Материалы для бинарного урока "Обобщение темы "Механика" на основе математического и компьютерного моделирования физических задач.

План-конспект урока.

Тема: Обобщение темы «Механика» на основе математического и компьютерного моделирования физических задач.

Вид: Интегрированный, бинарный (Физика+математика+ информатика). Урок теоретических и практических работ исследовательского типа.

Тип: Комбинированный (совершенствования знаний, умений и навыков, целевого применения усвоенного, обобщения и систематизации знаний, умений и навыков).

Оборудование: Нетбуки (один на стол для парной работы), интерактивная доска, набор «Равноускоренное движение» лаборатории L-микро с датчиками.

Цель: Обобщение и систематизация знаний по теме «Механика», углубление учебного материала, закрепление навыков решения задач.

Задачи: Обучающая- Закрепление знаний по физике («Механика»), математике (квадратичная функция, ее свойства и график, свойства геометрических фигур), по информатике (работа в приложении EXEL), применение их в комплексе .

Развивающая- развитие умений поиска и нестандартного подхода к решению задач, навыков моделирования задачи, гибкости мышления и ценностно-смысловых компетенций, общекультурных, метапредметных и межпредметных компетенций.

Воспитывающая- воспитание стремления к самосовершенствованию, инициативы в образовательных действиях.

Методы и приемы обучения: На различных этапах урока применяются диалогический метод с использованием вопросов по нестандартным ситуациям, ставятся исследовательские задачи, используются алгоритмы выполнения практических и лабораторных заданий.

План урока, технологическая карта:

Б)Предлагает сравнить глобус с Землей и найти основные черты планеты, выраженные в модели.

А)Определяют масштаб, измеряют и рассчитывают отношение размеров городов.

Б) Объясняют, почему глобус является моделью Земли, но больше географической, нежели физической, уточняют недостаток (невозможно показать реальное движение, т.к. статическая модель), формулируют понятие модели в физике.

5 мин

3

Основная часть. Обобщение и закрепление умений и навыков по кинематике на основе использования математических средств (графики функций, таблицы, уравнения) .

А)Демонстрирует экспериментальную модель движения тела с ускорением. L-микро, график и уравнение скорости, ставит задачу: определить начальную скорость и ускорение по данным таблицы, графику и уравнению, дать анализ свойств прямой.

Б) Ставит проблему: показывает график v(t) в виде полуокружности, прелагает вычислить перемещение.

Г) Предлагает по данному уравнению равноускоренного движения определить путь. Решение требует анализа графика, без чего ответ получается неверный.

А)Строят график зависимости скорости от времени, определяют ускорение, формулируют его алгебраический смысл (равно тангенсу угла наклона графика)

Б)Сравнивая, сопоставляя значения перемещений с площадью фигур под графиком скорости для различных видов движения, делают вывод о геометрическом смысле перемещения.

Г) В тетрадях сначала пробуют найти перемещение как разность начальной и конечной координаты. Анализируют график математически: находят вершину параболы графика x(t), выясняют, что направление движения изменяется и путь надо находить, как сумму двух расстояний (от начала до вершины и от вершины до конечной точки) . Убеждаются, что математическая модель задачи- необходимое условие верного решения.

5 мин

5 мин

5 мин

4.

Физкультминутка

Включает флэш-ролик с разминкой.

Выполняют упражнения.

2 мин

5.

Обобщение и закрепление умений и навыков по статике.

А)Предлагает задачу на расчет сил, возникающих в кронштейне с подвешенным грузом.

Б)Если учащиеся не замечают возможности использования геометрических свойств фигур- предлагает построить треугольник сил и сравнить его с формой кронштейна .

Пытаются решить стандартным путем по алгоритму с использованием двух условий равновесия.

Решают построением треугольника сил и применяют свойство подобных треугольников, что намного упрощает решение.

5 мин

6.

Закрепление умений и навыков по теме «Закон сохранения импульса»

А) Предлагает выполнить кратковременную компьютерную виртуальную лабораторную работу «Исследование закона сохранения импульса на примере разрывающегося на два равных осколка снаряда».

Б)Задает вопросы для размышления:1)Что следует изменить в инструкции, если массы осколков будут относится 1:3?; 2) Как это повлияет на скорости и дальности осколков?

А)Используя алгоритм и инструкции к выполнению работы, обосновывают приведенные формулы и делают вывод о справедливости закона.

Б)Размышляют, обсуждают в парах и отвечают на вопросы.

5 мин

3 мин

7.

Домашнее задание

А) Дает URL-ссылку на таблицу EXEL-шаблон задачи на построение графиков движения. Предлагает по шаблону в приложении EXEL выполнить творческое задание: составить задачу на основе готовых графиков, а так же обратную на построение графиков движения тел (изменяя параметры шаблона).

Б)Дает URL-ссылку на видеофрагмент, иллюстрирующий компьютерную модель закона сохранения импульса, предлагает выявить достоинства и недостатки модели, сформулировать и решить с ее помощью задачу.

А)Открывают задания, знакомятся, задают вопросы, если что-то не понятно.

Б) Открывают видео, просматривают и задают вопросы.

2 мин

2 мин

8.

Рефлексия и подведение итогов

Предлагает заполнить таблицу «Продвижение по уроку и самооценка». Характеризует работу учащихся в течении урока и выставляет оценки наиболее активным ученикам.

Заполняют таблицу рефлексии.

4 мин

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация темы.

Выяснение сути понятия модели вообще и применительно к физике.

Задание: Сравните протяженность Елабуги и Казани

Карта, масштаб. 8*3000м, 36*150м . Ответ: 25:5

Вывод: Модель- это упрощенная версия объекта или явления. Модели физических объектов отличаются динамичностью и должны строиться на основе математических сравнений с объектом. Моделировать (упрощать) можно и задачи.

3. Основная часть

1. Задание: Проанализировать таблицу данных эксперимента, определить ускорение катящейся тележки, построить график, составить уравнение.

Экспериментальная модель движения тела с ускорением. L-микро

2. Задание: Определите перемещение тела по графику

Ответ: перемещение равно площади круга

3)Задание: Определите пройденный за 4 с путь по уравнению

_{Ответы: 1)8м 2)9м 3)10м 4) 12 м}

_{Подсказка к решению: Парабола, график и замечательные точки.}

_{Найдем вершину параболы графика v(t)}

_{Соответствующее значение координаты:}

Конечная координата для t=4с

Построим график, вычислим путь. L=10м

_{Ответ: 10 м}

4. _{Физкультминутка.}

5. _{Задание: Определите реакции опор в кронштейне}

_{Подсказка: Подобие треугольников, сложение векторов.}

_{Решение:}

6. Лабораторная работа

Задание: Дана компьютерная модель разрыва снаряда на две равные части и показаны траектории осколков, их дальности. Проверить выполнение закона сохранения импульса.

Подсказка. Закон сохранения импульса, формулы для расчета дальностия баллистической траектории. Алгоритм и указания к работе.

Лабораторная работа.

Исследование закона сохранения импульса.

Обоснование:

1.Закон сохранения импульса

_{2. Отношение скоростей через дальности полета}

_{3. Баллистика}

Отчет

1.Рассчитайте начальную скорость снаряда

2. Определите скорость осколков

4.Проверьте верность формулы, выражающей закон сохранения импульса

7. Домашнее задание

Задание1 : По шаблону составить задачу на основе готовых графиков, а так же обратную на построение графиков движения тел (изменяя параметры шаблона).

Задание2 : Выявить достоинства и недостатки модели, сформулировать и решить с ее помощью задачу.

.

8. Рефлексия.

РЕФЛЕКСИЯ

Оцените свое настроение и

эмоциональное состояние

выберите один из рисунков и сделайте отметку под ним

Оцените свою деятельность

нарисуйте на одной из ступенек лесенки человечка — себя

1

2

3

Оцените содержание урока

поставьте отметку рядом с одним из значков в первом столбце

«Точка» — на занятии все было понятно.

?

«Знак вопроса» — осталось ощущение, что что-то непонятно.

!

«Восклицательный знак» — все было понятно, есть уверенность, что я могу это повторить.

…

«Многоточие» — тема кажется непонятной.

Выскажите пожелания учителю по темпу изложения, по отдельным этапам, задайте вопрос:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Заполните таблицу продвижения по уроку.

Таблица продвижения

по уроку.

Фамилия, имя

Актуализация и мотивация.

Кинематика.

Статика

Закон сохранения импульса.

Домашнее задание.

Иванов Петр

Отлично

Хорошо

Отлично

Удовлетворительно

Хорошо

Покажите цветом заливки уровень своей работы на этапе урока.

Задание: Заполнить таблицу продвижения по уроку и самооценки.

Использованные интернет-ресурсы:

1.http://window.edu.ru/library/pdf2txt/908/23908/6418

2.http://rudocs.exdat.com/docs/index-32906.html

3.http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab1/LabsMechMolecFiles/ModM-03.pdf

4.http://persona.tsu.ru/revinskaya_o_g/&persona_page=publications&type=umm&id=575

5.http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab7

План-конспект урока.

Тема: Обобщение темы «Механика» на основе математического и компьютерного моделирования физических задач.

Вид: Интегрированный, бинарный (Физика+математика+ информатика). Урок теоретических и практических работ исследовательского типа.

Тип: Комбинированный (совершенствования знаний, умений и навыков, целевого применения усвоенного, обобщения и систематизации знаний, умений и навыков).

Оборудование: Нетбуки (один на стол для парной работы), интерактивная доска, набор «Равноускоренное движение» лаборатории L-микро с датчиками.

Цель: Обобщение и систематизация знаний по теме «Механика», углубление учебного материала, закрепление навыков решения задач.

Задачи: Обучающая- Закрепление знаний по физике («Механика»), математике (квадратичная функция, ее свойства и график, свойства геометрических фигур), по информатике (работа в приложении EXEL), применение их в комплексе .

Развивающая- развитие умений поиска и нестандартного подхода к решению задач, навыков моделирования задачи, гибкости мышления и ценностно-смысловых компетенций, общекультурных, метапредметных и межпредметных компетенций.

Воспитывающая- воспитание стремления к самосовершенствованию, инициативы в образовательных действиях.

Методы и приемы обучения: На различных этапах урока применяются диалогический метод с использованием вопросов по нестандартным ситуациям, ставятся исследовательские задачи, используются алгоритмы выполнения практических и лабораторных заданий.

План урока, технологическая карта:

А)Демонстрирует карты Казани и Елабуги, предлагает сравнить протяженность

Б)Предлагает сравнить глобус с Землей и найти основные черты планеты, выраженные в модели.

А)Определяют масштаб, измеряют и рассчитывают отношение размеров городов.

Б) Объясняют, почему глобус является моделью Земли, но больше географической, нежели физической, уточняют недостаток (невозможно показать реальное движение, т.к. статическая модель), формулируют понятие модели в физике.

5 мин

3

Основная часть. Обобщение и закрепление умений и навыков по кинематике на основе использования математических средств (графики функций, таблицы, уравнения) .

А)Демонстрирует экспериментальную модель движения тела с ускорением. L-микро, график и уравнение скорости, ставит задачу: определить начальную скорость и ускорение по данным таблицы, графику и уравнению, дать анализ свойств прямой.

Б) Ставит проблему: показывает график v(t) в виде полуокружности, прелагает вычислить перемещение.

Г) Предлагает по данному уравнению равноускоренного движения определить путь. Решение требует анализа графика, без чего ответ получается неверный.

А)Строят график зависимости скорости от времени, определяют ускорение, формулируют его алгебраический смысл (равно тангенсу угла наклона графика)

Б)Сравнивая, сопоставляя значения перемещений с площадью фигур под графиком скорости для различных видов движения, делают вывод о геометрическом смысле перемещения.

Г) В тетрадях сначала пробуют найти перемещение как разность начальной и конечной координаты. Анализируют график математически: находят вершину параболы графика x(t), выясняют, что направление движения изменяется и путь надо находить, как сумму двух расстояний (от начала до вершины и от вершины до конечной точки) . Убеждаются, что математическая модель задачи- необходимое условие верного решения.

5 мин

5 мин

5 мин

4.

Физкультминутка

Включает флэш-ролик с разминкой.

Выполняют упражнения.

2 мин

5.

Обобщение и закрепление умений и навыков по статике.

А)Предлагает задачу на расчет сил, возникающих в кронштейне с подвешенным грузом.

Б)Если учащиеся не замечают возможности использования геометрических свойств фигур- предлагает построить треугольник сил и сравнить его с формой кронштейна .

Пытаются решить стандартным путем по алгоритму с использованием двух условий равновесия.

Решают построением треугольника сил и применяют свойство подобных треугольников, что намного упрощает решение.

5 мин

6.

Закрепление умений и навыков по теме «Закон сохранения импульса»

А) Предлагает выполнить кратковременную компьютерную виртуальную лабораторную работу «Исследование закона сохранения импульса на примере разрывающегося на два равных осколка снаряда».

Б)Задает вопросы для размышления:1)Что следует изменить в инструкции, если массы осколков будут относится 1:3?; 2) Как это повлияет на скорости и дальности осколков?

А)Используя алгоритм и инструкции к выполнению работы, обосновывают приведенные формулы и делают вывод о справедливости закона.

Б)Размышляют, обсуждают в парах и отвечают на вопросы.

5 мин

3 мин

7.

Домашнее задание

А) Дает URL-ссылку на таблицу EXEL-шаблон задачи на построение графиков движения. Предлагает по шаблону в приложении EXEL выполнить творческое задание: составить задачу на основе готовых графиков, а так же обратную на построение графиков движения тел (изменяя параметры шаблона).

Б)Дает URL-ссылку на видеофрагмент, иллюстрирующий компьютерную модель закона сохранения импульса, предлагает выявить достоинства и недостатки модели, сформулировать и решить с ее помощью задачу.

А)Открывают задания, знакомятся, задают вопросы, если что-то не понятно.

Б) Открывают видео, просматривают и задают вопросы.

2 мин

2 мин

8.

Рефлексия и подведение итогов

Предлагает заполнить таблицу «Продвижение по уроку и самооценка». Характеризует работу учащихся в течении урока и выставляет оценки наиболее активным ученикам.

Заполняют таблицу рефлексии.

4 мин

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация темы.

Выяснение сути понятия модели вообще и применительно к физике.

Задание: Сравните протяженность Елабуги и Казани

Карта, масштаб. 8*3000м, 36*150м . Ответ: 25:5

Вывод: Модель- это упрощенная версия объекта или явления. Модели физических объектов отличаются динамичностью и должны строиться на основе математических сравнений с объектом. Моделировать (упрощать) можно и задачи.

3. Основная часть

1. Задание: Проанализировать таблицу данных эксперимента, определить ускорение катящейся тележки, построить график, составить уравнение.

Экспериментальная модель движения тела с ускорением. L-микро

2. Задание: Определите перемещение тела по графику

Ответ: перемещение равно площади круга

3)Задание: Определите пройденный за 4 с путь по уравнению

_{Ответы: 1)8м 2)9м 3)10м 4) 12 м}

_{Подсказка к решению: Парабола, график и замечательные точки.}

X,м

4

3

t,с

1

_{Найдем вершину параболы графика v(t)}

_{Соответствующее значение координаты:}

Конечная координата для t=4с

Построим график, вычислим путь. L=10м

_{Ответ: 10 м}

4. _{Физкультминутка.}

5. _{Задание: Определите реакции опор в кронштейне}

_{Подсказка: Подобие треугольников, сложение векторов.}

_{Решение:}

6. Лабораторная работа

Задание: Дана компьютерная модель разрыва снаряда на две равные части и показаны траектории осколков, их дальности. Проверить выполнение закона сохранения импульса.

Подсказка. Закон сохранения импульса, формулы для расчета дальностия баллистической траектории. Алгоритм и указания к работе.

Лабораторная работа.

Исследование закона сохранения импульса.

Обоснование:

1.Закон сохранения импульса

_{2. Отношение скоростей через дальности полета}

_{3. Баллистика}

Отчет

1.Рассчитайте начальную скорость снаряда

2. Определите скорость осколков

4.Проверьте верность формулы, выражающей закон сохранения импульса

7. Домашнее задание

Задание1 : По шаблону составить задачу на основе готовых графиков, а так же обратную на построение графиков движения тел (изменяя параметры шаблона).

Задание2 : Выявить достоинства и недостатки модели, сформулировать и решить с ее помощью задачу.

.

8. Рефлексия.

Заполните таблицу продвижения по уроку.

Задание: Заполнить таблицу самооценки. РЕФЛЕКСИЯ

Оцените свое настроение и

эмоциональное состояние

выберите один из рисунков и сделайте отметку под ним

Оцените свою деятельность

нарисуйте на одной из ступенек лесенки человечка — себя

1

2

3

Оцените содержание урока

поставьте отметку рядом с одним из значков в первом столбце

«Точка» — на занятии все было понятно.

?

«Знак вопроса» — осталось ощущение, что что-то непонятно.

!

«Восклицательный знак» — все было понятно, есть уверенность, что я могу это повторить.

…

«Многоточие» — тема кажется непонятной.

Выскажите пожелания учителю по темпу изложения, по отдельным этапам, задайте вопрос: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Использованные интернет-ресурсы:

1.http://window.edu.ru/library/pdf2txt/908/23908/6418

2.http://rudocs.exdat.com/docs/index-32906.html

3.http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab1/LabsMechMolecFiles/ModM-03.pdf

4.http://persona.tsu.ru/revinskaya_o_g/&persona_page=publications&type=umm&id=575

5.http://portal.tpu.ru:7777/departments/kafedra/tief/method_work/method_work2/lab7

Лабораторная работа.

Исследование закона сохранения импульса.

Обоснование:

1.Закон сохранения импульса

_{2. Отношение скоростей через дальности полета}

_{3. Баллистика}

Отчет

1.Рассчитайте начальную скорость снаряда

2. Определите скорость осколков

4.Проверьте верность формулы, выражающей закон сохранения импульса

Лабораторная работа.

Исследование закона сохранения импульса.

Обоснование:

1.Закон сохранения импульса

_{2. Отношение скоростей через дальности полета}

_{3. Баллистика}

Отчет

1.Рассчитайте начальную скорость снаряда

2. Определите скорость осколков

4.Проверьте верность формулы, выражающей закон сохранения импульса

• 1 слайд

  * Обобщение темы «Механика» на основе математических и компьютерных моделей

• 2 слайд

  * Цель: Обобщение и систематизация знаний, углубление учебного материала, закрепление навыков решения задач.

• 3 слайд

  Что такое «модель объекта»?

• 4 слайд

  * Экспериментальные модели L-микро. Определите ускорение тележки по полученному в ходе эксперимента по графику и уравнению.           

• 5 слайд

  Определите перемещение тела по графику

• 6 слайд

  Определить путь по уравнению движения Определите пройденный за 4 с путь по уравнению Ответы: 1)8м 2)9м 3)10м 4) 12 м

• 7 слайд

  * А В С Задача Найти силы, действующие на подкос ВС и тягу АС, если АВ = 1,5 м, АС = 3 м, ВС = 4 м, а масса груза 200 кг. А В С

• 8 слайд

  * А В С Дано:

• 9 слайд

  Лабораторная работа

• 10 слайд

  Домашнее задание По шаблону выполните задание на построение графиков движения тел.

• 11 слайд

  Компьютерные модели

• 12 слайд

  Рефлексия

РЕФЛЕКСИЯ Оцените свое настроение и эмоциональное состояние выберите один из рисунков и сделайте отметку под ним Оцените свою деятельность нарисуйте на одной из ступенек лесенки человечка — себя	1
	2
3

Оцените содержание урока

поставьте отметку рядом с одним из значков в первом столбце

«Точка» — на занятии все было понятно.

?

«Знак вопроса» — осталось ощущение, что что-то непонятно.

!

«Восклицательный знак» — все было понятно, есть уверенность, что я могу это повторить.

…

«Многоточие» — тема кажется непонятной.

Выскажите пожелания учителю

Укажите, пожалуйста, (по желанию) ФИО, образовательное учреждение адрес электронной почты или телефон

Заполните таблицу продвижения по уроку.

Актуализация и мотивация.

Кинематика.

Статика

Закон сохранения импульса.

Домашнее задание.

Иванов Петр

Отлично

Хорошо

Отлично

Удовлетворительно

Хорошо

Покажите цветом заливки уровень своей работы на этапе урока.