Конспект урока "виды теплопередачи"

Урок физики 8 класс

Виды теплопередачи

Разработан учителем физики

МОАУ «СОШ №6» г. Орска

Зибаревой Е.К.

Класс: 8

Программа: Гутник Е.М.,Перышкин А.В. Физика 7-9 «Программы для общеобразовательных учреждений «Физика»  М.: Дрофа, 2010

Учебник: Перышкин А.В. – М.: Дрофа, 2010

Тип урока:  урок комплексного применения знаний

Вид урока:  традиционный с элементами урока-конференции

Цель урока: обобщить основные знания по теме “Виды теплопередачи”,

углубить знания учащихся о видах теплообмена и их роли в быту, природе и технике,

создать условия для объяснения физических явлений.

Задачи:

Образовательные: (лежат в области базовой учебной дисциплины):

1. Сформировать установку на вдумчивое отношение к изученному материалу.

2. Научиться распознавать различные способы теплопередачи.

3. Объяснять явление теплопроводности, конвекции, излучение на основе имеющихся знаний.

4.     Познакомить с условиями протекания данных видов теплопередачи.

5.     Показать, как можно использовать знания о тепловых явлениях в повседневной жизни с учетом безопасности для сохранения здоровья и соблюдения норм экологического поведения в окружающей среде.

6.     Научиться самостоятельно применять знания в комплексе в новых условиях.

Развивающие:

1.     Развитие интереса к изучаемому предмету, способности сравнивать, обобщать изученные факты и явления.

2.     Стимулировать желание самостоятельно работать с дополнительными образовательными ресурсами в школе  во внеурочное время и дома.

3.     Осуществлять информационный поиск.

4.     Развивать проектные, коммуникативные действия.

5.     Развитие творческих способностей, образного мышления.

6.     Развитие умения давать самооценку своей деятельности.

Воспитательные (детерминируются образовательно-воспитательной парадигмой):

1.     Воспитание интереса к теории предмета физика, внимательности, ответственности за правильное выполнение задания, культуры поведения.

2.     Воспитание самостоятельности при выполнении практических заданий.

Методы контроля:

·          Устный

·       Письменный

·       Самоконтроль

Методы обучения

·        репродуктивный

·        исследовательский

·        частично-поисковый

·        информационно-рецептивный

Средства обучения

·        Электронная презентация учителя

·        Электронная презентация учащихся

·        Опорный конспект

·        Спицы медная и стальная, штатив, спиртовка, воск, кнопки

·        Раздаточный материал на каждого

·        Теплоприемник, электрическая плитка, манометр открытый

·        Прибор для демонстрации конвекции в жидкости, марганцовка, штатив, спиртовка

·        Мультимедийный проектор

Метапредметные умения: развитие монологической речи; работа с дополнительными источниками информации (словари, справочники, Интернет-ресурсы); умение составлять презентации; навыки аналитической работы с первоисточниками; умение сопоставлять и сравнивать.

Формирование УУД (универсальных учебных действий): способность понимать текст, ориентироваться в различных источниках информации, умение конспектировать, готовность к общению, развитие навыков публичного выступления.

Технологии: ИКТ, технологии на основе системно - деятельностного подхода.

      Подготовка к уроку

Перед проведением урока учитель предлагает тематику исследований

1.     Явление теплопередачи в быту.

2.     Явление теплопередачи в технике.

3.     Явление теплопередачи в природе.

В соответствии с выбранной тематикой учащиеся разделились на группы, которые исследовали проявление различных видов теплопередачи в быту, природе и технике. Учитель ставит задачу подготовить небольшие демонстрации по различным явлениям с объяснением. Для выполнения исследовательской задачи учащиеся сами планируют вид деятельности: изготовление модели (термос, макет теплицы, модель печи), мультимедийную презентацию, выпуск газеты.

 В дальнейшем учащиеся самостоятельно распределяют обязанности, осуществляют поиск и сбор информации,  ее анализ и представление, обсуждают план эксперимента, готовят необходимое оборудование для его выполнения.

Структура  урока

1.     Организационный момент                          3 минуты

2.  Актуализация опорных знаний                  6 минуты

4.     Отчеты групп по проектам                         20 минут

5.     Этап закрепления знаний                              6 минут

6.     Подведение итогов урока                           3 минуты

7.     Этап информации о домашнем задании   3 минуты

8.     Выявление результатов урока                   4 минуты

Этап урока	Ход урока. Содержание.	Время	Обоснование
I	Организационный момент Задача:создание психологического настроя Приветствие учителя, проверка готовности учащихся к уроку, определение отсутствующих, организация внимания учащихся Приветствие учителя: “Здравствуйте, уважаемые исследователи. Сегодня необычный урок. Вы проделали большую работу и познакомите нас с результатами этой работы на этом уроке. Мы с удовольствием вас послушаем и посмотрим что вы «сотворили». Обсудим , как можно избежать нежелательного воздействия разных видов теплопередачи и как их использовать во благо. Мотивация Задача: целенаправить познавательную деятельность; прием обучения - беседа. « Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удастся связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые.» Это мудрое изречение принадлежит венгерскому радиофизику Дьердью Хевеши (1885-1966). Так пусть же ваши мыслящие умы почувствую сегодня себя счастливыми оттого, что им удастся собрать воедино информацию о разных видах теплопередачи, изученных на уроках. Мы начинаем свою работу. Слайд 1.Тема урока «Особенности различных видов теплопередачи» Целеполагание Так как при подготовке к уроке я надеюсь вы провели огромную работу, думаю что вопрос о формулировке целей урока вас не затруднит. Попробуйте сформулировать цели урока. Предполагаемые ответы детей: 1)продолжить изучение различных видов теплопередачи 2)выяснить в каких областях жизни эти виды теплопередачи проявляются 3)научиться использовать различные виды теплопередачи во благо, не навредив Учитель дополняет:     Сегодня на уроке мы продолжим изучать различные виды теплопередачи. Расширим наши знания, систематизируем их, обобщим и сделаем выводы.        В течение всего урока мы будем экспериментировать, исследовать и, конечно, получать хорошие отметки. Слайд 2. Цели урока.	3 мин	Организационный момент позволяет положительно настроить учеников, организовать их внимание. На этом этапе формируется умение мобилизовать, внутренне организовать  себя, сосредоточиться. Учитель организует фронтальную беседу, опираясь на субъективный опыт учащихся с целью совместного целеполагания и мотивации урока. Демонстрирует тему и цель при помощи мультимедийной презентации.     Целеполагание – важный этап, он способствует осознанной деятельности на уроке, дети учатся анализировать и синтезировать, планировать свою работу; самостоятельное формулирование целей развивает речь, мышление. Учителем провоцируется проблемная учебная задача, решение которой и является целью ученика.     Сообщение об экспериментировании – вызов интереса учащихся, мотивация к дальнейшей активной работе.
II	Актуализация опорных знаний   Задача: повторить и углубить знания, необходимые для  обобщения материала ; прием обучения- беседа; форма организации познавательной деятельности –фронтальная; метод обучения- репродуктивный. Продолжите фразу или ответьте на вопрос: 1)тепловое движение- это 2)внутренняя энергия-это 3) способы изменения внутренней энергии 4) теплопередача- это 5) теплопроводность-это 6)конвекция-это 7)излучение –это 8) Какие вещества имеют наибольшую теплопроводность? 9)Переносится ли вещество при конвекции? теплопроводности? 10) Какие вещества лучше поглощают энергию? На демонстрационном столе выставлено оборудование. Учитель демонстрирует различные способы передачи тепла, обращаясь с вопросом: назовите способы теплопередачи. 1)      Теплоприемник, электрическая плитка, манометр открытый - передача тепла излучением. 2)      Прибор для демонстрации конвекции в жидкости, марганцовка, штатив, спиртовка. 3)      Спицы медная и стальная, штатив, спиртовка, воск, кнопки - сравнение теплопроводности различных веществ.	6 мин	Предварительная диагностика показала, что дети знают определение теплового движения, внутренней энергии, теплопередачи, теплопроводности, конвекции, излучения.    Дети знают способы изменения внутренней энергии;, могут перечислить вещества, имеющие наибольшую и наименьшую теплопроводность; могут назвать вещества, которые хорошо поглощают энергию, а какие плохо. Дети умеют распознавать физические явления, наблюдая за проведенным опытом.    Из всего выше описанного вытекает то, что на этом этапе  важно проверить правильность, полноту и сознательность выполнения домашнего задания. Знание теории проверяется через рассказ по опорному конспекту, составленному на предыдущем уроке. Систематическая работа с опорными конспектами (структурно-логическими схемами) способствует развитию мышления, зрительной памяти, монологической речи. Использование демонстрационных опытов не только активизирует познавательную деятельность учащихся, но и позволяет более прочно усвоить изучаемый теоретический материал.
III IV V	Отчеты групп по проектам  Отчеты групп по проектам Задачи: развивать речевую культуру, компьютерную грамотность учащихся, умение обобщать материал и выделять главное, воспитывать нравственные качества личности, связанные со взаимоотношениями в классном коллективе; метод обучения- индуктивный; прием обучения- эвристическая беседа. Слово для выступления представляется 1группе. Представляют подготовленные эксперименты. 1)Два кусочка льда на блюдцах, одно из которых накрыто шерстяной тканью. Опыт объясняют: кусочек льда под тканью будет таять медленнее ,т.к.в шерсти в большом количестве находится воздух, теплопроводность которого низка, и сохраняет под тканью более низкую температуру. 2)На столе два стакана, в одном из них ложка. Необходимо налить кипяток них. Наливая кипяток, учащиеся объясняют, что лучше это делать, когда в стакане ложка, потому что стакан наверняка останется целым, так как часть тепла ложка забирает (теплопроводность металлов высокая). Для того, чтобы кипяток остыл быстрее размешиваем ложкой кипяток (вынужденная конвекция). 3)На столе два стакана с горячей водой, один стоит на льду, а на крышке другого лежит лед. Учащиеся объясняют, в каком стакане вода остынет быстрее (конвекция в жидкостях). 4) Одна из учениц надевает шапочку с вуалью, утверждает, что вуаль удерживает воздушный слой около лица, таким образом, вследствии малой теплопроводности в мороз и в жару защищает от перегрева или переохлаждения. 5)Опыт с белой и темной пластиной и нагревателем. Демонстрируют, что тела с темной поверхностью нагреваются быстрее, т.к. темный цвет поглощает излучение сильнее. Поэтому в светлом чайнике горячая вода дольше остывает, чем в темном. Значит и летом в жаркую погоду нужно стараться надеть светлую одежду.  И в заключение выступления учащиеся демонстрируют памятку с советами, как избежать вредных воздействий различных видов теплопередачи в быту. Слайд3.Памятка Не носите тесную обувь зимой, иначе ноги замерзнут быстрее, чем в просторной обуви. В жару носите одежду светлых тонов. Прежде чем налить кипяток в стеклянный стакан, поместите туда металлическую ложечку. Если хотите быстрее остудить компот, то не ставьте кастрюлю на лед, а поместите ее под лед. Не хватайтесь за горячую металлическую сковороду без прихватки. Используйте термос, чтобы сохранить чай горячим, а мороженное холодным. Учитель: Спасибо группе «Экспериментаторы», если у кого то есть вопросы, просим задавать их. Возможные вопросы: 1) Что остынет быстрее: стакан компота или стакан киселя? 2) Почему термосы имеет закругленную форму? 3) Верно ли выражение  «шуба греет»? Учитель: Следующая группа расскажет о примерах проявления видов теплопередачи в природе. Слайд 4,5.Схема – рисунок как образуется бриз. Бриз возникает на границе суши и воды, т.к. они нагреваются и остывают по разному. Удельная теплоемкость воды 4200Дж/кг∙ºС, а песка 880 Дж/кг∙ºС. Поэтому вода нагревается и остывает медленнее, чем песок в 5 раз. Из-за этого днем над сушей образуется область низкого давления, а над морем – область высокого давления. Возникает движение воздушных масс из области высокого давления в область низкого давления, что и называется дневным бризом.  Ученик задает вопрос классу: если вы меня внимательно слушали расскажите как образуется ночной бриз? Слайд 6,7. Днем почва поглощает энергию и нагревается излучением. На ее нагревание и охлаждение влияет присутствие растительности. Так темная вспаханная почва сильнее нагревается  излучением, но  быстрее и охлаждается, чем почва, покрытая растительностью. На теплообмен между почвой и воздухом влиет также погода. В ясные безоблачные ночи почва сильно охлаждается- излучение от почвы беспрепятственно уходит в пространство. В такие ночи ранней весной возможны заморозки на почве. Если же погода облачная, то облака закрывают Землю и играют роль своеобразных экранов, защищающих почву от потери энергии путем излучения. Ученик задает вопрос: как можно уберечь растения от заморозков ранней весной? Слайд 8. Теплицы. Демонстрация макета теплицы. Одним из средств повышения температуры почвы и припочвенного воздуха служат теплицы, которые позволяют полнее использовать излучение Солнца. Участок почвы покрывают стеклянными рамами или прозрачными пленками. Стекло хорошо пропускает видимое солнечное излучение, которое попадая на темную почву, нагревает ее, но хуже пропускает невидимое излучение, испускаемое нагретой поверхностью Земли. Также пленка (стекло) препятствует движению теплого воздуха вверх, т.е. осуществлению конвекции. Таким образом, стекла теплиц действуют как «ловушка» энергии. Внутри теплиц температура выше, чем на незащищенном грунте, примерно на 10ºС. Слайд 9,10,11. Животные с различным шерстяным покровом. Мех животных из-за плохой теплопроводности предохраняет их от охлаждения зимой и перегрева летом. А некоторые прячутся в рыхлый снег, как например тетерев из Русской народной сказки «Байка про тетерева». (Слайд12). «Некому выстроить тетереву в зимнюю стужу домищка, а сам не умеет одну-то ночь всего пережить. Эх –надумал он-куда не шло!. и бултых в снег…В снегу и ночевал. Ничего. Тепло было. Поутру рано встал по вольному свету полетел. Куда надо». Ученик задает вопрос: что спасло тетерева от холода во время ночевки в снегу? Учитель: спасибо группе за очень интересные и познавательные рассказы. Следующая группа расскажет нам об особенностях видов теплопередачи, встречающихся в технике. Мы принесли различные теплоизоляционные материалы -паклю, пенопласт, которые применяют в строительстве. Регулирование теплообмена является одной из основных задач строительной техники. В тех случаях, когда теплообмен является нежелательным, его стараются уменьшить. Для этого используют теплоизоляцию. Слайд13. Система отопления. Нагревание и охлаждение жилых помещений основано на явлении конвекции. Так охлаждающие устройства целесообразно располагать наверху, ближе к потолку, чтобы осуществлялась естественная конвекция, обогревательные приборы располагают внизу. Кто может объяснить почему? Модель печки с трубой Тяга возможна, когда есть естественный приток воздуха за счет конвекции. Для создания тяги над топкой, в котельных установках фабрик, заводов устанавливают трубы. Демонстрируется опыт с трубой и спиртовкой. Модель самодельного термоса. Объясняют принцип действия и устройство термоса, акцентируя внимание на видах теплопередачи. Большое спасибо третьей группе выступающих. Мы прослушали не толь интересные выступления, но и отвечали на вопросы. Вы большие молодцы. И все же мне хотелось бы задать еще по одному вопросу каждой из групп. Этап закрепления знаний Работа групп с вопросами.  Время обсуждения 1минута. Задача: раскрыть процесс научного познания; прием обучения –вопросы для групп с комментариями. Вопрос 1группе: Обыкновенный или пористый кирпич обеспечивает лучшую теплоизолюцию здания. Почему? Вопрос 2группе: Будет ли гореть свеча на борту космического корабля? Если будет, то почему? Вопрос 3 группе: Почему в городе снег тает быстрее, чем в поле? Возможные варианты ответов. 1. Пористый кирпич обеспечивает лучшую теплоизоляцию, т.к. в порах содержится воздух. Воздух является плохим проводником тепла. 2. Свеча в кабине космического корабля гореть не будет (вспыхнет и потухнет, кратковременно в форме щара) т.к. присутствует состояние невесомости, конвекционный поток возникать не будет (при конвекции холодный воздух под действием силы тяжести опускается вниз, а теплый боле легкий под действием Архимедовой силы поднимается наверх). 3. В городе снег тает быстрее, т.к. он более темный (из-за экологических выбросов). Темные тела притягивают к себе тепло сильнее. . Подведение итогов урока        Задача: формировать систему знаний о процессе научного; методы обучения - индуктивный, репродуктивный.     Явление теплопроводности, конвекции и излучения широко используется в технике и на практике, часто встречается в окружающем нас мире. Например, мы с вами можем и должны уметь объяснять причину дрожания воздуха над нагретой плитой или горячим песком, отвечать на вопрос: почему дует ветер, объяснять как учитываются и используются виды теплопередачи при работе летательных аппаратов, водяного отопления, термоса.   Явление теплопередачи происходит в природе в масштабах, которые характеризуются такими числами: ветер может достичь скорости 280км/ч, самый сильный ветер-торнадо, способный скручивать металлические столбы, поднять и перенести на другое место автомашину, достигает скорости 300км/ч.	20 мин   6 мин.	Содержание урока определено учебником, образовательной программой по физике, федеральными государственными образовательными стандартами. Темы для групп, выбранные учителем, влияют на развитие личности ученика, его познавательных, интеллектуальных и творческих способностей, формирование коммуникативной культуры учащихся.В содержание урока включены универсальные учебные действия, которые обеспечивают способность ученика к самостоятельному усвоению новых знаний и умений.    Урок построен на основе анализа выступления творческих групп. В нем даётся углублённый материал по теме «Особенности различных видов теплопередачи», запланированной по программе А.В. Перышкина. На данном уроке представлен достаточно глубоко проработанный материл по темам «Теплопроводность», «Конвекция», «Излучение». Следует отметить, что дети практически самостоятельно подбирали материла для выступлений, готовили презентации, ставили опыты, делали макеты. Ученикам  предлагается не только просмотреть и прослушать выступление групп, но и ответить на вопросы, требующие понимание сути данного явления,  провести анализ экспериментов, чтобы понять, в. каком случае мы наблюдаем явление конвекции; а может быть это теплопроводность или излучение. Особое внимание уделяется тому, что различные виды теплопередачи встречаются практически на каждом шагу. Основной метод обучения – исследовательский, т.к. на данном уроке именно этот метод способствует разнообразному  (индивидуальному, групповому) изучению учебной проблемы, активному взаимодействию учащихся и учителя.    Данный эксперимент показывает практическую значимость изученного на предыдущем уроке материала, является мотивацией к его усвоению (материал осмысливается учащимися), способствует развитию  познавательной  активности, устойчивости внимания.    Кроме того, это задание позволяет формировать умение проводить сравнительный анализ, который, в свою очередь, является основой для формирования научного мировоззрения компетентности. Дети научились распознавать тепловые явления и объяснять на основе имеющихся знаний основные свойства или условия протекания этих явлений,  получили возможность использовать знания о тепловых явлениях в повседневной жизни. Дети получили возможность использовать знания о тепловых явлениях в повседневной жизни для обеспечения безопасности при обращении с различными устройствами, для сохранения здоровья и соблюдения норм экологического поведения в окружающей среде; приводить примеры практического использования физических знаний о тепловых явления; находить адекватную,  предложенной задаче физическую модель.  Демонстрация макетов, слайдов способствует развитию  образного мышления. В то же время для детей смена деятельности – своеобразный отдых: нельзя загружать только память, нужно давать работу уму и воображению, пробуждать эмоции -  благодаря этому  материал более глубоко осмысливается. Кроме того, решается проблема колебания внимания, эмоционально вялые дети включаются в работу, ребята не утомляются. Этот эксперимент позволяет закрепить знания и умения на основе творческого применения, в нестандартной ситуации. Такая разнообразная деятельность благотворно влияет на формирование творческой личности.  Основной метод работы – сравнение, для лучшего понимания различной теплопроводности тел. В данном эксперименте именно сравнение позволяет сформировать умение определять назначение тех или иных материалов, применяемых в строительстве. Происходит также обучение анализу. Ученик может проанализировать какой материал лучше использовать в промышленном строительстве, а какой для теплоизоляции более мелких сооружений.     На этом этапе урока вводится углубление материала  через создание проблемной ситуации, что способствует более глубокому, осознанному пониманию изучаемой темы. Происходит развитие мыслительных процессов, активизируется познавательная деятельность. Этот эксперимент – реализация полученных знаний на практике, практическая работа, закрепляющая навык применение знаний в нестандартных ситуациях.  Самостоятельная работа позволяет каждому ученику применить полученные знания на практике. Самопроверка способствует выявлению пробелов в знаниях, позволяет увидеть, что одни и те же понятия могут применяться в разных ситуациях.    Выбор такой формы контроля обусловлен тем, что детям необходимо учиться оценивать свою работу адекватно, опираясь на конкретные факты, правила. Этот этап необходим, для того чтобы проанализировать проделанную работу, дать оценку успешности достижения цели урока, наметить перспективу на будущее. Осознание учениками значимости полученных результатов и готовность их использовать очень важна в современном образовании.
VI	Информация о домашнем задании Творческая работа (задания на выбор) Задача: разъяснить методику выполнения домашнего задания; мотивировать обязанность выполнения. Выдается опорный конспект. Каждому ученику предложено описать опорный конспект (можно попробовать создать свой конспект с опорными сигналами).	3	Домашнее задание  вытекает из урока, дети к нему подготовлены, т.к. с этим опорным конспектом работали на предыдущих уроках..  Строгой дифференциации нет: ребенок выполнит задание так как сможет (насколько владеет материалом) но в любом случае оно является творческим. Наиболее заинтересованные дети попробуют составить свой опорный конспект.
VII	Рефлексия Задача: получить информацию о степени усвоения изученного материала; форма организации познавательной деятельности – индивидуальная. Учащимся предлагают заполнить листы рефлексии. 1.                           Сегодня на уроке я узнал… 2.                           Было интересно… 3.                           Я приобрел … 4.                           Меня удивило… 5.                           Урок дал мне для жизни… 6.                           Мне захотелось…и я… 7.                           Трудным для меня стало… - Пожелаем друг другу прекрасного настроения и успешного выполнения домашнего задания! Слайд14.  О,сколько нам открытий чудных                         Готовит просвещения дух.                   И опыт, сын ошибок трудных,                                                        И  гений, парадоксов друг,                   И случай, бог изобретатель.	4	На данном этапе учащиеся оценивают уровень понимания изученного  материала, высказывают  собственную  позицию, соотносят с мнениями. Прием рефлексии – письменный ответ, цель которой – обнародование собственной позиции, соотнесения с мнениями других, выражение эмоционального состояния.  Учитель отслеживает, как изменилось эмоциональное состояние учащихся, насколько психологически комфортно чувствовали себя на уроке дети, было ли им интересно.    Использование стихотворной формы позволяет создавать положительный эмоциональный настрой, как в начале так и в конце урока.