№ этапа

Содержание этапа урока

Время, мин

Вид и формы работы

1

Организационный момент

2 мин

Приветствие. Мотивация и стимулирование деятельности учащихся

2

Актуализация знаний

10мин

Беседа

3

Формулировка целей деятельности

13 мин

Работа в группах

4

Исследовательский практикум

15 мин

5

Представление результатов

20 мин

Презентация мини-проекта

6

Обобщение

12 мин

Беседа

7

Рефлексия

5 мин

Стикер-настроение

8

Домашнее задание

3 мин

Этап урока

Содержание деятельности учителя

Содержание деятельности ученика

1.Организационный момент

Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку. Создание в классе атмосферы психологического комфорта.

Постановка проблемы:

- «Сегодня мы попробуем взглянуть на один из главных законов природы – закон сохранения энергии – глазами физика, химика, биолога. Мы попробуем собрать мозаику знаний об энергии в одну целостную картинку. Наша цель – проследить путь энергии от Солнца до движения вашей руки, когда вы пишите конспект».

Настраиваются на учебную деятельность.

2. Актуализация знаний

Фронтальный опрос:

1.Что такое энергия?

2.Какие виды энергии вы знаете?

3.Сформулируйте закон сохранения энергии.

4.Где в веществах «запасена» энергия?

5.Что такое экзо- и эндотермические реакции?

6.Что является главным аккумулятором энергии в клетке?

7.Для чего нужна энергия живому организму?

8.Где берет начало вся энергия для жизни на Земле?

Отвечают на вопросы

1. Энергия — это физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело (или несколько тел)

2.Механическая, тепловая, электромагнитная и т.д.

3.Энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, она только превращается из одного вида в другой.

4.В химических связях между атомами.

5.Экзотермические реакции — это реакции, сопровождающиеся выделением тепла в окружающую среду. Эндотермические реакции, в свою очередь, — это реакции, сопровождающиеся поглощением тепла.

6.АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) — главный аккумулятор энергии в живой клетке.

7.Движение, синтез веществ, деление клеток, проведение нервных импульсов, поддержка температуры тела.

8.Практически вся энергия, которая существует на Земле и которую люди могут извлечь из солнечной системы – энергия Солнца, у которого конечное время жизни, а вся энергия во Вселенной ограничена тем, что дал нам Большой Взрыв.

3.Формулировка целей деятельности

• - Давайте попробуем изобразить путь энергии от Солнца до движения человека схематично, вместе. (На доске учитель начинает составлять цепочку: Солнце -> растения ->… делает паузу)
• - Я вижу, что моих знаний только по физике не хватает, чтобы правильно и полно изобразить эту цепочку. Мне не хватает ваших знаний по химии, чтобы понять, что происходит с молекулами, и по биологии, чтобы понять, что происходит в клетке.
• Поступим как настоящие ученые-естествоиспытатели: создадим рабочие группы, где каждый внесет свой вклад в решение проблемы. Одна группа детально разберет физико-математическую сторону вопроса, другая – химические процессы, третья – биологические механизмы, а четвертая – соберет все это в единую цифровую модель.
• - В начале урока вы получили жетон с номером группы, объединяемся.
• (Учитель организатор и модератор: объясняет правила работы в группах, контролирует время)
• - Каждая группа получает конверт с заданием, в конверте обозначена цель работы, даны исходные данные, описан ход действий и в каком виде представить отчет. В конце работы каждая группа познакомит нас со своим заданием и отчетом проделанной работы.
• - Давайте познакомимся с группами и задачами, которые перед вами стоят.
• - Попрошу каждую группу выбрать спикера и озвучить название и задачу.

(кейс 1 кейс 2 кейс 3 кейс 4)

- Каждая группа работает 15 минут, после чего на 2 уроке должна представить свою работу выступлением до 5 минут. У каждой группы есть критерии оценки, выделены основные критерии по которым группы будут друг друга оценивать.

(критерии)

Создают группы

Выступают спикеры группы

1 группа: «Физико-математическая»

Задача: Рассчитать КПД гипотетической энергетической установки.

2 группа: «Химико-биологическая»

Задача: Смоделировать и объяснить поток энергии в биологической системе.

3 группа: «Биолого-физическая»

Задача: Исследовать превращение энергии в живом организме.

4 группа: «Информационно-аналитическая»

Задача: Визуализировать обобщенную модель потока энергии.

4.Исследовательский практикум

• (Учитель выступает в роли консультанта, не дает готовых ответов, задает наводящие вопросы группам, которые испытывают трудности, с группой химиков прорабатывает 1 опыт в целях безопасности. Учитель в роли наблюдателя фиксирует активность участников.)

Группы выполняют задания

5.Представление результатов

• (учитель – модератор, следит за временем, помогает наводящими вопросами, если возникают сложности, связывает выступления групп вместе)
• - Каждая группа погрузилась в свой участок исследования и, я уверена, сделала важные открытия. Но настоящая научная картина мира складывается тогда, когда мы объединяем фрагменты в общую мозаику.
• - Сейчас каждая команда представит нам свой фрагмент. Наша общая задача – внимательно слушать, задавать уточняющие вопросы, по ходу выступлений вместе собрать картину превращения энергии в природе.
• - Мы начинаем защиту наших мини-проектов. Давайте посмотрим, что у нас получилось.
• - Начнем с самой основы – с цепочки превращений. Слово предоставляется группе «Химико-биологическая»

- Посмотрите критерии оценивания, все ли выполнила группа? Делимся своими оценками. Задаем вопросы этой группе.

- Отлично, группа 2 показала нам цепь. Переходим к группе «Биолого-физическая»

- Посмотрите критерии оценивания, все ли выполнила группа? Делимся своими оценками. Может, кто-то хочет дополнить.

- Группа 3 объяснила, почему одно из звеньев этой цепи не бывает 100% эффективным. Приглашаем группу 1 «Физико-математическая»

Посмотрите критерии оценивания, все ли выполнила группа? Делимся своими оценками. Может, кто-то хочет дополнить.

- Группа 4 «Информационно-аналитическая»

Делимся своими оценками. Задаем вопросы этой группе.

Выстраивают базовую цепь превращений энергии (Солнце -> фотосинтез -> глюкоза ->дыхание -> АТФ). Это фундамент

Объясняют механизм и потери в этой цепи на основе законов термодинамики (почему КПД < 100%, куда исчезает тепло)

Приводят количественные расчеты, подтверждающие эти потери и общий закон сохранения энергии в числовой форме.

Обобщают и визуализируют всю полученную информацию, представляя итоговую, целостную схему на экране.

6.Обобщение

• (учитель эксперт, подводит итоги, помогает сформулировать общий вывод, исправляет ошибки)
• - Спасибо всем группам! Давайте посмотрим на наши записи. Как выводы группы 3 о потере энергии в виде тепла подтверждаются расчетами группы 1?
• - Как та цепочка превращений, что составила группа 2, отражается в общей модели, которую создала группа 4?

- Группа 1 говорила о законе сохранения в механике, группа 2 – в химических реакциях, группа 3 – в биологии. Так все-таки, этот закон один для всех или у каждой науки свой?

- Какое слово или понятие было центральным в выступлении каждой группы?

- Где именно, в каких процессах мы сегодня наблюдали действие ЗСЭ?

- В какой природе работает закон?

- Чем отличаются процессы друг от друга?

- Что их всех объединяет?

- Значит, законы природы для живой и неживой природы …

- Откуда берется начало всей энергии?

- Что происходит с энергией в конце любого процесса, согласно расчетам и схемам, полученными нами?

- Сформулируем главный вывод, исходя из всего, что мы услышали.

- Единство и есть основа целостной естественнонаучной картины мира. Физика, химия и биология не живут в отдельных «коробочках» – они описывают единый мир, пользуясь общими фундаментальными законами. Сегодня мы в этом убедились.

Энергия, превращения, сохранение

Машина, химическая реакция, клетка, организм человека

И в живой и в неживой

Химические, механические, биологические

Во всех процессах есть превращение энергии, энергия сохраняется

Одинаковые

Солнце

Рассеивается в виде тепла

Энергия подчиняется единым законам сохранения и превращения, как в неживой природе, так и в живых организмах. В ходе превращений полная энергия сохраняется, но часть неизбежно рассеивается в виде тепла.

7.Рефлексия

• - Спасибо всем группам за блестящую работу. Каждый из вас получил уникальный опыт в ходе деятельности. Задумайтесь, как вы себя чувствовали во время урока, как вам работалось в команде. Возьмите стикер, напишите на нем свое имя и разместите рядом с одной из фигур. Солнце – все понятно, работа прошла комфортно, туча - остались некоторые вопросы, были сложные моменты, молния – нужна помощь, осталось много вопросов.

Учащиеся участвуют в рефлексии стикер-настроение

8.Домашнее задание

• - Мини-исследование «Энергетическая цена моего действия». Выберите простое действие: подняться на свой этаж или пронести 5 литров воды с одного помещения в другое. Рассчитайте полезную работу против силы тяжести, оцените затраченную работу (найдите данные, сколько энергии тратит человек на подобные действия), оцените КПД, сделайте вывод.

Записывают домашнее задание

Критерий

1 группа

2 группа

3 группа

4 группа

Правильность расчетов/фактов

Верный расчет КПД

Правильная последовательность карточек

Верное применение законов термодинамики

Отражение всех ключевых этапов

Глубина объяснения

Объяснена природа потерь

Объяснены превращения энергии на каждом этапе

Приведены конкретные примеры

Схема логична и информативна

Качество визуализации

Эстетика оформления отчета

Цепочка четкая и понятная

Схема превращений ясна

Эстетика и ясность цифровой схемы

Работа в команде

Распределение ролей

Совместное обсуждение последовательности

Совместный подбор примеров

Эффективное совместное использование ПО