Бинарный урок по физике и математике. Тема «Физические величины и их измерения» (7 класс)

Христиди Т.А., Чаленко А.В.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

БИНАРНОГО УРОКА ПО ФИЗИКЕ И МАТЕМАТИКЕ

План-конспект урока физики в 7-м классе по теме:

«Физические величины и их измерения»

Цель урока:

- познакомить учащихся с понятием физической величины, основными единицами физических величин в СИ, научить измерять физические величины;

- содействовать формированию культурного человека, умеющего мыслить, понимающего идеологию математического моделирования реальных процессов, владеющих математическим языком.

Оборудование: линейка, мензурка, секундомер, термометр, рычажные весы, гири.

Задачи урока:

- образовательные: познакомить учащихся с понятием физической величины, сущности измерения физической величины, с понятием погрешности измерения, основными единицами физических величин в СИ; научить определять цену деления измерительного прибора, определять погрешность измерения, переводить физические величины из основных в дольные и кратные.

- развивающие: расширение кругозора; развитие творческих способностей учащихся, интереса к изучению физики с учетом их возрастных и психолого-педагогических особенностей. Развитие логического мышления через формирование понятий: цена деления, шкала измерительного прибора, способы и методы ее применения.

- воспитательные: формировать познавательный интерес обучающихся через исторические и современные сведения об измерении физических величин; научить культуре общения учащихся, партнерству.

Формы организации познавательной деятельности учащихся: фронтальная, групповая.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

Этапы урока:

1. Организационный момент. Вступление (0,5 мин).

2. Выявление знаний и умений. Фронтальный опрос (1,5 мин).

3. Подготовка учащихся к теме урока (2 мин).

3.1. Актуализация усвоенных знаний.

3.2. Мотивация знаний.

4. Изложение нового материала (18 мин).

5. Физкультминутка с использованием гимнастики для глаз (1 мин).

6. Закрепление нового материала. Работа в группах (14 мин).

7. Итоги урока (1 мин).

8. Рефлексия (1 мин).

9. Информация о домашнем задании (1 мин).

Ход урока:

1. Организационный момент. Вступление.

Приветствие, проверка присутствующих. Объяснение хода урока.

На уроке получите знания о физических величинах (буквенных обозначениях, единицах измерения, формулах), а также умения и навыки переводить единицы измерения физических величин в системе СИ. Все эти знания необходимы для решения задач.

2. Выявление знаний и умений. Фронтальный опрос:

- Как вы понимаете слова: «тело» и «вещество»? Приведите примеры физических тел и веществ.

- Существует ли разница между физическими понятиями «материя» и «вещество»? Ответ обоснуйте.

- Каковы источники знаний о явлениях природы? Объясните и приведите примеры.

- Какую роль играет в физике опыт? Эксперимент? Чем отличается опыт от эксперимента?

3. Подготовка учащихся к теме урока.

3.1 Актуализация усвоенных знаний.

В быту, технике, при изучении физических явлений часто приходится выполнять различные измерения. Так, например, изучая падение тела на уроках физики, необходимо измерить высоту, с которой падает тело, массу тела, его скорость, время падения.

Высота, масса, скорость, время, температура являются физическими величинами. Физическую величину можно измерить, но, чтобы измерить, необходимо было придумать единицы различных физических величин.

Знаете ли вы, какие единицы длины и массы существовали раньше, и какие существуют сейчас? Каково их происхождение?

Измерения люди делали с давних пор. В Древней Руси наши предки пользовались такими мерами, как пядь, локоть, аршин, верста, сажень.

Пядь, пядень (или четверть) - одна из самых старинных мер длины. Название происходит от древнерусского слова "пясть", т.е. кулак или кисть руки. Различают пядь малую - расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев, что составляет около 18 см, и пядь великую - расстояние от конца вытянутого мизинца до конца большого пальца, 22-23 см.

А сейчас задание: сколько пядей в длине вашего рабочего стола?

Класс разбивается на группы. Идут измерения, а затем обработка результатов. Выясняем, кто точнее измерил. Вы видите, что эта мера несовершенна.

Дополнительно:

До сих пор бытуют выражения: «семи пядей во лбу», «сам с ноготок, а борода с локоток», «видеть на сажень сквозь землю», «от горшка три вершка», «сидишь как аршин проглотил», «сам с вершок, а голова с горшок», «семь верст до небес и все лесом». Но все эти меры неточные.

В 1790 году в Париже был принят декрет о введении единых мер длины и веса.

Вывод: Иногда наши чувства могут нас обманывать, и поэтому просто необходимо в процессе наблюдений и опытов делать измерения каких-то величин.

3.2 Мотивация знаний.

Цель нашего урока - познакомиться с существующими мерами длины, массы, времени и с историей их возникновения, узнать, как в повседневной жизни используются меры физических величин, научиться правильно производить необходимые измерения, используя приборы (средства измерения).

Девиз нашего урока:

«НАУКА НАЧИНАЕТСЯ С ТЕХ ПОР,

КАК НАЧИНАЮТ ИЗМЕРЯТЬ»

(Д.И. МЕНДЕЛЕЕВ).

4. Изложение нового материала.

В физике величины называются физическими, многие величины уже знакомы вам из математики, природоведения (например: длина, масса, площадь, скорость и т.д.). Измерения чрезвычайно важны и в науке, и в окружающей жизни.

Вопросы урока:

• Зачем нужно измерения?

• Что такое физическая величина?

• Как измерить физическую величину?

На первый вопрос мы уже ответили в процессе обсуждения эксперимента, поэтому переходим ко второму вопросу:

Что такое физическая величина? Вернёмся к опыту. Физическая величина - это количественная (числовая) характеристика тела или вещества. Она обозначается буквами латинского алфавита, например: m - масса, t - время, l - длина.

Любая физическая величина, кроме числового значения, имеет единицы измерения. Например: на обёртке шоколадки написано «Масса 100 г».

Масса - это … (физическая величина);

100 - это … (числовое значение);

г - грамм - это … (единица измерения).

А теперь попробуйте сами:

Рост - 173 см.

Рост (длина) - это … (физическая величина);

173 - это … (числовое значение);

см - это ... (единица измерения).

Вывод: Следовательно, когда мы измеряет какую-то величину, мы сравниваем её с определёнными единицами измерений.

Запишем определение: Измерить физическую величину - значит сравнить её с однородной величиной, принятой за единицу измерений.

Теперь у нас остался главный вопрос: Как измерить физическую величину? Чтобы хорошо понимать друг друга и была создана Международная система единиц (СИ), где каждой величине присвоили своё обозначение и единицу измерения.

Стенд «Международная система единиц»

Здесь указаны все физические величины, и в курсе физики мы будем их изучать и использовать при решении математических задач.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

ВЕЛИЧИНЫ БЫВАЮТ ОСНОВНЫМИ И ПРОИЗВОДНЫМИ.

Запиши в тетради единицы измерения основных физических величин:

• масса - кг (килограмм),

• длина - м (метр),

• время - с (секунда).

Но массу можно измерять ещё ... (в граммах, миллиграммах, тоннах). Вы уже изучали это в курсе математики.

А в каких единицах измеряют длину? Время? Систему СИ называют десятичной. Все однородные величины связаны между собой.

1 килограмм = 1000 (10³) г

1 километр = 1000 (10³) м

1миллиграмм = 0,001 г = (10^-3) г

1 миллиметр = 0,001 м = (10^-3) м

Использование опережающего обучения на уроках физики с элементами математики (Тема «Свойства степени», отрицательный показатель степени изучается в 8-м классе)

Мы сегодня должны научиться правильно, пользоваться измерительными приборами.

Измерительный прибор - это устройство для измерения какой-либо физической величины.

Здесь вы видите различные измерительные приборы: термометр, спидометр, счетчик для воды, манометр, линейка.

Все они очень разные, но у них есть сходство. У каждого прибора обязательно есть шкала с делениями и цифрами. Самое большое значение на шкале называется верхним пределом, самое маленькое - нижним пределом. Назовите пределы тех приборов, которые есть у вас на парте.

Фронтальная лабораторная работа№1 по теме «Физические величины и их измерения».

1 уровень. Определим цену деления линейки (линейки на партах).

Находим верхний предел. Находим нижний предел. Делим на число делений. Цена одного большого деления 1см. Находим цену маленького деления 0-1. Цена деления 0,1см или 1мм.

5. Физкультминутка с использованием гимнастики для глаз. Дыхательная гимнастика

Глазки видят всё вокруг,
Обведу я ими круг.
Глазком видеть всё дано -
Где окно, а где кино.
Обведу я ими круг,
Погляжу на мир вокруг.

Круговые движения глазами:

по часовой стрелке и в противоположном направлении;

13

14

2 уровень. Определение объема тела неправильной формы.

Рассчитать объем класса легко, так как это прямоугольный параллелепипед. А если тело неправильной формы? (Показываю, например, фарфоровый ролик.). Для определения объема используем мензурку. (Здесь надо обязательно предупредить о мерах предосторожности при работе со стеклом. Все группы выполняют работу по определению объема тел неправильной формы с помощью мензурки.)

Чтобы правильно ответить на этот вопрос, нужно определить цену деления, т.е. значение самого маленького промежутка на шкале.

1. Для этого нужно выбрать две ближайшие цифры (например, 400 мл и 200 мл).

2. Найти разность между ними (400 мл - 200 мл = 200 мл).

3. Посчитать число делений между ними (10).

4. Разделить разность на число делений (200 мл: 10 = 20 мл).

5. Запишем формулу для определения цены деления прибора:

с = 400 - 200/10 = 20 мл

А теперь попробуйте сами:

Итак, в нашем случае V = 360 - 200 = 180 мл

3 уровень. Градуировка сердечного ритма (тактовая частота сердечной мышцы) и измерение временных интервалов с помощью тактовой частоты сердечной мышцы.

Найдите пульс и подсчитайте число ударов за 60 с, затем разделим 60 с на число ударов сердца (на пульс). Определим цену деления между ударами сердца. Например, 60 / 120 = 0,5 с. Измерить временной промежуток время между двумя свистками. Мы насчитали 20 ударов, следовательно, временной промежуток время 0,5·20 = 10 с.

6. Закрепление учебного материала. Работа в группах

«Как много на свете нужных вещей.

О них мы узнать спешим поскорей.

Сейчас величины мы все повторим,

Задания выполним, ВСЁ ЗАКРЕПИМ»

Сегодня на уроке вы узнали много нового. Давайте ещё раз вспомним самое главное:

Что это такое? Таблица соответствия. Варианты ответов:

1. Минута - ... 1. единица для измерения

3. Весы - ... 2. физическая величина

2. Время - ... 3. измерительный прибор

4. Уравновешивание - ... 4. физическое явление

7. Итоги урока

8. Рефлексия

Подумай над высказыванием: «Задавая домашнее задание, учителя метят в учеников, а попадают в родителей». Почему?

Вывод по уроку. Сегодня на уроке мы познакомились с понятием физической величины, основными единицами физических величин в СИ, а также научились измерять физические величины. Предмет «Математика» помогает на уроках физики мыслить, понимать идеологию математического моделирования реальных процессов, владеющих математическим языком.

9. Информация о домашнем задании

Домашнее задание учащимся раздается с записью на карточках:

• §3-4, повторить С.3-12;

• выполнить дома любое задания по желанию учащегося:

1. Определить цену деления термометра. Записать показания термометра на улице и квартире (помещении) в тетрадь.

2. Определить цену деления газового счетчика и измерение объема израсходованного газа за 1 час.

3. Вспомните исторические сведения о возникновении всех изученных величин…..

- Раньше, в XV веке массу измеряли фунтами, пудами, а длину локтями.

- В XI веке - длину измеряли ярдами, а для определения времени пользовались песочными часами.

- В XVI веке - длину измеряли аршинами…

Что такое аршин? Чему равен аршин в мм? см? м?

Всем спасибо за внимание, сегодня мы хорошо с вами поработали.

P.S.

Главное в обучении детей состоит не только в том, что им сообщается, а и в том, как им сообщается изучаемое. Самые обыкновенные и ежедневные предметы, хорошо и искусно внушенные ребенку, для него в сто крат полезнее в будущем, чем высокие истины, худо уложенные и нисколько не приноровленные к его понятиям.

Пирогов Н. И.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

«Учитель, готовится к хо­рошему уроку всю жизнь... Такова духовная и философская ос­нова нашей профессии и технологии нашего труда: чтобы открыть перед учениками искорку знаний, учителю надо впитать море света, ни на минуту не уходя от лучей вечно сияющего солнца знаний, человеческой мудрости».

В.А. Сухомлинский

Обновление образования требует использования нетрадиционных методов и форм организации обучения, в том числе интегрированных, в результате использования которых у учащихся возникает целостное восприятие мира, формируется как раз тот деятельностный подход в обучении, которого должны придерживаться учителя в рамках реализации ФГОС.

Интеграция - (лат. Integratio < integer целый) - объединение в целое каких- либо частей или элементов (Словарь Ожегова).

Бинарный урок - это одна из форм интеграции предметов и реализации межпредметных связей. В первую очередь, это нетрадиционный вид урока, в подготовке и проведении которого участвуют либо два, а может три учителя.

Бинарные уроки позволяют интегрировать знания из разных областей для решения одной проблемы, дают возможность применить полученные знания на практике.

Бинарный урок представляет собой методически грамотно спланированный урок с использованием активных методов и приемов работы, здоровьесберегающих технологий.

Цель любого бинарного урока - создать условия мотивированного практического применения знаний, навыков и умений и дать возможность учащимся увидеть результаты своего труда, получив от него радость и удовлетворение. На бинарном уроке происходит перенос умения в новые области, не изучавшиеся ранее, что помогает учащимся принимать решения в творческих ситуациях, формируя деятельностный подход в обучении.

Урок по теме ведут два преподавателя, но понятно, что на одном уроке не могут быть представлены в равной степени, например, литература и история, физика и химия, физика и математика, или информатика и любой другой предмет, поэтому одному из предметов надо потесниться, вобрав в себя второй, а иначе польза от интегрирования сомнительная.

Представленный авторами бинарный урок является уроком изучения новых знаний по физике. По календарно-тематическому плану данный урок по физике является 4-ым уроком физики как в 7-м классе, так и при изучении всего курса «Физика» в школе.

Общая структура таких уроков включает:

• вступление - постановка цели, задачу урока, актуализацию опорных знаний, необходимых для сознательного восприятия его содержания, сообщение плана работы;

• основную часть - раскрытие содержания учебного материала;

• заключение - подведения итогов, оценка работы учащихся, определение домашнего задания.

Основная часть урока более вариативна сравнительно с вступлением и заключением. Это обусловливается многими факторами, а именно:

• объекты изучения бывают абстрактными и конкретными; характеристика одних требует преимущественно монолога изложения учителя, других - организации беседы с учащимися;

• ход рассуждения может быть дедуктивным или индуктивным, не последнюю роль играет индивидуальность учителя.

Вывод: бинарный урок - учебное занятие, объединяющее содержание 2 предметов одного цикла в одном уроке. В предложенном бинарном уроке было объединены два предмета естественнонаучного цикла - физика и математика.

Особенности бинарного урока - это изложение и исследование проблемы изучаемого учебного материала как на уроках физики, так и на уроках математики; реализация межпредметных связей в процессе преподавания дисциплин одной образовательной области.

Бинарный урок позволяет выявить связь различных предметов: физики, математики, истории, технологии; делает обучение целостным и системным, практичным и личностно-ориентированным.

Технологии, используемые в данном бинарном уроке:

• личностно-ориентированные;

• здоровьесберегающие;

• опережающее обучение.