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 |
Откройте листы №2 и продолжим нашу работу.
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 являются постоянными числами (переменной величиной x в данной задаче является значение высоты цилиндра, π и являются постоянными величинами). Имеем…
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) см3; б) 4π см3; в) см3; г) 2π см3. Слайд 13. Объем цилиндра равен 60π см3, а площадь осевого сечения 24см2. Найдите радиус основания цилиндра. а) см; б) 6см; в) 5см; г) 8см. 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 см. а) 12 π см3; б) π см3; в) 18 π см3; г) π см3. |
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?): ______________________________________________________________________