Интегрированный урок по физике и информатике

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа№3

станицы Крыловской

МО Крыловский район

  Подготовила

учитель физики Т.В.Мильбрат

2013 год

Тема урока:«Решение задач на уравнение Менделеева–Клапейрона и газовые законы».

                                                   На то и ум, чтобы

  достичь, чего хочешь.

                                                                                                  М. Достоевский.

Цель: подвести учащихся к осознанию необходимости   диагностики уровня усвоения материала  с целью устранения ошибок и пробелов в процессе решения задач, а так же  качественной подготовки к ЕГЭ.

Задачи:

обучающая:

• систематизировать ранее полученные знания;
• закрепить знания формул и понятий по данной теме;
• научить применять знания к различным  теоретическим и практическим заданиям;
• формировать умение работы с компьютером.
• научить строить график изопроцесса на компьютере.
• закрепить навыки работы с формулой по нахождению неизвестного.

развивающая:

• развивать  умение работать  со сводными таблицами, схемами, бланками для ответов.
•  развить следующих компоненты мышления – целостность восприятия, способность оценивать, анализировать, классифицировать

воспитывающая:

·     формирование  чувства уверенности в себе;

·     создание ситуации успешности;

·     формирование  умения  самооценки.

·     воспитание личностных сторон ученика – познавательную и коммуникативную,

·     воспитание деловых умений работы в группе, эмоциональность

Оборудование:  мультимедийный проектор, ноутбуки, интерактивная доска.                                          

Тип урока: урок- закрепление

 Ход урока.

1.Вступительное слово учителя

На этом уроке мы повторим темы «Уравнение Менделеева- Клапейрона.  Газовые законы», решим тест, качественные и расчетные задачи, построим график изопроцесса. Многие задания будем выполнять с помощью компьютерной программы Microsoft  Office Excel, а группа учащихся, которая получит задание создать презентацию журнала «Занимательная МКТ», будет работать с программой Роwer Point. (2-ое учащихся получают материал для создания презентации журнала, а так же доступ к ресурсам интернет и приступают к работе)

Согласитесь! Мир удивителен и многообразен. Еще с древних времен люди пытались представить его в воображении, на основании фактов, полученных в результате наблюдений или опытов. Сегодня мы с вами вслед за учеными сделаем попытку еще раз заглянуть в него.

                                 Из истории молекулярно-кинетической теории

 Сообщения учащихся.

1.Место и роль МКТ в науке.

Молекулярно-кинетическую теорию можно назвать наукой про молекулы. МКТ – одна из основных и ведущих научных теорий естественных наук. Значение этой теории для науки американский ученый Фейман оценил такими словами: «Если бы в результате какой-нибудь всемирной катастрофы все научные знания были бы уничтожены и до будущих поколений дошла бы только одна фраза, то какое утверждение, что состоит из наименьшего числа слов принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это атомная гипотеза – все тела состоят из атомов- маленьких частиц, которые находятся в непрерывном движении, притягиваются на небольших расстояниях или отталкиваются, если одно присоединить к другому.»

Данная гипотеза является фундаментом МКТ. 2500 лет назад в Др.Греции зародилась эта атомическая гипотеза, ее авторами являются Левкипп и Демокрит из Абдеры. Большой вклад в теорию внес в 18 в. выдающийся русский ученый-энциклопедист М.В.Ломоносов, рассматривая тепловые явления, как результат движения частиц, образующих тела.

 Теория была окончательно сформулирована в19 в. в трудах Европейских ученых.

2.Значение молекул в жизни человека.

   Нам известно, что все тела состоят из частиц: молекул и атомов. А задумывались ли мы над тем, какую роль в жизни человека играют молекулы? Мы едим, пьем молекулы, спим на них, укрываемся ими, одеваем и обуваем их. Все вещи какими мы пользуемся – это тоже молекулы. А знаете ли вы, что молекулы бывают и сладкие, и горькие, и кислые, и соленые? А знаете ли вы, что существуют молекулы  разных запахов и цветов? Вот вам и молекулы!

3.Сочинение-миниатюра «Породнились навеки».

Утро обычного рабочего дня вступило в свои права. Молекулы лениво двигались в разные стороны, помня старую заповедь: «Будь всегда в вечном движении!» Нелегкая судьба: ни часа, ни минуты отдыха. Покой мог только сниться. Нет, что не говори, им не позавидуешь. Двигаются без цели, да еще часто сталкиваются одна с другой… А столкнувшись , словно ошпаренные, разлетаются в разных направлениях, чтобы через мгновение столкнуться снова. И чего только не стерпишь ради вечного движения!

   И вдруг чужие, непохожие молекулы появились в воде. Они так и пытались проникнуть в каждую щель между молекулами воды, и им это удавалось. Работали они спокойно, даже торжественно. Сталкиваясь с  хозяевами, чужаки интеллигентно извинялись, словно говорили: «Не наша в том вина, таковы законы природы». Такая галантность и доброжелательность понравилась молекулам воды. Они прониклись уважением до непрошенных гостей и дружно пошли им навстречу… Не беда, что цвет воды сменился – зато жизнь отныне стала содержательней.  Вода подружилась с молекулами медного купороса. Так произошла диффузия.

2.Повторение опорных знаний.

 а) Проверка усвоения основных  понятий по данной теме.

Для начала, проверим  усвоение базовых понятий по данной теме:

Здесь представлены основные термины данного блока, которые мы сегодня неоднократно будем использовать. (Слайд 1)

Основные положения МКТ  и их опытные  обоснования

Идеальный газ                  Макропараметры           Изопроцесс

Изобара                             Газовые законы                 Давление газа

  б) Проверка основных  формул данного блока:

Формулы: назвать неизвестную физическую величину и саму формулу.

Р=□КТ           Р V= □RT            T= 273+ □

Р=  □n Е_К            Р= 1/3 m_o n□      V=

в) Повторение  газовых законов.

Заполнить таблицу газовых законов. (На интерактивной доске)

3.Решение задач.

ЗАДАЧА №1.

Из предложенных графиков разобрать графики по изопроцессам. Подписать недостающие параметры у осей координат в последнем ряду.

ЗАДАЧА №2.

Используя уравнение Менделеева-Клайперона, установить, какой из двух графиков, построенных для данной массы идеального газа, относится к газу с меньшей массой.

                                                       РЕШЕНИЕ:

                                                       PV= m/ MRT

                                                      P_AV₁ =m₁/M RT      P_BV₁ =m₂/MRT

                                                      m₁/m₂ =P_A/P_B    т. К.  P_A< P_B

                                                       m₁<m₂

ЗАДАЧА №3.

Определите недостающие параметры.

 Это задание выполняется на компьютере.

Решите задачу. Ответы занесите в таблицу. Расчеты можете выполнить с помощью программы Microsoft Office Excel.

Вопрос  учителя . Какое уравнение связывает макроскопические параметры данной массы газа?

  ЗАДАЧА №4.

Постройте изотерму для 2г водорода при температуре 273К в координатах p, V.

Решим следующую задачу на построение графика изопроцесса с помощью компьютера. Исходные данные получим, решая задачу на доске, введем их в программу Microsoft Office Excel, получим график.

Ученик выходит к доске, решает задачу, получая исходные значения для построения графика 

  P= 2269/V

Учитель поясняет дальнейшие действия, которые необходимо произвести для получения на экране компьютера графика изотермического процесса в заданных осях.

Учащиеся вносят в таблицу значение объема 1;  1,5 и т.д.; значение полученного коэффициента 2269. Получают значения для давления. Выбирают команду для построения графика, на экране компьютера получают изотерму в заданных осях p, V.

ЗАДАЧА №5.

Используя описание процессов, получить рисунок в координатах P(T)

РЕШЕНИЕ:

                                                      1-2: изобарное охлаждение

                                                      2-3: изотермическое  расширение

                                                      3-4: изобарное нагревание

                                                      4-5:

                                                     изотермическое расширение

                                                                                                                 5-6:

                                                      изобарное охлаждение, если               Т₁=Т₄=Т₅    Т₂=Т₃=Т₆

  Р1=Р₂    Р₅=Р₆   Р₃=Р₄

                                                                                                                                                                                                                Заключение: каждая линия на графике – это маленькая история из жизни идеального газа. Ее можно написать словами, а можно изобразить графически.

     4. Закрепление

   а) Самостоятельная работа. Решение проверочного теста.                  

           Содержание теста

                                       Вариант №1

  1.Какое примерно значение температуры по абсолютной шкале соответствует температуре 27⁰ С по шкале Цельсия?

      а)327К                             в)273К

       б)300К                 г)246К

2.Как называется процесс изменения состояния при постоянном объеме?

     а)изотермический                  в)изобарный

       б)изохорный                 г)адиабатный

3.Какие два процесса изменения состояния газа представлены на графиках рисунка 1?

     Р ,Па                         Р,П а

                        1                            2

         0                                       0

                          Т,К                                     V, м³

      а) 1 и 2 -изотермический          в) 1 и 2-изобарный

       б) 1 и 2 -изохорный                 г) 1-изобарный, 2-изотермический

4.Если атомы расположены вплотную друг к другу, упорядоченно и образуют периодически повторяющуюся структуру, то в каком состоянии находится вещество?

       а) в жидком                           в)в газообразном

      б) в аморфном              г)в кристаллическом

5.Как нужно изменить объем газа для того, чтобы при постоянной температуре его давление увеличилось в 4 раза?

       а)увеличить в 2 раза                 в)уменьшить в 2 раза

       б)увеличить в 4 раза                г)уменьшить в 4 раза

                                         Вариант №2

1.Какое примерно значение температуры по шкале Цельсия соответствует температуре 200К по абсолютной шкале?

     а)327⁰С                             в)73⁰ С

       б)30⁰С                  г)-73⁰ С

2.Как называется процесс изменения состояния при постоянном давлении?

     а)изотермический                  в)изобарный

       б)изохорный                 г)адиабатный

3.Какие два процесса изменения состояния газа представлены на графиках рисунка 1?

  Р ,Па                                V ,м³

        0                                         0

                           Т,с                                         Т,с

      а) 1 и 2 -изотермический          в) 1 и 2-изобарный

       б) 1 и 2 -изохорный                 г) 1-изобарный, 2-изотермический

4.Если атомы расположены вплотную друг к другу, но свободно смещаются друг относительно друга и не образуют периодически повторяющуюся внутреннюю структуру, то в каком состоянии находится вещество?

     а) в жидком                   в)в газообразном

      б) в аморфном              г)в кристаллическом

5.Как нужно изменить объем газа для того, чтобы при постоянной температуре его давление уменьшилось в 4 раза?

     а)увеличить в 2 раза                            в)уменьшить в 2 раза

       б)увеличить в 4 раза                г)уменьшить в 4 раза

б) Просмотр презентации журнала «Занимательная МКТ» (приложение№1)

в) Д/з:

     На отдельных листах для всех учащихся раздается ряд заданий.

На эти задания следует дать ответ в численном виде.

  « Таблица задач». 

г) Выставление оценок учащимся

д) Рефлексия

Заключительное слово учителя:

Сегодняшний наш урок мне хотелось бы закончить словами поэта Ефимовского , который про взгляды Демокрита на строение вещества сказал так:

Можно плыть по реке,

И парить в облаках,

И шагать по земле,

Увязая в песках.

   Но сгущается пар,

   Застывает река

   И твердейшая бронза

   Порою мягка.

Птица в небе парит,

 и в песок упадет,

И травой прорастет –

Рассуждал Демокрит.

   Видно чем-то похожа

   На камень вода.

   И в далеком родстве

   Светлячок и звезда.

Что все это роднит:

Облака и гранит,

Сложен мир. «Сложен мир из мельчайших частиц»-

Так считал древний грек Демокрит.

На этой ноте нам хотелось бы закончить урок и поблагодарить вас ребята за активное участие.

 КОНЕЦ

Список литературы и использованных материалов.

1.     Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н. Н.
Физика (базовый и профильный уровни).

Учебник для 10 класса средней школы.
2-е изд., М., Просвещение,2009г.

2.     festival.1september.ru/articles/211482/

3.     http://av-physics.narod.ru/

4.     msosh-1.edusite.ru/DswMedia/slovauchitelya.doc

5.     ppt4web.ru›…osnovy-molekuljarnokineticheskojj…

6.     prezentaciya-na-temu.ru›…molekuljarno…teorii…mkt…

7.     Рымкевич А. П. Задачник по физике 10–11 классы

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К УРОКУ

Научно-технический прогресс вызвал техническое  перевооружение во всех областях производства и техники. Современное общество требует специалистов квалифицированных, максимально использующих свои творческие способности, обладающих компьютерными знаниями. Очень важно еще в школе сформировать информационно-коммуникативную компетентность учащихся. И для развития творческой инициативы и мотивации учащихся я использую на уроках физики информационные технологии.

Обучающая, воспитывающая, развивающая функция урока обеспечивается различными средствами. Одним из таких средств является компьютер.  Исследования психологов показали, что 15% информации эффективно усваивается учениками с помощью слуха, 25% - за счет зрительной памяти, а благодаря использованию информационных технологий работают три вида памяти: моторная, зрительная, слуховая, что позволяет запомнить 65% информации. Компьютер позволяет вносить новые элементы в содержание обучения, углублять и обогащать содержание тематических разделов, изменять формы представления учебного материала, разнообразить виды учебных заданий и способов работы с ними. Благодаря компьютерной технологии может быть увеличен объём изучаемого материала. Это осуществляется не за счет расширения предметного материала, а за счет представления его в компактных формах – интерактивных моделях,  анимациях, схемах, рисунках , таблицах и т.д.

    В современной школе компьютер все шире используется не только на уроках информатики, но и на других учебных  предметах, в частности на уроке физики. Но, чтобы применение компьютера на предметных уроках давало положительные результаты, необходима правильная организация работы учебного процесса:

1. Урок должен проводить учитель физики, т.к. он обучен методике преподавания.
2. Компьютерные задания должны быть составлены в соответствии с содержанием учебного предмета и методикой его преподавания, развивающие, активизирующие мыслительную деятельность и формирующие учебную деятельность учащихся.
3. Учащиеся должны уметь обращаться с компьютером на уровне, необходимом для выполнения компьютерных заданий.
4. Учащиеся должны заниматься в специальном кабинете, оборудованном в соответствии с установленными гигиеническими нормами, по которым использование компьютера допустимо в течение не более 10-15 минут. ( Санитарные правила и нормы ).

При разработке компьютерной поддержки данного урока необходимо было  определить:

      какие программные средства целесообразно использовать для создания и выполнения компьютерных заданий в течении урока;

      какие предварительные умения работы на компьютере должны быть сформированы у учащихся

Этапы разработки компьютерной поддержки:

1. Выбор учебного раздела и темы урока.
2. Анализ содержания, относящегося к выбранному фрагменту учебной деятельности, и методики его преподавания с целью обоснования необходимости проведения компьютерного урока.
3. Проектирование набора заданий для компьютерных урока.
4. Выбор программных средств для разработки заданий.
5. Разработка компьютерных заданий с использованием использованных программных средств.
6. Экспертиза, апробация и редактирование разработанных компьютерных заданий.
7. Разработка методических рекомендаций для учителя - предметника и учащегося.

Организация уроков с компьютерной поддержкой.

Уроки с использованием компьютера проводятся наряду с обычными занятиями, где возможно и целесообразно использование компьютеров для решения частных задач урока, чтобы ребенок глубже понял, прочувствовал тему урока, творчески проявил себя. Каждый компьютерный урок является, в принципе, интегрированным - на нем помимо задач предметных решаются задачи курса информатики.

Предварительные знания и умения по информатике.

Занятия с использованием компьютерной поддержки могут проводиться только в тех классах, где учащиеся изучают информатику параллельно с предметными курсами.

К началу компьютерных уроков учащиеся должны знать:

• правила ТБ при работе с компьютером;
• понятия “информация”, “компьютер”, “программа”, “меню”, “рабочий стол”, ” значок”, “графический редактор”;
• что устройствами ввода информации являются клавиатура и манипулятор “мышь”;
• основные инструменты текстового редактора;
• основные инструменты графического редактора.

Учащиеся должны уметь:

·         пользоваться буквенным и цифровым блоками клавиатуры;

·         использовать манипулятор “мышь”;

·         работать с командами открыть и закрыть меню файл создавать и редактировать простые графические и текстовые изображения с использованием инструментального меню.

В процессе разработки данного урока «Решение задач на уравнение Менделеева- Клапейрона и газовые законы»,я использовала  следующие виды информационных технологий: анимационные, презентационные и компьютерное тестирование. Некоторые из задач выполнялись с помощью интерактивной доски.

  Анимационные технологии особенно впечатляют, если речь идет о процессах в микромире. Мультипликации, графики, таблицы, диаграммы, траектории движения позволяют наглядно изобразить то, что в курсе физики существует лишь в виде абстрактных понятий.

Кроме того, при разработке урока я использовала презентационные технологии. Мною была составлена  презентация  урока, а так же  с целью развития творческих способностей на уроке учащимся было предложено выполнить презентацию в виде выпуска электронного журнала. Причем такая самостоятельная деятельность может быть индивидуальной, парной, групповой. При подготовке презентации учащиеся использовали ресурсы Интернет , которые дают возможность самостоятельно добывать новые знания.

С целью контроля знаний по изученной теме, я применила  компьютерное тестирование.  Особенно ребятам понравилось выполнять тесты, потому что контроль осуществлялся немедленно и была  возможность исправить ошибки.

 Материалы данной работы были успешно апробированы.

Предлагаемый материал будет интересен учителям .Он поможет найти новые подходы в преподавании физики, облегчить свой труд, сделать  процесс обучения увлекательным и стимулировать интерес учащихся к  предмету.

ТЕЗИСЫ  К УРОКУ

    Формирование информационно-коммуникативной компетентности,  развитие творческой инициативы, трёх видов памяти (моторной, зрительной, слуховой) и мотивации учащихся посредством использования на уроках физики информационных технологий.

Обеспечение обучающей, воспитывающей, развивающей функций урока различными средствами (одним из таких средств является компьютер).

      В современной школе компьютер все шире используется не только на уроках информатики, но и на других учебных  предметах, в частности на уроке физики. Но, чтобы применение компьютера на предметных уроках давало положительные результаты, необходима правильная организация работы учебного процесса:

1. Урок должен проводить учитель физики, т.к. он обучен методике преподавания.
2. Компьютерные задания должны быть составлены в соответствии с содержанием учебного предмета и методикой его преподавания, развивающие, активизирующие мыслительную деятельность и формирующие учебную деятельность учащихся.
3. Учащиеся должны уметь обращаться с компьютером на уровне, необходимом для выполнения компьютерных заданий.
4. Учащиеся должны заниматься в специальном кабинете, оборудованном в соответствии с установленными гигиеническими нормами, по которым использование компьютера допустимо в течение не более 10-15 минут. ( Санитарные правила и нормы ).

При разработке компьютерной поддержки данного урока необходимо определить:

      какие программные средства целесообразно использовать для создания и выполнения компьютерных заданий в течении урока;

      какие предварительные умения работы на компьютере должны быть сформированы у учащихся

Организация уроков с компьютерной поддержкой.

   Уроки с использованием компьютера проводятся наряду с обычными занятиями. Каждый компьютерный урок является интегрированным, на нем помимо задач предметных решаются задачи курса информатики.

К началу компьютерных уроков учащиеся должны знать:

• правила ТБ при работе с компьютером;
• понятия “информация”, “компьютер”, “программа”, “меню”, “рабочий стол”, ” значок”, “графический редактор”;
• что устройствами ввода информации являются клавиатура и манипулятор “мышь”;
• основные инструменты текстового редактора;
• основные инструменты графического редактора.

Учащиеся должны уметь:

·         пользоваться буквенным и цифровым блоками клавиатуры;

·         использовать манипулятор “мышь”;

·         работать с командами открыть и закрыть меню файл создавать и редактировать простые графические и текстовые изображения с использованием инструментального меню.

  При разработке данного урока «Решение задач на уравнение Менделеева- Клапейрона и газовые законы», использовались  следующие виды информационных технологий: анимационные, презентационные и компьютерное тестирование. Некоторые из задач выполнялись с помощью интерактивной доски.

    Индивидуальная, парная, групповая деятельность учащихся, с целью развития творческих способностей на уроке,привела к выполнению презентации в виде выпуска электронного журнала. При подготовке презентации учащиеся использовали ресурсы сети  Интернет , которые дают возможность самостоятельно добывать новые знания.

   Осуществление контроля знаний  изученной темы производилось посредством  компьютерного тестирования.