Технологическая карта урока физики Сила трения

ОПИСАНИЕ ЗАНЯТИЯ

Общая информация о занятии

Образовательная область (согласно ФГОС-3)

Базовая учебная дисциплина общеобразовательного цикла

Наименование курса (учебной дисциплины, модуля)

Учебная дисциплина «Физика»

Используемая программа, УМК

Рабочая программа учебной дисциплины «Физика» (разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта - 3)

В.Ф. Дмитриева. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образовательных учреждений нач. и сред.проф. образования. М., Академия, 2010.

Возрастная категория обучающихся

15-16 лет

Группа

Э-11 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий

Тема занятия

Сила трения.

Тип занятия (по дидактическим целям)

Изучение нового материала.

Место занятия в структуре курса (учебной дисциплины, модуля)

Раздел 1. Механика.

Взаимодействие тел. Законы динамики Ньютона.

Сила тяжести. Вес тела. Невесомость. Сила упругости. Закон Гука.

Сила трения.

Литература и Интернет-ресурсы (учебно-информационное обеспечение)

Основная

1. Самойленко П.И., Сергеев А.В. Физика (для нетехнических специальностей): учебник для студ. образоват. учреждений сред.професс. образования. М. Просвещение, 2010.

2. Самойленко П.И., Сергеев А.В. Сборник задач и вопросов по физике: учеб. пособие. - М. Просвещение, 2010.

3. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 класс. Базовый уровень: учебн. для общеобразовательных учреждений. - М. Просвещение, 2010.

4. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика. 11 класс. Базовый уровень: учебн. для общеобразовательных учреждений. - М. Просвещение, 2010.

5. Баканина Л.П., Белонучкин В.Е., Козел С.М. Сборник задач по физике.- М.

Просвещение, 2001.

6. Степанова ГН. Сборник задач по физике для 10-11 классов общеобразоват.

учреждений. - М. Просвещение, 2010.

7. Филин Ю.М. Самостоятельные и контрольные работы по физике. Учебное

пособие для средних ПТУ. - М. Высшая школа, 2009.

8. Физика, Механика, 10 класс, Мякишев Г.Я., 2004.

Дополнительная

1. Маркина Г.В., Боброва С.В. Физика. 10 класс: Поурочные планы по учебнику Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева Н.Н. Сотского «Физика. 10 класс». - Волгоград: Учитель, 2008.

2. Маркина Г.В., Боброва С.В. Физика. 11 класс: Поурочные планы по учебнику Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева «Физика. 101 класс». - Волгоград: Учитель, 2008.

3. Интегрированные уроки физики, 7-11 класс, Горлова Л.А., 2010

4. Физика, 7-11 класс, Методичка, Комплект проверочных работ, Алексеева Е.В., 2012.

5. Рабочая программа по дисциплине «Физика»

Интернет-ресурсы

fcior.edu.ru/

fcior.edu.ru/search?q=Сила трения

ЭОРы

fcior.edu.ru/card/8297/sila-treniya.html

Описание занятия

Основная дидактическая цель учебного занятия

создать условия для усвоения нового учебного материала с использованием

информационных технологий.

Образовательные задачи

ознакомить обучающихся с явлением трения, сформировать понятие сила

трения, рассмотреть виды трения, экспериментально установить, от чего

зависит эта сила, выяснить причины возникновения силы трения, показать

значение силы трения в природе, технике, в жизни человека;

Развивающие задачи

развивать логическое мышление; формировать представление о процессе

научного познания; развитие умений экспериментировать; формировать умение

пользоваться приборами; анализировать, сравнивать результаты опытов;

Воспитательные задачи

прививать культуру умственного труда, способствовать развитию

сотрудничества, познавательного интереса, привлечение к активной

самостоятельной работе.

Продолжительность занятия

80 мин

Используемые педагогические технологии и формы организации учебной деятельности

Проблемное обучение, ИКТ, системно-деятельностный подход,

фасилитационный подход.

индивидуальная, фронтальная и групповая работа обучающихся

Используемые методы обучения по различным критериям (по степени самостоятельности мышления, по источнику передачи и восприятия учебной информации, по характеру управления учебной работой)

1. по источнику передачи и восприятия учебной информации

словесные методы - рассказ преподавателя, эвристическая беседа,

фронтальная беседа

наглядные методы - демонстрация, наблюдение;

практические - опыты

2. по логике передачи и восприятия учебной информации - индуктивные (от частного к общему)

3. по степени самостоятельности мышления

продуктивные методы обучения: проблемный, исследовательский - демонстрационный эксперимент, частично-поисковый - беседа

репродуктивные методы - объяснительно-иллюстративный (рассказ

преподавателя, фронтальная беседа), программированный метод обучения

(задания по предложенному алгоритму)

4. по характеру управления учебной работой - самостоятельная работа

обучающихся (лабораторная работа)

5. методы контроля и самоконтроля - фронтальный опрос, программированный опрос

6. методы стимулирования и мотивации учебно-познавательной деятельности:

методы стимулирования интереса к учению - создание ситуации занимательности. Создание ситуации успеха

по характеру управления учебной работой - формирование убеждения в социальной и личной значимости учения, предъявление требований.

Средства обучения (материально-технические, дидактические)

Учебно-материальные:

Оборудование ПМЛК:

1. Брусок деревянный (PS2021.4 - PS2021.5)

2. Пластина (PS2021.2)

3. Датчик силы (PTS106)

4. Штатив разборный, металлический (РСВ1001. - РСВ1001.5)

5. Регистратор данных (DL120)

6. Набор разновесов (РТ2011.6А - РТ2011.9А)

7. Набор грузов с крюками (PS2021.7А)

8. Динамометр (РТ2011.5)

9. Набор доска с направляющими.

10. Брусок деревянный (PS2021.4 - PS2021.5)

Оборудование: ПК, мультимедийный проектор, экран

Дидактико-методические средства:

инструктивная карта для обучающихся, презентация к уроку

Психолого-педагогические:

задания для самостоятельной работы (тест)

Требования к уровню подготовленности обучаемых

Планируемые результаты обучения - обучающийся должен:

знать

смысл понятий - физическое явление, взаимодействие,

смысл физических величин - сила, скорость

уметь

- описывать и объяснять физические явления и свойства тел,

- делать выводы на основе экспериментальных данных,

- определять характер физического процесса по графику;

- измерять ряд физических величин;

- приводить примеры, показывающие, что наблюдения и эксперимент позволяют

проверить истинность теоретических выводов

владеть

- современными средствами информации (компьютер) и

информационными технологиями;

- измерительными навыками;

- эффективными способами организации самостоятельной учебной

деятельности;

- различными социальными ролями;

- этикой трудовых взаимоотношений.

приобрести опыт

- применять компьютерные технологии для обработки и передачи физической

информации и представления в различных формах;

- использовать изученный материал в своей профессиональной деятельности;

- использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и в

повседневной жизни

профессиональные и общие компетенции

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Формы оценки планируемых результатов

Работа в группах при выполнению лабораторной работы, тест

Этап учебного занятия

Содержание этапа занятия

Действия преподавателя

Действия обучающихся

Примечания

Организационный

Предварительная организация группы, проверка отсутствующих, оценка внешнего состояния группы, готовность обучающихся, наличие наглядных пособий, раздаточного материала, проверка исправности и работы технических средств обучения

проверяет присутствующих, отмечает отсутствующих, создает положительней эмоциональный настрой у всей группы

готовятся к учебной деятельности, к восприятию учебного материала

Создание комфортной психологической атмосферы урока

Целеполагание

Реализация субъект - субъектных отношений, совместное участие преподавателя и обучающихся в постановке темы урока и основной дидактической цели урока.

Звучит музыка «Гимн великому городу» из балета Глиэра «Медный всадник»

И думал он:

Отсель грозить мы будем шведу,

Здесь будет город заложен

Назло надменному соседу.

Природой здесь нам суждено

В Европу прорубить окно,

Ногою твердой стать при море.

А.С. Пушкин

активизирует мыслительную деятельность обучающихся, создает внутреннюю заинтересованность и готовность к работе, определяет практическую и теоретическую значимость темы на примере рассказа об истории создания памятника Петру I, для определения темы урока предлагает обучающимся разгадать кроссворд, совместно с обучающимися ставит цели учебного занятия

Слушают историю создания памятника

Отвечая на вопросы кроссворда, формулируют тему урока

Совместно с преподавателем формулируют задачи на урок, осознают важность предстоящей работы

развитие естественного интереса и любознательности с помощью примера исторического факта создания памятника Петру I и поддерживаемые дружелюбием преподавателя и его готовностью сотрудничать с обучающимся в учебной деятельности

Актуализация знаний

Подготовка обучающихся к активному усвоению нового материала через повторение и актуализацию опорных знаний

устанавливает уровень опорных знаний о взаимодействии тел и о причинах изменения скорости тел, организует диалог в виде фронтальной беседы с целью подведения обучающихся к самостоятельному определению трения как одного из видов взаимодействия.

Обучающиеся включаются в конкретную деятельность, используя известный уже материал: вспоминают, что такое взаимодействие, что служит мерой взаимодействия, что является результатом взаимодействия.

Обучающиеся в ходе фронтальной беседы полностью включены в тему урока

Изучение нового материала

В ходе фронтальной беседы формулируется определение силы трения.

Для исследования основных характеристик силы трения предлагаю отправиться в Научную лабораторию Великого Царства Сил. Ваша задача - узнать, какие три силы живут в Царстве силы трения.

(показ анимации из ПМЛК)

показ видеоролика «Три вида трения»

Скажите, так какие три силы-сестрицы живут в Царстве силы трения?

Итак, начнём с силы трения покоя. Что это за разновидность силы трения? Когда возникает? Ответ вы получите, посмотрев видеосюжет «Сила трения покоя»

Кто может дать ответ, что называют трением покоя?

В зимние сумерки нянины сказки

Саша любила. Поутру в салазки

Саша садилась, летела стрелой,

Полная счастья, с горы ледяной…

О какой силе трения идёт речь в этих строчках Н.А. Некрасова?

В детстве все мы читали сказку про колобка: колобок полежал-полежал, взял да и покатился - с окна на лавку, с лавки на пол, по полу к двери, прыг через порог - да в сени.… О чём это я? Да, всё о той же силе трения. Как эту сестрицу зовут?

Какое определение можно дать этой силе?

Внимание на экран - демонстрация слайда №17. Объясните, почему так?

В этом и заключается преимущество колеса, гениальный изобретатель которого остался неизвестным. Колесо использовалось для транспортировки грузов ещё 5000 лет назад. Посмотрим, как это происходило.

Ещё раз убедимся в том, что при одинаковых нагрузках сила трения качения значительно меньше силы трения скольжения

Что же вы уже знаете о силе трения на данный момент?

Поэтому можно дать более точное понятие силы трения: сила, возникающая при взаимодействии поверхности одного тела с поверхностью другого тела, когда тела неподвижны или перемещаются друг относительно друга, называется силой трения. Запишите определение в тетрадь.

Каковы же причины возникновения этой силы? Попробуйте самостоятельно их сформулировать, а поможет вам в этом следующий видеосюжет:

Так почему же возникает сила трения?

Какова же природа этой силы?

Продолжим наши исследования в Научной лаборатории Великого Царства Сил.

Демонстрационный эксперимента №1 (исследовательский): В нашем распоряжении имеется пластина, брусок, три груза каждый по 100 г. и датчик силы. С помощью данного датчика можно измерять силу трения. Стараясь тянуть пластину равномерно, выясним, изменятся ли показания датчика силы, если постепенно нагружать брусок, устанавливая на него грузы и увеличивая, таким образом, силу давления бруска на поверхность пластины. Все изменения фиксируются в виде графика зависимости силы от времени.

Демонстрационный эксперимента №2 (исследовательский): Изменим опыт: стараясь тянуть пластину равномерно, выясним, изменятся ли показания датчика силы, если брусок будет находиться сначала на грани с деревянной, а затем с резиновой поверхностью. Все изменения также фиксируются в виде графика зависимости силы от времени.

Исследования силы трения в Научной лаборатории Великого Царства Сил не закончились. Теперь работу продолжим в группах, в каждой из которых выбран (предварительно) эксперт. Каждая группа получают задания, на выполнение которого отводится 10 минут. По окончании работы эксперты дают отчёт о проделанной работе и полученных выводах.

Группа №1 исследует зависимость силы трения скольжения от веса тела, используя инструктивную карту ученика (используется оборудование ПМЛК)

Группа №2 исследует зависимость силы трения скольжения от состояния поверхности соприкасающихся тел, используя инструктивную карту ученика(используется оборудование ПМЛК)

Какой же общий вывод можно сделать из полученных сегодня в нашей Научной лаборатории экспериментов?

А сейчас попробуйте дать ответ на вопрос: полезна или вредна сила трения?

Не идётся - только едется,

Потому что - гололедица,

Но зато отлично падается!

Почему ж никто не радуется?

Такой наивный детский стишок на первый взгляд - а как много содержит он, если взглянуть на него с физической точки зрения! Ведь именно в нём заключена система противоречивого отношения к пресловутой силе трения. Этот постоянный бой, где соперничают между собой два понятия - вред и польза силы трения, никогда не будет иметь победителя. Ведь то, что одному человеку удобно и выгодно, другому часто бывает совсем даже наоборот - плохо, как в этом стихотворении. Подобные случаи мы наблюдаем зимой, когда мальчишки раскатывают ледяные дорожки и несутся с разбегу по ним, преодолевая расстояние за считанные минуты! А следом ковыляют пожилые люди, поскальзываются на припорошенных снежком накатах и падают, ломая руки и ноги. Вот вам опять наглядные примеры, где в одном и том же случае соседствуют и вред, и польза силы трения. Сила трения постоянно сопутствует нам на протяжении всей жизни, так же, как сила тяжести. Где-то она создаёт нам неудобство, а где-то без неё никак не обойтись. Но как бы то ни было, она существует, и наша задача - научиться пользоваться физическими законами так, чтобы жизнь наша становилась удобнее и комфортнее. Сила трения постоянно сопутствует нам на протяжении всей жизни, так же, как сила тяжести. Где-то она создаёт нам неудобство, а где-то без неё никак не обойтись. Но как бы то ни было, она существует, и наша задача - научиться пользоваться физическими законами так, чтобы жизнь наша становилась удобнее и комфортнее.

Можно как-то уменьшить вредное влияние силы трения?

Получается, что трением можно управлять. Приведу исторический факт: 18 августа 1851 г. император Николай I совершил первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге. Начальник строительства дороги, генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной краской. Это подчеркивало то обстоятельство, что императорский поезд первым пройдет по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Однако, Клейнмихель не учел одного обстоятельства… Паровоз буксовал! Почему? Какое ваше мнение?

Предлагаю посмотреть видеосюжет о том, за счёт чего уменьшается трение при катании на коньках - «Уменьшение трения при катании на коньках»

Всегда ли уменьшение силы трения на руку человеку? Когда её намеренно увеличивают? Приведите примеры.

Чтобы увеличить силу трения, что необходимо?

Есть в нашей Научной лаборатории Великого Царства Сил один интересный мультфильм. Посмотрим!

Просмотр мультфильма «Барбоскины. Сила трения»

При помощи демонстрации анимации из ПМЛК и видеоролика «Три вида трения» подводит обучающихся к существованию силы трения покоя, силы трения скольжения и силы трения качения.

Используя видеоролик «Сила трения покоя», предлагает обучающимся сформулировать определение силы трения покоя.

Обращает внимание на роль силы трения покоя при передвижении человека, предлагает для просмотра видеоролик «Сила трения при ходьбе»

При помощи предложенного четверостишья подводит обучающихся к ответу на вопрос, что называют силой трения скольжения.

При помощи сказочного сюжета подводит обучающихся к определению третьего вида силы трения - трения качения.

Предлагает самостоятельно сформулировать понятие силы трения качения.

При помощи картинки, основываясь на жизненном опыте обучающихся, предлагает сравнить силу трения скольжения и силу трения качения.

Организует просмотр видеоролика «Сила трения качения»

Организует просмотр видеоролика «Сравнение сил трения», подводит обучающихся к самостоятельной формулировке вывода

Обеспечивает восприятие, осмысление и первичное запоминание знаний о силе трения и её видах

Обеспечивает первичное запоминание и закрепление знаний.

Организует просмотр видеосюжета «Причины возникновения силы трения»

При помощи просмотра видео, подводит обучающихся к самостоятельной формулировке вывода о причинах трения.

Основываясь на уже имеющихся знаниях о природе сил, подводит обучающихся к выводу о природе силы трения

При помощи исследовательских демонстрационных экспериментов №1 и №2 подводит обучающихся к самостоятельной формулировке выводов

При помощи групповой деятельности организует самостоятельную работу по выполнению заданий с использованием предложенного в инструктивной карте алгоритма действий (программированное обучение; оговаривается время выполнения); координирует деятельность, подводит к формулировке правильных выводов

Организует диалог, обсуждение с целью уточнения общего уровня усвоенных знаний, полученных в ходе экспериментов и лабораторной работы

Организует диалог, обсуждение, подводит обучающихся к выводам о роли трения

Организует диалог, обсуждение, подводит обучающихся к ответу на поставленный вопрос о способах уменьшения силы трения

Организует диалог, обсуждение данного исторического факта, заслушивает мнения обучающихся

Организует просмотр видеоролика с целью подтверждения ответов обучающихся

Организует диалог, обсуждение, заслушивает ответы о способах увеличения трения

Организует просмотр с целью первичного закрепления знаний

Просматривая анимацию и видеоролик, убеждаются в существовании трёх видов сил трения.

Наблюдая и осмысливая видеоролик, формулируют определение силы трения покоя. Записывают в тетрадь.

Просматривают видеоролик, делают вывод о значении силы трения покоя.

Слушают отрывок из стихотворения, осмысливают, дают ответ на вопрос, что силой трения скольжения. Записывают в тетрадь.

Слушают, осмысливают,

отвечают на поставленный вопрос, что это сила трения качения.

Формулируют понятие силы трения качения. Записывают в тетрадь.

Анализируют рисунок, а также используя свой жизненный опыт, делают вывод о том, что сила трения качения меньше силы трения скольжения.

Наблюдают, осмысливают, делают выводы

Наблюдают, осмысливают, делают выводы

Отвечают на вопрос, что трение возникает при взаимодействии тел, что существуют три вида трения: трение покоя, скольжения и качения. Последние два возникают, когда одно тело движется по поверхности другого.

Записывают определение в тетрадь.

Наблюдают, осмысливают, делают выводы о причинах возникновения сил трения:

Делают вывод о том, что причины возникновения силы трения: шероховатость поверхностей и взаимодействие между атомами и молекулами соприкасающихся тел. Записывают в тетрадь.

Делают вывод о том, что силы трения имеют электромагнитное происхождение

Наблюдают и осмысливают изменения в ходе экспериментов, активно участвуют в процессе обсуждения результатов демонстрационных экспериментов, на основе анализов графиков делают выводы

Работа в группах, выполнение лабораторных работ с использованием оборудования ПМЛК и инструктивных карт ученика (репродуктивный характер)

Наблюдают, осмысливают, делают самостоятельные выводы и обобщения. Представители групп делают сообщения о результатах работ

Формулируют общий вывод о зависимости силы трения от: - рода соприкасающихся поверхностей

- силы нормального давления

- веса тела

- состояния поверхностей соприкасающихся тел

Слушают рассказ, осмысливают вопрос, высказывают мнения, приводят примеры о полезном и вредном проявлении силы трения

Предлагают варианты уменьшения силы трения

Осмысливают, предлагают варианты ответа на поставленный вопрос: масляная краска являлась смазкой и уменьшала силу трения.

Осмысливают, предлагают варианты ответа на поставленный вопрос

Осмысливают сюжет мультфильма, закрепляют знания, убеждаются в правильности своих суждений

Первичная проверка знаний

Обучающимся предлагается выполнить тест, вопросы которого они видят на экране, ответы указывают в листах опроса, которые находятся на ученических столах (приложение)

Листы опроса сдаются, а мы возвращается к вопросам теста. Сейчас у вас есть возможность выяснить, на какие вопросы вы дали верный ответ, а где сделали ошибку.

Предлагает тест-рефлексию, использует методы стимулирования и мотивации учебно-познавательной деятельности

Осуществляет проверку усвоения и понимания материала, выявляет качество и уровень овладения знаниями

Отвечают на вопросы теста, заполняя лист опроса

Сверяют свои ответы на вопросы теста, определяя верные и ошибочные ответы, сами контролируют уровень усвоения материала

Определение домашнего задания и инструктаж по его выполнению

Домашнее задание на выбор (по вашему желанию):

1. Мини-сочинение в прозе или стихах «Если вдруг исчезнет трение…» (только начало 21 секунда)

2. Мини-сочинение «Я защищаю силу трения»

3. Мини-сочинение «Я обвиняю силу трения»

4. Проект «Трение в литературных произведениях»

5. Проект «Трение и спорт»

6. Проект «Трение в технике»

7. Проект «Трение в пословицах и поговорках»

Для всех: Выполнить тестовые задания, размещённые на ЭОР:

fcior.edu.ru/card/8297/sila-treniya.html

schoolcollection.edu.ru/catalog/res/669b0453-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/?

Предлагает варианты домашнего задания на выбор и обязательное задание каждому, использует методы стимулирования и мотивации учебно-познавательной деятельности

Записывают домашнее задание, определяются с выбором и способами его выполнения

Подведение итогов. Рефлексия.

Оценки за тестовую работу студенты узнают на следующем занятии.

Наш урок нельзя было бы считать завершённым, вспомните его начало: В завершении нашего путешествия хочу вернуться к тайне пьедестала. Огромная глыба была обнаружена местным крестьянином Вишняковым. Монолит назвали Гром - камень т.к. в него однажды ударила молния, отбив большой осколок. Около 9 км пропутешествовал Гром-камень по суше, а потом по Неве. Небывалый успех русской техники того времени был отмечен особой медалью, на которой была вычеканена надпись «Дерзновению подобно, 1770 год». И действительно это был акт дерзновенный! Вся Европа только и говорила об этой невиданной операции. Как же это было сделано?

Смелый, остроумный проект передвижения Гром - камня дал крепостной кузнец. Он предложил перекатить камень на специально отлитых бронзовых шарах, заключенных в салазки. Салазки представляли собой большие бревна с желобами, оббитыми медью. Гранитную глыбу поместили на помост из бревен, под которыми находились желоба с шарами. Согнанные из ближайших деревень крестьяне при помощи канатов двигали камень к берегу. Несколько мужиков должны были все время смазывать шары говяжьим салом. 120 дней путешествовал так по суше Гром - камень. Доставленный в Петербург он стал прекрасным пьедесталом памятнику Петру. Думаю, что наш урок сегодня явился очередным подтверждением того, как знания физики способствуют исполнению самых дерзновенных идей!

Красуйся, град Петров, и стой

Неколебимо как Россия,

Да умирится же с тобой

И побежденная стихия;

Вражду и плен старинный свой

Пусть волны финские забудут

И тщетной злобою не будут

Тревожить вечный сон Петра!

Подводит итог урока, возвращаясь к истории создания памятника Петру I. Доказывает значимость физических знаний

Слушают, анализируют, осознают значимость изученного на уроке

ГБОУ ДПО «НИЖЕГОРОДСКИЙ ИНСТИТУТ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ»