Интегрированный урок с использованием интерактивной доски "Газовые законы. Решение задач графическим способом".

Министерство образования и науки РФ

ГОУ СПО Кстовский нефтяной техникум

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

интегрированного урока

“ИЗОПРОЦЕССЫ. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ  ГРАФИЧЕСКИМ СПОСОБОМ”.

Выполнили:                                         Е.В.Ворошилова, преподаватель физики,

                                                Т.В.Москвичева, преподаватель математики

Кстово  2011

ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших проблем, на наш взгляд, является заметное снижение интереса студентов  к предметам естественно-математического цикла, что во многом обусловлено объективной сложностью физики и математики. Сама специфика физики и математики на их современном уровне побуждает к комплексному подходу в обучении студентов этим предметам. Мы считаем, что многие элементы интеграции математики и физики могут сделать изложение последней более ясным и доступным на всех уровнях её изучения. Непонимание студентами какого-либо вопроса из курса физики или неумение решить физическую задачу часто связаны с отсутствием навыков анализа функциональных зависимостей, составлением и решением математических уравнений, неумением проводить алгебраические вычисления и геометрические построения.

Принцип межпредметной связи лежит в основе изучения физики, поскольку это наука включает знания из других областей и, в свою очередь, необходима для их понимания. При рассмотрении многих явлений и процессов на занятиях физики нужны знания математики, географии, химии, биологии и другие. Вместе с тем, и для изучения этих учебных дисциплин необходимы глубокие и прочные знания физики и методов физической науки (например, применение понятий энергии и закона сохранения и превращения энергии в биологических процессах; физические явления, законы и методы в астрономии и т.д.).

Следующей проблемой, которая может быть решена в процессе интегрированного обучения, является несогласованность, разобщённость этапов формирования у студентов общих понятий физики, математики; выработки у них обобщённых умений и навыков. Практика показывает, что нередко одно и то же понятие в рамках каждого конкретного предмета определяется по-разному - такая многозначность научных терминов затрудняет восприятие учебного материала. Несогласованность предлагаемых программ приводит к тому, что одна и та же тема по разным предметам изучается в разное время. Эти противоречия легко снимаются в интегрированном обучении, которое решает также ещё одну проблему — экономии учебного времени.

На занятии мы использовали интерактивную доску. Интерактивная доска позволяет преподнести информацию, используя широкий диапазон средств визуализации (карты, таблицы, схемы, диаграммы, фотографии, видео). За счет её использования увеличивается темп занятия, более рационально используется время, повышается активность студентов. Учебный процесс проходит достаточно легко, интересно и весело, студенты с удовольствием и большим желанием работают на уроке - это главное.

1 Цели, методы и средства обучения студентов на интегрированном уроке

Дисциплина: «Физика»

Тема блока программы: «Молекулярная физика. Термодинамика».

Тема занятия: «Изопроцессы. Решение задач графическим способом».

Тип занятия: комбинированный, интегрированный с математикой.

Цели занятия для студента:

Формирование учебно-познавательной компетенции посредством

- приобретения знаний о построении замкнутых циклов;

- развития теоретического мышления при анализе  доступной информации;

- развития гибкости использования знаний;

- развития умения проверять, слушать, думать.

Формирование ценностно-смысловых компетенций посредством приобретения навыка

- формулировать собственные учебные цели;

- принимать решение, брать ответственность на себя;

- осуществления индивидуальной образовательной траектории.

Формирование информационных компетенций  посредством

- приобретения навыков работы с интерактивной доской;

- развития умения делать выводы и обобщения, использовать краткую рациональную запись;

-о владения способами работы с информацией: систематизация, анализ и отбор информации; критическое отношение к получаемой информации.

Формирование коммуникативных компетенций  посредством

- овладения формами устной речи: монолог; умения задать вопрос на понимание или уточнение информации, привести доводы при устном ответе; умение представить материал устно и письменно;

 - развития эмоциональности речи.

Формирование общекультурных компетенций посредством

-понимания места физики в системе других наук, ее истории и путей развития.

Формирование социально-трудовых компетенций посредством

-осознания наличия определенных требований (критерии оценки) к продукту своей деятельности;

-развития умения самостоятельно работать, опираясь на полученные знания;

- формирования бережного отношения к общественному имуществу.

Формирование компетенции личностного совершенствования посредством

- овладения навыками самопознания (рефлексия в конце занятия) и самореализации;

-получения знаний и навыков, выходящих за рамки рассматриваемой на занятии темы;

- приобретения возможности действовать в собственных интересах, получать признание, завоевывать авторитет с помощью результатов своей деятельности (подготовка, демонстрация опытов; подготовка к устному выступлению).

Цели занятия для преподавателя:

Создать условия для формирования компетенций обучающихся.

Дидактические:

- стимулировать познавательные интересы и активное отношение студентов  к усвоению знаний;

- формировать у студентов научное мировоззрение;

- продолжить формирование  умения решать графические задачи;

- содействовать осознанию студентами ценностей совместной деятельности на уроке;

- раскрыть политехническое, прикладное значение темы.

Развивающие:

- развивать умения сравнивать, обобщать, выявлять закономерности, логически мыслить, оценивать свои действия;

- развивать и совершенствовать умения применять знания в нестандартных ситуациях для решения графических и аналитических задач;

- развивать культуру речи, умение держаться перед аудиторией.

Воспитательные:

- продолжить формирование познавательного интереса студентов;

- обращать внимание студентов на то, что физика развивается благодаря работам ученых разных государств;

- воспитывать предприимчивость, обязательность, исполнительность, аккуратность при работе.

Обеспечение занятия:

- наглядные пособия: презентации, видеоролики, flash - анимации;

- дидактический материал: задание для самостоятельной работы; творческое задание; анкета;

- технические средства обучения: мультимедийный проектор, персональный компьютер, интерактивная доска, набор лабораторного оборудования для демонстрации физических опытов.

Межпредметные связи: математика, информатика, электротехника.

1. Организационный этап.

Приветствие. Представление формы занятия (интегрированный урок) с расшифровкой термина «интеграция», примерного плана занятия, гостей и участников.

На интерактивной доске размещен слайд с темой и планом занятия.  

2. Мотивационный этап.

На прошлом занятии мы изучили уравнение состояния идеального газа и газовые законы. Одним из навыков, развиваемых вследствие изучения этой темы, является решение графических задач. С этим типом задач студенты встречаются и ранее при изучении тем следующих разделов: «Механика», «Колебания и волны». Кроме этого, в курсе информатики они учатся строить таблицы и графики в Excel, а на спецдисциплинах графические задачи встречаются повсеместно.

 3. Актуализация знаний.

Основные понятия урока:

Физика: изопроцессы, изотермический, изобарический, изохорический, изотерма, изобара, изохора.

Математика: график линейной функции, гипербола, стандартный вид числа.

1) Фронтальный опрос.

 На ИД слайд: три цветных квадрата-«коробки» с надписями «изохорический», «изобарический», «изотермический».  Вне полей этих коробок - математические выражения и словосочетания. Студенты с места отвечают на следующие вопросы:

а) Что мы называем «изопроцессом»?

б) Назовите постоянные параметры для каждого из изопроцессов.

в) Прочитайте уравнение Клапейрона для изотермического, изобарического и изохорического процессов.

г) Кому принадлежит авторство в открытии газовых законов?

Один из студентов (могут одновременно работать и два), используя функцию интерактивной доски Drag-and-Drop, «рассортировывает  по коробкам» математические выражения, соответствующие изопроцессам.

Среди предложенных выражений есть ошибочные. Студенты с места корректируют их. Студент (студенты) у доски, выбирая контрастный цвет «рисовальщика» зачеркивают и рядом пишут верное выражение.

2) Задание «Заполни таблицу». Студенты с места называют основные параметры состояния идеального газа, их условные обозначения, единицы измерения в СИ и внесистемные, а также их связь. Один студент на  ИД заполняет соответствующие графы таблицы.

3) Задание «Дополни определения». На слайде представлены основные определения, которые студенты зачитывают и дополняют. Ответы прикрыты шторкой, которая сдвигается по мере озвучивания верного ответа.

4) Задание «Реши примеры». Это задание включает  несколько математических выражений, тренирующих умение записывать числа в стандартном виде и выполнять действия над числами со степенями. Первый пример разъясняет преподаватель математики, остальные  студенты выполняют самостоятельно в тетрадях. Затем ответы озвучиваются и открываются на слайде (до этого они были прикрыты «смайликом»). Ответы к примерам преднамеренно записаны не в стандартном виде,   студенты ответы комментируют и корректируют сами.

5) Самостоятельная работа студентов. Задание включает пять вопросов в тестовой форме, два из которых требуют представления подробного решения. Работа выполняется на двойном листе с копировальной «прослойкой». По окончании один лист сдается на проверку преподавателю, другой ребята забирают домой для самопроверки.

4. Объяснение нового материала.

На слайде представлены способы решения физических задач и определение графических задач. Пользуясь функцией уменьшения и увеличения объектов на доске, эти тексты заранее уменьшаются так, чтобы их прочтение было сильно затруднено.  Преподаватель математики задает студентам вопрос: «Какие способы решения физических задач вам известны?» Ребята дают различные ответы, которые преподаватель обобщает, выделяет основные. Затем текст на доске увеличивается, и ребята в тетрадь переносят определение графических задач. Затем звучит вопрос: «В каких разделах физики вы уже встречались с данным типом задач?» Студенты вспоминают механическое и колебательное движение. В качестве иллюстрации предлагается посмотреть два флэш-ролика: равномерное движение и равноускоренное. Преподаватель математики сообщает ребятам, что вскоре они будут изучать на уроках математики тригонометрию, а значит, встретятся еще раз с графиками гармонических колебаний.

Демонстрируется таблица, выполненная в Excel, в которой производится построение графиков изопроцессов для двух значений постоянных величин. Преподаватель физики задает студентам вопрос: какая из изобар (изохор, изотерм) соответствует большему давлению (объему, температуре), какая -меньшему. Такие таблицы ребята научатся создавать в курсе информатики, что позволит ускорить и упростить процесс построения графиков любых функций.

Группе предлагается посмотреть презентации об авторах газовых законов, которые подготовил и комментирует один из студентов.

Вниманию студентов предлагается видео-ролик «Магдебургские полушария». Студенты демонстрируют опыты по теме, подготовленные дома: «картезианский водолаз»; «достань монету сухой из воды»; рюмка-непроливайка; «голова в инородном теле» (шуточное название опыта, демонстрирующего проникновение надутого воздушного шарика в узкое горлышко банки). Студенты объясняют опыты.

Преподаватель физики, выбрав чистую страницу на ИД, объясняет построение замкнутого цикла перехода газа из одного состояния в другое в трех парах координатных осей.

5. Первичная проверка понимания.

 На слайде предложен вариант задания на построение замкнутых циклов в различных парах координат. Ребята самостоятельно выполняют построение. Верное решение прикрыто шторкой. Шторка удаляется, проверяется правильность выполнения задания.    

6. Подведение итогов.   

7. Домашнее задание.

8. Рефлексия. Студентам было предложено выбрать и разместить на «Древе знаний» (слайд на ИД) геометрические фигуры с ключевыми терминами, математическими выражениями, которые использовались на занятии.