Методическая разработка интегрированного урока физика + география в 7 классе "Удивительное путешествие по Азии"

Методическая разработка интегрированного урока

Интегрированный урок-путешествие: физика + география
7-й класс. Базовый курс (слайд №1)

Тема: Удивительное путешествие по Азии

Авторы-составители:

Беленкова Лариса Эриковна, учитель биологии и географии,

Фурман Оксана Николаевна, учитель химии и физики

МКОУ «Святославская СОШ»

Везде исследуйте всечасно,
Что есть велико и прекрасно,
Чего еще не видел свет...
М.В.Ломоносов

Все связано со всем

Закон природы (слайд №2)

Этот нетрадиционный урок проводится после того, как по физике изучена тема «Давление твердых тел, жидкостей и газов», а по географии – «Субрегионы зарубежной Азии». Класс делится на четыре групп. Две  группы – команды путешественников комплексной экспедиции, третья  – группа художников (рисует схему-карту маршрута путешествия, а на уроке контролирует прохождение маршрута), четвертая группа – группа советников (к уроку готовит несколько кроссвордов по теме урока, а на уроке помогает командам выйти из затруднительных ситуаций). К классной доске прикрепляют красивую схему-карту маршрута, записывают тему урока и эпиграф к нему, чертят оценочную таблицу, вывешивают карту Евразии.(слайд №3)

При прохождении маршрута на разных его этапах команды получают задания. По мере выполнения заданий на схеме-карте путешествия флажками отмечают положение команд на маршруте и заполняют оценочную таблицу. Ответы оцениваются по 2-балльной системе. Если команда не справляется с заданием, она обращается за помощью к советникам (группа № 4), теряя при этом баллы, а советники набирают их и имеют возможность в конце урока получить отметку. Команды могут получить дополнительные баллы за поправки и дополнения к ответам других команд. Если команда при ответах обращается за помощью и теряет баллы, то ее флажок продвигается по маршруту, но от него отрезается определенная часть (для наглядности). В ходе урока учащиеся записывают в тетрадях тему урока, эпиграф к нему и подробно описывают два любых задания. (слайд №4)

Цели урока (слайд №5)

·                Образовательные: углубить знания, полученные при изучении тем «Давление твердых тел, жидкостей и газов» и «Субрегионы зарубежной Азии», формировать научное мировоззрение через взаимосвязь явлений (давление, атмосферное давление, его использование и учет; ветры и их образование; природные комплексы Азии и их изменение с высотой); закрепить навыки работы с приборами, картой и атласом.

·                Развивающие: развивать представления о мире и его причинно-следственных связях; развивать навыки логического мышления (анализ, синтез, умение переносить знания, полученные по одному предмету, в область решения вопросов, связанных с другим предметом); применять теоретические знания для решения практических задач.

·                Воспитательные: воспитывать умение общаться друг с другом, умение излагать и отстаивать свою точку зрения, формировать интерес к физике и географии.

·                Приборы и материалы: схема-карта путешествия, географическая карта Евразии, географические атласы для 7-го класса, флажки с булавками для обозначения продвижения команд по маршруту (для первой команды – желтого цвета, для второй – зеленого, для третьей – синего, для четвертой - - красного), карточки с заданиями для команд в конвертах («своего» цвета), приклеенных к схеме-карте маршрута в определенных точках, барометр, шприц, пипетка, нож, термометр, ареометр, сосуд с соленой водой. (слайд №6)

Ход урока

Учитель географии. - Сегодня мы проводим необычный урок, урок-путешествие комплексной экспедиции по Азии. Трем командам предстоит совершить гипотетическое путешествие по Азии, охватив три наиболее крупных и интересных региона, расположившихся с запада на восток (Юго-Западная Азия, Южная Азия, Юго-Восточная Азия), с целью наблюдения и изучения различных природных явлений. Время года – весна. Вот схема-карта маршрута (объясняет порядок игры). А чтобы нам интереснее было начать путешествие, давайте вспомним об этих регионах.

(Сообщения двоих учащихся)

Учитель физики.- Мы начинаем путь с разминки для капитанов. Капитаны, на старт! (Капитаны вытаскивают задания из конверта № 1.) (слайд №7)

·                Почему у рюкзака широкие лямки? Как надо укладывать рюкзак и почему?

Ответ. Широкие лямки обеспечивают большую площадь опоры груза, при этом давление становится меньше. Это соответствует формуле давления p = F/S. Рюкзак надо укладывать так, чтобы на спину приходились мягкие, гладкие, ровные поверхности. Выступы имеют малую площадь опоры, и давление в местах выступов возрастает.

·                Какими должны быть ботинки путешественника и почему? Что поможет путешественнику в горах?

Ответ. Подошвы ботинок должны быть резиновыми и рельефными (больше коэффициент трения). Ботинки должны быть свободными, чтобы можно было вложить войлочную стельку и надеть шерстяной носок, что, во-первых, уменьшает давление на стопу в отдельных ее точках при ходьбе по острым камням, т.к. при этом деформируется сначала подошва, потом стелька и носок, а уже затем стопа, а во-вторых, способствует удержанию тепла, т.к. войлок и шерсть обладают плохой теплопроводностью. Кроме того, у ботинок должна быть широкая подошва, тогда площадь опоры, а следовательно, и устойчивость человека увеличивается. Ведь обувь должна быть не только удобной, но и обеспечивать безопасность в трудных переходах. В горах путешественнику поможет палка с острым концом – альпеншток.

·                Какие приборы и принадлежности вы возьмете с собой в экспедицию? Покажите те из них, что находятся на демонстрационном столе. Каков принцип их действия? Поясните на примере одного-двух приборов.

Ответ. Компас, барометр, термометр, нож, шприц, пипетка, топор, пила, спички, фонарик.

Жюри подводит итоги. Заполняется оценочная таблица, флажки всех команд продвигаются по маршруту на одну масштабную единицу (2 балла).

Учитель географии. - В конверте № 1 есть еще по одному вопросу командам. Пожалуйста, капитаны, выберите отвечающих. Предварительно ответ можно обсудить, но не больше 1 мин. (слайд №8)

·                Вы собираетесь в экспедицию в пустыню. Как вы оденетесь? Объясните, почему так.

Ответ. Одежда должна быть из натуральных волокон, чтобы предохранять от перегрева (натуральные волокна содержат в себе достаточно много воздуха). Голова должна быть покрыта чалмой (несколько слоев хлопчатобумажной ткани, обмотанной вокруг головы, содержат воздушную прослойку, что предохраняет от перегрева голову). Днем в пустынях воздух теплее нашего тела, и теплота передается телу. Воздух, содержащийся в натуральных волокнах ткани и между ее слоями, обладает плохой теплопроводностью, поэтому перегрева не происходит. Лицо лучше всего прикрыть от песчаного ветра и от солнечных ожогов (песчинки малы и при ударах о кожу создают большое давление, что ощущается как уколы).

·                Какие опасные стихийные явления могут настичь вас в горах? С какими физическими законами они связаны?

Ответ. Сели, землетрясения. Эти явления связаны с законами трения, тяготения, давления, действием силы тяжести, законами колебаний и распространения волн.

·                В какое время года опасно совершать путешествия в тропических лесах на побережье Тихого океана? Почему? Покажите эти районы на карте.

Ответ. Летом, во время летнего муссона. Муссон – это ветер, дующий зимой с суши, а летом – с моря, т.е. меняющий свое направление при смене времен года. Из-за близости суши и моря температуры воздуха над ними сильно различаются. Зимой над сушей преобладает область высокого давления, и воздух начинает двигаться в сторону моря. Это сухие и холодные ветры. Летом суша нагревается больше, и над ней формируется область пониженного давления (в нижнем слое атмосферы). Ветер дует с моря на сушу, он теплый и влажный. Наступает сезон дождей. Непрерывные ливни приводят к чрезмерному увеличению влажности, что отрицательно сказывается на самочувствии человека, увеличивается численность мошкары и гнуса, усиливается заболачивание местности. Путешествия во время дождей нереальны.

Подводятся итоги, заполняется оценочная таблица, на схеме-карте флажки передвигаются на следующую масштабную единицу.

Учитель географии. - Итак, команды уже в пути. Но первый большой привал им пришлось сделать не там, где было запланировано, – произошло землетрясение, и команды, спасаясь, попали в незнакомую местность, потеряв при этом друг друга. Чтобы сориентироваться, им пришлось внимательно присмотреться, определить свое местонахождение, преодолеть неблагоприятные для привала места, но потом им посчастливилось встретиться и устроить привал. Итак, задание «Где мы?» Капитаны, получите конверт № 2 «Описание территории» и обсудите со своими командами. (слайд №9)

·                Впереди череда невысоких гор и скал, пересеченных долинами – следами деятельности текучих вод. Вдали виднеется небольшая группа акаций с примесью тамариска. Недавно прошел благодатный дождь, такой редкий в этих местах. Где вы находитесь?

Ответ. Это один из типичных природных комплексов Аравийской пустыни (показывают на карте Евразии).

·                Вы видите местность, где почти не растут деревья (выживают лишь тополя и ивы) и могут существовать лишь самые выносливые животные. Здесь не хватает кислорода, исключительно высок уровень ультрафиолетового излучения. Если посмотреть вверх, можно увидеть белеющие шапки горных вершин. Где вы находитесь?

Ответ. Это Гималаи (показывают на географической карте).

·                Вы видите перед собой стволы и кроны деревьев, увитые лианами. Под плотным пологом листвы царит полумрак. Среди деревьев выделяются пальмы, некоторые экземпляры достигают высоты 50–60 м и имеют окружность ствола у основания 3 м. Мало трав и кустарников. Они образуют заросли лишь по опушкам и на вырубках. Где вы находитесь?

Ответ. Это влажные тропические леса (показывают на карте).

Подводятся итоги, заполняется оценочная таблица, на схеме-карте путешествия флажки продвигаются на следующую масштабную единицу и попадают на первый привал.

Учитель физики. - Для описания территории, где вы сейчас находитесь, вы должны разгадать кроссворд. (слайд №10)

По горизонтали:

1.     Инструмент, используемый при заготовке дров.

2.     Прибор, который необходимо иметь в машине для измерения давления в шинах.

3.     Воздушная оболочка Земли.

4.     Фамилия бургомистра, экспериментально доказавшего существование атмосферного давления.

5.     Прибор для измерения атмосферного давления.

6.     Физическая величина, о которой должен помнить дедушка. Готовя шило для ремонта обуви.

7.     Единица силы.

По вертикали:

В рамке прочтите фамилию ученого и сформулируйте закон, названный впоследствии его именем.

Ответы:

По горизонтали: 1. Пила. 2. Манометр. 3. Атмосфера. 4. Герике. 5. Барометр. 6. Давление. 7.Ньютон.

По вертикали: Паскаль.

Учитель физики. - Итак, команды сориентировались и, преодолев трудности первого этапа пути, достигли наконец первого большого привала. Здесь они отдыхают, делятся впечатлениями, заносят в дневники путевые заметки, результаты научных наблюдений. Посмотрим, что записали капитаны, и попытаемся проверить их выводы и расчеты.

Но для начала мы вспомним, как летают воздушные шары. (Сообщение учащегося)

Итак, задание «Научные наблюдения». Капитаны, получите их из конверта № 3. (слайд №11)

·                «Мы попали в пустыню и вышли к Мертвому морю. Пользуясь ареометром, мы измерили плотность воды в Мертвом море. Она оказалась равна 1300 кг/м³».

Задание. Во сколько раз сильнее выталкивается тело при его полном погружении в Мертвое море, чем в реку? Продемонстрируйте опыт с ареометром и соленой водой «из Мертвого моря» (плотность речной воды равна 1000 кг/м³).

Ответ.

В Мертвом море тело выталкивается в 1,3 раза сильнее, чем в реке.

·На метеостанции имеются три баллона с разными газами: гелием, кислородом и пропаном.

p_гелия =0,18 кг/м³;p_{кислорода} =1.43кг/м³; p_{воздуха}=1,29 кг/м³; p_{пропана} =2,0 кг/м³. Какой из них нужно взять для заполнения радиозонда. Ответ поясните. Рассчитайте выталкивающую силу воздуха, действующую на радиозонд объемом 10 м³.

F_а= 1,29 кг/м³*10м³*10Н/кг = 129 Н.

·                «Мы решили искупаться и понырять. Оказалось, что на большой глубине возникают неприятные ощущения и даже боль в ушах».

Задание. Почему это происходит? На какую глубину может нырять человек без вреда для здоровья (давление не должно быть выше 3–4 атм)?

Ответ. С увеличением глубины растет гидростатическое давление – прямо пропорционально глубине погружения:

Внутреннее же давление в органах человека по-прежнему равно атмосферному. Отсюда и возникают неприятные ощущения – наружное давление создает большую силу давления на барабанные перепонки, чем сила давления изнутри. Рассчитаем, на какую глубину нырять безопасно. Учтем, что 1 атм » 10⁵ Па.

Ответ. Безопасно нырять на глубину до 40 м.

Подводятся итоги, заполняется оценочная таблица, на схеме-карте путешествия флажки передвигаются на следующую масштабную единицу.

·Железобетонная плита имеет длину 3,5 м, ширину 1,5 м, толщину 0,2 м. Она полностью погружается в воду. Вычислите архимедову силу.

Решение:

V=l*b*h = 3,5 м*1,5 м*0,2 м = 1,05 м³

F_а = p_ж*g*V_т = 1000кг/м³*10Н/кг*1,05 м³ = 10500Н

Учитель географии. Вторая часть заданий из конверта №3(слайд №12)

·Перед вами схема маршрута: Среднесибирское плоскогорьеàЧукотский полуостровàполуостров Камчатка. Расскажите, как вы идете, описывая: природные условия встречающейся местности, рельеф, растительный и животный мир, средние температуры января и июля.

·Перед вами схема маршрута: Земля Франса - Иосифаàполуостров Таймыр àозеро Байкал àСреднесибирское плоскогорье. Расскажите, как вы идете, описывая: природные условия встречающейся местности, рельеф, растительный и животный мир, средние температуры января и июля.

·Перед вами схема маршрута: г. Санкт - ПетербургàВосточно – европейская равнинаàУральские горы àЗападно - Сибирская равнина. Расскажите, как вы идете, описывая: природные условия встречающейся местности, рельеф, растительный и животный мир, средние температуры января и июля.

·Перед вами схема маршрута: Пустыня Гобиàг. Тянь - ШаньàТибетские горыàГималаи. Расскажите, как вы идете, описывая: природные условия встречающейся местности, рельеф, растительный и животный мир, средние температуры января и июля.

Команды отдохнули и отправились дальше разными путями. Однако им не удалось достичь второго привала без происшествий. Все они были захвачены в плен аборигенами (на карте-схеме флажки передвигаются в треугольники «Плен»). Чтобы вырваться из плена, каждой команде предстоит выполнить задание из конверта № 4. (слайд №13)

·                Вы попали в плен к племени, ведущему кочевой образ жизни. У него нет постоянного места жительства. Это кочевники-скотоводы. С представителями какого племени вам предстоит общаться? К какой языковой семье они относятся? Покажите места их проживания в атласе и на стенной карте.

Ответ. Это жители Аравийского полуострова – арабы, принадлежащие к семито-хамитской, или афразийской языковой семье.

·                Вы попали в плен. Ваши пленители – военизированная организация. Внешность вождя очень обманчива: при общении он улыбается, но на самом деле это жесткий человек. С представителями какого народа вам предстоит общаться? К какой языковой семье он относится? Покажите место проживания в атласе и на стенной карте.

Ответ. Это жители полуострова Индостан. Большинство народов этого полуострова относятся к индоевропейской языковой семье.

·                Вас пленили. Лагерь, где вас задержали, расположен в джунглях. Здесь влажно, много мошек, гнуса. Местные жители настроены по отношению к вам агрессивно, т.к. вы напомнили им их бывших хозяев-колонизаторов. С каким народом вы вынуждены общаться? К какой языковой семье он относится? Покажите область его проживания в атласе и на стенной карте.

Ответ. Это жители полуострова Индокитай – карены, принадлежащие к сино-тибетской языковой семье.

·  Совершая путешествие по Азии, вы заблудились, и сами того не зная, забрели в Европейскую часть Евразии; чтобы вернуться обратно, вы должны спросить об этом у местных жителей. Это приветливые люди, светлые волосы, кожа белого цвета, разговаривают на русском языке и поэтому быстро объяснят вам куда вы попали. С каким народом вам придется общаться? Покажите места проживания этих людей на карте.

Подводятся итоги, заполняется оценочная таблица, на схеме-карте путешествия флажки передвигаются на следующую масштабную единицу.

Учитель физики. - Итак, вы уже на полпути к свободе, осталось сделать вторую часть задания из конверта № 4 - выполнить желания вождей. (слайд №14)

·                Вы томитесь от жары, хочется пить. Вождь племени прислал вам питье в склянке. У вас оказался манометр и рулетка. Вы определили давление жидкости и высоту столба жидкости и должны узнать, что это за жидкость. Давление оказалось равным 3600 Па, высота столба жидкости 20 см.

Р = 1800 кг/м³ – это серная кислота, ее пить нельзя

·  Туземцы подарили вождю племени амулет из железного дерева. Вождь просит вас проверить, не обманули ли его туземцы. Известно, что плотность железного дерева 1,4 г/см³.Масса амулета 8,4 г., объем 6 см³. р =  = 8,4 /6=1,4 /см³ (нет, не обманули)

Подводятся итоги, заполняется оценочная таблица, на схеме-карте флажки продвигаются на следующую масштабную единицу.

Учитель географии. - Итак, команды освобождены. Они направились дальше по маршруту и вскоре достигли турбазы «Ветер», где и сделали привал. На базе путешественники начали готовиться к прохождению последней части маршрута и поняли, что им придется встретиться с необычными явлениями, связанными с образованием и свойствами ветров.

Сообщения учащихся: «Ветер, ветер...»

«О грозе»

Учитель физики. - Капитаны получите задания из конверта № 5 «Турбаза «Ветер», которое также состоит из двух частей. (слайд №15)

Учитель географии.

·  Вы слышите грохочущие звуки со свистом вдалеке, ветер резко усиливается, поднимается вверх пыль, мусор, наклоняет деревья, к земле приближается очень грозный ураган. Объясните, в чем причина его образования.

·  Проводник, который жил на базе, рассказал о таком необычном явлении: на острове, расположенном в центре большой акватории, можно наблюдать, как гонимые ветром облака при подходе к острову разделяются на две части и «обтекают его». Над акваторией идет дождь, а в районе острова сияет солнце. В чем причина этого явления.

·  Расскажите, с какими физическими явлениями (параметрами) связано извержение вулкана. Как это происходит. Ответ поясните.

·  Вечером вы все сидите у костра. Вдруг начинается дождь, и вы замечаете, что это необычный дождь – он «кровавый» (долгое время, пока этому явлению не было найдено объяснения, оно вызывало суеверный страх). В чем причина выпадения «цветных» осадков?

Ответ. Сильные ветры, возникающие в пустынях, поднимают в воздух огромное количество пыли, лёсса, песка и уносят за сотни и тысячи километров. Цветная пыль, образуя ядра конденсации и выпадая вместе с дождем или снегом, окрашивает их в различные цвета.

Учитель физики. - Наконец путешественники отправились в путь. Осталось преодолеть последнюю часть маршрута. Каждой команде пришлось встретиться со своими трудностями, искать ответы на возникшие вопросы, продолжать наблюдения, измерения. Посмотрим, насколько успешной будет последняя часть путешествия. (Капитаны получают вторую часть задания также из конверта № 5.) (слайд №16)

·                Ваша команда поднялась на одну из вершин Гималаев. Капитан измерил барометром давление воздуха. Оно оказалось равно 660 мм рт. ст. Какова высота этой вершины над уровнем моря? Покажите барометр. Какова цена деления его шкалы?

Ответ. Известно, что нормальное атмосферное давление 760 мм рт. ст. Известно также, что при небольших подъемах в среднем на каждые 12 м подъема давление уменьшается на 1 мм рт. ст.

Dp = 760 мм рт. ст. – 660 мм рт. ст. = 100 мм. рт. ст.
h = 12 м/мм рт. ст. • 100 мм рт. ст. = 1200 м.

Ответ. Высота вершины над уровнем моря 1200 м.

Подводятся итоги выполнения заданий, на схеме-карте флажки передвигаются по мере передвижения по маршруту.

 Подводятся общие итоги.

Учитель физики. – Сегодня, совершив гипотетическое путешествие, вы не только показали свои знания и умение применять их в различных ситуациях, но поняли, что природа, следуя своим законам, объединяет физику, географию, математику и другие науки. А нам надо знать эти законы, уметь учитывать их и пользоваться ими. Слова великого физика Нильса Бора: «Учиться у природы и следовать ее законам», – мы можем считать девизом нашего урока.

Спасибо всем за участие в путешествии! Мы желаем вам дальнейших успехов в изучении наук и надеемся, что среди вас будут и замечательные физики, и замечательные путешественники.

В оценочной таблице записывается общее количество баллов, которые набрала каждая команда. Объявляются результаты, оценки, перечисляются наиболее активные учащиеся. Команды награждаются призами.

 Оценочная таблица

Используемая литература и источники

1.     fiz@1september.ru. Загл. с экрана.

2.     Гармаш, Л.Д. Физика на занятиях туристического кружка [Текст] /Л.Д. Гармаш. - Физика в школе. 1996. № 4. - с. 58–63.

3.     Горев,  Л.А. Занимательные опыты по физике [Текст] / Л.А. Горев.  – М.: Просвещение. 1977.- 175 с.

4.     Перышкин, А.В.. Физика. 7 кл: учебник для общеобразоват. учреждений [Текст]  / А. В. Перышкин.  – М.: Дрофа. 2010. – 224 с.

5.     Пивоварова,  Г.П. По страницам занимательной географии. Книга для учащихся 6-8 кл. [Текст] / Г.П. Пивоварова. – М.: Просвещение. 1989. – 189 с.

6.     Смирнова, Т.А. Хрестоматия по географии материков и океанов. Пособие для учителя [Текст] /  Сост. Т.А.Смирнова. – М.: Просвещение. 1987.

7.     Тульчинский, М.Е. Занимательные задачи-парадоксы и софизмы по физике [Текст] / М.Е. Тульчинский. – М.: Просвещение. 1971. – 160с.