Гайнуллина Р. И.

Сборник задач-кейсов по физике для 7-9 классов/ Методическое пособие/ г. Нижнекамск, 2022г.

В пособии представлены варианты кейсов различной степени сложности по всем разделам курса физики в общеобразовательных учебных заведениях.

ВВЕДЕНИЕ

По исследованию современных педагогов главная проблема в нежелании учиться – это неумение учиться. Ученики не умеют ставить перед собой реальные задачи, которые подведут его к пониманию сути вопроса и к желанию подняться на очередную ступеньку.

Беда в том, что, именно, научить учиться - задача и для учителей во много раз сложнее, чем просто передавать им, пусть и самые хорошие, знания. В своей педагогической практике я ищу приёмы и технологии, которые помогут детям именно учиться добывать знания и понимать для чего они это делают. В решении такой педагогической задачи мне помогает «кейс-метод», который я использую внутри технологии деятельностного обучения.

Кейс это - описание конкретной реальной ситуации, подготовленное по определенному формату и предназначенное для обучения учащихся анализу разных видов информации, ее обобщению, навыкам формулирования проблемы и выработки возможных вариантов ее решения в соответствии с установленными критериями.

Учебно-познавательные компетенции формируются у школьников в ходе самостоятельной работы над содержанием кейса. Ученики добывают знания непосредственно из описываемых жизненных ситуаций, анализируют, пытаются отличить факты от оценочных суждений, планируют свои действия в нестандартной ситуации.

Кейс – технология предполагает работу в группах, а это формирует у школьников коммуникативные компетенции. Обучающиеся приобретают навыки работы в группе, коллективе. Учатся задавать вопросы, вести дискуссии, выступать и отстаивать свое мнение, взаимодействуют с окружающими и удаленными событиями и людьми.

Кейсы бывают абсолютно разные: тематические, научные, кейсы-инструкции, видео кейсы, но все они обязательно содержат реально возможную ситуацию из жизненного опыта людей. А также в кейсе есть противоречия, которые дадут возможность рассуждать и ставить перед собой вопросы.

В зависимости от целей обучения кейсы могут отличаться по содержанию и организации представленного в них материала: кейсы, обучающие анализу и оценке; кейсы, обучающие решению проблем и принятию решений; кейсы, иллюстрирующие проблему, решение или концепцию в целом.

Этапы разработки кейса

• Определение места кейса в системе образовательных целей.
• Поиск институциональной системы, которая будет иметь непосредственной отношение к теме кейса.
• Построение или выбор модели ситуации.
• Создание описания.
• Сбор дополнительной информации.
• Подготовка окончательного текста.
• Презентация кейса, организация обсуждения[6, С. 15-36].

Структура кейса

При всём многообразии видов кейсов, все они имеют типовую структуру.

1. Введение.

2. Основная часть: описание сути проблемы, указание на проблемную ситуацию.

3. Задание.

Что необходимо помнить при организации?

- корректная постановка проблемы требует ясности, четкости, а главное краткости формулировки;

- успех в решении проблемы зависит от выработки различных способов действий в данной ситуации — альтернатив;

- необходимым условием для принятия окончательного решения является разработка критериев решения проблемы—требований к содержанию альтернатив и их обоснование;

- при выборе лучшего решения (альтернативы) нужно опираться как наанализ положительных и отрицательных последствий каждого, так и на анализ необходимых ресурсов для их осуществления;

- при составлении программы деятельности нужно ориентироваться на первоначальные цели и реальность ее воплощения.

Работу ученика с кейсом тоже целесообразно поделить на этапы:

1 – знакомство с ситуацией, её особенностями;

2 – выделение основной проблемы (проблем);

3 –предложение концепций или тем для «мозгового штурма»;

4 – анализ принятия того или иного решения;

5– решение кейса: предложение одного или нескольких вариантов последовательности действий, указание на важные проблемы, механизмы их предотвращения и решения.

Действия учителя в кейс – технологии:

1) создание кейса или использование уже имеющегося;

2) распределение учеников по малым группам (4-6 человек);

3) знакомство учащихся с ситуацией, системой оценивания решений проблемы, сроками выполнения заданий организация работы учащихся в малых группах, определение докладчиков;

4) организация презентации решений в малых группах;

5) организация общей дискуссии;

6) обобщающее выступление учителя, его анализ ситуации;

7) оценивание учащихся учителем.

Необходимо помнить, что кейс-технологии призваны сформировать, в первую очередь, новые качества и умения, а уж потом — закрепить знания, они связаны с интерактивом, а потому, работая с кейсами, не надо стараться слишком строго оценивать фактические знания. Выставить отметку за интересную логику рассуждения и нестандартное мышление значительно сложнее, но ради развития своих учеников стоит попробовать это сделать.

На уроках физики можно использовать все методы кейсовой технологии, применяя творческий подход учителя и учеников. Что такие методы позволяют глубже проникать в суть физических явлений, формировать физическое мышление, помогают формировать гражданскую позицию и систему общественных ценностей учащихся, а также мотивируют, стимулируют и активизируют познавательные процессы учащихся – внимание, восприятие, мышление, память, воображение, повышают интерес к предмету.

7 КЛАСС

Тема: введение в физику

Кейс№1

Однажды, совершенно незнакомые друг другу люди, ехавшие в 7 вагоне поезда «Челябинск – Москва» оживлённо разговаривали и спорили о науке физике. Молодая девушка Олечка рассказала, что она студентка педагогического института, и что она - будущий учитель физики.

- Почему ты выбрала именно этот предмет, ведь он такой сложный? – спросила Марина Леонидовна, которая была экономистом со стажем.

- Да вы знаете, какая это интересная и важная наука! Физика – это всё то, что окружает нас в жизни, в природе, в быту! Физика - она вокруг нас!

- Как это верно! - вступил в разговор врач Егор Семёнович, - без достижений физики сегодняшняя медицина была бы «без глаз» и «без рук», ведь основа современной медицинской диагностики базируется на достижениях физики, а как с помощью физики продвинулась на немыслимые высоты хирургия и терапия!

- Верно! - сказал семиклассник Сергей, - я читал в интернете, что теперь можно излечить от слепоты даже людей незрячих от рождения. В зрачки вживляют видеокамеру, которая видеосигнал по припаянным к ней лазером нервным окончаниям, передаёт в мозг и у человека формируется изображение! Представляете!

- Вот именно! – обрадовано сказала Ольга, - вот какой замечательной наукой я занимаюсь!

- Всё это от Лукавого! – убеждённым и ровным голосом сказал, молчавший до этого, Николай Фомич, - нельзя вмешиваться в созданное природой! Нельзя! Я против этого, а значит и против физики!

Вопросы к кейсу:

Попробуйте продолжить кейс, отстаивая позицию либо «за» либо «против» науки физики. Для этого выберите себе роль и аргументируйте свою точку зрения.

Можно ли почерпнуть новые знания из данного кейса? Все ли факты можно назвать научными?

Возникли ли у вас вопросы по кейсу, на которые вы бы хотели найти ответы?

Поставьте, опираясь на кейс, для себя задачу к следующему уроку.

Тема: Диффузия

Кейс№1

Мама попросила свою дочку Аню развесить цветное бельё после стирки. Аня тоже постирала своё белое бельё и положила в таз с цветным бельём, чтоб удобней было всё вместе вынести на улицу. Но тут ей позвонила её любимая подруга Света. Девочки были настоящими подружками, столько всего их объединяло: общие проблемы в школе, репетиция спектакля в ДШИ, обсуждение новой серии любимого детского сериала. Время прошло незаметно, но Аню помнила, что нужно развесить бельё. Она простилась со Светой и побежала вешать бельё. Как же расстроилась Аня. Белое бельё полиняло.

Вопросы к кейсу:

Случалось ли в вашей жизни подобное?

Почему полиняло белое бельё? Объясните с точки зрения физики.

Почему цветное и белое бельё необходимо стирать отдельно?

Кейс№2

Самые вкусные солёные помидоры консервирует бабушка Славика Елена Викторовна.
- Бабушка, а почему твои помидоры такие вкусные? – спросил Славик.
- Да я в них не только соль, но и сахар, и петрушку, и укроп, и лаврушку, и смородиновый лист кладу, - ответила бабушка.
- Как же всё это внутрь помидоров попадает?- удивился Слава.
- Так я всё это в рассол кладу, а внутрь помидоров всё само попадает.
Вопросы к кейсу:
#1047;наете ли вы как консервируют помидоры?
#1050;акое физическое явление помогает консервировать овощи?
3. Почему лучше помидоры заливать горячим рассолом?

Кейс№3

Самые вкусные солёные помидоры консервирует бабушка Славика Елена Викторовна.

- Бабушка, а почему твои помидоры такие вкусные? – спросил Славик.

- Да я в них не только соль, но и сахар, и петрушку, и укроп, и лаврушку, и смородиновый лист кладу, - ответила бабушка.

- Как же всё это внутрь помидоров попадает?- удивился Слава.

- Так я всё это в рассол кладу, а внутрь помидоров всё само попадает.

Вопросы к кейсу:

#1047;наете ли вы как консервируют помидоры?

#1050;акое физическое явление помогает консервировать овощи?

3. Почему лучше помидоры заливать горячим рассолом?

Тема: Сила трения

Кейс№1

При проведении эстафеты учитель физической культуры Александр Владимирович предупредил школьников, что нельзя скользить быстро вниз по шесту или канату. Можно обжечь руки. Некоторые ослушались.

Вопросы к кейсу:

Прав ли был учитель?

Почему при быстром скольжении можно обжечь руки?

Как нужно было спускаться?

Предложите свои варианты безопасного скольжения по канату.

В каких ситуациях можно ещё столкнуться с подобным проявлением трения?

Как можно избежать неприятных последствий.

Кейс№2

Южно-Уральская железная дорога была построена в начале XX в.. Для обеспечения железнодорожного сообщения между Курганской, Челябинской и Оренбургской областей. Движение открыто в 1934 г. Строительством дороги руководил инженер Константин Михайловский. Одна из легенд, связанная с железной дорогой, гласит: «18 августа 1934 г. совершена первая поездка из Уфы в Златоуст по железной дороге. Начальник строительства дороги, чтобы подчеркнуть торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной краской. Это подчёркивало то обстоятельство, что поезд первым пройдёт по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Однако Михайловский не учёл одного обстоятельства…

Вопросы к кейсу:

Какое обстоятельство не учёл Константин Михайловский?

Какими могли быть дальнейшие события и их последствия?

Предложите оптимальные способы устранения этих последствий.

Где и когда уместно применять смазку соприкасающихся поверхностей?

Приведите примеры, когда вы использовали предложенные вами способы на практике.

Тема: Сообщающиеся сосуды

Кейс№1

Жил был в одном кухонном государстве обычный чайник. Всё у него было обычное: обычный синий цвет, обычный размер в 2 литра и носик у него тоже был обычный: узенький, и заканчивался на уровне самого чайника.«Вот бы мне длинный носик, - думал чайник, - тогда меня видно было бы на много лучше! Все бы меня замечали и понимали, что я совсем не обычный чайник, а особенный!» Не успел он как толком эту мысль обдумать, как вдруг – бац! Носик стал у чайника длинный, яркий, красивый. Все стали сразу замечать чайник, обращать на него внимание, даже разглядывать, но вот пользоваться им совсем перестали. В чём дело? Подумал чайник?

Вопросы к кейсу:

- Ребята, а почему, как вы думаете, чайником перестали пользоваться?

- Каким свойством обладает чайник?

- А если бы носик у чайника был ниже самого сосуда чайника, было бы удобно? Почему?

Тема: Атмосферное давление

Кейс№1

«Служба спасения»

В воскресенье Максим со своими родителями гулял в парке. Погода была солнечная. Проходя мимо киоска с напитками, Максим попросил у родителей денег на банку «Пепси – колы». Родители дали денег, но посоветовали сыну лучше купить минералку или сок.

Вскоре встревоженные родители вызвали «службу спасения» к своему 8-летнему сыну, язык которого всосало в банку из - под «Пепси – колы». Приехавшие спасатели, сразу же оказали помощь.

Вопросы к кейсу:

1. Как спасатели оказали помощь мальчику?
2. Объясните их действия с научной точки зрения?
3. Какое решение проблемы вы можете предложить? (может даже фантастическое, но объясняемое с научной точки зрения.)
4. Почему родители советовали сыну лучше купить минералку или сок?

Кейс№2

«Цистерна»

«Один из северных городов». В цистерне был мазут. Чтобы опорожнить цистерну, мазут нужно было разогреть. Разогревали горячим паром, который подавался прямо в цистерну. Когда мазут слили, люк цистерны закрыли, не дав ей охладиться. Через какое-то время цистерна сплющилась?

Вопросы к кейсу:

1. Почему цистерна сплющилась?
2. Как нужно было бы поступить, чтобы цистерна осталась целой?
3. Как можно продемонстрировать данный процесс, используя пластмассовую бутылку, горячую и холодную воду.

Кейс№3

«ЧП с ассенизаторской машиной»

В нашем селе есть ассенизаторская машина, которая систематически производит откачку из канализации? Работает на ней Карнюшин Константин. В цистерне машины имеется специальный клапан, который открывается при критических давлениях. В октябре 2017 года во время очередной откачки из канализационного люка, произошло ЧП. Бак машины сплющило.

Вопросы к кейсу:

1. Почему цистерна сплющилась?
2. Назовите, по каким причинам на ваш взгляд могло произойти ЧП?
3. Объясните принцип работы клапана. Сделайте схематический рисунок.
4. Каковы правила пользования канализацией? 5. Есть ли вина водителя?

Кейс№4

«Восхождение»

Участники экспедиции получили задание подняться на вершину горы высотой 1500 м. Участники экспедиции собрали необходимое снаряжение, приборы для измерения температуры и атмосферного давления (термометр, барометр-анероид) Во время восхождение поднялся плотный туман, и им приходилось делать подъем в условиях плохой видимости. Наконец уставшие участники достигли вершины горы, стали разбивать палатки.

Вопросы к кейсу:

1. Могут ли участники экспедиции уверены, что они поднялись именно на эту вершину, а не на промежуточную?
2. Какой и как на ваш взгляд прибор, может помочь вам определить на ту ли вершину вы поднялись?
3. Прочитайте параграф 46 и проверьте правильность вашей гипотезы.
4. Объясните, как альпинисты могут определить, на ту ли вершину они поднялись.

Кейс№5

Борис, Андрей и Иван возвращались из школы теплым майским деньком. Андрей пригласил друзей встретится через час на школьном стадионе и погонять футбол.

Борис: Я бы рад, да мне нужно до прихода мамы с работы, следить за гусятами, и постоянно подливать воды им в корытце, так как оно очень мелкое.

Андрей: Подумаешь проблема, а ты налей в большую посудину, например в таз, они и за день не выпьют.

Иван: А я предлагаю тебе сделать автопоилку. Взять бутылку наполнить её водой и опрокинуть в корытце так, чтобы горлышко находилось ниже уровня воды в корытце, и укрепить ее на подставке с помощью резинового жгута. Вода сама будет в нужный момент «подливаться».

Андрей: Ерунда, ведь на воду действует сила тяжести, и вода сразу выльется.

Иван: А я предлагаю сделать автопоилку, и проверить будет ли вода выливаться.

Борис задумался!

Вопросы к кейсу:

Как вы думаете, какое решение примет Борис? Почему?

Из имеющегося у вас на столах оборудования проверьте предположение Ивана.

Что вы наблюдаете? Выливается ли вода? Объясните, почему так происходит?

Когда вода будет выливаться в корытце?

Кейс№6

«Дайвинг»

Новичок подводного плавания Николай убеждал своего друга Романа, что он спокойно может погрузиться на глубину 120 метров. Роман возражал ему и говорил, что человек даже в специальном снаряжении может погружаться только до 90 м.

Вопросы к кейсу?

1. Кто прав? Николай или Роман? Почему?
2. На какую глубину может погружаться тренированный пловец без специального снаряжения?
3. Рассчитайте, чему равно давление на глубине 120 м.

Дополнительный материал. Это любопытно…. Стр 120.

Кейс№ 7

«Подводные лодки».

Подводные лодки, плавающие в северных морях, во время пребывания на поверхности воды нередко покрываются толстым слоем льда. Члены экипажа озабочены такой ситуацией. Для подводных лодок устанавливается глубина, ниже которой они не должны опускаться.

Вопросы к кейсу

1. Почему члены экипажа озабочены?

2. Чем объясняется существование такого предела?

Кейс№ 8

«ДЕДУШКА МАЗАЙ И ЗАЙЦЫ» (Сила Архимеда)

1870 ГОД. НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ НЕКРАСОВ

Мимо бревно суковатое плыло,

Сидя, и стоя, и лежа пластом,

Зайцев с десяток спасалось на нем

«Взял бы я вас – да потопите лодку!»

Жаль их, однако, да жаль и находку-

Я зацепился багром за сучок

И за собою бревно поволок…»

Вопросы к кейсу

1. Объясните, почему зайцы могли потопить лодку?

2. Что понимается под водоизмещением и грузоподъемностью судна?

3. Что такое ватерлиния?

Кейс№9

«Кит»

Кит хоть и живет в воде, но дышит легкими. Поэтому, казалось бы, если кит случайно окажется на мели или суши, он прекрасно мог бы себя чувствовать. Однако, несмотря на наличие легких, кит не проживет и часа.

У млекопитающих, обитающих на суше, для передвижения приспособлены крепкие конечности, а вот у морских млекопитающих (китов, дельфинов) для передвижения оказываются достаточными плавники и хвост.

Вопросы к кейсу

1. Почему кит погибнет?

2. Почему киту и дельфинам достаточно для передвижения плавников и хвоста?

Тема: Плавание тел

Кейс№1

На летних каникулах Кирилл поехал в деревню к бабушке. У нее было много домашних животных, и Кирилл как мог помогал ей по хозяйству.

Наступил вечер, бабушка говорит:

- Внучек бери корзину, и мы с тобой соберем яйца в курятнике.

- А зачем корзину, я и в карманах принесу?

- Во-первых в карманы все не поместится, а во-вторых они могут разбиться.

Кирилл взял корзину и пошел за бабушкой. В курятнике было темно, поэтому яйца собирали на ощупь, когда вышли на свет, то в корзине лежали чистые яйца и совсем грязные. Кирилл воскликнул:

- Бабушка, я это яйцо есть не буду, потому что оно старое.

- Не спеши с выводами, мы это сейчас проверим.

- Как же его проверишь, ведь, что там внутри не видно, значит, мы его разобьем?

- Не угадал. Каждая опытная хозяйка знает, что свежее яйцо в чистой воде тонет, а если всплывает-непригодно для еды.

Вопросы к кейсу:

Как ты думаешь, права ли бабушка? Почему?

Почему яйцо может всплыть?

Из какого материала могут плавать в чистой воде другие предметы?

Знаешь ли ты, почему не тонут настоящие корабли?

Кейс№2

«Гуси и утки»

Ребята на берегу канала нашего села наблюдали за плавающими утками и гусями. Их очень удивляло, почему утки и гуси, мало погружаются в воду при плавании. Плавать они могли очень долго, но при этом, когда они выходили на берег, то их перья были совершенно сухими.

Вопросы к кейсу

1. Как вы думаете, почему удивлялись ребята?

2. Объясните, почему гуси и утки, мало погружаются в воду при плавании?

3. Почему гуси и утки после плавания были совершенно сухими?

4. Каков на ваш взгляд смысл поговорки " Как с гуся вода ?

Кейс№3

«Спор»

Однажды Иван показал своим друзьям бутылку, в которую налито растительное масло и вода. Он утверждал, что он нальет из этой бутылки любую из этих жидкостей, причем независимо от того которую первой. Ребята с ним поспорили , что он не может этого сделать.

Вопросы к кейсу

1. Как вы думаете, кто выиграл этот спор?

2. Объясните, почему вы так думаете?

Тема: КПД простых механизмов

Кейс№1

Изобретатель Иванов Сергей Павлович утверждал, что он создал простейший механизм для поднятия грузов с КПД = 110 %. Защищая свою разработку, он заявил, что бесполезную работу, которая тратилась на нагревание трущихся деталей при подъёме, он исключил. Для этого обычные тросы он заменил на шёлковые, которые постоянно увлажнялись за счет смачивания их водой. Его оппонентами стали мастер цеха и экономист завода, которые доказали, что его изобретение не продумано серьёзно и требует доработки.

Вопросы к кейсу:

- Какие аргументы могли выдвинуть мастер цеха и экономист?

- Есть ли физические неточности в тексте?

Кейс№2

«Случай в пути»

Команда школьников на весенних каникулах отправилась на соревнования – «Президентские спортивные игры». На полпути к Здвинску у автобуса пробило колесо щебенкой. Необходимо было заменить колесо. Шофер попросил ребят выйти из автобуса, подышать свежим воздухом пока он будет заменять колесо. Сидевшие на первом сиденье девчонки заволновались, как же шофер справится с таким автобусом, масса которого порядка 3-х тонн. Ведь, чтобы заменить колесо его нужно приподнять. Но сидевший сзади Коля Матвеев сказал: «Ну и «темнота» же вы девчонки, ведь для этого есть специальное устройство, которое поможет водителю, легко с этим справится».

Вопросы к кейсу.

1. Как называется этот механизм?
2. Каково его устройство, как он работает? (помощь: рис.146,стр144)
3. «Почему водитель легко меняет колесо?»
4. Какой выигрыш в силе получил водитель, если он прикладывал к рукоятке силу 300 Н?
5. Действительно ли, рассчитанный вами выигрыш в силе, получил водитель?

Кейс№3

«На стройке»

Ваня и Коля помогали родителям в постройке нового дома. Дом стоял на высоком фундаменте. Через окно дома нужно было переправить во внутрь 10 мешков цемента. Масса каждого мешка 5 кг. Ребята возмущались, что им будет очень тяжело. Но отец сказал, вы, же учите физику в школе, придумайте как вам легче переправить мешки через окно.

1. Как бы вы поступили на месте ребят, чтобы облегчить труд?
2. В чем бы вы проиграли?
3. Получили бы вы выигрыш в работе?
4. Какие простые механизмы вам известны?

Кейс№4

Северов Иван Кузьмич наметил большую стройку. «Нужно прикинуть какое оборудование и стройматериалы необходимо закупить к лету? Какой магазин выбрать?» – думал Иван Кузьмич.

Он открыл страничку рекламы в местной газете. Сразу бросилась в глаза яркая картинка рекламы магазина «Всё для Вас» на улице Прямой. «КПД наших приборов 100%! Все ваши усилия полностью превратятся в полезную работу! Работай без потерь!» – гласила реклама.
«Что-то подозрительно» - размышлял Иван Кузьмич.

Вопросы к кейсу:

- Что такое КПД простых механизмов?

- В чем заключается обманный ход компании, чтобы провести покупателей?

Кейс№5

«Черепахи»

У Наташи жили две черепахи и котенок, ящик в которых отдыхали черепахи, котенок опрокинул с табурета. Обе черепахи и большая и маленькая оказались опрокинутыми на спину. У Наташи в гостях была подруга Марина. Марина, стала утверждать, что первой перевернется большая черепаха, так как она более энергичная. А Наташа утверждала, что они не смогут перевернуться самостоятельно, как бы ни старались

Вопросы к кейсу.

- Кто прав?

- Почему вы так думаете?

-Какое условие должно выполниться, чтобы черепахи перевернулись?

- Можно ли согласиться с Мариной, что большая черепаха более энергичная?

Тема: механическая энергия

Кейс№1

«Водяная мельница»

В России к хлебу всегда относились бережно и с любовью, крошки хлеба после семейной трапезы сбросить со стола на пол считалось большим грехом и святотатством.

Первыми инструментами для измельчения зерна в муку были каменная ступка и пестик. Позже человек стал использовать ручные жернова в виде двух круглых камней с отверстием посередине. Верхний круг двигался относительно нижнего, и, регулируя зазор между ними, можно было добиться разной тонкости помола. Такой способ был малопроизводительным и крайне трудоемким. Наряду с ручными жерновами и ручными колесными мельницами, были распространены славянские мельницы, где жернова вращались с помощью домашних животных.

И лишь после этого человек научился использовать энергию воды и ветра. Появились первые водяные и ветряные мельницы. В водяных мельницах с помощью воды, которая лилась из построенной дамбы на лопасти, благодаря различным передаточным механизмам (колеса, шестерни м т.д) крутились эти жернова.. Конструкция водяной мельницы, связанная с выполнением относительно больших и ответственных строительных работ по возведению плотин, требовала знаний и навыков. Мельники, или как их называли тогда «водяные люди», были выдающимися «умельцами» и «хитрецами»; на протяжении многих веков они двигали вперед технику мукомольного производства. По некоторым данным водяные мельницы появились за много веков до нашей эры в Китае, Индии, а первые ветряки появились в Персии за шестьсот лет до Рождества Христова.. На Руси мельницы появились в конце XV- середине XVII веков

Вопросы к кейсу:

1. Какая энергия использовалась в водяных мельницах?

#1055;редложите и начертите конструкцию водяной мельницы (для первой и второй группы)

Соберите установку водяной мельницы (мозаика). (для третьей группы)

3. Расчитайте , чему равна энергия 2 тонн воды падающей с высоты 10 метров?

4. Как в россии относились к хлебу ?

8 КЛАСС

Тема: Тепловые явления

Кейс№1

Прочитайте хайку Мацуо Басё

Слеза на щеке,

От холода замерзала.

Так мало тепла остаётся.

Вопросы к кейсу:

Найдите физическую ошибку в кейсе.

Попробуйте прочитать хайку, исправив ошибку.

О каком тепле говорит автор стихотворение?

Кейс№2

Прочитайте хайку Мацуо Басё

Замерзла вода,

И лед разорвал кувшин.

Я проснулся вдруг.

Вопросы к кейсу:

О каком физическом явлении говорится в хайке.

Объясните, почему разорвался кувшин?

Как вы думаете, от чего проснулся автор? Порассуждайте.

Кейс№3

Ситуационная задача:

В последние годы общественность многих стран обеспокоена возможным глобальным потеплением, которое спровоцировано увеличением СО2 в атмосфере. Увеличение Температуры на 4-5 градусов введет к усиленному таянию ледников и вечной мерзлоты.

Уменьшение О3 (озона) может привести к гибели растений, животных, людей …

Почему это происходит? Кто виноват? Как избежать катастрофы? Изучив материал кейса, предложите программу действий по улучшению ситуации, аргументируя каждый пункт программы. Что необходимо сделать в первую очередь?

Кейс№4

Лена и Пётр на поезде ехали в гости к бабушке. Тук-тук, тук-тук стучали колёса.
- Петя, а почему поезд всё время стучит, время отсчитывает?- спросила младшая сестрёнка Лена своего брата.
- Нет, это поезд по рельсам катится и перепрыгивает с одного полотна на другое, сказал Петя.
- А почему железнодорожные рельсы не делают сплошными?
- Потому, что температура воздуха бывает разная и длина у рельсов становится разная.
- Ничего не поняла, объясни подробнее.
Вопросы к кейсу:
1. Любите ли вы путешествовать на поезде? Почему?
2. Почему железнодорожные рельсы не делают сплошными?
3. Как изменяются зазоры между рельсами при уменьшении температуры воздуха?
4. Попробуйте составить ответ Пети так, чтоб его поняла сестрёнка.

Тема: Электризация

Кейс№1

Мастеру прядильного цеха Волохову Степану Ивановичу был объявлен выговор за то, что он не следил за влажностным режимом в цеху. По его вине, нити при электризации друг о друга и о детали станка, путались и рвались. Степан Иванович с выговором был не согласен. Он считал, что в разрыве нитей виноваты работницы, которые плохо следили за работой станка.

Вопросы к кейсу:

- Почему так важен влажностный режим в цехах текстильной промышленности

- Справедливо ли был наказан мастер Степан Иванович?

- Могли ли быть последствия при трении нитей и не соблюдении влажностного режима более серьёзными?

Кейс№2

Комиссия, проверяющая работу в типографии была возмущена тем, что несколько раз в день печатные (ротационные) машины отключались, для проведения в цеху влажной уборки. Это, по их мнению, снижало производительность труда, повышало себестоимость печатной продукции. Мастер цеха Петров Иван Иванович объяснил, что это необходимо делать для того, чтобы снять статическое электричество с бумаги и машины, для предотвращения замятия, разрыва бумаги и возможности пожара.

Вопросы к кейсу:

- Кто прав? Иван Иванович или комиссия?

- Как повысить производительность труда и себестоимость печатной продукции?

Кейс№3

Механик автоколонны по перевозке нефти Сидоров Пётр Кузьмич не подписал путёвку в рейс Синицину Дмитрию Викторовичу, так как на его бензовозе цепь утратила несколько звеньев и была недостаточно длинной. Однако Синицин самовольно покинул автогараж и уехал в рейс, так как не хотел, чтобы пропал рабочий день. На посту ДПС бензовоз был остановлен и отправлен на принудительную стоянку за несоблюдение правил перевозки опасных грузов. По решению суда Синицин был лишён водительских прав сроком на 1 год.

Вопросы к кейсу:

- Зачем к бензовозам прицепляют цепь до земли?

- Прав ли был механик автоколонны?

- Не слишком ли суровое наказание понёс Синицин?

Тема: Сопротивление проводников

Кейс№1

Светлов Борис и Гармаев Павел решили изготовить резистор для использования на уроках физики. Борис взял медную, а Павел железную проволоку.

- Зря ты берёшь железную проволоку, все проводники лучше делать из медной проволоки, она ценнее и лучше?- сказал Борис.

-Нет, я считаю, что медная проволока не подойдёт, сопротивление получится очень маленькое, - возразил Павел.

-Ну, это смотря какую проволоку взять!- усмехнулся Борис. Всё же, моя лучше.

Вопросы к кейсу:

Кто прав из друзей?

Какими необходимыми характеристиками должна отличаться проволока для изготовления резистора?

Как рассчитать сопротивление резистора изготовленного из обыкновенной проволоки?

Как проверить, правы ли вы?

Кейс№2

Учитель физики Иванов Алексей Иванович предложил ученикам выполнить учебный проект по оформлению светомузыкой летней площадки в лагере отдыха. Одним из условий этого проекта было экономичное использование электроэнергии.

- Чтоб сэкономить электроэнергию нужно спроектировать такую электроцепь, чтоб работа электрического тока была минимальной, - рассуждали ребята.

- Нужно все лампочки подсоединить последовательно. Сила тока в цепи будет маленькой, затраченная энергия минимальной. Но если перегорит хоть одна лампочка, все другие лампочки погаснут, - сказал Игорь.

- Такая цепь не подойдёт. Нужно лампочки подсоединить параллельно, тогда если перегорит одна, все другие будут работать, - сказал Костя.

- А может быть нужно использовать и последовательное и параллельное соединение? – задумался Игорь.

- Нужно подумать!

Вопросы к кейсу:

Какую бы цепь использовали вы? Почему?

Какие правила нужно помнить при эксплуатации электроприборов?

Придумайте памятку по грамотному пользованию электроприборами. Обсуди эту памятку в группе.

Тема: Зеркало

Кейс№1

В книге Дж.К.Роллинг «Гарри Поттер и Тайная комната» Гарри нашёл страницу, вырванную из старой книги, где было написано: «Даден ему (Василиску) взгляд убийственный, так что ежели кто с ним очами встретится, тотчас примет кончину скорую и в муках великих…»

Друзья Гарри окаменели, а не погибли: Колин, около которого нашли расплавленный фотоаппарат, и Гермиона, рядом с которой лежало зеркальце.

–Василиск убивает взглядом. Но он пока никого не убил. Наверное, потому что никто из них не смотрел ему прямо в глаза.

Вопросы к кейсу:

Почему окаменели, а не погибли друзья Гарри?

Каким ещё способом можно спастись от убийственного взгляда Василиска?

9 КЛАСС

Тема: Равномерное движение

Кейс№1

Сотрудник ГИБДД останавливает автомобилиста превысившего скорость. Между ними происходит диалог. Водитель не согласен с тем, что скорость превышена. Он доказывает, что за 2 часа проехал всего 60 км, а это значит, что движение происходило со скоростью 30 км/ч. Демонстрируются приборы: спидометр, радар, счетчик километража.

Вопросы к кейсу:

Кто прав в данной ситуации?

О каких скоростях говорят герои?

Какие приборы использовались для определения скорости?

Сформулируйте для себя задание на дом (на урок), опираясь на данный кейс

Тема: Закон сохранения импульса

Кейс№1

Демонстрируется видеофрагмент старта космического корабля.

Вопросы к кейсу:

Какое событие представлено в видеокейсе?

Известно ли вам физическое явление, которое лежит в основе данного события?

Какие особенности события вы заметили при просмотре видеокейса?

Сформулируйте для себя задание на дом (на урок), опираясь на данный кейс.

Тема: Закон всемирного тяготения

Кейс№1

«Я раззудил плечо – трибуны замерли,

Молчанье в ожидании храня.

Эх, что мне мой соперник – Джонс ли, Крамер ли,-

Рекорд уже в кармане у меня!..

Эх, жаль, что я мечу его в Италии,-

Я б дома кинул долот без труда –

Ужасно далеко, куда подалее,

И лучше – если б враз и навсегда.

А вот сейчас, как все и ожидали, я

Опять метнул себе во вред –

Ужасно далеко, куда подалее.

Так в чем успеха моего секрет?

В. Высоцкий «Песенка метателя молота»

Вопросы к кейсу:

В каких случаях необходимо учитывать зависимость ускорения свободного падения от различных факторов?

В каких видах спорта рекорды будут зависеть от местоположения стадиона?

Так где же лучше всего метать и прыгать – у нас или в Италии, Исландии или Эквадоре?

Предложите собственный «протокол» тренировок нашим спортсменам для подготовки к Универсиаде.

Тема: Дисперсия

Кейс№1

Аристотель объяснял появление цветов тем, что, проходя через призму, свет смешивается с тьмой и окрашивается в разные цвета. Немного темноты, добавленной к свету, дает красный свет. Большое ее количество - фиолетовый. Эта теория господствовала в науке долгое время. Но, продолжая проводить свои опыты, Исаак Ньютон изумительно просто опроверг теорию Аристотеля. Он направил на призму красный свет и тот, пройдя через призму…..

Вопросы к кейсу:

Изменил окраску?

Новые цвета появились?

Призма раскрашивает белый свет или разделяет его на содержащиеся в нем простые составные цветовые части?

Тема: Электромагнитная индукция

Кейс№1

В рассказе А. Куприна «Тост» есть такое место:

«Истекал двухсотый год новой эры... В продолжение последних тридцати лет много тысяч техников, инженеров, агрономов, математиков, архитекторов и других ученых-специалистов самоотверженно работали над осуществлением самой вдохновенной, самой героической идеи XXII века. Они решили обратить земной шар в гигантскую электромагнитную катушку и для этого обмотали его с севера до юга спиралью из стального, одетого в гуттаперчу троса длиной около четырех миллиардов километров. На обоих полюсах они воздвигли электро -приемники необычайной мощности и, наконец, соединили между собой все уголки Земли бесчисленным множеством проводов... Неистощимая магнитная сила Земли привела в движение все фабрики, заводы, земледельческие машины, железные дороги и пароходы. Она осветила все улицы и все дома и обогрела все жилые помещения. Она сделала ненужным дальнейшее употребление каменного угля, залежи которого уже давно иссякли. Она стерла с лица Земли безобразные дымовые трубы, отравлявшие воздух. Она избавила цветы, травы и деревья — эту истинную радость земли — от грозившего им вымирания и истребления. Наконец, она дала неслыханные результаты в земледелии, подняв повсеместно производительность почвы почти в четыре раза».

Вопросы к кейсу:

В чем несостоятельность описанного автором проекта?

Как магнитная сила Земли могла « привести в движение фабрики и заводы…, осветила все улицы и все дома ...?

Возможно ли это в данной ситуации ?

Тема: Динамика

Кейс№1

Что вы ответите вашему собеседнику, если он станет утверждать: «Все наши знания по механике нельзя считать правильно отражающими мир, потому что мы сами ввели такие понятия, как сила, масса, ускорение, а ведь ни сила, ни масса, ни ускорение самостоятельно в природе не существуют»?

Вопросы к кейсу:

Существовали ли законы физики (в частности, механики) до того, как их открыли и стали применять в физической науке?

Дайте определения понятиям «масса», «сила», «ускорение».

Какие аргументы вы приведёте своему оппоненту для опровержения его мнения?