Методические разработки уроков 7-11 класс
методическая разработка по физике на тему

Методическая разработка открытого урока по теме

« Домашние экспериментальные задания – как одна из форм

аттестации учащихся ».

Класс 11    

          Эффективность усвоения  знаний зависит от подключения к процессу познания разнообразных органов чувств человека и основывается на непосредственных ощущениях, восприятиях, представлениях при контакте с реальными предметами и явлениями. Важную роль в этом играет учебный физический эксперимент. Дидактическая структура его может быть представлена так: демонстрационные опыты – фронтальные лабораторные работы – работы физического практикума – домашние опыты. Последнее звено данной цепочки, как показывает практика, используется учителями очень редко. Между тем, актуализация этого звена в процессе обучения очень важна, прежде всего потому, что она, во-первых, разнообразит формы домашних заданий (чтение учебника, решение задач) и, во-вторых, ставит перед учеником проблему, решение которой возможно лишь путём самостоятельного экспериментального исследования.

  Опыт работы свидетельствует о том, что домашние экспериментальные задания способствуют развитию у школьников таких умений и навыков:

• интеллектуальных ( умения сравнивать, выделять главное, обобщать, исследовать и оформлять результаты эксперимента ),
• предметных ( умения соединять теорию с практикой, применять физические знания для анализа явлений, обеспечивать понимание принципа действия приборов и устройств, овладевать инструментальными методами исследования как  в процессе постановки физических опытов, так и при эксплуатации и ремонте многочисленных объектов бытовой техники ),
• организационно-познавательных ( умение определять функциональное назначение прибора или инструмента, соблюдать правила эксплуатации и техники безопасности при работе с техническими объектами ),
• трудовых ( навыки овладения ручным инструментом при подготовке физических опытов ).

         Домашние экспериментальные задания по физике возбуждают и поддерживают интерес к этому учебному предмету. Ведь они особенно полно учитывают местные природные и бытовые

 ( технические ) условия. В связи с этим домашние опыты оказывают на учащихся большое влияние, побуждая их серьёзно изучать физику.

          Система домашних экспериментальных заданий нацелена на решение ряда проблем:

• физическое осмысление опыта;
• раскрытие функциональных зависимостей, выраженных в физических законах и закономерностях, путём измерения физических величин;
• осознание возможности управления физическими процессами с помощью объектов бытовой техники;
• измерение параметров реальных технических устройств не только бытового назначения и проведения расчётов;
• актуализация технических и технологических знаний;
• осознание и понимание физических явлений и законов и др.

        Во время или после изучения того или иного раздела программы всем желающим принять

участие в исследовательской работе предлагаются « темы » исследований. Через заранее обозначенное время учащиеся сдают, а учитель оценивает каждую работу. Выполнение работы

( задания, проекта ) может быть индивидуальным или групповым ( не более 3-х человек ).

          Метод проведения эксперимента разрабатывается самими учащимися под руководством учителя. Обсуждается необходимое оборудование, техника проведения эксперимента, расчёты, выводы. При необходимости предлагаю изменить    технологию эксперимента или провести параллельно дополнительное исследование, оказываю помощь в обработке полученных данных – помощь консультативная.

          После проверки и доработки каждого задания проводится конференция, где читаются краткие доклады, обсуждаются полученные результаты и их практическое применение. По результатам работы выставляется тематическое оценивание за данную тему или раздел.

          В старших классах при выполнении работ используется оборудование кабинета физики. Все работы проводятся во внеурочное время.

          Приведу примеры некоторых экспериментальных заданий для самостоятельного  выполнения учащимися по классам:

7 класс

1. Определение собственного давления на пол, стоя на одной ноге.
2. Определение собственной мощности ученика ( при ходьбе, при движении на велосипеде, при подъёме на 4-5 этаж здания ).
3. Определение центра тяжести тёрки, совка или любого другого домашнего инвентаря.
4. Определение жёсткости пружины пружинных весов ( безмена ).

8 класс

1. Определение удельной теплоемкости картофелины, яйца.
2. Определение стоимости электроэнергии , потребленной при выполнении домашнего задания.
3. Изготовление камеры-обскуры.
4. Определение температуры нити накала электролампы ёлочной гирлянды.

9 класс

1. Определение максимальной скорости мяча при бросании в горизонтальном направлении.
2. Зависимость дальности полета мяча от угла бросания.
3. Определение периода движения, линейной и угловой скорости, центростремительного ускорения при движении на « гигантских шагах » ( можно использовать качели ).

10 класс

1. Исследование зависимости удельной теплоёмкости от агрегатного состояния вещества.
2. Определение пробы золотых украшений.
3. Зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры, плотности                       ( концентрации) жидкости.
4. Определение коэффициента поверхностного натяжения воды дистиллированной, водопроводной, кипячёной, отстойной, минеральной и т.д.
5. Определение количества влаги ( воды ) в хлебобулочных изделиях.

11 класс

1. Зависимость индуктивности катушки от геометрических параметров.
2. Определение показателя преломления крыла мухи ( стрекозы, пчелы ).
3. Определение разрешающей способности глаза.
4. Определение спектральных границ чувствительности человеческого глаза.
5. Исследование зависимости мощности излучения нити лампы накаливания от температуры.

          Выполнение подобного рода экспериментальных заданий логически увязывает теоретические знания с повседневным жизненным опытом школьников, способствует осознанному переносу знаний из одной теоретико-практической ситуации в другую, формирует техническое мышление, развивает воображение и расширяет сферу применения знаний.

У учащихся развивается пытливость ума, смекалка, самостоятельность в суждениях, трудолюбие и упорство в достижении поставленной цели.

          В качестве примера рассмотрим зависимость мощности излучения лампы накаливания от температуры.

Оборудование:   электролампа накаливания на 36 В, 25 Вт, выпрямитель ВС-24 М, амперметр, вольтметр на 50 В.

Содержание и метод выполнения работы:

          Как было экспериментально установлено Стефаном и получено теоретически Больцманом, мощность  W   излучения абсолютно чёрного тела пропорциональна четвёртой степени его абсолютной температуры Т:     W = σ T4

Эта зависимость носит названии закона Стефана-Больцмана.

          В данной работе предлагается исследовать зависимость мощности излучения от температуры и проверить, подчиняется ли излучение нагретой металлической нити закону Стефана – Больцмана.

          Т.к. практически вся электроэнергия, подводимая к нити лампы, преобразуется в энергию электромагнитного излучения, то мощность W  излучения можно принять равной потребляемой электрической мощности  P :       W = P = U I

Следовательно, для определения  W необходимо измерить напряжение  U на лампе и потребляемую силу тока I .

          При изменении напряжения на лампе изменяется и сила тока. Увеличение силы тока приводит к повышению температуры нити лампы и, следовательно, к увеличению мощности излучения. Температуру нити лампы, соответствующую каждому значению силы тока, можно определить, воспользовавшись известной зависимостью сопротивления  Rt   проводника от температуры t :   Rt = R0 (1+ αt )   ( 1 ), 

 где   R0  - сопротивление нити лампы при 0° С,  Rt  - сопротивление при  t° С,  α - температурный коэффициент сопротивления проводника.

          Нить лампы сделана из вольфрама.  α вольфрама в интервале значений температуры от 0 ° до 30° С равен 5 10-3 К -1. При температуре же видимого свечения нити температурный коэффициент электрического сопротивления вольфрама равен приблизительно 5,8 10-3 К-1.

Из формулы ( 1 ) выразим температуру нити:  t =( Rt / R0   – 1 ) /  α 

Легко найти и абсолютную температуру Т:

T = t + 273K = ( Rt / R0   – 1 ) /  α    + 273K = ( 5,8 10-3 )-1 ( Rt / R0   – 1  ) /  α    + 273 K

Величину  Rt  определяют из закона Ома:  Rt  = U / I

А величину  R0 можно вычислить, зная значение  Rt1  при комнатной температуре  t1 :

R0 = Rt1  / 1+ α t1  = Rt1  / 1 + 510-3 K-1 t1

          После обсуждения с учащимися теории и техники выполнения работы, приходим к такому порядку выполнения работы:

1. Измерить электрическое сопротивление Rt1  нити накала лампы при комнатной температуре  t1   с помощью измерительного моста. Вычислить электрическое сопротивление  R0 нити лампы при температуре 0° С .

2. Собрать цепь по схеме  ( схема приведена в конце описания работы ).

3. Изменяя напряжение    на лампе от 16 до 36 В, измерить через каждые 2 В ( 4 В ) значение силы тока  I .

4. Вычислить мощность излучения  W лампы по формуле: W = U I

5. Вычислить электрическое сопротивление Rt1  нити лампы при различных значениях силы тока:  Rt1  =U / I

      6.   Вычислить абсолютные температуры Т нити лампы:

            T =  ( 5,8 10-3 )-1 ( Rt / R0   – 1  ) /  α  273 K

      7.   Вычислить отношения   W /  Т4  для каждой пары значений Т и  W .

            Результаты занести в       таблицу.

       8.  Найти   среднее значение отношения  W /  Т4  и вычислить в процентах отклонение  Δ

            величины  W /  Т4   от среднего значения  W /  Т4.  Оценить границы относительной              

            погрешности  ε определения отношения W /  Т4    и сделать вывод о том, происходит ли

            излучение энергии нагретой нитью в соответствии с законом Стефана-Больцмана.

Методическая разработка открытого урока по физике.

Тема: « Урок – игра типа телевизионных игр « Что ? Где ? Когда ? » или « Брейн – ринг ».

Класс   11  

          Для закрепления и повторения материала, после изучения темы или раздела, целесообразно использовать игровые моменты или игры, структура и организация которых хорошо известна учащимся, игры типа телевизионной игры «Что? Где? Когда?» или «Брейн – ринг». Очень эффективно использование таких игр между классами, поскольку в параллели количество часов одинаково ( как правило ) и материал изучается одновременно. Тогда эту игру удобнее проводить на спаренных уроках ( 2 часа ) или после уроков. В составе жюри участвуют представители обоих классов, администрации, базового предприятия.

          Во время проведения игр стараюсь использовать все атрибуты ТВ игр – рулетку, звонок с лампочкой ( «Брейн-ринг» ), конверты с вопросами, музыкальные паузы и т.д., а так же сектор – шутка, примеры которых приведены ниже. Точно также, как и на ТВ играх, вопросы задаются ведущим, у команды есть время для обсуждения и ответа.

          Одним из самых основных моментов в подготовке игры является составление вопросов. Главное условие при этом: брать материал для них не только из курса физики, но и из смежных дисциплин ( электротехника, радиоэлектроника и т.д. ).

          Так как наша учебная викторина преследует иные цели, чем аналогичные телевикторины, и её назначение – растить эрудитов, повышать интерес к предмету, то вопросы для неё считаю целесообразным ограничивать одной двумя изученными темами курса или одним разделом, что облегчает подготовку учащихся к состязанию, даёт возможность читать строго ограниченный круг книг и журнальных статей, а не всё подряд. Вопросы готовятся заранее, в процессе изучения главы или раздела. У каждой команды есть «группа поддержки» ( зрители ), которая активно помогает команде в подготовке игры, подбирая каверзные вопросы. Обычно используется два вида вопросов: первые, сформулированные в занимательной форме, требуют воспроизведения учебного материала, изученного на уроках ( в данной работе это вопросы 1 – 7 ).   Вторые, сформулированные тоже занимательно, расширяют границы учебника  ( вопросы 8-13 ).

          Вопросы для игры готовят сами учащиеся, опуская их в запечатанных конвертах в ящичек, находящийся в кабинете физики. На каждом конверте с вопросом указывается автор  и название команды ( класса ), в которой он состоит. Все вопросы « проверяются », редактируются учителем: если ответы на них рассматривались на уроках, тактично отвергаются, если вопросы требуют специальных знаний – они интереса у класса вызвать не могут и тоже отклоняются. Как показывает практика, те ученики, вопросы которых по той или иной причине были отвергнуты, чаще всего не останавливаются в поисках, а продолжают работу, расширяя свой кругозор.

 Из множества  поступивших вопросов выбираю 10 – 12, которые выносятся на саму игру.

          За правильные ответы жюри, в составе 3-5 человек во главе с учителем, присуждает команде 2 очка, если ответ правильный, но не полный – 1 очко. Если команда не смогла ответить на заданный вопрос, то право ответа переходит к другой команде ( в «Брейн-ринге» ). Если это игра «Что ? Где ? Когда ? » - то очко за данный вопрос присуждается команде, в которой состоит ученик, придумавший вопрос.

 Команда, проигравшая в «сете» - 6 вопросов,  уступает место следующей ( в игре «Брейн-ринг» ).

         За самый интересный вопрос жюри может присудить дополнительные очки ( 2 – 3 по договорённости ).

          В зависимости от игры, её продолжительность колеблется от 45 – до 100 минут, в течение которых « разыгрывается » от 6 до 12 вопросов. Побеждает та команда, которая наберёт наибольшее число очков во всех встречах. Играют команды по очереди, порядок определяется жеребьёвкой.

          Приведу, в качестве примера, некоторые вопросы для игры по разделу « Оптика ».

1. Уважаемые знатоки ! Мы привыкли употреблять выражение « двояковогнутая линза »

и « рассеивающая линза » как синонимы. Но оказывается, что двояковогнутая линза не всегда рассеивает свет, а иногда его собирает, точно так же, как двояковыпуклая не всегда его собирает: иногда рассеивает.

          Внимание! Вопрос: когда, т.е. в каких случаях, линзы могут поменяться ролями ?

( Ответ.   Выражение « двояковогнутая линза » и « рассеивающая линза » эквивалентны тогда, когда показатель преломления материала линзы больше показателя преломления среды, в которой она находится. Если же линзы размещены в среде, показатель преломления которой больше показателя преломления материала линзы, то двояковогнутая линза будет собирать лучи ( как воздушный пузырёк в воде ), а двояковыпуклая – рассеивать.)

2. Хрустальный фужер случайно разбили… Можно ли его склеить так, чтобы место склеивания было не видно ?

Уважаемые знатоки, подумайте: как склеить фужер, и возможно ли это ?

( Ответ.   Возможно, если показатель преломления клея такой же, как и у стекла. )

3. Известно, что диаметр зрачка человеческого глаза может меняться от 2 до 8 мм.

Уважаемые знатоки ! Объясните, почему максимальная острота зрения имеет место при диаметре 3 – 4 мм ?

( Ответ.  При большом  диаметре зрачка острота зрения уменьшается из-за большой сферической абберации глаза, вызванной пропусканием широких пучков света. При малом диаметре зрачка получаются искажения изображения, обусловленные дифракционными явлениями. )

4. В трудных условиях приходится работать сталеварам, имеющим дело с расплавленным       металлом: его горячее « дыхание » буквально обжигает. Казалось бы, для облегчения условий труда костюмы металлургов должны изготавливаться из материалов с низкой теплопроводностью. На самом же деле спецодежда покрывается тонким слоем металла, являющегося отличным проводником тепла.

Уважаемые знатоки ! Внимание, пожалуйста, объясните, почему так поступают ?

( Ответ.   Передача тепла от раскалённого металла человеку происходит главным образом путём инфракрасного излучения, т.е. электромагнитными волнами в интервале от 0,77 мкм до 1 мм. Эти волны очень сильно отражаются металлом, слой которого служит для них как бы зеркалом. )

5. Явления, которые по-разному называют в разных странах: в Германии о нём говорят

    « Солнце пьёт воду », в Голландии – « Солнце стоит на ножках », в Англии – « лестница          

      Якоба » или « лестницей ангелов » … Но сначала послушаем стихи.

         Артём Арутюнян  « Рассветная блестящая роса…»

                                        Туда, туда скорее,

                                        Где солнце пьёт соломенным лучом,

                                        Где воздух в одуванчиковой шапке,

                                        Где вызревают грозы

                                        В глуби дня.

           Уважаемые знатоки ! Внимание – вопрос:   при каких условиях можно наблюдать:             « солнце  пьёт воду ? »

( Ответ.   Одно из них: если Солнце скрыто за плотными облаками, а воздух наполнен лёгким туманом, то солнечные лучи, проходящие сквозь прорывы в облаках, « просвечивают » свой путь сквозь туман благодаря рассеянию на каплях, из которых он состоит. Все эти лучи в действительности параллельны, их видимая сходимость объясняется перспективным восприятием пространства, подобно тому, как кажется, что рельсы сходятся у горизонта. )

6. Я прочту вам отрывок из произведения немецкого поэта и драматурга И.Ф.Шиллера

« Вильгельм Телль », написанного в начале 19-го века. Слушайте:

Майер                Да что же такое ?

                           Ах, вижу, вижу ! Радуга средь ночи !

Мельхталь         Она луной, должно быть, рождена.

Флюе                   Вот редкое и чудное явленье !

                             Не всякому дано его увидеть.

Сева                    Над ней другая, только побледнее…

Внимание ! Вопрос: о каком явлении здесь идёт речь ?

( Ответ.   Лунная радуга. )

7. В класс вносят плакат с рисунком.

Уважаемые знатоки ! Если три цветные лампы – красная, голубая и зелёная – освещают голову учителя, стоящего в тёмной комнате на фоне белого экрана, то появляются тени и полутени.

                                                               Внимание – вопрос: определите цвета тех областей

                                                               экрана, которые отмечены цифрами 1 – 6.

( Ответ.

Область 1  тень от зелёной лампы – малиновая, поскольку освещается красным и голубым светом.

Область 2  тень от голубой и зелёной ламп – красная, т.к. на неё падает свет только красной  

                   лампы.

Область 3  тень голубой лампы – жёлтая, т.к. освещается красным и зелёным светом.

Область 4  тень от красной и голубой лампы – зелёная, т.к. освещается лишь зелёным светом.

Область 5  тень от красной лампы – бирюзовая, т.к. на неё падает свет голубой и зелёной ламп.

Область 6  незатемнённый экран – белая, т.к цвета падающего на неё света ( красный, голубой и

                   зелёный ) являются дополнительными.

8. З а г а д к а:

« Не взять меня и не поднять, не распилить пилой,

   Не вырубить и не прогнать, не вымести метлой.

   Но только мне придёт пора –

   Сама уйду я со двора. »

            Уважаемые знатоки ! Внимание – вопрос: о чём идёт речь ?

( Ответ.   Тень. )

9. В класс вносят и устанавливают на столе закрытый ящик

Ведущий читает стихотворение:

Смотрю – и что ж в моих глазах ?

В фигурах равных и звездах

Сапфиры, яхонты, топазы,

И изумруды, и алмазы,

И аметисты, и жемчуг,

И перламутр – всё вижу вдруг !

Лишь сделаю рукой движенье –

И новое в глазах явленье !

          Уважаемые знатоки ! Что за прибор, которому посвящено только что прочитанное  

          стихотворение, находится в « чёрном ящике » ?  Из чего он состоит и для чего  

          предназначен ? Когда примерно изобретён ?

( Ответ.   Калейдоскоп.   Состоит из трубки с зеркальными пластинками и осколками цветных стёкол.   Предназначен для наблюдения быстро сменяющихся красочных узоров. Изобретён в 1817

году шотландским физиком Д. Брюстером. )

    10.   В современной жизни наблюдается тенденция к комплексному использованию различных  

 форм человеческой деятельности. Например, успешно развиваются комплексные науки:

 био – и геофизика, физическая химия и др. Эта же тенденция находит своё выражение и в

 отдельных видах искусства, а также в их соединении. Сюда же относится светомузыка

 ( даётся небольшая светомузыкальная заставка ), которая основана на ложном синтезе и

 взаимодействии музыкальных звуков и красочных световых проекций. Многие из нас

 знакомы со светомузыкальными установками.

Уважаемые знатоки !  Внимание – вопрос:  когда впервые  в  бывшем СССР состоялось   исполнение музыкальных произведений в сопровождении света?  Что было исполнено?

( Ответ.   Первое исполнение светомузыки состоялось в Москве в 1918 г во время празднования ВОСР. Были исполнены « Интернационал » и « Прометей ». У истоков светомузыкального искусства стояли А.Н.Скрябин и М.К.Чюрленис. )

    11.   Феликс Кривин в книге « Несерьёзные Архимеды » приводит диалог, который якобы

 состоялся между знаменитым английским физиком И. Ньютоном и его соседом:

- Послушайте, Ньютон, как вы сделали это своё открытие, о котором столько говорят ?

- Да так, обычно. Просто стукнуло в голову.

           Они стояли каждый в своём дворе и переговаривались через забор по – соседски.

- Что стукнуло в голову ?

- Яблоко. Я сидел, а оно упало с ветки.

        Сосед задумался, потом сказал:

- Признайтесь, Ньютон, это яблоко было из моего сада ? Вот видите, ветка свешивается к  

   вам во двор, а вы имеете привычку здесь сидеть, я это давно заметил.

Ньютон смутился

- Честное слово, , не помню, что это было за яблоко.

На другой день, когда Ньютон пришёл на своё излюбленное место, ветки яблони там уже не было. За забором под яблоней сидел сосед.

- Отдыхаете ? – спросил Ньютон

- Угу.

Так они сидели каждый день – Ньютон и его сосед. Ветка была спилена, солнце обжигало ньютонову голову, и ему ничего не оставалось, как заняться…

Уважаемые знатоки ! Внимание: чем занялся Ньютон и каким был итог его занятий ?

( Ответ.   Ньютон занялся изучением световых явлений. Итогом этих занятий явился фундаментальный труд « Оптика », изданный в 1704 г .)

12. На многих полотнах известных живописцев можно заметить красноватый оттенок в кронах

деревьев, которые изображаются на фоне яркого неба, особенно во время закатов солнца.

У молодых же, неопытных художников, чьи работы экспонируются почти на любой выставке, мы наблюдаем режущий глаза неестественный малахитово – зеленый цвет деревьев и лугов.

            Уважаемые знатоки ! Объясните, пожалуйста, данный факт .

( Ответ.   У опытных художников зорче глаз, и они более верно отображают действительность, придавая  красноватый оттенок зелени деревьев. Описанный феномен хорошо  объясняет известный учёный К.А.Тимирязев: « Убедиться в том, что хлорофилл пропускает красные лучи можно очень легко: стоит на залитый ярким солнечным светом ландшафт посмотреть через особое стекло, которое пропускает красные  и синие лучи, но задерживает зелёные, для того, чтобы перед нашими изумлёнными взорами вся природа совершенно преобразилась: под обычным синим небом мы увидим кроваво – красную растительность. Не в этой ли особенности цвета хлорофилла лежат те трудности, с которыми, очевидно, приходится бороться ландшафтной живописи ? » )

   13.   Ш у т о ч н ы й   с е к т о р.

Однажды репортёр спросил у А.Эйнштейна, записывает ли он свои великие мысли и , если записывает, то куда – в блокнот, записную книжку или специальную картотеку ? Эйнштейн посмотрел на объёмистый блокнот репортёра и сказал…

           Уважаемые знатоки !   Что сказал Эйнштейн ?

( Ответ.   « Милый друг ! Настоящие мысли приходят так редко в голову, что их нетрудно и запомнить. »  )

          Нетрафаретность организации таких уроков ( «матчей» ), многоплановость деятельности, самостоятельность и инициативность учащихся, атмосфера творчества, деловых споров и здорового соперничества – всё это не только способствует развитию познавательного интереса и кругозора учащихся, но и помогает формировать такие черты характера, как активность, чувство товарищества и ответственности за порученное дело, трудоспособность, воля.  

Методическая разработка открытого урока по физике в 11 классе.

Тема:  « Геометрическая оптика. Физическая оптика ».

Цели:        повторить законы геометрической оптики, на опыте убедиться в их справедливости. Повторить основные моменты физической оптики - явления, доказывающие волновую природу света; применение в науке и технике. Раскрыть учащимся великую роль физики в понимании явлений природы; доказать, что окружающий мир может быть познан. Воспитывать в учащихся самостоятельность, любознательность, бережное отношение к оборудованию. Убедить учащихся в том, что физический эксперимент тесно связан с теорией.

Оборудование:    мультимедийный проектор, экран, набор по  геометрической оптике, набор по интерференции и дифракции, набор светофильтров, набор по поляризации, поляроидные плёнки, аквариум,  u-образные стеклянные трубки, набор зеркал, лазерная указка, плакаты, слайды, графопроектор  «Лектор -2000», блок питания, мыльный раствор, лампы-подсветки.

Тип урока:   обобщение и систематизация знаний.

ХОД    УРОКА:

.

I.  Организационный момент.

II.  Инструктаж по охране труда во время  демонстрации опытов.

III. Обобщение и систематизация знаний учащихся.

            Все опыты  демонстрируются учащимися с пояснениями.

1. Отражение и преломление света. Принцип Гюйгенса. Законы отражения света. Законы преломления света. Показатель преломления.

•  Доказательство прямолинейного распространения света – образование тени и полутени  ( демонстрация опыта, проекция на большой экран анимации хода лучей).

•  Отражение света ( прямые и сферические зеркала, анимация на экране хода лучей, законов отражения )

•  Полное отражение света ( свечение в трубке; отражение от поверхности воды внутри аквариума, анимация на экране хода лучей ).

•  Преломление света ( призма, полусфера, вода, законы преломления   света, анимация на экране хода лучей в разных средах ).

2. Волновые свойства света. Когерентные источники.

►  Интерференция света. Условия наблюдения максимума и минимума интерференции. Монохроматический свет. Применение интерференции (  всё в проекции на большом экране: мыльные пузыри; кольца Ньютона; интерференция на тонкой плёнке, анимация на экране хода лучей; наблюдение интерференционной картины через светофильтры; интерференционный спектр ).

► Дифракция света .Опыт Т.Юнга. Теория О.Френеля. Дифракционные решётки и их характеристики. Границы применимости геометрической оптики. Разрешающая способность оптических приборов ( предложенные гостям сетки, щели на лезвиях, отражательные решётки; компакт-диски; дифракционный спектр: наблюдение дифракционной картины через светофильтры; анимация на экране хода лучей ).

► Дисперсия ( получение дисперсионного спектра при помощи призмы; состав спектра; прохождение лучей красного и зелёного цветов через воду в аквариуме; демонстрация цветных изображений на белом фоне через светофильтры; получение различных оттенков - цветовое восприятие  - путём наложения светофильтров ).

► Поперечность световых волн. Поляризация. Поляроидные плёнки. Применение поляризации ( поляризация при деформациях на пластинке, на профиле; поляризация в отражённом и проходящем свете; проявление изображений при использовании поляроида; радуга, гало ).

Проекция  на экране сопровождается вопросом, задаваемым   учащимися:

1. Цвет неба изменяется в течение дня – почему ?
2. На закате Солнце изменяет цвет – становится красным. Почему ?
3. На закате Солнце немного приплюснуто. Почему ?
4. Ночью Луна жёлтая, а днём имеет чистый белый цвет. Почему ?
5. Можно ли наблюдать лунную радугу ?
6. Миражи – верхние и нижние. Что это ?
7. Почему гало можно наблюдать только в северных районах ?
8. Можно ли склеить разбитую вазу так, чтобы место склейки было невидимым ?
9. Можно ли видеть радугу под водой ? Почему ?
10. Какого цвета небо на Луне ?
11. Объясните, почему мыльный пузырь перед тем, как лопнуть – окрашивается в чёрный цвет. ?
12. Лучом красного цвета осветили воду. Какого цвета луч увидит человек, открыв глаза, под водой? Почему ?
13. Дым сигареты на фоне тёмных предметов мы видим синего цвета, а на фоне неба –жёлтым или даже красноватым. Почему ?
14. Что такое «солнечный камень » и как его использовали древние арабы-мореходы?
15. В чём особенности зрения некоторых насекомых ?

IV.    Подведение итогов урока, оценивание знаний.  

4.    Домашнее задание.

Методическая  разработка открытого урока по физике в 10 классе.

Тема : « Повторение основ молекулярно – кинетической теории и основ термодинамики ».

Цель :  Подвести итоги при изучении газовых законов, устройства и принципа работы  ДВС, понятия об изопроцессах, законах термодинамики. Использование основ  МКТ и термодинамики в технике.

             Знакомство учащихся с менеджментом и маркетингом. Расширение кругозора учащихся, повышение интереса к физике и технике.

                   Обратить внимание на экологические проблемы нашего общества, государства, города, школы.

Оборудование:  таблицы; карточки-задания, включающие теоретические вопросы и  задачи с экономическим содержанием. Плакаты  и модели ДВС.

                            Презентации, подготовленные учащимися.

Тип урока:  урок - конкурс  « Деловых людей ».

П О Д Г О Т О В К А. 

  За неделю до урока-конкурса сообщаю о его проведении, целях и вопросах, которые будут рассматриваться. Класс делится на 3-5 групп, каждая из которых выдвигает своего кандидата на должность менеджера. Так как конкурс будет очень насыщен информацией, он требует большой подготовительной работы. На этом этапе «менеджеру» разрешается пользоваться помощью своей команды. Таким образом  в подготовке к конкурсу должен участвовать весь класс, т.к. учащимся рекомендуется проработать следующие вопросы:

• характеристики параметров состояния рабочего тела ДВС
• понятие об идеальном газе, основные газовые законы ( закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака, закон Шарля, закон Авогадро ), уравнение состояния ИГ
• понятие о газовой смеси, закон Дальтона, парциальное давление в смеси газов
• понятие об изопроцессах, обратимых и необратимых процессах, первый и второй законы термодинамики
• цикл Карно
• физические принципы действия четырёхтактных ДВС: карбюраторного и дизельного. Диаграммы их циклов, расшифровка диаграмм
• общие сведения о принципе работы многоцилиндровых двигателей
• физико-технические показатели эффективности работы двигателя: эффективная мощность, « литровая мощность », удельный расход топлива, тепловой баланс двигателя.

          Вопросы для конкурсов и разного рода задания готовятся вместе с группой активистов, При этом необходимо руководствоваться принципом: подбор вопросов определяется так, чтобы ребята получили в ходе конкурса как можно больше новой информации.

Х О Д   У Р О К А .

I. Организационный момент.

II. Объявление темы и цели урока.

   Конкурс начинается с объявления его цели и представления членов жюри, в состав которого  входят учителя, родители, имеющие отношение к работе автотранспорта, учащиеся.

III. Теоретический конкурс.

1. Теоретический конкурс.

 Представителям команд – «менеджерам» перед началом теоретического конкурса сообщаю условия его проведения: каждый кандидат в менеджеры рассчитывает только на свои силы, его команда ему непосредственно не помогает, но она участвует, как и все другие, в конкурсной борьбе, стараясь дискредитировать его конкурентов, задавая каверзные теоретические вопросы по теме.

       Претенденты получают карточку, где записан один теоретический вопрос и одна расчётная экономическая задача. Карточки по жребию одну  из 9.

Карточка № 1

1. Пользуясь предложенной вам диаграммой, объясните физический принцип действия четырёхтактного карбюраторного двигателя.  ( в координатах РV – цикл Карно )
2. Задача. В современных автомобилях расход бензина на 1 л.с. мощности двигателя составляет в среднем 250 г. Найдите КПД двигателя и оцените его экономичность.

Карточка  №  2

1. С помощью предложенной диаграммы расскажите о тепловых процессах, происходящих в дизельном двигателе.
2. Найдите КПД а/м  « Таврия », мощность двигателя которой 53 л.с. при расходе топлива 5 л на 100 км пути. Экономичен ли он при скорости 90 км/ч ?

Карточка  №  3

1. Какие газовые законы и где используются в устройстве и действии автомобиля ?
2. Междугородный автобус проехал 80 км за час. Двигатель при этом развивал в среднем мощность  70 кВт  при  КПД,  равном 25 %.  Сколько дизтоплива, плотность которого  800 кг/м3, сэкономил водитель в рейсе, если норма расхода горючего 10 л на 100 км пути ?

Карточка  №  4

1. С помощью предложенной диаграммы расскажите о тепловых процессах, происходящих в дизельном двигателе.
2. Найдите КПД дизель-мотора мощностью 100 л.с., потребляющего в час 20 кг нефти. Экономичен ли он ?

Карточка  №  5

1. Пользуясь таблицей № 1 оцените экономичность карбюраторных, дизельных и газовых двигателей.
2. Зная экономичность двигателя легкового автомобиля с КПД 25 %, определите среднюю мощность, развиваемую его двигателем, если он расходует на 1 км пути 150 г бензина при скорости движения 30 км/ч.

Карточка  №  6

1. Используя таблицу « Составляющие теплового баланса двигателей » составьте рассказ о тепловом балансе различных типов ДВС. Сравните эти балансы. Сделайте вывод.
2. В вашем распоряжении имеются два грузовика: ЗиЛ – 130   с максимальной мощностью двигателя 110 кВт и ГАЗ – 51А  с мощностью двигателя 51 кВт. Какой из грузовиков является более экономичным, если КПД каждого 25 %. После того как вы выбрали машину, ответьте: сколько горючего и времени понадобится для перевозки стройматериалов на расстояние 120 км при скорости автомобилей: ЗиЛ  -  90 км/ч,  ГАЗ  -  70 км/ч.

Карточка  №  7

1. Каково среднее давление газа во время рабочего хода в цилиндре двигателя автомобиля   « Lanos », если он при 3600 об/мин развивает мощность на валу 17 кВт ? Диаметр цилиндра 67,5 мм, ход поршня 75 мм, число цилиндров 4, КПД 27 %  ?
2. На сколько км пути хватит 8 л бензина для двигателя мотоцикла, развивающего при скорости 70 км/ч мощность 8,8 кВт и имеющего КПД 21 % ?

Карточка  №  8

1. В цилиндре под поршнем находится газ. График кругового процесса представлен в координатах  VT. Представить изменение состояния газа в координатах  PV, указать, на каких участках графика газ получает теплоту, а на каких  -  отдаёт ?
2. Двигатель автомобиля « Волга » развивает мощность 55 кВт и потребляет 0,31 кг бензина на 1 кВтч энергии. Определите КПД двигателя.

Карточка  №  9

1. Двигатель а/м ЗАЗ – 968 развивает мощность 40 л.с. и потребляет 300 г бензина на 1 кВтч энергии. Определите КПД двигателя. Теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.
2. На сколько км пути хватит 10 л бензина для двигателя мотоцикла, развивающего при скорости 72 км/ч мощность 12 л.с.  и  имеющего      КПД 22 % ?

Графики процессов представлены в приложении.

         Схемы и таблицы к теоретическим вопросам ученики-активисты готовят  ( рисуют, создают анимацию ) заранее на больших плакатах, презентации показываются на ММС- доске, тогда зрителям легче следить за ходом конкурса.

2.  « Разминка ».

     Во время подготовки кандидатов к теоретическому конкурсу « группа поддержки » проводит « разминку », занимаясь « дискредитацией » соперников, задавая поочерёдно каверзные вопросы по всему пройденному материалу. Все вопросы каждая группа в отдельности готовит заранее, обсудив их с учителем.

3. Подведение итогов теоретического конкурса и «разминки».

   Члены жюри оценивают как ответы на вопросы, так и сами вопросы определённым количеством баллов. В конце урока-конкурса суммируются баллы, набранные каждой командой. Для этого перед началом конкурса, кроме жюри, избирается из числа учеников ответственный за подсчёт количества баллов так называемый пресс-атташе-«калькулятор».

Вопросы, предложенные «группам поддержки» во время проведения  «разминки»:

1. Какими способами может передаваться теплота в кабине космического корабля в состоянии невесомости?  Как обеспечивается температурный режим в   кабине ?
2. Как быстрее охладить кастрюлю с горячей водой – поставить её на лёд или положить лёд на крышку кастрюли ?
3. Почему термосы изготавливают круглого, а не квадратного сечения ?
4. Вода легче песка. Почему же ветер в пустыне поднимает тучи песка, тогда как на море во время шторма брызг бывает намного меньше ?
5. Может ли вода одновременно кипеть и замерзать ?
6. Роберт Майер ( 1842 г ) обратил внимание на то, что у жителей тропиков кровь имеет более яркую окраску, чем у жителей северных широт. Почему ?
7. Объясните, почему топливо, подаваемое в цилиндр дизеля в конце второго такта воспламеняется ?
8. Человек, находясь на улице в сильный мороз, старается больше двигаться, чтобы не замёрзнуть. Почему же тогда птицы замерзают на лету ?
9. Может ли лёд быть нагревателем ?
10. Почему сырые спички не загораются ?
11. Почему баллоны электроламп заполняются азотом при пониженном

     давлении ?

12. Почему зимой для освобождения тротуаров ото льда их посыпают солью ?
13. Почему нагретая медицинская банка «присасывается» к телу ?
14. В какое время суток ветер дует с моря на сушу ( морской бриз )  и в какое – с суши на море ( береговой бриз ) ?
15. Где большая вероятность возникновения утренних заморозков – на возвышенности или в низине ?
16. Почему климат островов умереннее и ровнее, чем климат материков ?
17. Почему в пустынях температура днём поднимается очень высоко, а ночью опускается ниже нуля ?
18. Почему невозможно создать « вечный » двигатель ?
19. Почему при выпуске газа из баллона вентиль покрывается росой или даже инеем ?

  Количество и « качество » вопросов варьируется в зависимости от состава класса, его подготовки, количества учащихся.

Приложение 1:

IV. Деловая часть.

          После подведения итогов теоретического конкурса начинается деловая часть конкурса. Она проверяет умение будущего менеджера продавать автомобили и другой вид транспорта. Свой товар конкурсанты должны уметь представить с помощью рекламных проспектов и плакатов, анимации.

1. Конкурс  реклам-презентаций, посвящённых транспорту будущего.

 Каждую презентацию или плакат его автор поясняет, т.е. публично «защищает». При этом автор проекта обращает внимание на экономичность, дизайн, комфорт и т.д., обращая особое внимание на проблемы экологии.

          2.  Конкурс текстовых реклам, т.е. составленных участниками рекламных словесных портретов, отражающих рынок автомобилей  в нашей стране на сегодняшний день. В конце этого этапа учащиеся класса получают полное представление о продукции наших ведущих автомобильных заводов: будущие менеджеры подготовили и прочли свои рекламные проспекты – об автопродукции Тольятти, Набережных Челнов, Ярославля, Нижнего Новгорода, Липецка.

    V. Подведение итогов конкурсов.

           В конце урока жюри подвело итоги второй части конкурса и общий результат. Победителю вручается «диплом» менеджера автотранспортного предприятия, под которым поставили свои подписи члены жюри. Менеджера «пригласила» на работу престижная фирма.

           Все «группы поддержки» за участие в подготовке и проведении конкурса получают поощрение в виде определённого количества баллов.

    VI. Подведение итогов урока. Домашнее задание.

Приложение 2:

Таблицы для проведения теоретического конкурса:

Таблица 1.  Характеристики разных типов двигателей.

Таблица 2.  Составляющие теплового баланса двигателей   (  %  )

Интерактивные техники обучения как способ развития творческого потенциала учащихся.

        Социальные изменения в украинском обществе коренным образом изменили ориентации в

    образовании. Новая просвещенческая философия определила главные задачи деятельности

    школы:

1. Учитель адаптируется в жизненных ситуациях, которые постоянно меняются.
2. Учить самостоятельно приобретать знания, учить учиться всю жизнь.
3. Учить критически мыслить, уметь видеть проблемы, быть способным генерировать новые идеи, творчески мыслить.
4. Учить грамотно работать с информацией, анализировать, выдвигать гипотезы, решения проблем, предлагать альтернативы, устанавливать закономерности.
5. Учить быть коммуникабельным, контактным в разных социальных группах.
6. Учить самостоятельно работать над развитием собственного интеллекта, морали, культурного уровня.

Решение этих актуальных проблем возможно только через:

• создание деятельного подхода к содержанию образования,
• демократизацию педагогической системы, толерантность как цель и способ обучения,
• освоение современных педагогических технологий личностно-ориентируемой системы современных принципов педагогической техники и дидактики,
• глубокое изучение личности ребёнка, её особенностей, семейных проблем, круга общения, её проблем,
• создание чёткой системы воспитательной работы,
• саморазвитие, самообразование, самовоспитание.

    Решению всех этих актуальных задач в значительной мере способствуют интерактивные технологии в обучении, воспитании и развитии.

    В основе новых технологий – интерактивное обучение ( диалоги, сотрудничество, партнёрство, сотворчество). Формы интерактивных методов обучения: пресс-конференции, дискуссии, круглые столы, заседания экспертной группы, дебаты, судебные заседания и т.д.

С помощью таких форм происходит активизация всех возможностей ребёнка, превращение его в субъект учебно-воспитательного процесса. Урок строится так, что учитель и учащиеся есть его соавторы. В центре методик – сотрудничество детей, а также детей и учителя. Основной формой есть групповая работа. Именно на этой основе дети учатся разным видам деятельности, которая способствует изменению статуса учащихся, делает его равноправным членом учебного процесса, соавтором урока, генератором идей.

    Интерактивные техники обучения , как способ развития творческого потенциала учащихся, ставят определённые цели и перед учащимися, и перед учителями.

Цели учащихся:

1. Научиться критически мыслить, что означает быть заинтересованным, применять стратегию исследования, задавать вопросы и систематически искать на них ответы. Критическое мышление требует использование здорового скептицизма, поиска альтернатив, постановки вопросов типа «А что, если…». Критическое мышление – это отстаивание определённой позиции и одновременно бережный учёт аргументов других, исследование логики этих аргументов.
2. Нести ответственность за собственное обучение означает, что учащиеся не будут пассивно ассимилировать знания, которые даёт учитель, а используют стратегию исследования через чтение, письмо, дискуссии – к самостоятельному обучению.
3. Сотрудничать с другими означает – внимательно слушать, говорить убедительно и вежливо, быть толерантным, вносить вклад в общее решение, вести себя как ответственный член коллектива.
4. Учиться в течение всей жизни – это означает развивать привычки заинтересованности, уверенности в собственной возможности влиять, определять стратегию исследования и обучения, как можно дольше использовать их в жизни после окончания школы.

Цели учителей:

1. Создавать в классах атмосферу для ответственного и открытого взаимодействия, что означает заинтересованность учащихся задавать вопросы и искать ответы, активно сотрудничать с другими для поиска знаний.
2. Брать за основу такие виды обучения,  которые способствовали бы критическому мышлению и самостоятельному приобретению знаний, стимулировали рефлексию.
3. Использовать эффективные методы, которые способствовали бы чтению, дискуссиям, дебатам и т.д.
4. Быть вдумчивым профессионалом, что означает, что учиться самому, внимательно наблюдать, изучать проблемы и создавать новые стратегии для их решений.
5. Быть образцом для других учителей, передавать свои знания коллегам, использовать новые методики обучения, создавать мастерскую повышения квалификации для учителей.

Необходимыми условиями развития критического мышления есть:

1. Время. Критическое мышление требует времени. Чтобы обдумать что-то новое, нужно выяснить, какие уже существуют мысли и идеи, их нужно обсудить, сделать выводы. Нужно также помнить, что идеи формулируются более полно и ясно, когда обсуждение происходит в благоприятной атмосфере.
2. Размышление. Для того, чтобы процесс мышления происходил свободно, учащиеся должны иметь право размышлять, выдвигать предположения, устанавливать их очевидность или безрассудность. Когда учащиеся понимают, что это разрешено, они активнее приобщаются к критическому анализу.
3. Разнообразие. Для того, чтобы критическое мышление развивалось, нужно создать такую атмосферу, которая убедила бы учащихся, что от них ожидается и допускается широкий диапазон мыслей и идей.
4. Привлечение учащихся. Развитие критического мышления возможно только при условии высокой активности учащихся, когда возникает понимание собственной ответственности за результаты обучения.
5. Риск. Свободное мышление может быть рискованным. Идеи могут быть на первый взгляд смешными или противоречивыми. Учитель должен убедить учащихся, что это есть естественная составная часть обучения и творчества.
6. Уважение мыслей учащихся. Ученики должны быть уверены, что их мысль имеет значительную ценность. Именно тогда от простого запоминания они перейдут к критическому анализу.