Методическая разработка урока на тему "Закон Ома для участка цепи"

Министерство образования и науки Самарской области

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение  Самарской области

«Тольяттинский индустриально-педагогический колледж»

         (ГАПОУ СО «ТИПК»)

Дисциплина: Физика

Название работы: Методическая разработка для проведения занятия

по теме «Закон Ома для участка цепи»

Автор работы

Ахметова Мукатдися Фатыховна, преподаватель

Тольятти, 2016 г

Аннотация урока.

Тип урока: урок формирования новых знаний. Урок построен по технологии проблемного экспериментального исследования. На данном уроке использована групповая форма организации обучения, что позволяет организовать коммуникативное взаимодействие.  В процессе изучения темы использовались иллюстративные, наглядные и исследовательские методы.

На уроке обучающиеся выполняют экспериментальную исследовательскую работу для выявления зависимости силы тока от напряжения и сопротивления. Работа выполняется двумя способами: с помощью лабораторного оборудования и компьютерного практикума. Для изучения новой темы студенты выдвигают гипотезу и экспериментально её проверяют. Обобщение изученного материала происходит с помощью мультимедийной презентации. Для закрепления полученных знаний, студенты выполняют тестовые задания, решают задачи, используя интернет – ресурсы из коллекции ЦОР.

      Выполнив предварительно задание, студенты  формулируют  проблемную ситуацию, решение которой создает переход от одного этапа урока к другому.

На этапе рефлексии студенты самостоятельно оценивают собственную деятельность на уроке и деятельность друг друга. Оценки корректирует преподаватель.

Урок направлен на развитие информационных, коммуникативных и исследовательских ключевых компетенций.  

Продолжительность урока 1час 20 минут.

Тема урока. Закон Ома для участка цепи

Цель урока: организация продуктивной деятельности студентов для достижения результатов, которые отражены в задачах урока.

Задачи урока.

Предметные –

Создать условия для исследовательской деятельности студентов в процессе изучения зависимости силы тока от напряжения и сопротивления.

Сформировать практические навыки по применению закона Ома через решение задач.

Метапредметные –

Способствовать овладению студентами навыками самостоятельного приобретения новых знаний.

Создавать условия для развития у студентов мышления, внимания, умения вступать в речевое общение, понимать точку зрения своего собеседника, признавать право на иное мнение, аргументированно обосновывать свою точку зрения.

Способствовать овладению студентами навыками контроля и оценки своей деятельности и деятельности других студентов, своего физического и эмоционального состояния.

Личностные –

Воспитывать активность, организованность, ответственность за свои решения, стремление учиться самостоятельно, иметь собственное мнение.

Формировать ценности уважения к творцам науки.

Воспитывать у студентов стремление к здоровому образу жизни.

Тип урока: урок формирования новых знаний.

Вид урока: комбинированный.

Образовательные технологии, применяемые на уроке:

1. Технология проблемного обучения

2. Информационно – коммуникационная технология

3. Элементы кейс - технологии.

Методы: объяснительно – иллюстративный, частично – поисковый, проблемное изложение, экспериментально – исследовательский.

Форма организации познавательной деятельности: групповая.

Межпредметные связи:

1. Информатика: работа с электронными таблицами Word.

2. Математика: графики функций, работа на калькуляторе.

Оборудование и средства обеспечения учебного процесса:

портреты учёных: А. Вольта, А. Ампер, Г. Ом;

амперметр, вольтметр, ключ, резистор, две батарейки по 1,5 В. соединительные провода;

компьютерная презентация «Закон Ома для участка цепи»;

логическая задача в программе Smart  (для интерактивной доски);

компьютеры, мультимедийный проектор, интерактивная доска; коллекция ЦОР.

Ход урока

I. Организационный этап. (2 мин.)

Цели этапа: включить студентов в учебную деятельность; определить содержательные рамки урока.

Мотивация познавательной деятельности

Преподаватель: Здравствуйте, ребята! Садитесь!

Представьте себе: за окнами 1826 год. Многие ученые бились над загадкой природы электричества, многие сведения уже были открыты, многое уже было известно, но далеко не всё. Когда немецкий электротехник положил на стол ректора Берлинского университета свою диссертацию, где впервые был сформулирован закон, без которого невозможен ни один электротехнический расчет, он получил весьма резкую резолюцию. В ней говорилось, что электричество не поддается никакому математическому описанию, так как электричество – это собственный гнев, собственное бушевание тела, его гневное Я, которое проявляется в каждом теле, когда его раздражают. Ректором Берлинского университета был в те годы Георг Вильгельм Фридрих Гегель.

Так давайте попробуем разобраться, о каком законе идёт речь и кто этот загадочный учёный?

 Предлагаю это сделать не в одиночку, а группами: выполнять предложенные вам задания и давать оценку своей деятельности в листах самооценки на каждом этапе урока.

Листы лежат перед вами, обратите на них внимание (приложение 1).

II. Этап постановки целей и задач урока (проблема – формулировка задачи).

(10 мин.)

Цель этапа: организовать коммуникативное взаимодействие, в ходе которого студенты смогут обозначить тему урока и цель.

Преподаватель: Перед вами портреты учёных, (фамилии которых закрыты).

Назвать фамилии учёных, вы сможете, выполнив тест (который частично позволяет проверить домашнее задание и получить новые знания).

Найдите папку 1 на рабочем столе вашего компьютера и откройте ресурс А, (обеспечивающий доступ к ЭОР http://fcior.edu.ru/card/7061/sila-toka-napryazhenie-i-soprotivlenie.html) выполните задание в группах.

Преподаватель: Перед выполнением задания, какую бы цель вы поставили перед собой?

Студент:

Проверить свои знания, самостоятельно приобрести новые знания и практические умения. Сделать учёбу интересной.

Студенты выполняют задания.

Преподаватель: Ребята, к каждой позиции первого столбца подобраны соответствующие позиции второго и третьего на интерактивной доске. Проверьте правильность этого задания.

Деятельность студентов: представители от групп по очереди устанавливают правильность  соответствующих позиций.

 

Преподаватель: Методом исключения, определите и назовите неизвестную вам физическую величину.

Преподаватель: Давайте назовём имена учёных.

Студент: А. Ампер, А. Вольта, Г. Ом.

Преподаватель: С двумя из них мы знакомы по ранее изученному материалу, но далеко не всем известно, что одному из кратеров на обратной стороне Луны присвоено имя третьего учёного, без закона, которого не обойтись в электричестве. Кто этот учёный и какова тема сегодняшнего урока?

Студент: Мы не знакомы с именем Г.Ома, а значит тема нашего урока «Закон Ома».

Преподаватель: Молодцы! Откройте тетради и запишите тему урока: «Закон Ома для участка цепи».

Преподаватель: Ребята, предлагаю вам оценить свою деятельность на данном этапе урока, проставив баллы в листах оценивания.

III. Основной этап. Этап изучения новых знаний и способов деятельности.

(35 мин.)

Цели этапа: организовать коммуникативное взаимодействие для построения способа действия, устраняющего причину выявленного затруднения; зафиксировать новый способ действий в знаковой, вербальной форме с помощью эталона.

Преподаватель: В 1826 году немецкий физик Георг Ом экспериментально установил взаимосвязь между уже известными нам характеристиками электрического тока: силой тока и напряжением.

Предлагаю вам, ребята, самостоятельно сформулировать цель на данном этапе урока.

Студент: Наша цель – исследовать зависимость силы тока от напряжения.

Преподаватель: Ребята, предположите, как могут зависеть друг от друга эти величины?

Для этого, каждая группа заполняет схему, которая позволяет выдвинуть гипотезу о зависимости силы тока и напряжения.

Преподаватель: Для проверки ваших гипотез необходимо провести эксперимент.

В каждой группе есть 3 экспериментатора и статист.

Студенты 1 и 2 групп выполняют первый тип эксперимента, используя различные значения напряжения, наблюдают за изменением показаний приборов: показания амперметра и вольтметра заносят в таблицу; схему электрической цепи рисуют в тетрадь (ресурс, обеспечивающий доступ к ЭОР http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba071-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/3_15.swf модель3.58)

Студенты 3 и 4 групп выполняют 1 часть эксперимента с помощью лабораторного оборудования, используя технологические карты (приложение 2).

Преподаватель: Анализируя полученные данные, сделайте вывод о зависимости силы тока от напряжения.

Студент: При увеличении напряжения сила тока растёт.

Преподаватель: Хорошо! А постарайтесь вспомнить из курса математики, как называется такая зависимость?

Студент: Такая зависимость называется прямо пропорциональной. Значит, сила тока прямо пропорционально зависит от напряжения.

Преподаватель: А давайте вернёмся к гипотезе и выполним соответствующие выводам записи.

Преподаватель: Чтобы записать данный вывод в знаковой форме, необходимо ввести коэффициент пропорциональности.

Откройте, пожалуйста, §10.3 и самостоятельно выясните, как его обозначили и как назвали?

 Студент: Величину, обратную коэффициенту пропорциональности назвали сопротивлением, а формулу, которую получил Г. Ом – закон Ома для участка цепи.

Преподаватель: Подведем промежуточный итог:

Мы решили первую поставленную перед собой задачу: исследовали зависимость силы тока от напряжения на участке цепи. Давайте обобщим те знания, которые мы получили, используя презентацию.

Студент: Можно подвести итог: выражение  называется законом Ома для участка цепи и читается так: «Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению».

Преподаватель: Запишите в тетрадях данный вывод.

Преподаватель: Графическая зависимость силы тока от напряжения называется ВАХ (вольт - амперная характеристика) проводника.

Преподаватель: Предлагаю проверить обратно пропорциональную зависимость силы тока от сопротивления, выполняя второй тип виртуального эксперимента (ресурс, обеспечивающий доступ к ЭОР, используя мультимедийный проектор).

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba071-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/3_15.swf  (начать с кнопки 5)

Преподаватель: Одни ребята выполняют виртуальный эксперимент, а другие попробуют проанализировать.

   Студент: результат мы видим на графике.

 Преподаватель: Давайте вернёмся к цели нашего урока, подтвердили ли наши исследования закон Ома для участка цепи?

Студент: Да, мы проверили зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.

Релаксация (4мин).

Преподаватель: А теперь предлагаю позаботиться о своём здоровье и провести гимнастику для глаз (приложение 3). Звучит музыка.

Рефлексия (2мин).

Преподаватель: Возьмите свои листы самооценки и оцените себя по каждому пункту.

IV. Этап первичной проверки понимания изученного. (8 мин.)

Цель этапа: зафиксировать изученный материал во внешней речи и письменно.

Преподаватель: Прежде чем мы будем применять полученные знания при решении задач, давайте все вместе попробуем использовать формулу закона Ома в разных ситуациях и найдём для этого наиболее запоминающийся способ.

ресурс 2 Вопрос 6, модель 3.60. Выполняет все, используя мультимедийный проектор.

 

 V. Этап закрепления нового материала. (15 мин.)

Цель этапа: проверить своё умение применять новое учебное содержание в типовых задачах на основе сопоставления своего решения с эталоном для самопроверки.

Преподаватель: Переходим к следующему этапу нашего урока – научимся применять полученные знания для решения задач.

Задание выполняет вся  группа, используя мультимедийный проектор: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/72440082-0334-4a7e-8a26-e60c45c19540/8_156.swf

Работа в группах.

 1 группа (ресурсы 3, 7)

 2 группа (ресурсы 4, 7)

 3 группа (ресурсы 5, 8)

 4 группа (ресурсы 6, 8)

ресурс3 Напряжение на участке цепи с известным сопротивлением при определенной силе тока                     

Каково напряжение на участке цепи постоянного тока с электрическим сопротивлением R = 2 Ом при силе тока 4 А?

  Ответ:  …В.

ресурс 4

Определение сопротивления проводника по графику зависимости силы тока в нем от прикладываемого напряжения                          

 На графике представлена зависимость силы тока в проводнике от напряжения. Определите по графику сопротивление проводника.

2 Ом.                 0 Ом.               0,5 Ом.                 18 Ом.

ресурс 5

Определение сопротивления резистора по известным напряжению на нем и силе тока на данном участке цепи                      

 В электрической цепи, изображенной на рисунке, амперметр показывает 0,3 А, вольтметр 6 В. Чему равно сопротивление резистора?

 0,05 Ом.                    20 Ом.      1,8 Ом.                     0 Ом.

ресурс 6

Сила тока на участке цепи с известным сопротивлением при заданном напряжении

(2)             

Какова сила тока в цепи, если на участке с электрическим сопротивлением R = 4 Ом напряжение равно 16 В?

  Ответ:       I = … А

ресурс 7

Сила тока на участке цепи с известным сопротивлением при заданном напряжении (4)                     

 Напряжение на участке замкнутой цепи 9 В, его электрическое сопротивление 3 Ом. Какова сила тока в цепи?

 0,33 А.                 0 А.                27 А.                   3 А.

ресурс 8

Тест к уроку "Закон Ома для участка электрической цепи"

Преподаватель: Рассмотрим применение закона Ома на практике.

С помощью закона Ома рассчитываются электрические параметры электропроводки, нагревательных элементов,  всех радиоэлементов современной электронной аппаратуры, будь это компьютер, телевизор или сотовый телефон.

На практике часто приходится определять не силу тока, а величину сопротивления. Преобразовав формулу закона Ома, можно рассчитать величину сопротивления, зная протекающий ток и величину напряжения.

Кейс – задача. Величину сопротивления может понадобиться рассчитать, например, при изготовлении блока нагрузок для проверки блока питания компьютера. На корпусе блока питания компьютера обычно есть табличка, в которой приведен максимальный ток нагрузки по каждому напряжению. Достаточно в поля компьютера ввести данные величины напряжения и максимальный ток нагрузки и в результате вычисления получим величину сопротивления нагрузки для данного напряжения.

Например, для напряжения +5 В при максимальной величине тока 20А, найти сопротивление нагрузки.

VI. Рефлексия. (3 мин.)

Цель этапа: оценить собственную деятельность на уроке; поблагодарить друг друга за урок; зафиксировать неразрешённые затруднения как направления будущей учебной деятельности; обсудить и записать домашнее задание.

Преподаватель: Наш урок подходит к завершению.

Подведем итоги урока. Что нового вы узнали, поняли? Что научились делать? (Отвечают студенты)

Преподаватель: О значении исследований Ома точно сказал профессор физики Мюнхенского университета Е. Ломмель при открытии памятника ученому в 1895 году: «Открытие Ома было ярким факелом, осветившим ту область электричества, которая до него была окутана мраком. Ом указал единственно правильный путь через непроходимый лес непонятных фактов. Замечательные успехи в развитии электротехники, за которыми мы с удивлением наблюдали в последние десятилетия, могли быть достигнуты только на основе открытия Ома. Лишь тот в состоянии господствовать над силами природы и управлять ими, кто сумеет разгадать законы природы. Ом вырвал у природы так долго скрываемую тайну и передал ее в руки современников».

 Преподаватель: Оцените собственные достижения в бланке №1 Отметка «5» – 4-5 правильно выполненных задания, отметка «4» – 2-3 задания.

Преподаватель: А теперь вместе оценим вашу работу на сегодняшнем уроке. Каждый из вас во время урока находился в составе той или иной рабочей группы, и лучше вас никто не знает, какой вклад внес каждый в общее дело. Поэтому, я предлагаю вам оценить работу своих товарищей по группе. Для этого поменяйтесь листами и в соответствующей графе поставьте товарищу оценку. Я оставляю за собой право подкорректировать выставленные оценки, потому что я также наблюдала за работой каждого из вас на уроке.

Что понравилось более всего на уроке? Что вызвало затруднение? И почему?

Достигнута ли ваша личная цель?

Как изменилось Ваше настроение?

VII. Заключительный этап. (2 мин.)

Преподаватель: Сегодня на уроке вы получили знания, которые вам пригодятся в обыденной жизни.

Домашнее задание: §10.3 с.206, составить синквейн по изученному материалу. По желанию из коллекции ЦОР «Проверь себя» вопросы №2, №6, №8 (Папка 2 на рабочем столе).

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/1760ae24-e6e1-4ddc-b3d7-b5766702d9f2/124.swf

Спасибо за урок!

Используемая литература.

1. Дмитриева В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для образоват. Учреждений нач. и сред. Проф. образования / В.Ф.Дмитриева. 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 448с.

2. Мякишев Г.Я. Физика: учебник для 10кл. общеобразоват. Учреждений / Г.Я.Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. – 10-е изд. - М.: Просвещение, 2004.- 336с.

Приложение 1                                          

Этапы	ФИ		Группа № ____ ( поставьте знак «+» в ячейке, соответствующей нужному критерию)
		Активное участие в работе группы	Пассивное участие в работе группы	Генератор идей	Эксперимен- татор	Оформи- тель отчета	Доклад- чик	Оценка преподавателя
1
2
3
сосед

                                                           Лист самооценки

Приложение 2

                                    Технологическая карта.

Приборы и материалы: три батарейки, спираль, амперметр, вольтметр, соединительные провода.

1.      Соберите схему электрической цепи по рис.1

2. Замкните цепь и запишите показания вольтметра и амперметра в таблицу.

3. Присоедините к первой батарейке вторую такую же и снова замкните цепь. Запишите показания приборов.

4. Выполните измерения, соединив последовательно три таких батарейки. Результаты измерений занесите в таблицу.

№ опыта	Напряжение на концах проводника, В	Сила тока в цепи, А
1
2
3

Сделайте вывод:  При   ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­__________________   напряжения в цепи,

                              Сила тока ____________________.       

Приложение 3  

                                                Гимнастика для глаз.

Быстро поморгать, закрыть глаза и посидеть спокойно, медленно считая до 5. Повторить 3 раза.

Крепко зажмурить глаза (считать до 3) открыть их и посмотреть  вдаль (считать до5). Повторить 3 раза.

Вытянуть правую руку вперед. Следить глазами, не поворачивая головы, за медленными движениями указательного пальца вытянутой руки влево и вправо, вверх и вниз. Повторить 3раза.

Посмотреть на указательный палец вытянутой руки, на счет 1-4, потом перенести взор вдаль на счет 5-6. Повторить 3 раза.

В среднем темпе проделать 3-4 круговых движения глазами в правую сторону, столько же в левую сторону. Расслабив глазные мышцы, посмотреть вдаль. Повторить 1-2 раза.