Конспект интегрированного урока (физика + история) в 8 классе Тема урока: «Промышленный переворот в России».
учебно-методический материал по физике (8 класс)

Структура урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

УУД

Методы

обучения

Способ организации деятельности

1.  Организационный момент

Беседа: создание положительного настроя на работу

Учащиеся готовятся к уроку, организовывают рабочее место

коммуникативная

планировать свою деятельность

Словесные, мотивация учебной деятельности

Фронтальный

2. Мотивация

Мы рады видеть вас на нашем уроке и чтобы определиться с темой нашего урока, хочу вам задать вопрос:

Что общего у автобуса и самолета,  у автомобиля и ракеты?

Верно вы, абсолютно правы, общее является двигатель – а самым первым видом двигателя был? (тепловой)

В ходе дискуссии отвечают на проблемный вопрос.

Высказывают варианты

Коммуникативные

Строить высказывания

Регулятивные

Выдвигать версии, обнаруживать и формулировать учебную проблему

Познавательные: наблюдать, делать выводы, анализировать объекты с целью выделения признаков

Личностные

Отстаивать точку зрения

Наглядные, словесные

проблемный

фронтальный

3. Целеполагание

Поэтому сегодня мы поговорим о тепловых двигателях, но так как у нас сегодня с вами не обычный урок,  а интегрированный урок физики с историей, то вы рассмотрите те исторические процессы, которые привели и были напрямую связаны с развитием и внедрением тепловых двигателей.

Одним из таких исторических процессов был промышленный переворот. А так как особенности промышленного переворота в Европе мы уже рассмотрели,  то сегодня мы рассмотрим промышленный переворот в России.

В ходе беседы формулируется тема урока

Коммуникативные

Строить высказывания

Регулятивные

Выдвигать версии, обнаруживать и формулировать тему урока

Познавательные: делать выводы

Личностные

Строить логическую цепочку рассуждений

Коллективное целеполагание,

словесные

проблемный

фронтальный

4. Актуализация

«Промышленный переворот: его особенности»

Но для того, чтобы понять особенности промышленного переворота в России, нам необходимо вспомнить: что такое промышленный переворот, в какой стране он впервые произошел?

Что такое промышленный переворот?

Запишите, пожалуйста, в рабочие листы эти особенности.

В какой стране и когда он впервые произошел?

В ходе фронтальной беседы отвечают на вопросы.

Записывают в рабочих листах определение промышленного переворота и его особенности.

Познавательные:

Применять известные факты для ответов на вопросы Регулятивные:

Обнаруживать учебную проблему и выдвигать версии

Коммуникативная

Приводить аргумент

Наглядные, словесные

Индивидуальный,

фронтальный

5. изучение нового материала

5.1. ПП в России (блок истории)

В России ПП начинается значительно позже в 30-40 гг. 19в.

Ребята, если мы с вами вспомним, особенности социально-экономического развития России в 20-50 годы 19 в., то какие особенности промышленного переворота для России вы сохранили бы, а какие нет?

Инструкция: В своих рабочих листах отметьте знаком +  то, что характерно и для России, знаком – то, чего в России нет.

Давайте посмотрим, что у вас получилось.

Беседа с детьми:

Первые три причины совпадают, а последняя нет, почему?

Почему в России формирование 2 классов было невозможно?

Поэтому в России ПП проявлялся в большей степени в технической стороне.

В этом смысле, технические новшества в России создавались с использованием достижений научно-технической мысли Англии.

В частности, в 1705 году кузнец по профессии Томас Ньюкомен совместно с лудильщиком Дж. Коули построил паровой насос, опыты по совершенствованию которого продолжались около десяти лет, пока он не начал исправно работать (1712).

На основе этой машины, в 1763 году русский изобретатель Иван Иванович Ползуно́в  создал свой паровой двигатель.

А сейчас,  вы рассмотрите принцип работы и технические характеристики данных устройств более подробно.

Самостоятельная работа по инструкции в рабочих листах:

Заполняют + и - в рабочих листах;

Самопроверка;

Отвечают на вопросы учителя

Личностные:

Уметь оценивать результат

Познавательные: делать выводы,

Коммуникативные:

Взаимодействовать, слушать

Наглядные, словесные,

проблемный диалог,

практические

Индивидуальный,

фронтальный

5.2. Машина Ньюкомена (блок физики)

Итак, рассмотрим устройство и принцип действия пароатмосферной машины Ньюкомена.

Инструкция: ребята, сейчас мы будем с вами работать с МЭОР, для этого вам нужно будет одеть специальные очки, обращаю ваше внимание, что снять их можно будет только после того, как я выключу 3D проекцию.

Далее ученики одевают очки, учитель объясняет материал, используя 3D-модель:

1. Часть - это топка. Здесь происходит сгорание топлива и выделяется определенное количество теплоты.
2. Это количество теплоты расходуется на нагревание и парообразование воды во второй части машины - котле.
3. Нагретый пар через клапан подачи пара  поступает в цилиндр с поршнем.
4. Так как внутренняя энергия пара очень велика, он совершает работу по перемещению поршня в цилиндре. При этом поднимается соединенная с цилиндром часть коромысла, а противоположная, соединенная с насосом – опускается.
5. Когда пар свою работу совершил, то свою энергию он уже передал поршню, и для того чтобы машина снова выполняла работу, этот отработанный пар из цилиндра необходимо убрать.
6. Для этого через специальный клапан в цилиндр впрыскивается холодная вода. При этом температура понижается, пар конденсируется, давление в цилиндре резко падает, и атмосферное давление действует на коромысло и поршень и опускает их вниз. Конденсат выбрасывается через слив.

Машина снова готова к работе.

Поэтому машина и носит название пароатмосферной, так как в ней  атмосферное давление работает наравне с паром.

А теперь давайте посмотрим на машину в действии.

Снимите очки, пожалуйста.

Как вы считаете, какие достоинства и недостатки были у этой машины?

Инструкция: в своих рабочих листах заполните графы с достоинствами и недостатками

А теперь давайте проверим, насколько вы разобрались в устройстве машины Т.Ньюкомена

Слушают инструкцию;

Работают  с МЭОР «Паровые машины»; Слушают объяснения;

Анализируют и заполняют графы рабочего листа.

В ходе первичного закрепления в тестовом режиме работают с МЭОР «Паровые машины» и рисунком на рабочем листе, подписывая части паровой машины Т. Ньюкомена.

Личностные:

Уметь оценивать результат, делать выводы

Познавательные: наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы, учатся работать с МЭОР

Коммуникативные:

Взаимодействовать, слушать, учитывать разные мнения

Наглядные, словесные,

практические,

комплексный метод формирования информационной компетенции

Фронтальная, индивидуальная

5.3. Машина Ползунова (блок физики)

А теперь рассмотрим машину,

построенную Иваном Ивановичем Ползуновым. Посмотрите внимательно на слайд. Что можно отметить сразу, чем похожи и чем отличаются эти машины?

Действительно, Ползунов хотел создать машину, которая работала бы  непрерывно и могла быть использована для разных целей. Для этого он взял 2 цилиндра и когда в одном был рабочий ход, то в другом - холостой.

А для использования движения коромысла, он добавил второе, соединяемое по необходимости с нужной машиной на производстве. Таким образом, Ползунов первым создал универсальную паровую машину.

Инструкция: Заполните, пожалуйста, по аналогии с машиной Ньюкомена, достоинства и недостатки этой модели.

Но, к сожалению, идея Ползунова, несмотря на явные преимущества, реализована не была.

Работают  с презентацией  в системе «1С:Образование 5. Школа»;

Анализируют и заполняют графы рабочего листа. Проверяют себя в ходе самопроверки.

Сравнивают машины Т. Ньюкомена и И.И. Ползунова

Личностные:

Уметь оценивать результат, делать выводы

Познавательные: наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы Коммуникативные:

Взаимодействовать, слушать, учитывать разные мнения

Наглядные, словесные,

практические, комплексный метод формирования информационной компетенции

Фронтальная, индивидуальная

5.4 Изобретение Джеймса Уатта (блок истории)

Но, в Англии также параллельно велись работы по усовершенствованию машины Т. Ньюкомена и созданию универсального парового двигателя. 

Джеймс Уатт
шотландский инженер, изобретатель-механик усовершенствовал паровую машину Т. Ньюкомена и изобрел универсальную паровую машину двойного действия.

А теперь вы рассмотрите устройство и принцип работы паровой машины Джеймса Уатта. Одеваем очки.

Записывают в рабочих листах имя, фамилию ученого, годы жизни и год создания паровой машины.

Личностные:

Уметь оценивать результат, делать выводы

Познавательные: наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы

Коммуникативные:

Взаимодействовать, слушать, учитывать разные мнения

Наглядные, словесные, комплексный метод формирования информационной компетенции

Фронтальная

5.5. Паровая машина Джеймса Уатта (блок физики)

Итак, рассмотрим устройство и принцип действия пароатмосферной машины Дж.Уатта.

Инструкция: ребята, сейчас мы будем с вами работать с МЭОР, для этого вам нужно будет одеть специальные очки, обращаю ваше внимание, что снять их можно будет только после того, как я выключу 3D проекцию.

Далее ученики одевают очки, учитель объясняет материал, используя 3D-модель:

1. Часть - это топка. Здесь происходит сгорание топлива и выделяется определенное количество теплоты.
2. Это количество теплоты расходуется на нагревание и парообразование воды во второй части машины - котле.
3. Нагретый пар по паропроводу через парораспределитель поступает в цилиндр с поршнем.
4. Так как внутренняя энергия пара очень велика, он совершает работу по перемещению поршня в цилиндре. Уатт сконструировал двухсекционный цилиндр так, чтобы пар попеременно подавался то с одной стороны поршня, то с другой, что обеспечивало непрерывность работы машины.
5. Поршень соединен через кривошипно - шатунный механизм  с маховиком.
6. А маховик в свою очередь соединен с золотником во второй секции цилиндра, и при вращении маховика золотник перемещается то вправо, то влево, регулирует подачу пара на поршень и выпуск отработанного пара.
7. Также Уатт использовал центробежный регулятор оборотов. Он контролирует число оборотов маховика и количество пара подаваемого в цилиндр.

Фронтальная демонстрация действующей модели центробежного регулятора.

Центробежный регулятор представляет собой 2 шарика известной массы, прикрепленные к стержню, способному вращаться.  К шарикам подсоединена пружина известной жесткости.

Если стержень вращается, шарики отклоняются от вертикали под действием центробежной силы. При этом они тянут пружину вверх.

В машине Уатта стержень был соединен с маховиком, а пружина с заслонкой в паропроводе. Если маховик начинал вращаться слишком быстро, шарики расходились далеко, тянули пружину, она поднималась и выпрямляла заслонку. Поток пара становился меньше.

Теперь посмотрим на эту машину в действии.

Снимаем очки

Все это создало предпосылки для широкого внедрения этой машины в производство.

Слушают инструкцию;

Работают  с МЭОР «Паровые машины»; Слушают объяснения;

Анализируют и заполняют графы рабочего листа.

Фронтальная демонстрация работы центробежного регулятора скорости.

В ходе первичного закрепления в тестовом режиме работают с МЭОР «Паровые машины» и рисунком на рабочем листе, подписывая части паровой машины Дж. Уатта.

Личностные:

Уметь оценивать результат, делать выводы

Познавательные: наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы, учатся работать с МЭОР

Коммуникативные:

Взаимодействовать, слушать, учитывать разные мнения

Наглядные, словесные,

практические, комплексный метод формирования информационной компетенции

Фронтальная, индивидуальная

5.6 Вывод. Переход к техническому развитию (блок истории)

Такие паровые машины стали широко востребованы на различных отраслях производства. Например, в России паровые двигатели создавались в основном на Урале, следовательно, их необходимо было поставлять в другие районы Российской империи, что привело как вы думаете к чему? (к развитию транспорта).

Соответственно, возникает вопрос о создании транспортного средства на паровом двигателе.

Инструкция: О том, как происходил этот процесс в Англии и России вы узнаете самостоятельно. Для этого вам нужно будет в парах:

1. Прочитать приложение №1.
2. Заполнить соответствующие поля в рабочих листах, используя текст приложения №1.

Давайте проверим, что у вас получилось.

А сейчас,  вы рассмотрите принцип работы и технические характеристики более подробно.

Отвечают на вопросы;

Слушают инструкцию и в парах  работают с приложением №1; заполняют рабочие листы

Взаимопроверка по слайду презентации.

Личностные:

Уметь оценивать результат, делать выводы

Познавательные: наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы Коммуникативные:

Взаимодействовать, слушать, учитывать разные мнения

Наглядные, словесные,

практические, комплексный метод формирования информационной компетенции

Работа в парах, взаимопроверка

5.7. Паровозы Стефенсона и Черепановых (блок физики)

Сначала обратите внимание на слайд, здесь, как и у вас в рабочих листах представлены  2 паровоза: «Ракета» Стефенсона и  паровоз Черепановых.

Мы с вами уже сегодня много говорили о тепловых машинах, попробуйте самостоятельно определить, где какая часть у этих паровозов расположена.

Инструкция: сейчас вы должны будете в рабочих листах  поставить стрелки от названий к частям паровоза.

Давайте посмотрим, что у вас получилось. Итак.

1. Труба
2. Котёл
3. Цилиндр с поршнем.

Поднимите руки, у кого все получилось правильно.

Что вы можете сказать о внешнем виде паровозов? (они похожи).

Давайте более подробно рассмотрим устройство и принцип работы паровоза Черепановых. Одеваем очки.

1. Часть - это топка. Здесь происходит сгорание топлива и выделяется определенное количество теплоты.
2. Это количество теплоты расходуется на нагревание и парообразование воды во второй части машины - котле.

Но и Стефенсон, и Черепановы усовершенствовали обычный котел, они проложили в нем так называемые дымогарные трубы, тем самым увеличив поверхность нагрева.

3. Дым и отработанный пар от топки выходят через трубу, увеличивая тягу. А пар, образовавшийся в процессе кипения воды в котле, по паропроводу поступает в цилиндр с поршнем.
4. Так как внутренняя энергия пара очень велика, он совершает работу по перемещению поршня в цилиндре. Черепановы использовали  двухсекционный цилиндр так, чтобы пар попеременно подавался то с одной стороны поршня, то с другой, что обеспечивало непрерывность работы машины.

На какую паровую машину это похоже? (на паровую машину Уатта)

5. Поршень соединен через кривошипно - шатунный механизм  с колесами.
6. Колеса  в свою очередь соединены с штоком во второй секции цилиндра, и при вращении колеса шток перемещается то вправо, то влево, регулирует подачу пара на поршень и выпуск отработанного пара.

Теперь посмотрим на эту машину в действии.

И далее паровозостроение в России продолжало развиваться.

Работают со схемами паровозов на индивидуальных листах.

Слушают инструкцию;

Работают  с МЭОР «Паровоз Черепановых»; Слушают объяснения;

Анализируют и заполняют графы рабочего листа.

В ходе первичного закрепления в тестовом режиме работают с МЭОР «Паровоз Черепановых».

Личностные:

Уметь оценивать результат, делать выводы

Познавательные: наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы, учатся работать с МЭОР

Коммуникативные:

Взаимодействовать, слушать, учитывать разные мнения

Наглядные, словесные,

практические, комплексный метод формирования информационной компетенции

Фронтальная, индивидуальная, взаимопроверка

5.8. Краеведение (блок история)

Ребята, а есть ли в нашем городе предприятие  специализирующееся в области дорожного машиностроения? (ОАО «Коломенский машиностроительный завод»)

Коломенский завод стал одним из ярких символов бурного развития железнодорожного транспорта в Российской империи второй половины XIX века.

Летом 1863 года железнодорожная линия Москва – Саратов достигла Коломны. Предприимчивый и талантливый военный инженер Аманд Егорович Струве добился подряда на строительство моста через реку Оку и соорудил для этого временные мастерские на левом берегу Оки, у ее слияния с Москвой-рекой.  Он приобрел в аренду более 10 десятин земли у крестьян села Боброва и получил право «производить разные постройки, как заводские, так и фабричные». Этим было положено основание одного из крупнейших в России Коломенского тепловозостроительного завода.

В 1869 году первый паровоз, а уже в 1873 свой первый паровоз собственной конструкции.

В 1947  Коломенскому паровозостроительному заводу поручили спроектировать и выпустить новый пассажирский локомотив. Спустя три года сделали опытный образец, затем в течение 1955-1956 гг. локомотивы производили серийно. 29 июня 1956  из ворот завода вышел последний отечественный паровоз П36-0251. Машина, созданная под руководством выдающегося локомотивостроителя Л. С. Лебедянского, оказалась универсальной; и применялась для вождения курьерских, скорых, пассажирских и почтовых поездов.

Отвечают на вопросы, слушают учителя

Личностные:

Уметь оценивать результат, делать выводы

Познавательные: наблюдать, анализировать, сравнивать, делать выводы, изучать историю родного края

Коммуникативные:

Взаимодействовать, слушать, учитывать разные мнения

Наглядные, словесные

фронтальная

6. Закрепление изученного материала

6.1. Блок физики

Инструкция: ребята, а сейчас мы с вами решим задачу по расчету КПД паровоза П36-0251.

Задача

Рассчитайте КПД паровоза П36-0251, при условии, что его расчетная мощность 2200л.с., скорость-125км/ч, а на 200 км пути ему потребовалось 3,8т  каменного угля.

Ответ:9%. Это значит, что с каждой 1000 кг угля полезно используется только 90 кг, а с 3000 кг, только 270 кг, а 2730 кг буквально улетают в трубу!

Сравните КПД данного паровоза с КПД паровозов Стефенсона и Черепановых.

Несмотря на увеличение мощности (почти в 100 раз), скорости в 7 раз, грузоподъемности, а КПД вырос только в 2 раза.

Поэтому с 1956 года паровозы были заменены сначала на тепловозы, а потом на электровозы, которые также выпускались и до сих пор успешно выпускаются Коломенским заводом.

Фронтально решают задачу.

Анализируют полученный ответ, делают вывод.

Регулятивные:

Определять степень успешности своей работы, осуществлять итоговый контроль

Личностные

Оценивать усваиваемое содержание

Коммуникативные:

Быть готовым корректировать свою точку зрения

Познавательные:

Отвечать на вопросы

Наглядные, словесные,

практические

фронтальная

7. Рефлексия

Для того, чтобы подвести итоги нашего урока, давайте с вами оценим насколько мы эффективно поработали. Мы проведем тест с использованием системы голосования.

Инструкция: Я буду показывать вопрос, а вы на своих пультах будете нажимать номер правильного ответа. Затем мы с вами проверим правильность выполнения.

Выполняют тест в системе «1С: Образование 5. Школа» с помощью интерактивной системы для голосования.

Регулятивные:

Определять степень успешности своей работы, осуществлять итоговый контроль

Личностные

Оценивать усваиваемое содержание

Коммуникативные:

Быть готовым корректировать свою точку зрения

Познавательные:

Отвечать на вопросы

Наглядные, словесные,

практические

Фронтальная

8. Домашнее задание

Подготовить сообщение с презентацией о других видах тепловых машин и их изобретателях.

По плану:

1) история развития;

2) современное применение двигателей;

3) их влияние на окружающую среду.

Задают вопросы по содержанию домашнего задания

Регулятивные:

Уметь слушать,

Личностные

Прогнозировать свою деятельность

Коммуникативные:

Планировать свою деятельность

Познавательные:

Работа на создание источников информации

Формирование готовности к самообразованию на основе устойчивой учебно- познавательной деятельности

фронтальная

9. Итог урока

Благодарит учащихся за работу на уроке, спрашивает, что было непонятно на уроке

Анализируют свою деятельность

Личностные

Оценивать усваиваемое содержание

Коммуникативные:

Выражать свои мысли

Регулятивные:

Определять степень успешности своей работы

Технология оценивания образовательных достижений

фронтальная