Методическая разработка внеклассного мероприятия на тему Физическое приложение производной (1 курс колледжа, специальности технического профиля)

ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Многопрофильный колледж

Методическая разработка внеклассного мероприятия

Дисциплина «Физика, математика»

Тема « Электродинамика, электрический ток в различных средах;

Производные и их приложения »

Разработали: М.В. Оренбуркина, Н.М.Абзалова

2015 год

г. Магнитогорск

Внеклассное мероприятие

Дисциплина: Физика, математика

Пояснительная записка.

Урок проводится для студентов 1-го курса и является уроком-закреплением изученного материала по теме: «Электродинамика, электрический ток в различных средах; Производные и их приложения »

Проведению этого урока предшествует большая подготовительная работа: студенты изучают теоретический материал по теме, работают с формулами и условными обозначениями. На уроке студенты должны применить все полученные знания на практике, а именно: правильно проанализировав задачу, сделать вывод и решить ее, с использованием теоретических знаний и правильно подобранных формул, собрать электрическую цепь и решить задачу с использованием математических преобразований.

Методическая цель:

1. Применение компьютерных технологий при обучении физики, реализация коммуникативной методики обучения, использования активных методов для повышения эффективности самостоятельной работы и развития мыслительной активности студентов.

2. Применение нестандартной формы проведения урока для обобщения и закрепления полученных знаний по теме: «Электродинамика, электрический ток в различных средах; Производные и их приложения», наглядная демонстрация межпредметных связей.

3. Цели:

1. Обобщение и повторение пройденного материала; проверка качества знаний учащихся по темам;

2. Формирование умений понимать условие задачи и применять полученные знания на практике;

3. Развитие внимания, мышления, памяти;

4. Формирование положительного образа дисциплинированного студента;

5. Воспитание чувства уважения друг к другу, к преподавателю, формирование мотивации к изучению физики, математики.

Задачи:

1. Учить анализировать условие задач и использовать теоретический материал на практике; Обобщить и систематизировать знания студентов по теме: «Электродинамика, электрический ток в различных средах; Производные и их приложения»;

2. Учить решать такие коммуникативные задачи, как умение рассказывать о явлении в конкретных качественных задачах;

3. Учить использовать и применять основные понятия физики и математики.

Форма урока: Комбинированный, игровой.

Оснащение урока: интерактивная доска, слайды с заданиями, раздаточный материал с заданиями, демонстрационный материал.

Виды работы: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Реализация принципов наглядности и сознательности, активности и доступности, связи теории с практикой.

Ход урока

Этап занятия

Время

(мин.)

Дидактическая задача

Принципы и методы

Содержание занятия

Деятельность преподавателя

Деятельность учащихся

1

2

3

4

5

6

7

1 .Оргмомент

2

Организация внимания студентов

Вербальный. Принцип сознательности, активности

Приветствие. Проверить наличие студентов.

Сообщение темы урока.

Подготовка к работе. Психологический настрой, мобилизация внимания на восприятие.

Результат: сформирована мотивация деятельности студентов

2.Формирование мотивация

3

Сообщение темы урока, определение важности изучаемого материала, необходимости умения говорить о том, что мы делаем постоянно каждый день, как правило.

Словесно-информационный, принцип сознательности, активности. Использование интерактивной доски с компьютерным слайдом, содержащим информацию о теме.

Студенты знакомятся с темой и планом занятия.

Формирование цели; план урока, оценка занятия.

Психологический настрой, мобилизация внимания на восприятие.

Результат: сформирована мотивация к участию в работе на уроке.

3.Контроль знаний.

60

Контроль владения теоретическим материалом по теме:

«Электродинамика, электрический ток в различных средах; Производные и их приложения»;

Применение на практике полученных теоретических и практических знаний.

Метод частично поисковый, принцип доступности, сознательности, активности, само-и-взаимоконтроль. Использование, раздаточного дидактического материала, приборов для опытов.

I-тур

1.Представление команд: Название, девиз, логотип.

2. вопросы по математике и физике для команд соперников.

II-тур

«Вопрос-ответ»

Задаются вопросы командам противника.

III-тур

группа из 2 студентов решает задачи по математике и физике;

След, группа выполняет лабораторный практикум, с решением проблемы с помощью законов математики.

Оставшиеся студенты отвечают на вопросы: «Гонка за лидером», кто больше, быстрее, правильно за один промежуток времени.

Стимулирования активного участия в ходе занятия, организация чёткого предоставления дидактического материала, коррекция выполняемых заданий. Проверка уровня и владения основными понятиями и терминами.

Контроль за качеством выполнения индивидуальных заданий.

I-тур

Слушают представления команд.

Вопросы не афишируются.

II-тур

Студенты одной команды задают вопросы двум оставшимся. Получив задание, команда, посовещавшись, анализируя условия, используют ранее полученные знания для решения поставленной задачи.

III-тур

работа студентов индивидуальная, групповая.

Результат: активизация знаний, систематизация изученного материала, закрепление основных формулировок, терминов, понятий, законов

4. Конкурс капитанов

10

Использование исторической справки

Метод частично поисковый, принцип доступности, сознательности, активности.

Вопросы связанные с достижениями И. Ньютона..

Закрепление основных законов математики и физики.

Ответы на вопросы преподавателя.

Результат: активизация знаний.

5. Подведение итогов

10

Организация оценки работы студентов.

Учёт личностных характеристик учащихся.

Подведение итогов урока, Выставление оценок.

Подведение итогов работы. Стимулирование студентов к самооценке.

Студенты оценивают свою деятельность на уроке, выражают свое отношение к уроку.

Результат: мнение студентов о работе на уроке. Сформирована мотивация на следующее занятие.

Содержание урока

1. Оргмомент.

Приветствие студентов. Отметить присутствующих, сообщить о предстоящей работе.

2. Формирование мотивации.

Студенты знакомятся с темой и планом занятия. При сообщении темы урока, определяется важность изучаемого материала, необходимость уметь говорить о том, что мы делаем, видим.

3. Контроль знаний

Студенты заранее разделились на 3группы по 7-8 человек.

На данном этапе используется работа по группам, индивидуальная работа студентов. Ответы на вопросы или задачи студенты фиксируют на отдельный лист, обсуждая те или иные моменты.

Каждый конкурс оценивается на определенное количество баллов. Набранные баллы фиксируются на доске.

1.Студенты каждой команды представляют свою команду, а именно: Название, девиз, логотип. За каждый шаг получают по 2 балла.

Вопросы, подготовленные дома для каждой команды не афишируются, а задаются в след. туре каждой команде. За это домашнее задание команда получает 4 балла.(2 вопроса по математике, 2 вопроса по физике)

Итого: за I тур - Домашнее задание- 10 баллов.

2. «Вопрос-ответ»: Одна из команд задает поочередно оставшимся командам по вопросу из физики и математике. За каждый правильный ответ команда отвечающих получает по 2 балла.

Итого: за II тур-за 4 вопроса -8 баллов.

3.Практичекая работа: Команда распределяет студентов для работ:

1.по решению 2 задач по физике и математике-2 человека

2. по выполнению эксперимента- 2 человека

3. оставшиеся члены команды учувствуют в викторине «Гонка за лидером», за одну, две минуты студенты должны правильно ответить на как можно большее количество вопросов.

По окончанию выполнения практической части работы студенты рассказывают и показывают решение задач.

Варианты задач:

Физика.

1.При серебрении изделия на катоде за 30 мин отложилось серебро массой 4,55 г. Определите силу тока при электролизе.

2.Сколько никеля выделится при электролизе за 1 ч при силе тока 10 А, если известно, что молярная масса никеля 0,0587 кг/моль, а валентность 2?

3.При никелировании изделий в течение 2 ч отложился слой никеля толщиной 0,03 мм. Определить плотность тока при электролизе. Электрохимический эквивалент никеля равен 3•10^-7 кг/Кл.

4.На газопроводах отрицательный полюс электрического генератора соединяют с трубой, а положительный - заземляют. Почему такой способ, называемый « катодной защитой» защищает трубы от коррозии?

5.Как известно, для движения трамваев и электропоездов используется постоянный ток, причем воздушный провод всегда соединяется с положительным полюсом источника питания, а рельсы- с отрицательным. Почему?

6.Каким образом с помощью электролиза можно покрыть металлом изделия, изготовленные из непроводящих материалов (дерево, гипс, кожа…)?

Математика.

1. Найдите скорость и ускорение в указанные моменты времени для точки, движущейся прямолинейно, если движение точки задано уравнением: 1) ,

2. Найдите ускорение точки в указанные моменты времени, если скорость точки, движущейся прямолинейно, задана уравнением: 1) ,

3. Точка движется прямолинейно по закону В какой момент времени скорость точки окажется равной нулю?

4. Температура тела изменяется в зависимости от времени по закону С какой скоростью нагревается это тело в момент времени

5. Тело массой 100 кг движется прямолинейно по закону Найдите кинетическую энергию тела через 2 с после начала движения.

Задания для эксперимента.

● ●

●

А R₁ R₂. В

V

V

U₂ = 100 B

1.Собрать цепочку, состоящую из трех элементов сопротивления, соединенных между собой, согласно схеме.

1 команда. Собрать электрическую цепь, согласно схеме. Рассчитать:

количество теплоты, выделяемое на R_{1 и} R₂ за 5 мин?

А₁

R₂ I₂ = 0,75 A

А₂

2 команда .Собрать электрическую цепь, согласно схеме. Рассчитать:

Работу тока на участках R1 ,R2 за 5 мин.

R2 А₂

R₂ I₂ = 0,75 A

А₃

3 команда. Собрать электрическую цепь, согласно схеме. Рассчитать:

R1 R₁

количество теплоты, выделяемое на R_{1 ,} R_{2 и} R₃ за 5 мин?

2.Решить задачу по математике, с использованием производной.

Примеры задач по математике:

1. Изменение силы тока в зависимости от времени дано уравнением (- в амперах, в секундах). Найдите скорость изменения силы тока в конце 10-й секунды.

2. Изменение силы тока в зависимости от времени дано уравнением (- в амперах, в секундах). Найдите скорость изменения силы тока в конце 6-й секунды.

3. Изменение силы тока в зависимости от времени дано уравнением (- в амперах, в секундах). Найдите скорость изменения силы тока в конце 3-й секунды.

Вопросы для турнира

«Гонка за лидером»

1.Название отрицательного диода-

2.Единица измерения силы тока-

3.При последовательном соединении постоянная величина-

4. Единица измерения удельного сопротивления

5.Жидкость, проводящая эл. Ток-

6. Единица измерения длины проводника-

7.Распад молекул на ионы-

8. Единица измерения ЭДС

9.Название положительного диода-

10. Единица измерения внутреннего сопротивления источника тока

11.основной носитель полупроводника р-типа-

12. Единица измерения электрохимического эквивалента

13.При параллельном соединении постоянная величина-

14. Единица измерения работы

15.Диэлектрик - материал….

16. Единица измерения площади поперечного сечения

17.Металл-хороший ….

18. Единица измерения сопротивления

19. Основной носитель полупроводника n-типа

20. Единица измерения электрического заряда

Попробуй и отгадай.

21.

Разгадал загадку круга,
Метод площадей нам дал,
Знаем мы, как в Сиракузах
Родину он защищал.
Свой народ спасал от бед,
Его имя …..
Ответ: (Архимед).

22.

На острове Самос
Философ сей родился.
И во главу угла
Поставлены им числа.
И, говорят, за теорему
Принес богам быка он в жертву.
Был чемпионом Олимпиады,
Имел своих учеников.
Надеюсь, догадался каждый,
Что его имя …..

Ответ: (Пифагор)

23.

Все, что раньше люди знали,
Он собрал в своих "Началах".
Было их 13 книг,
Написал их все ….

Ответ: (Евклид)

24.

Очень слабым он родился,
Но науке все ж сгодился.
Открыл не кто иной,
А он притяжения закон.
Интеграл дал миру он,
Физик …..

Ответ: (Ньютон)

Вопросы для викторины

(Для студентов оставшихся болеть за команду, каждый правильный ответ оценивается на 5 баллов)

СИНУС + СИНУС + КОСИНУС = ТАНГЕНС

Ответ: 58725+58725+3958725 = 4076175

Чтобы восстановить баланс между физиками и лириками, можно составить обратный ребус:

ЛИРИК = 0,5*ФИЗИКА

Ответ: 87375 = 0,5*174750

3 задание

Эти учёные жили в разные эпохи, но их объединяет то, что каждый из них пытался доказать аксиому параллельных прямых: через точку, не лежащую на данной прямой, можно провести на плоскости не более одной прямой, параллельной данной.

1) Я думаю, что сначала жил Гаусс, затем Евклид и уже потом Лобачевский. Согласны ли вы с этим утверждением?

2) Кому из этих учёных принадлежат слова: «Математика - царица наук, арифметика - царица математики».

3) Кто из них уже в 24 летнем возрасте был профессором университета.

4 задание

1) Верно ли, что областью определения всех данных функций является множество действительных чисел. Согласны ли вы с этим утверждением?

2) График какой функции не имеет общих точек с осью абсцисс?

3) Графиком какой функции является гипербола?

5 задание

Какая из этих фигур по одному очень важному признаку является лишней?

6 задание

1) На каком из рисунков изображен график обратной пропорциональности?

2) Какая из кривых является графиком нечётной функции?

3) Какая из предложенных кривых является графиком общего вида?

Итого: за III тур-1.- 10 баллов

2.-6 баллов

3.-каждый правильный ответ-1 балл, ответ по викторине-5 баллов

Всего: ~16 баллов +

4.Конкурс капитанов.

Заключается в ответах на вопросы из жизни И. Ньютона, его достижения в математике и физике. Студентам-капитанам предлагается жеребьевка в выборе цветов дорожек, по которым они дойдут до финиша со своей командой. Красный цвет дорожки означает наличие одного вопроса из истории, зеленый цвет - два вопроса, желтый цвет - три вопроса.

Историческая справка:

В июне 1661 года 18-летний Ньютон приехал в Кембридж.

В апреле 1664 года Ньютон, сдав экзамены, перешёл в более высокую студенческую категорию «школяров» (scholars), что дало ему право на стипендию и продолжение обучения в колледже.

Он сделал первое значительное математическое открытие: биномиальное разложение для произвольного рационального показателя (включая отрицательные), а через него пришёл к своему главному математическому методу - разложению функциив бесконечный ряд^[8]. В самом конце года Ньютон стал бакалавром

«Чумные годы» (1665-1667)

В начале 1665 года я нашёл метод приближённых рядов и правило превращения любой степени двучлена в такой ряд

Начало научной известности (1667-1684)

Упрочив своё положение, Ньютон совершил путешествие в Лондон, где незадолго до того, в 1660 году, было создано Лондонское королевское общество - авторитетная организация видных научных деятелей, одна из первых Академий наук

В этом же году Барроу принял приглашение короля стать придворным капелланом и оставил преподавание. 29 октября 1669 года26-летний Ньютон был избран его преемником, профессором математики и оптики Тринити-колледжа, с высоким окладом 100 фунтов в год.

в феврале 1672 года Ньютон опубликовал в «Philosophical Transactions» подробное описание своих классических опытов с призмами и свою теорию цвета.

28 апреля 1686 года первый том «Математических начал» был представлен Королевскому обществу. Все три тома, после некоторой авторской правки, вышли в 1687 году. Тираж (около 300 экземпляров) был распродан за 4 года - для того времени очень быстро.

1687 год ознаменовался не только выходом великой книги, но и конфликтом Ньютона с королём Яковом II.

Первые математические открытия Ньютон сделал ещё в студенческие годы…

Варианты вопросов:

1. Назовите годы жизни И.Ньютона по григорианскому календарю? (4 января 1643г - 31 марта 1727г)

2. В каком возрасте И.Ньютона отдали учиться в школу? Где она находилась? (в 12 лет, в Грентеме)

3. В какой университет и в каком возрасте поступил И.Ньютон? (в 18 лет, в Кембриджский университет)

4. В какой разряд студентов входил И.Ньютон? к чему это его обязывало? (студент - сайзер, должен был оплачивать свое обучение путем различных работ в университете)

5. Как в Кембриджском университете назывались студенты получающие стипендию? (школяр)

6. Какой закон физики И.Ньютон открыл в "Чумные годы"? что это за годы? ( Закон всемирного тяготения, 1665 - 1667 годы свирепствования чумы)

7. Какую заработную плату получал И.Ньютон в год, будучи магистром и работая преподавателем в Кембридже? (2 фунта в год)

8. Какое изобретение сделало И.Ньютона знаменитым и когда позволило стать членом лондонского королевского общества? ( телескоп - рефлектор , январь 1672)

9. Как называется главная книга жизни И.Ньютона? (математические начала натуральной философии)

10. Какую должность при дворе в 1696г занял И.Ньютон и по чьей рекомендации? (управляющий монетным двором в Лондоне, по рекомендации аристократа Чарльза Монтено)

Итого: IV-тур 6 баллов (независимо от количества вопросов)

5. Подведение итогов. Награждение.

(Таблица распечатывается для заполнения каждой команде)

тур

I. Домашнее задание

II. Вопрос-ответ

III.Практическая работа

IV. Конкурс капитанов

V. Подведение итогов

1

2

3

максимальное

количество баллов

10

8

10

6

!!!

6

количество баллов за каждый этап работы

название-

девиз-

логотип-

вопросы-

матем.-

физика-

матем.-

физика-

эксперимент-

задача-

Гонка за лидером-

Викторина-

кр.(1)-

зел.(2)-

ж.(3)-

Приложение.

Раздаточный материал: (Каждой команде) для решения задач.

1.

( q = IΔt, q₀ = ne)

Закон электролиза определяет массу вещества, выделяемого на электроде при электролизе за время прохождения эл.тока .
,k - электрохимический эквивалент вещества, численно равный массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда в 1 Кл.

n- валентность химического элемента.

2.Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.