Урок физики в 7 классе по теме "Закон Архимеда"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 4

П. ПЕСКОВКА ОМУТНИНСКОГО РАЙОНА

КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Урок физики в 7 классе по теме

«ЗАКОН АРХИМЕДА»

Автор:

Конькова Ольга Николаевна,

учитель физики

2014

Тема урока «Закон Архимеда»

Тип урока: урок экспериментального исследования.

Цель урока: обеспечить усвоение учениками системы знаний о законе Архимеда.

Задачи урока:

1. Образовательные:

-сформировать знания о природе выталкивающей силы, зависимости силы Архимеда от плотности жидкости, ускорения свободного падения и объёма погружённой в жидкость части тела;

-учить пользоваться методами научного исследования; учить применять теоретические знания на закон Архимеда на практике;

-учить устанавливать факты, различать причины и следствия, определять модели объекта и явления, выдвигать гипотезу, отыскивать и формулировать доказательства выдвинутой гипотезы, выводить из экспериментальных фактов и теоретических моделей закон Архимеда.

2. Развивающие:

-развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

-развитие самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений;

-развитие мотивации образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода.

3. Воспитательные:

-воспитание убеждённости в возможности познания природы, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры;

-воспитания готовности к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями, ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий, результатам обучения.

4. Метапредметные:

- формировать познавательные универсальные способы деятельности: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний; понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, умения выдвигать гипотезы для обьяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей явлений; умения воспринимать, перерабатывать, анализировать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами;

-формировать коммуникативные универсальные способы деятельности: умения выражать свои мысли и способности выслушивать собе6седника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение; умения предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах; формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию;

- формировать регулятивные универсальные способы деятельности: овладение навыками организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий.

Оборудование к уроку: инструкции по экспериментальному исследованию, бруски, динамометры, нити, стаканы с водой, линейки.

Методы: проблемный, репродуктивный, исследовательский.

Приёмы: фронтальный устный опрос, использование абстрактной наглядности в виде формул, решение задач.

Технологическая карта урока

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

Осуществляемые действия

Формируемые способы деятельности

Этап актуализации знаний (2 мин)

Даёт задания вспомнить формулы нахождения силы давления, гидростатического давления, объёма параллелепипеда, выталкивающей силы

Слушают вопросы учителя, отвечают на них, записывают на доске

Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать содержание вопросов

Формирование умений предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника

Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем, запись формул на доске

Мотивационный этап (2 мин)

Сообщает информацию о том, что в Мёртвом море утонуть невозможно.

Спрашивает, почему так происходит, от каких величин может ещё зависеть выталкивающая сила

Слушают учителя. Отвечают на вопросы

Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать содержание информации,

умения выдвигать гипотезы для объяснения фактов и поставленных вопросов

Формирование умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника

Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем

Этап «создания» нового знания (34 мин)

Спрашивает, какую познавательную задачу будут решать на уроке, сообщает и записывает на доске информацию о том, какую познавательную задачу будут решать: от каких величин и как зависит архимедова сила

Отвечают на вопрос, слушают учителя, записывают познавательную задачу в тетради

Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать цель урока

Формирование умений выслушивать собеседника, выражать свои мысли, осуществлять запись познавательной задачи в символической форме

Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем, запись познавательной задачи в тетради

Сообщает и записывает на доске план вывода формулы и просит вывести её самостоятельно

Записывают вывод формулы

Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать план вывода и на основании него строить вывод формулы

Формирование умений выслушивать учителя, предъявлять вывод формулы в символической форме

Формирование умений планировать и организовывать запись вывода формулы в тетради

Комментирует и записывает вывод на доске

Сверяют вывод формулы учителя и вывод в тетради

Формирование умений воспринимать, понимать, анализировать вывод формулы на доске и сравнивать её с выводом формулы , полученной самостоятельно

Формирование умения выслушивать учителя

Формирование умений оценивать полученный вывод формулы

Задаёт вопрос о полученном предположении

Отвечают на вопрос

Формирование умений понимать, анализировать содержание вопроса

Формирование умений предъявлять информацию в словесной, образной формах,

умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника

Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем

Предлагает учащимся на опыте проверить справедливость данного закона, выдвинуть идею экспериментальной проверки закона, разделиться на три группы и каждой группе провести исследование с бруском из определённого материала

Слушают учителя, предлагают идею проверки закона,

делятся на группы

Формирование умений понимать, анализировать идею проверки закона

Формирование умений предъявлять информацию в словесной, образной формах,

умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника

Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем, деление по группам

Помогает группам при возникновении у них трудностей

Определяют цель исследования,

объект исследования , оборудование, физическое явление, подготавливают объект исследования и оборудование к исследованию, изображают схему опыта,

выбирают способы измерения величин

Формирование умений анализа объекта исследования, оборудования, разработки схемы опыта, способов измерения величин

Формирование умений оформлять информацию в образной и символической формах,

формирование умений работать в группе, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения

Формирование умений организации самостоятельной экспериментальной работы: ставить цель, строить план измерений, овладение навыками подготовки объекта и необходимого оборудования к измерениям

Помогает группам при возникновении у них трудностей

Измеряют физические величины, записывают и оформляют полученные результаты в таблицу

Формирование умений воспринимать, анализировать результаты измерений

Формирование умений оформлять полученные результаты в символической форме,

Формирование умений организации самостоятельной экспериментальной работы: планировать и организовывать измерение физических величин, оформление полученных результатов в виде таблицы

Помогает группам при возникновении у них трудностей

Наполняют теоретическую модель объекта числовыми значениями величин, сопоставляют полученные результаты с ожидаемыми и целями измерений, делают вывод исследования

Формирование умений вносить в теоретическую модель числовые значения величин,

сравнивать полученные результаты измерений с ожидаемыми результатами, построения вывода исследования

Формирование умений оформлять полученные результаты в символической форме, умение работать в группе, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения

Формирование умений организации самостоятельной экспериментальной работы: самоконтроля и оценки результатов своей работы, навыков

Подводит итоги: предлагает каждой группе оформить результаты исследования на доске и представить выводы, сопоставить полученные результаты в каждой группе, сделать вывод от каких величин не зависит сила Архимеда; задаёт вопрос о решении познавательной задачи, которую ставили в начале урока

Ученики от каждой группы оформляют полученные результаты на доске, представляют выводы, сравнивают результаты каждой, делают вывод о том, что сила Архимеда не зависит от массы и плотности тела

Формирования умений переработки и анализа результатов, полученных в других группах, сравнивания со своими результатами, построения вывода

Формирование умение оформлять полученные результаты в символической форме, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию

Формирование умений планирования и организации записей на доске, диалога со сверстниками и учителем

Домашнее задание (1 мин)

Даёт домашнее задание предложить идею нахождения объёма тела с использованием формулы закона Архимеда

Записывают в тетрадь

Формирование умений воспринимать, понимать домашнее задание

Формирование умений выслушивать учителя, оформлять задания в символической форме в тетради

Формирование умений планирования и организации записей заданий в тетрадь

Этап применения нового знания (4 мин)

Даёт три задания на сравнение значения силы Архимеда

Делают задания

Формирование умений понимать, анализировать цель, содержание и способы выполнения задания

Формирование умений оформлять полученные результаты в символической форме, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения

Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем и сверстниками

Подведение итогов урока (2 мин)

Задаёт вопрос о ценностном отношении учащихся к информации, полученной на уроке

Отвечают на вопросы

Формирование умений понимать, анализировать полученный вопрос, понимания возможности распространения применяемого метода для исследования физический свойств других материальных объектов

Формирование умений выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения умения отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию

Формирование умений планировать и организовывать диалог с учителем и сверстниками

Конспект урока

Учитель: для начала давайте вспомним, как можно найти силу давления, гидростатическое давление, объём параллелепипеда, выталкивающую силу?

Ученики записывают на доске и проговаривают: F=PS; p=ρ_жgh; V=abc, F_выт=P_{в воздухе}-P_{в жидкости}

Учитель: как вы знаете, в Мертвом море утонуть невозможно. Любой человек может без труда лежать или сидеть на поверхности. А вот нырнуть в Мертвое море или плыть по нему не получится. Давайте подумаем, почему это происходит, ведь в обычном море человеку не удастся находиться на воде без определённых усилий, а вот нырнуть или плыть может без особых усилий?

Ученики: в Мёртвом море вода имеет очень большую плотность, поэтому в нём утонуть невозможно, по этой же причине в него невозможно нырнуть или плыть по нему.

Учитель: плотность воды в Мертвом море составляет 1.3-1.4 г/см³. Плотность воды с глубиной увеличивается, в результате чего при погружении в воду создается эффект выталкивания. Значит, сила Архимеда зависит от плотности жидкости. Давайте подумаем, от каких величин может ещё зависеть выталкивающая сила.

Ученики строят предположения и высказывают их.

Учитель: итак, скажите, какую познавательную задачу мы должны решить сегодня на уроке?

Ученик: нам нужно выяснить, от каких величин зависит сила Архимеда.

Учитель: таким образом, нам необходимо предсказать формулу для нахождения выталкивающей силы. Я объясню план вывода, а вы попробуйте вывести формулу. Сначала нужно составить выражения для сил давления на верхнюю и нижнюю грани, используя формулу для силы давления и формулу давления жидкости, затем подставить составленные выражения в формулу для архимедовой силы и упростить выражение (записывает план вывода на доске). У вас пять минут, приступайте к работе.

Учитель: Теперь проверим ваши выводы (записывает вывод на доске):

p₁=ρ_жgh₁; p₂=ρ_жgh₂

F_А=F₂-F₁=S(ρ_жgh₂-ρ_жgh₁)= ρ_жgS(h₂- h₁)= ρ_жgSh=ρ_жgV

Учитель: какое предположение мы получили?

Ученик: Архимедова сила зависит от плотности жидкости и объёма погружённого тела.

Учитель: проверим справедливость данного закона на опыте. Предложите идею для экспериментальной проверки формулы.

Ученик: нужно выбрать какое-либо тело, измерить его объём с помощью линейки, взять жидкость с известной плотностью, рассчитать по выведенной формуле архимедову силу, а затем измерить её динамометром, как разницу веса в воздухе и в воде. Если результаты расчёта и измерения совпадут, значит, формула правильная.

Учитель: давайте разделимся на три группы, каждой группе предлагается взять в качестве объекта исследования брусок, изготовленный из определённого материала: одной группе из пластмассы, другой – из алюминия, третьей – из железа, при этом все бруски имеют одинаковые размеры.

Учащиеся делятся по группам, учитель раздаёт инструкции по экспериментальному исследованию (приложение).

Учащиеся каждой группы:

-определяют цель своего исследования (определить справедливость закона Архимеда);

-определяют объект исследования (брусок);

-выбирают на демонстрационном столе оборудование (брусок, стакан с водой, динамометр, нить, линейка);

- определяют изучаемое физическое явление (действие выталкивающей силы на погружённое в жидкость тело);

-изображают схему опыта:

-записывают формулы: нахождения выталкивающей силы;

(F_выт=P_{в воздухе}-P_{в жидкости}), объёма параллелепипеда (V=abc):

-выбирают способы измерения величин: объём бруска с использованием линейки по формуле V=abc, теоретического значения силы Архимеда по формуле F_А= ρ_жgV, экспериментального значения силы Архимеда с помощью динамометра как разницы веса тела в воздухе и в жидкости;

-измеряют и рассчитывают физические величины, записывают и оформляют полученные результаты в таблицу:

a_б_руска, м

b_бруска, м

c_бруска, м

V_бруска, м³

ρ_жид-ти, кг/м³

F_А, Н (теор. зн.)

P_{в возд}, Н

P_{в жид}_-ти, Н

F_А, Н (прак. зн.)

-сравнивают теоретическое и практическое значения силы Архимеда, делают выводы.

Учитель: теперь ученик от каждой группы оформляет полученные результаты на доске: теоретическое и практическое значения силы Архимеда и представляет выводы своей группы.

Ученики от каждой группы сообщают вывод о том, что теоретическое и практическое значение силы Архимеда практически совпали, но есть небольшие отклонения, связанные с погрешностью измерений, делают вывод о справедливости закона Архимеда.

Учитель: каждая группа проводила исследование с бруском из определённого материала, давайте сопоставим полученные результаты в каждой группе между собой и подумаем, зависит ли сила Архимеда от массы и плотности тела.

Ученик: как видно, результаты исследования с брусками одинаковых размеров, но разных масс и плотностей получаются практически одинаковыми. Небольшие отклонения возможны из-за погрешностей измерений. Значит, сила Архимеда не зависит от массы и плотности тела.

Учитель: решили ли мы познавательную задачу, которую ставили в начале урока?

Ученик: да, мы предсказали формулу закона Архимеда и подтвердили её справедливость с помощью экспериментального исследования.

Учитель: теперь запишем домашнее задание: предложите идею нахождения объёма камня с использованием формулы закона Архимеда, если у вас имеется следующее оборудование: камень, стакан с водой, динамометр, нить (ученики записывают домашнее задание в тетрадь).

Учитель: проверим как вы усвоили закон Архимеда. Попробуйте решить несколько задач на сравнение значения силы Архимеда: кирпич и кусок железа одинаковой массы держат в воде.

Ученик: так как массы тел одинаковые, а железо имеет большую плотность по сравнению с кирпичом, поэтому объём куска железа будет меньше. Значит, сила Архимеда, действующая на кусок железа, будет меньше по сравнению с силой Архимеда, действующей на кусок кирпича.

Учитель: для подъёма к поверхности водоёма рыба раздувает пузырь.

Ученик: так как при подъёме к поверхности водоёма объём пузыря рыбы увеличивается за счёт его раздувания, поэтому выталкивающая сила тоже возрастает.

Учитель: картофель, залитый маслом, не всплывает, а в солёной воде плавает.

Ученик: так как плотность солёной воды больше плотности масла, поэтому сила Архимеда, действующая на картофель в солёной воде, будет больше по сравнению с выталкивающей силой, действующей на картофель в масле.

Учитель: ну и в завершения урока я бы хотела вас спросить: получили ли вы сегодня для себя какую-то ценную информацию?

Ученик: Я считаю, что полученные знания о выталкивающей силе нам необходимы, так как теперь мы можем объяснить многие явления, связанные с поведением тела в жидкости; определять, насколько эффект выталкивания тела из жидкости будет больше или меньше в тех или иных ситуациях.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА:

1.Громов С.В., Родина Н.А. Физика: Учеб. Для 7 кл. общеобразоват. учреждений.-2-е изд. – М.:Просвещение, 2000.-158 с.

2.Исследование процесса обучения физике: Сборник научных трудов. Вып. XIV / под ред. Ю. А. Саурова. – Киров: Изд-во ИРО Кировской области, 2013. – 63 с.

3.Исследование процесса обучения физике: Сборник научных трудов. Вып. XV / под ред. Ю. А. Саурова. – Киров: ООО «Типография «Старая Вятка», 2013. – 64 с.

4.Обобщающие уроки в курсе физики средней школы: учебное пособие / под ред. Ю.А. Саурова. – Киров: Кировский ИПК и ПРО, 2006. – 60 с.

5.Перышкин А.В. Физика. 7 кл.: учеб. Для общеобразоват. учреждений/ А.В.Перышкин.-15-е изд.,, стереотип. - М.:Дрофа, 2011.-192 с

6.Разумовский В. Г., Майер В. В. Физика в школе. Научный метод познания и обучение. – М.: ВЛАДОС, 2004. – 463 с.

7.Разумовский В. Г., Орлов В. А. и др. Физика – 7–11. – М.: ВЛАДОС, 2002–2011.

Приложение

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

«ПРОВЕРКА СПРАВЕДЛИВОСТИ ФОРМУЛЫ ЗАКОНА АРХИМЕДА»