Урок «открытия» новых знаний по теме «Объем цилиндра»
Автор: Смирнова Анна Владимировна
Организация: ГБОУ лицей № 95
Населенный пункт: г. Санкт - Петербург
План - конспект
Предмет: геометрия
Класс: 11 класс
УМК:
1. Математика. Алгебра и начала анализа: 11 класс: учебник: базовый уровень /А. Г. Мерзляк, Д. А. Номировский, В. Б. Полонский, М. С. Якир; под ред. В. Е. Подольского. - 5-е изд. - Москва: Просвещение. 2021.
2. Математика. Геометрия: 11 класс: учебник: базовый уровень /А. Г. Мерзляк, Д. А. Номировский, В. Б. Полонский, М. С. Якир; под ред. В. Е. Подольского. - 5-е изд. - Москва: Просвещение. 2021.
Тип урока: урок «открытия» новых знаний.
Цели урока:
Образовательная цель: вывод формулы объема цилиндра и первичное ее закрепление при решении практических задач.
Деятельностная цель: формирование у обучающихся способности к рефлексии (фиксация собственных затруднений, выявление причин их появления, построение и реализация проекта выхода из затруднений).
Воспитательная цель: формирование умения работать в коллективе, осуществлять самоконтроль, прилагать волевые усилия в преодолении трудностей.
Задачи урока:
Образовательные: актуализация знаний о некоторых ранее изученных в курсе физики способах отыскания объёмов тел, апробация их в ходе организации групповой экспериментальной работы, вывод формулы объёма цилиндра, отработка умения решать задачи с использованием изученной формулы.
Развивающие: развитие познавательного интереса обучающихся, математической речи, пространственного и логического мышления, внимания, умения анализировать и обобщать полученные знания, демонстрация связи геометрии с физикой и с окружающей действительностью.
Воспитательные: воспитание самостоятельности, ответственного отношения к учению, готовности к мобилизации усилий на выполнение заданий, культуры учебного труда, навыков самоконтроля и экономного расходования времени, чувства коллективизма, взаимопомощи, самооценки своей деятельности, развитие коммуникативных навыков.
Здоровьесберегающие: профилактика переутомления с помощью смены видов умственной деятельности и подвижности на уроке.
Планируемые результаты обучения:
- Предметные:
1. развитие умений работать с математическим текстом (анализировать, извлекать необходимую информацию), точно и грамотно выражать свои мысли с применением математической технологии и символики, проводить классификации, логические обоснования;
2. владение базовым понятийным аппаратом (объем цилиндра, формула объема цилиндра);
3. развитие практически значимых геометрических умений и навыков, умения применять их к решению геометрических и негеометрических задач, а именно:
- изображать фигуры на плоскости;
- использовать геометрический язык для описания предметов окружающего мира;
- читать и использовать информацию, представленную на чертежах, схемах;
- проводить практические расчеты.
- Метапредметные:
1.умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задания в учёбе, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
2. умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;
3. умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии;
4. устанавливать причинно-следственные связи, проводить доказательное рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) делать выводы;
5. умение видеть геометрическую задачу в контексте проблемной ситуации в других дисциплинах, в окружающей жизни;
6. умение понимать и использовать математические средства наглядности (чертежи, таблицы, схемы и др.) для иллюстрации, интерпретации, аргументации;
7. умение выдвигать гипотезы при решении задачи и понимать необходимость их проверки;
8. понимание сущности алгоритмических предписаний и умение действовать в соответствии с предложенным алгоритмом.
- Личностные:
1. ответственное отношение к учению, готовность и способность обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;
2. умение контролировать процесс и результат учебной и математической деятельности;
3. критичность мышления, инициатива, находчивость, активность при решении геометрических задач.
Формы работы учащихся: фронтальная, групповая, индивидуальная.
Оборудование: мультимедийный проектор, экран, компьютер, стеклянные сосуды прямоугольной формы, деревянные и металлические цилиндры, огурец, таблица «Плотность твердых веществ», весы, калькулятор.
Структура и ход урока:
№ |
Этап урока |
Деятельность учителя |
Деятельность ученика |
1 |
Организационный этап |
Добрый день, одиннадцатиклассники и гости нашего открытого урока. Слайд 2. Урок начну со слов великого французского архитектора Ле Корбюзье, который сказал: «Я думаю, что никогда до настоящего времени мы не жили в такой геометрический период. Все вокруг – геометрия». Эти слова очень точно характеризуют и наше время. Мир, в котором мы живем, наполнен геометрией домов и улиц, гор и полей, творениями природы и человека. Лучше ориентироваться в нём, открывать новое, понимать красоту и мудрость окружающего мира поможет нам предмет - геометрия. |
Слушают устное сообщение учителя, настраиваются на работу. |
2 |
Этап мотивации |
Слайд 3. Хочу представить вашему вниманию следующие иллюстрации.
Что их объединяет?
И правда, если мы посмотрим вокруг, то увидим, что нас окружают одни лишь геометрические тела, и многие из них имеют более или менее правильную цилиндрическую форму. Стакан, валик, бревно имеют форму цилиндра. Это круглое тело можно встретить внутри архитектурной постройки или сложного механизма. И наш урок будет направлен на работу с цилиндрами Слайд 4. В школьном курсе стереометрии изучаются различные геометрические тела. Чем, по вашему мнению, цилиндр отличается от представленных на слайде геометрических тел?
Но, несмотря на различия, у них есть и общие черты. К какому виду можно отнести изображенные на слайде геометрические тела? Какой общей количественной характеристикой они обладают? Слайд 5. Именно объем цилиндра и будет темой нашего урока. Ход нашей работы мы будем вносить в рабочие листы, которые лежат перед каждым из вас (Приложение 1). Откройте лист №1. Запишите на нем свою ФИ и тему урока. |
Отвечают на вопросы учителя (фронтальная работа).
- на них изображены цилиндры
- У многогранников в основании – многоугольник, а у цилиндра – круг. - Боковая поверхность у многогранников негладкая, ребристая - Цилиндр – тело вращения и т.д.
- Объемные тела
- Имеют объем |
3 |
Этап актуализации знаний |
А теперь вспомним, что же такое объем геометрического тела?
Укажите единицы измерения объема?
Слайд 6. Существует несколько способов определить объем тела: а) Погрузить тело в сосуд с жидкостью. Тело, полностью погруженное в жидкость, вытесняет объем жидкости, равный своему объему б) По физической формуле (объём тела равен отношению массы этого тела к его плотности) V=m/ρ в) Используя геометрические формулы. |
- вместимость или емкость геометрического тела, т. е. части пространства, ограниченной одной или несколькими замкнутыми поверхностями.
- кубические единицы, литры, миллилитры
|
4 |
Этап выявления места и причины затруднения |
Возможно двух первых способов будет достаточно для определения объема цилиндра. Слайд 7. Предлагаю вам это проверить, проведя маленькое исследование. Цель – разными способами попытаться определить объемы предложенных тел. Ход и результаты ваших исследований заносите в рабочие листы, где в таблице прописан пошаговый алгоритм ваших действий. После выполнения практической работы, сделайте вывод, записав его под таблицу.
Слайд 8. Сравните ваши значения объемов металлических и деревянных цилиндров с представленными на слайде. Ваши ответы могут ненамного, но отличаться от тех, что на слайде (с учетом погрешности вычислений)
Можно ли с помощью вытеснения жидкости определить объем пластикового стакана? Почему?
Можно ли по физической формуле определить объем огурца? Почему?
Как оказалось, первых двух способов недостаточно для определения объема цилиндров. Вывод: необходима геометрическая формула. Давайте определим цель нашего занятия?
Что для этого необходимо? |
Работа в группах 1 - 2 группа. Проводят эксперимент по определению объёма металлического и пластикового цилиндров с использованием сосуда прямоугольной формы, применив 1-й способ. 3 - 4 группа. Проводят эксперимент по определению объёма деревянного, металлического цилиндра и огурца цилиндрической формы, используя 2-й способ. Массу определяют при помощи весов, плотность берут из таблицы. Группы сравнивают значения объемов цилиндров, полученные при расчете 1-м и 2-м способом
Делают вывод о нецелесообразности этого способа определения объёма тел (некоторые тела, как, например, пластиковый цилиндр, в воде не тонут). Делают вывод о нецелесообразности этого способа определения объёма тел (плотность огурца отыскать не удалось).
- научиться определять объем любого геометрического тела цилиндрической формы. - вывести формулу для вычисления объема цилиндра? |
5 |
Этап реализации проекта выхода из затруднения |
Слайд 9. На слайде представлена формула. Она вам знакома? Что можно вычислить по этой формуле? Для работы с ней необходимо рассмотреть поперечное сечение цилиндра.
Оно представляет собой некую геометрическую фигуру. Какую?
Как вычисляется площадь круга?
Зададим отрезок, внутри которого и будет расположен цилиндр. Примем длину данного отрезка равной длине цилиндрической части, т.е. его высоте h. Подставив рассмотренные данные в формулу, получим… При этом множители π и Итак, Слайд 10. Объём цилиндра радиуса R и высоты h можно вычислить по формуле Запишите ее в рабочие листы вместо знака вопроса. Видим, что для вычисления объема цилиндра нам необходимо знать только…? |
Делают необходимые записи в своих рабочих листах.
- объем тела вращения
- круг
1 ученик у доски, остальные на рабочих листах продолжают выводить формулу объема
- его радиус и высоту |
6 |
Этап первичного закрепления |
Сейчас предлагаю решить задачи на применение выведенной формулы: Слайд 11. Цилиндр получен вращением квадрата со стороной 5см вокруг одной из его сторон. Найдите объем полученного цилиндра. а) 25 см3; б) 125 см3; в) 50 см3; г) 75 см3. Слайд 12. В цилиндр вписан куб со стороной 2см. Найдите его объем. а) г) 2π см3. Слайд 13. Объем цилиндра равен 60π см3, а площадь осевого сечения 24см2. Найдите радиус основания цилиндра. а) Слайд 14. Отрезок АС, концы которого лежат на разных окружностях оснований цилиндра, пересекает ось цилиндра под углом 30о. Найдите объем цилиндра, если длина отрезка АС равна а) 12 π см3; б) г) |
Поочередно ученики выходят к доске, остальные решение записывают в рабочих листах |
7 |
Самостоятельная работа с самоконтролем |
Слайд 15. Сейчас предлагаю вам вычислить объем пластикового цилиндра и огурца, а также объемы металлических цилиндров, с которыми вы работали в ходе эксперимента. Результаты вычислений занесите в свои рабочие листы. Итак, проверим ваши результаты. |
Выполняют в группах необходимые измерения, вычисления и заносят результат в рабочие листы.
|
8 |
Подведение итогов, рефлексия деятельности |
Ну что ж, наше занятие подходит к концу. Подведем итог нашей работы. Слайд 16. У каждого из вас на столах лежат полоски, на них написаны фразы, которые предлагаю вам закончить. А теперь получившиеся предложения прошу озвучить. сегодня я узнал… было интересно… теперь я могу… урок дал мне для жизни… Мне приятно было с вами работать! Я думаю, что урок будет полезен вам в дальнейшем! |
Делятся впечатлениями о проведенном занятии.
|
9 |
Домашнее задание |
- формула объема цилиндра - решить задачи: № 1. 25 метров медной проволоки имеют массу 100,7 г. Найдите диаметр проволоки (плотность меди 8,94 г/см3). № 2. Свинцовая труба (плотность свинца11,4г/см3) с толщиной стенок 4 мм имеет внутренний диаметр 13мм. Какова масса 25м этой трубы. |
|
Список используемой литературы:
-
Алтынов П.И. Математика: 2600 тестов и проверочных заданий для школьников и поступающих в вузы. / П. И. Алтынов, - М. : Дрофа, 2018.
-
Атанасян Л.С. Геометрия: учебник для 10-11кл. / Л. С. Атанасян, - М. : Просвещение, 2019.
-
Математика. Алгебра и начала анализа: 11 класс: учебник: базовый уровень /А. Г. Мерзляк, Д. А. Номировский, В. Б. Полонский, М. С. Якир; под ред. В. Е. Подольского. - 5-е изд. - Москва: Просвещение. 2021.
-
Математика. Геометрия: 11 класс: учебник: базовый уровень /А. Г. Мерзляк, Д. А. Номировский, В. Б. Полонский, М. С. Якир; под ред. В. Е. Подольского. - 5-е изд. - Москва: Просвещение. 2021.
-
Погорелов А.В. Геометрия: учебник для 10-11кл. общеобразовательных учреждений / А. В. Погорелов, - М. : Просвещение, 2019.
-
Шарыгин И.Ф. Решение задач: Учебное пособие для 11 кл. / И. Ф. Шарыгин, - М. : Просвещение, 2018.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
ФИ учащегося: _______________________
Тема урока: __________________________
Что такое объем геометрического тела?
Способы определения объема геометрического тела:
1) Погрузить тело в жидкость.
Тело, полностью погруженное в жидкость, вытесняет объем жидкости, равный своему объему;
2) физическая формула V=m/ρ;
3) геометрическая формула.
1.Практическая работа.
Цель: определить объем металлического и пластикового цилиндров способом № 1 (группа № 1), способом № 2 (группа № 2):
Ход работы (группа № 1):
Этапы |
Опыт №1 Металлический цилиндр |
Опыт №2 Пластиковый цилиндр |
1. Определить первоначальный объем воды в сосуде прямоугольной формы (м3) |
|
|
2.Определить объем воды после погружения цилиндра (м3) |
|
|
3.Найти объем вытесненной воды (м3) |
|
|
4. Объем цилиндра (м3) |
|
|
Ход работы (группа № 2):
Этапы |
Опыт №1 Металлический (сталь) цилиндр |
Опыт №2 Деревянный (береза) цилиндр |
Опыт №2 Огурец |
1. Масса цилиндра (кг) |
|
|
|
2.Плотность вещества (кг/м3) |
|
|
|
3. Объем цилиндра V=m/ρ (м3) |
|
|
|
Вывод (всегда ли можно определить объем цилиндра таким способом?): ______________________________________________________________________