу.

Вороне, масса которой 1 кг, Бог послал кусочек вкусного сыра. Ворона сидит на ветке. Ветка дерева под тяжестью вороны и сыра согнулась.  Сила   упругости ,  с которой согнувшаяся ветка действует снизу на ворону с сыром, равна 10,8 Н. Сможет ли лиса, облизывающаяся внизу и владеющая знаниями по  физике  и математике, вычислить массу божественно вкусного сыра? И если да, то какова масса сыра?

Конфуций писал «Три пути ведут к знанию: путь – размышления – это путь самый благородный, путь подражания – это путь самый лёгкий, и путь опыта - это путь самый горький».

Дополнительная информация.

В связи с изучением закона Гука интересен такой случай во время Великой Отечественной Войны. При отражении одной из контратак был подбит немецкий бронетранспортёр и наши бойцы нашли в нём 60 резиновых жгутов. Принесли их в командный пункт и сообразили сделать из них такое оружие. Вырезали из берёзовых прутьев рогатки, только в них заправляли не камни, а гранату – лимонку, которая летела примерно на 150 м. (Хороший гранатомётчик – 45 м). Было изготовлено 52 рогатки. Во время наступления гитлеровцев на них полетели 52 гранаты. Фашисты переполошились, а наши солдаты пошли в контратаку и отбросили противника. Этот пример говорит о том, что в жесткой борьбе с врагами нужны были наряду с храбростью знания, умелое и своевременное их использование, проявление находчивости и изобретательности.

Заключение

Результаты экспериментальной работы  показывают, что использование технологии критического мышления  эффективно при обучении физике:  оно развивает умение мыслить логично, сравнивать, сопоставлять и делать выводы.  Приобретение знаний превращается в стартовую, но не в конечную стадию мыслительного процесса. Используя разнообразие стратегий критического мышления при изучении физики, учитель превращает класс  в лабораторию демократического диалога, что важно для каждого ученика. Важно отметить, что стратегия и приемы критического мышления предлагают эффективный способ интеграции знаний и методов различных предметных областей

Критическое мышление не только можно, но и нужно развивать на каждой ступени обучения. Повышается успеваемость, уровень усвоения и качество знаний, а самое главное - повышается мотивация школьников к учению. На мой взгляд, это важная проблема современного образования, которая с успехом может быть разрешена. 

Использование технологии критического мышления  способствует повышению уровня компетенции учащихся, в работе с  высокомотивированными  старшеклассниками.

Литература

Загашев, И.О. Критическое мышление: технология развития [Текст] / И.О. Загашев, С.И. Заир-Бек. - СПб.: Альянс «Дельта», 2003.

Загашев, И.О. Учим детей мыслить критически [Текст] / И.О. Загашев, С.И. Заир-Бек,  И.В.  Муштавинская  - СПб.: Альянс «Дельта», 2003.

 Селевко, Г.К.  Педагогические технологии на основе активизации, интенсификации и эффективного управления УВП [Текст] / Г.К. Селевко. - М.: НИИ школьных технологий, 2005.

Селевко, Г.К.  Альтернативные педагогические технологии [Текст] / Г.К. Селевко. - М.: НИИ школьных технологий, 2005.

Федоров, А.В. Развитие медиакомпетентности и критического мышления студентов педагогического вуза [Текст] / А.В. Федоров. -  М., 2007.

 Гамзина О. В.  Развитие критического мышления на [Электронный ресурс] / О. В. Гамзина -   Режим доступа: http://festival.1september.ru  22.12.2010. – Загл. с экрана.                                                              

О разработке урока.

Данный урок построен по технологии критическое мышления, которая предполагает способность понимать и рефлектировать по поводу того, что человек знает и о чём думает. Но чтобы это стало возможным, необходимо вывести своё знание и понимание на уровень осознания.

Урок, построенный в соответствии с технологией критического мышления, состоит из трёх фаз:

1. Вызов – на данной стадии происходит активизация обучаемого.
2. Осмысление – учащийся вступает в контакт с новой информацией или идеями, предлагает свои варианты возможных событий.
3. Рефлексия - это то состояние, когда информацию пропускаешь через своё видение, через устную речь и письменную работу.