Деятельность учителя

Деятельность учащихся

время

УУД

I.Организационный момент

- Здравствуйте ребята, садитесь. Я очень рада видеть вас сегодня на занятии. Посмотрите на меня, давайте друг другу улыбнемся и начнем работу.

- Эпиграфом к нашему сегодняшнему занятию является фраза Д.И. Менделеева «Наука начинается там, где начинают измерять».

- Как вы думаете, почему?

- Совершенно, верно. А какую физическую величину мы будем измерять сегодня? Предлагаю внимательно посмотреть на наборы оборудования, находящиеся у меня на столе и высказать свои предположения.

Кончено, это плотность. Вижу некоторое сомнение в ваших глазах. Вам кажется здесь присутствует лишний комплект оборудования? Давайте разбираться.

Ученики приветствуют учителя.

Слушают учителя.

Потому что сегодня на занятии мы будем проводить измерения физической величины.

Высказывают предположения об измеряемой величине.

3 мин.

Включение учащихся в режим работы.

Целеполагание как способность соотносить то, что уже известно и усвоено, и то, что еще неизвестно

Планирование как определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата.

II. Этап актуализации знаний и пробного учебного действия

Знания о плотности понадобятся вам в жизни. Потому что это величина очень важна и для промышленности, и для строительства, и для сельского хозяйства.

Значит, мы должны уметь определять плотность тела экспериментальным путем.

Ребята, прежде чем мы приступим к определению плотности давайте вспомним некоторые понятия, которые нам сегодня пригодятся. Посмотрите на экран. Вам предлагается дополнить предложенные высказывания.

Что такое плотность? Что такое рычаг? Сила Архимеда? Какие измерения называются прямыми и косвенными?

Слушают учителя.

Отвечают на вопросы

5 мин.

Умение владеть приёмами монологической и диалогической речи;

аргументируют свое мнение.

III. Основная часть

Постановка учебной задачи и построение проекта выхода из ситуации.

1 этап

Постановка задачи: имея в распоряжении кусок жесткой одножильной проволоки в изоляции длиной около 50 см, весы с разновесами, мензурку, динамометр, линейку, рычаг, бутылку вместимостью 2 л с водой плотностью 1 г/см3, штатив, определите плотность проволоки в изоляции (оборудование находится на демонстрационном столе учителя).

Учитель исключает мензурку и весы из набора оборудования.

А теперь попробуйте предположить, как можно определить плотность проволоки при помощи оставшегося оборудования. Какой метод поможет нам в этом эксперименте?

Конечно, это метод гидростатического взвешивания. В чем он заключается?

2 этап

Замечательно. Давайте разделимся на группы и проведем эксперименты по определению плотности твердого тела перечисленными методами при помощи оборудования центра «Точка роста» и цифрового интерактивного оборудования:

1 группа определяет плотность проволоки, используя стандартный способ и комплект оборудования №1 (мензурку и весы);

2 группа определяет плотность проволоки с помощью комплекта №1, но методом гидростатического взвешивания;

3 группа работает с виртуальной лабораторией, выполняя лабораторную работу «Определение плотности вещества»;

4 группа работает с виртуальной лабораторией, выполняя лабораторную работу «Определение плотности золотой короны методом гидростатического взвешивания».

Результаты измерений прошу отразить в рабочих листах, находящихся на ваших рабочих местах.

3 этап

А теперь оставляем минимальный набор оборудования:

• линейку,
• бутылку с водой,
• одиночный провод в изоляции

Рассмотренные приёмы могут использоваться для подготовки к экспериментальным турам олимпиад по физике.

Ребята, какие идеи кажутся вам наиболее оптимальными и почему?

Да, согласна с вами. Если в наличии имеется нить, то оптимальнее всего применить метод рычага, а в ее отсутствии роль рычага будет играть сам провод.

Как мы будем их реализовывать? Давайте разработаем пошаговый алгоритм.

Прекрасно. А теперь я попрошу вас определить плотность проволоки экспериментально, используя оборудование, имеющееся у вас на парте (на одних партах находятся кусок проволоки, бутылка с водой, нить и линейка; на других – тот же комплект, но без нити). Ход эксперимента и его результаты не забудьте отразить в рабочих листах.

Давайте сравним итоги проведенных измерений. Одинаковые ли значения плотности проволоки получились? Почему? Как мы это можем объяснить?

Обучающиеся предлагают стандартный способ определения плотности, используя мензурку и весы.

В данном эксперименте измерения проводятся методом гидростатического взвешивания.

Гидростатическое взвешивание - метод определения плотности, использующий закон Архимеда. Определение плотности методом гидростатического взвешивания осуществляют по результатам двух измерений массы исследуемого предмета. Сначала в воздушной среде, затем в жидкости, с известной собственной плотностью.

 https://efizika.ru/course/view.php?id=44#section-104

https://efizika.ru/html5/23034/index.html

Делятся на группы, проходят в рабочую зону (расположенную в конце аудитории и предназначенную для работы в группах) кабинета «Точка роста» по физике, где для каждой группы имеется набор оборудования в соответствии с выданным заданием.

Мозговой штурм

Анализ идей - выбор метода, оценка погрешности выбранного метода

1 идея – с помощью рычага, сделанной из линейки

(необходимо дополнительное оборудование – нить, тело известной массы).

2 идея – сделать отверстие в крышке или дне бутылки, и добиться равновесия проволоки как рычага, для пустой бутылки и бутылки, наполненной водой. Изменяются положения центра масс и, соответственно, плечи рычага.

3 идея – согнуть стержень на угол 90 градусов, одну сторону опустить в воду в бутылке, найти равновесие стержня, где ось вращения - край бутылки.

Первая идея выглядит наиболее оптимальной, но требует дополнительного оборудования. Однако вероятность получения достоверных результатов в данном случае выше.

Также вызывает интерес третья идея, т.к. опыт не требует подготовки и дополнительного оборудования, кроме того, что провод необходимо изогнуть под прямым углом (проверить по треугольнику). Но в данном случае велика вероятность неточности измерений, могут быть большие погрешности.

Алгоритм реализации идеи №1

Для этого необходимо произвести два измерения для составления системы двух уравнений. При взвешивании в воздухе моток провода уравновешивается свободным концом линейки (рис. 1). При погружении в воду равновесие достигается при новом положении точки подвеса, так как вес провода уменьшается за счет силы Архимеда. Центр масс линейки сместиться не может и направление, и величина силы тяжести, действующей на линейку, постоянна и приложена к центру тяжести линейки (рис. 2).

Алгоритм выполнения идеи №3

1. Заполнить бутылку (высокий стакан) водой до самого верха
2. Опустить один край провода в воду и уравновесить его на краю банки, передвигая так, чтобы свободная часть заняла максимально горизонтальное положение
3. Измерить длину провода в воде l3 , длину свободного конца l2 и длину отрезка между точкой опоры и изгибом l1
4. Для увеличения точности (устранения влияния неровного края бутылки в качестве опоры) следует найти положение равновесия на различных участках горлышка.

Работают в парах, проводят эксперимент по определению плотности с использованием минимального набора оборудования. Заполняют рабочие листы.

Сравнивают итоги измерений, обсуждают полученные результаты и причины отклонений.

35 мин.

Самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели

Выделение наиболее важной информации

Построение логической цепочки ответов

Умение работать в группе.

Развитие умений оценивать результаты проделанной работы, осуществлять самоконтроль

Участвуют в коллективном обсуждении;

Умение определять способы действий в рамках предложенных условий и требований.

Умение владеть приёмами монологической и диалогической речи;

аргументируют свое мнение.

Умение организовывать учебное сотрудничество, работать в парах.

V. Этап рефлексии деятельности на занятии и выдачи домашнего задания

- Ребята я хочу сказать, что вы молодцы. Хорошо работали сегодня на занятие. Мы вместе успели очень много.

И теперь узнали, как, имея навыки работы с оборудованием центра «Точка роста» и понимая суть эксперимента, можно применить полученные знания в быту, используя минимальный набор оборудования.

- А как бы вы могли охарактеризовать свое состояние на сегодняшнем занятии?

Нарисуйте, пожалуйста, человечка или поставьте букву «я» в то место горы, которое соответствует вашей работе или состоянию на уроке. У подножия горы - пассивное участие, ничего не усвоил. На вершине горы - активное участие, все усвоил. Можно нарисовать или написать на любой высоте.

В качестве домашнего задания хочу предложить вам попробовать рассчитать погрешности измерений плотности тела, согласно проведенному вами эксперименту. Результаты обсудим на следующем занятии.

А закончить сегодняшнее занятие мне хочется стихами:

Решать загадки можно вечно.

Вселенная ведь бесконечна.

Спасибо всем нам за урок,

А главное, чтоб был он впрок!

Отмечают положение на горе, соответствующее своему состоянию (участию) на занятии.

2 мин

Развитие умений самооценки, оценивания достигнутых результатов.

Формирование умения определять направление дальнейшей работы в зависимости от уровня, достигнутого на уроке.