методическая разработка урока-игры в 9 классе по теме "Законы Ньютона"

План-конспект

Урока физики в 9А классе

Тема урока: «Законы Ньютона»

Дата проведения:

Тип урока: урок-игра.

Реализуемая педагогическая технология: игровые технологии: операционные игры.

Оценка педагогической ситуации: преподавание ведется по учебнику Физика. 9 кл. : учебник для образовательных учреждений/ А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. – 8-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2004.

 Урок проводится как обобщающий после изучения трех законов Ньютона. Учебные возможности 9А класса позволяют применить игровую технологию, как  дидактическое средство активизации познавательной деятельности, развитие креативности и одновременно формирование личностных качеств. Технология будет применяться на уроке « Законы Ньютона» и позволит сформировать возможности осуществления их применения в практической жизни, расширить кругозор учащихся.

         На предыдущем уроке детям было объявлено о теме следующего урока и было дано задание: повторить законы Ньютона, рекомендована литература для дополнительного чтения. Ребята делятся на две команды, равные по силам, выбираются капитаны команд, экспертная группа. Перед уроком каждая команда изучает литературу по истории жизни и деятельности Ньютона, приносит книги на урок.

Цели урока:

1.     Образовательная – в интересной игровой форме обобщить, закрепить знания, полученные по теме. Совершенствовать навыки решения качественных и расчетных задач.

2.     Воспитательная: научить видеть проявления изученных закономерностей в окружающей жизни, расширить кругозор учащихся. Воспитывать целеустремленность и организованность, способность ориентироваться в ситуации неопределенности. Воспитание сотрудничества, коллективизма, общительности, коммуникативности.

3.     Развивающая: развить коммуникативные способности, уметь работать с дополнительной литературой. Развить внимание, мышления, умений сравнивать, сопоставлять, находить оптимальные решения.

Эпиграфы к уроку:

        Сделал, что мог, пусть другие сделают лучше.

        Не знаю, чем я могу казаться миру, но самому себе я кажусь мальчиком, играющим у моря, которому удалось найти более красивый камушек, чем другим: но океан неизвестного лежит передо мной.

                                                                          Исаак Ньютон(1643-1727гг)

Оформление:

      Плакат с эпиграфом, портрет Ньютона, выставка литературы для дополнительного чтения.

План урока:

1.     Организация начала урока: (2мин)

а) сообщение сценария и плана игры;

б) инструктаж команд;

в) подготовка материального обеспечения и оборудования игры

2.Групповая работа над заданием: проведение экспериментов, мозговой штурм. (21мин)

3. Межгрупповые дискуссии: выступление команд, защита результатов (10 мин).

4. Анализ и обобщение результатов игры. (5мин)

5. Домашнее задание. (2мин)

Ход урока

Вступительное слово учителя

      Учитель зачитывает и поясняет слова эпиграфа, отмечает, что, по мнению Ньютона, законы были открыты «играючи». Просто необходимо было более внимательно отнестись к окружающему миру, полному неизведанного. Поэтому и урок, посвященный законам Ньютона, проводится в виде игры, которая позволит проявиться всем способностям учащихся, расширит их кругозор, научит видеть изученные на уроках закономерности в природе, поможет объяснить многие механические явления.

I.             Конкурс «Доверяй, но проверяй»

Капитаны выбирают по два лучших экспериментатора в каждой команде, которые получают экспериментальные задания и приступают к их выполнению. Через несколько минут они представляют классу сам опыт и анализ его результатов. Лучший доклад приносит победу команде, а докладчику – балл в личную «копилку».

Задание для первой команды

Положите на стакан открытку. Поставьте на открытку прищепку, чтобы она находилась над серединой стакана. Резко и с силой щелкните по открытке пальцем, чтобы она отлетела в сторону. Повторите это несколько раз.

       Иногда прищепка падает в стакан в своем прежнем положении, а иногда падая, переворачивается. Почему?

( Щелкая пальцем по открытке, вы прилагаете к ней силу. Открытка сдвигается с места так быстро, что не успевает увлечь прищепку за собой. Прищепка падает вниз благодаря силе тяжести, потому что открытка больше не поддерживает ее. Если вы толкнете открытку с недостаточной силой, она потащит прищепку за собой, а сила тяготения потянет верхушку прищепки вниз, в результате чего она перевернется. )

Задание для второй команды « Шарик танцующий в воздухе»

          Примерно за 100 лет до нашей эры александрийский ученый Герон проделал такой опыт: на конец изогнутой трубки он поместил легкий шарик и затем начал нагнетать в трубку воздух. Шарик, поднявшись над концом трубки, как бы плясал  в воздушной струе, не отлетая в сторону.

         Такой опыт можно повторить, если Вы поместите мячик от пинг-понга в струю воздуха, выходящего из работающего пылесоса.

          Этот же опыт можно показать с водой. Соедините один конец резиновой трубки с водопроводным краном, другой наденьте на стеклянную трубку концом вверх. Над трубкой укрепите небольшое кольцо, в которое поместите деревянный шарик. Постепенно открывайте кран водопровода. Струя поднимет шарик.

          ( Если вода обтекает шарик равномерно, он будет держаться на определенной высоте. Если же шарик выйдет из положения равновесия, то произойдет следующее: одна часть шарика потеряет точку опоры, на другую же вода продолжает давить с прежней силой. Таким образом, шарику сообщается вращательное движение. )

II. Конкурс « Колесо истории»

        В этом конкурсе участвует весь класс. Учитель задает вопросы, касающиеся истории жизни и деятельности Ньютона. Верный ответ  приносит бал в «копилку» команды и в личную «копилку» отвечавшего.

         Вопросы конкурса « Колесо истории»

1.     Назовите дату рождения Исаака Ньютона. ( 25 декабря 1642г. По старому стилю, 4 января 1643г. По новому стилю. )

2.     В каком университете ( и колледже ) учился Ньютон с 1661г.? ( Кембриджский университет, колледж святой Троицы ( Тринити-колледж. ). )

3.     Студенты колледжа по происхождению и имущественному положению делились на группы. Высшую группу составляли « коммонеры ), платившие наиболее высокую плату и получавшие право обедать вместе с членами колледжа. Основную массу студентов составляли «пенсионеры», платившие полную плату, но не имевшие особых привилегий; за ними следовали «сайзеры», платившие меньше  «пенсионеров» и, обязанные за это прислуживать членам колледжа, и, наконец, «субсайзеры», освобожденные от платы, но зато, обязанные обслуживать бакалавров и более обеспеченных студентов. К какой группе принадлежал Ньютон? ( Ньютон был принят в Тринити-колледж субсайзером, и его самолюбие очень страдало от унизительного положения слуги, в которое он был поставлен вследствие скромного имущественного положения своей семьи. )

4.     Сколько лет было Ньютону, когда он стал профессором Кембриджского университета? (27 лет. С тех пор университет стал славиться не богословием, а физикой и математикой, получение же кафедры, на которой работал Ньютон, стало делом чести для английских ученых.)

5.     В какой области физики работал Ньютон в первые годы профессорской деятельности? (Оптика. Он усовершенствовал модель нового типа темсиона-рефлектора, открыл явление дисперсии.)

6.     В 1696 г. Министр финансов Англии Монтегю вспомнил о своем великом друге Ньютоне и решил привлечь его к делу оздоровления финансов стран. Какое предложение получил от него Ньютон? (15 марта 1696г. Он получил официальное извещение от Монтегю о назначении его, Ньютона, хранителем Монетного двора. Кембриджский период жизни Ньютона закончился, начался последний, лондонский период – период общественного признания заслуг Ньютона и его прижизненной славы.)

7.     В какой работе Ньютона изложены его знаменитые законы? (1687г. « Математические начала натуральной философии». Эта книга оказала огромное влияние на развитие науки и научного мышления. В ней Ньютон дает образец научного подхода к явлениям природы и техники, вооружает науку точным методом, определяет развитие физики на целых два столетия вперед.)

8.     От единичного факта – падения яблока – Ньютон приходит к грациозному обобщению. Какому? (В 1667г. Ньютон формулирует закон всемирного тяготения, лежащий в основе небесной механики.)

9.       Достиг ли Ньютон вершин славы и признания при жизни? (В 1705г. Королева Анна возвела его в рыцарское достоинство. В королевском обществе он пользовался непререкаемым авторитетом, был богат и окружен вниманием своей племянницы.)

10.    Где похоронен Ньютон? (Ньютон скончался в ночь с 20 на 21 марта 1727г. Его похоронили с большими почестями в Вестминстерском аббатстве, английском национальном пантеоне. Надпись на памятнике над его могилой заканчивается словами: «Пусть смертные радуются, что существовало такое украшение человеческого рода». На статуе Ньютона в Кембридже высечен стих из Лукреция: « Разумом он превосходит род человеческий»).

III. Конкурс «Головоломки»

     В этом конкурсе участвуют по два лучших игрока от каждой команды, которые получают задание и приступают к их выполнению. Через несколько минут они должны будут предоставить решение головоломок. Лучший приносит победу команде, а докладчик получает балл в личную «копилку».

 Головоломка для первой команды                      

Подсказка: Прочитайте изречение Ньютона, двигаясь по часовой стрелке, пропуская определенное количество кружков.

               (Ответ: « Гипотез не сочиняю».)

                                                 Головоломка для второй команды

          Подсказка: Вырежьте затемненные клеточки в первом квадрате, наложите на второй. Поворачивая его четыре раза, прочитайте слова Рене Декарта.

         (Ответ: « Дайте мне материю и движение, я построю мир».)

IѴ. Игра « Интересные вопросы»

         Команды задают друг другу интересные вопросы, подготовленные заранее. Дается время для обсуждения (1 – 2 минуты). За правильный ответ команде дается 1 балл, баллы в личном зачете присуждает капитан команды.

           Возможные вопросы

1.     Если действие, как гласит закон, всегда равно и противоположно противодействию, то сила, с которой лошадь тянет телегу вперед, равна по модулю и противоположна по направлению силе, с которой телега «тянет»лошадь назад. Но телега движется вперед, а лошадь назад не движется. Почему и телега и лошадь движутся вперед?

( Сила, действующая на телегу, и сила, действующая на лошадь, в каждый момент времени равны; но так как телега свободно перемещается на колесах, а лошадь упирается в землю, то понятно, почему телега катится в сторону лошади. )

2.     Яблоко падает на землю оттого, что его притягивает земной шар; но точно с такой же силой и яблоко притягивает нашу планету. Отчего мы говорим, что яблоко падает на землю, вместо того чтобы сказать: « Яблоко и земля падают друг на друга»?

( Яблоко и земля действительно падают друг на друга, но скорость этого падения различна для яблока и для земли. Равные силы взаимного притяжения сообщают яблоку ускорение10 м/с², а земному шару – во столько же раз меньше, во сколько раз масса земли превышает массу яблока. Конечно, масса земного шара в неимоверное число раз больше массы яблока, и поэтому Земля получает перемещение настолько ничтожное, что практически его можно считать равным нулю.)

3.     История о том, как  « Лебедь, Рак да Щука везти с поклажей воз взялись», известна всем. Но если рассматривать эту басню с точки зрения механики, результат получается вовсе не похожий на вывод баснописца Крылова. Каким он будет?

                                … Лебедь рвется в облака,

                                Рак пятится назад,

                                А щука тянет в воду.

(Басня утверждает, что «воз и ныне там», другими словами, что равнодействующая всех сил, приложенных к возу равна нулю. Лебедь, рвущийся в облака, не мешает работе рака и щуки, даже помогает им: тяга лебедя, направленная против силы тяжести, уменьшает трение колес о землю и об оси, облегчая тем вес воза. Они направлены под углом друг к другу, следовательно, их  равнодействующая не может равняться нулю.)

Ѵ. Блиц-турнир

      Каждой команде задается по пять вопросов, на обсуждение каждого вопроса дается 10 секунд. Кто быстрее и правильнее отвечает на вопрос, тот и победил. За победу присуждается балл. Участник правильно и быстро ответивший на вопрос получает балл в свою личную «копилку».

Вопросы для первой команды

- Как движется тело, если на него не действуют другие тела?

- Тело движется равномерно и прямолинейно. Меняется ли при этом его скорость?

- Как читается первый закон Ньютона ( в современной формулировке )?

- Инерциальна ли система отсчета, движующая с ускорением относительно какой-либо инерциальной системы?

- Что является причиной ускоренного движения тел?

- Два тела массами 400 и 600г двигались друг другу навстречу и после удара остановились. Какова скорость второго тела, если первое двигалось со скоростью 3м/с?(отв: 2м/с)

Вопросы для второй команды

- Как читается второй закон Ньютона?

- Как читается третий закон Ньютона?

- Какие системы отсчета называют инерциальными?

- Какие системы отсчета называют неинерциальными?

- Выразите единицу силы через единицы массы и ускорения.

- Трактор, сила тяги которого на крюке 15 кН, сообщает прицепу ускорение 0,5 м/с². Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН?(отв: 2м/с²)

ѴI. Подведение итогов. Награждение победителей

ѴII. Заключительное слово учителя.

         Биографы Ньютона рассказывают, что первое время в школе он учился очень посредственно. И вот однажды его обидел лучший ученик в классе. Ньютон решил, что самая страшная месть для обидчика – отнять у него место первого ученика. Дремавшие в Ньютоне способности проснулись, и он с легкостью затмил своего соперника.

          Разбуженного джина познания нельзя снова спрятать в темную заплесневелую бутылку. С того счастливого для мировой науки эпизода начался процесс превращения скромного английского школьника в великого ученого.

ѴIII. Домашнее задание.