Методическая разработка урока "Соединение проводников"

Областное государственное автономное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Белгородский техникум общественного питания»

СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

Бобрышева Ирина Викторовна

преподаватель

Белгород 2014.

Теоретическая часть.

«Где учеба не клеится – а это

                                                                    бывает со всеми предметами, - там

                                                              главная вина падает на учителя.

                                                                Успехи учащихся – лучшее мерило

                                                            для достоинств учителя…»
А.Эйнштейн

Одной из приоритетных задач современной школы является создание необходимых и полноценных условий для личностного развития каждого ребенка, формирования активной жизненной позиции.

Среди разнообразных направлений новых педагогических технологий ведущее место занимает проектно-исследовательская деятельность-

форма самостоятельной работы обучающихся, которые основаны не только на применении полученных знаний и умений, но и на получение на их основе новых.

В основе метода лежат идеи Дьюи, Лая, Торндайка и других американских ученых, состоящие в следующем: с большим увлечением ребенок выполняет только ту деятельность, которую он выбирает сам добровольно; деятельность строится не в русле учебного предмета; опора на сиюминутные увлечения детей; истинное обучение никогда не бывает односторонним, важны и побочные сведения и др.

Под проектом понимается обоснованная, спланированная и осознанная деятельность, направленная на формирование у обучающихся определенной системы интеллектуальных и практических умений. Проектно-исследовательская деятельность - это совместная учебно - познавательная, творческая или игровая деятельность, имеющая общую цель, согласованные методы, способы деятельности, направленная на достижение общего результата, которая способствует развитию самостоятельности, целеустремленности, ответственности, настойчивости, толерантности, инициативности, в процессе работы над проектом дети приобретают социальную практику за пределами учебного заведения, адаптируются к современным условиям жизни.

Цель проектного обучения — создать условия, при которых учащиеся: самостоятельно и охотно приобретают недостающие знания из разных источников; учатся пользоваться приобретенными знаниями для решения познавательных и практических задач; приобретают коммуникативные умения, работая в различных группах; развивают исследовательские умения (умения выявления проблем, сбора информации, наблюдения, проведения эксперимента, анализа, построения гипотез, обобщения); развивают системное мышление.

Проектно-исследовательская деятельность реализует деятельностный подход к обучению. В основе каждого учебного исследования лежит проблема, из которой вытекает и цель, и задачи деятельности учащихся. Проблема проекта-исследования обуславливает метод деятельности, направленной на ее решение. Целью такой работы становится поиск способов решения проблемы, а задача формулируется как задача достижения цели в определенных условиях.

Главным компонентом проектно-исследовательской деятельности должен быть интеллектуальный поиск, важнейшей частью - стадия мысленного решения поставленной задачи.

Проект с точки зрения учащегося – это возможность делать что-то интересное самостоятельно, в группе или самому, максимально используя свои возможности; это деятельность, позволяющая проявить себя, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу и показать публично достигнутый результат.

Учебный проект с точки зрения учителя – это дидактическое средство, позволяющее обучать проектированию, т.е. целенаправленной деятельности по нахождению способа решения проблемы путем решения задач, вытекающих из этой проблемы при рассмотрении ее в определенной ситуации.

Организация проектной деятельности учащихся включает в себя как индивидуальную, так и групповую работу.

Подготовка и реализация проекта имеют определённые этапы.

1. Разработка проектного задания (поисковый)

1.1. Выбор темы проекта

1.2. Выделение подтем в темах проекта

1.3. Формирование творческих групп

1.4. Подготовка материалов к исследовательской работе: формулировка вопросов, на которые нужно ответить, задание для команд, отбор литературы

1.5. Определение форм выражения итогов проектной деятельности

2. Разработка проекта

3. Оформление результатов

4. Презентация

5. Рефлексия

В качестве примера организации проектно-исследовательской деятельности рассмотрим урок-открытие по теме: «Соединение проводников».
Как поставить обучающегося в условия, способствующие самостоятельному выдвижению гипотезы исследования и постановке цели? Создать проблемную ситуацию.

Создание проблемной ситуации 1.

Деятельность преподавателя: включает гирлянду в розетку и задаёт обучающимся вопросы:

1. Под каким напряжением находится гирлянда?

2. Что произойдёт, если одна лампа перегорит и почему? (выкручивает одну лампу).

3. Как соединены лампы между собой?

Создание проблемной ситуации 2.

Деятельность преподавателя: включает освещение в кабинете, где одна из ламп не горит и задаёт обучающимся вопросы:

1. Под каким напряжением находится гирлянда?

2. Что произойдёт, если одна лампа перегорит и почему?

3. Как соединены лампы между собой?

Ставится цель урока: выявить типы соединений проводников в электрической цепи, их качественное и количественное описание, а также выяснить область применимости полученных знаний и умений на практике.

После постановки целей, важно повторить изученные величины, такие как электрический ток, сила тока , напряжение, сопротивление, амперметр. вольтметр.

Ставятся задачи урока:

1) исследовать силу тока на различных участках цепи и общую силу тока в цепи при последовательном соединении проводников.

2)исследовать общее напряжение и напряжение на различных участках цепи при последовательном соединении проводников.

3)исследовать силу тока на различных участках цепи и общую силу тока в цепи при параллельном соединении проводников.

4)исследовать общее напряжение и напряжение на различных участках цепи при параллельном соединении проводников.

Для решения поставленных задач обучающиеся делятся на 4 группы. Им предлагается совместное выполнение поставленных задач при условии, что каждая группа будет делать свою часть исследования. В этом случае каждый член команды оказывается участником созидательного процесса, проходит под руководством учителя все этапы творческой деятельности. Такая работа способствует развитию исследовательских навыков у всех членов команды. Даже слабые обучающиеся «заражаются» творчеством и делают свои небольшие открытия.

Этот подход к организации исследовательской деятельности можно назвать интегративно-дифференцированным по аналогии с дидактическим подходом к организации обучения физике, предложенным О.В. Коршуновой: «Традиционно под интегративным подходом к обучению понимается объединение компонентов обучения с Целью повышения его эффективности, соответствия дидактическим и социально определенным нормам, а также с целью уменьшения затрат энергии на организацию качественного образовательного процесса. Под дифференцированном подходом принято понимать обеспечение различных условий, учитывающих индивидуально-личностные особенности обучающихся при усвоении предметного содержания. Интегративно-дифференцированный подход представляет собой соединение этих, казалось бы, исключающих друг друга подходов и может обеспечить как достижение целостности восприятия мира, так и личностную ориентацию обучения. При этом создаются условия для формирования ключевых компетентностей личности, имеющих надпредметное содержание, а также личностной компетентности для самоопределения, саморазвития и самораскрытия потенций»

Формулируем цель и этапы работы.
Группа 1 . Исследование силы тока на различных участках цепи и общей силы тока в цепи при последовательном соединении проводников.

Группа 2. Исследование общего напряжения и напряжения на различных участках цепи при последовательном соединении проводников.

Группа 3 . Исследование силы тока на различных участках цепи и общей силы тока в цепи при параллельном соединении проводников.

Группа 4. Исследование общего напряжения и напряжения на различных участках цепи при параллельном соединении проводников.

По итогам работы предлагается заполнить таблицу, представленную на интерактивной доске.

Обучающиеся должны увидеть, осмыслить, применить в реальной практической деятельности, которая становится бесценным достоянием, соединяя в себе знания и умения, компетенции и ценности.

Новизна опыта заключается

• в адаптации авторских приемов обучения с использованием технологии проектной деятельности, с применением ИКТ;

• апробации приемов по формированию активной личности, мотивированной к самообразованию, обладающей достаточными навыками и психологическими установками к самостоятельному поиску, отбору, анализу и использованию информации;

• разработке дидактических заданий для формирования и развития навыков самостоятельной познавательной деятельности для разных этапов урока (повторения и закрепления изученного, для уроков разного типа, для базового и профильного уровней обучения физики).

Теоретической базой опыта являются теоретические положения Л. С. Выготского, А. Н. Леонтьева, Д. Б. Эльконина, П. Я. Гальперина, В. В. Давыдова, о системно-деятельностном подходе к обучению, В.В. Гузеева об интегральных технологиях обучения, А.Н. Крутского о психодидактике и новых технологиях в преподавании физики, Е.С. Полат и Г.К. Селевко о новых образовательных технологиях, основанных на компетентностном подходе к обучению учащихся.

Таким образом, обучающиеся, выполняя проект, приобретают не только необходимые знания, умения, навыки (в том числе и социальные), но развиваются как личности, получая необходимый заряд для самоопределения в будущей взрослой жизни.

Практическая часть.

Соединения проводников.

Тип. Изучения и первичного закрепления.

Цель.

Обучающая: Исследование соотношений между величинами: сила тока, напряжение и сопротивление на отдельных участках электрической цепи при последовательном и параллельном соединении проводников. Формирование умений и навыков собирать простейшие электрические цепи, а также пользоваться измерительными приборами (амперметром и вольтметром), правильно изображать ее на схемах и читать схемы последовательного и параллельного соединения.

Развивающая: Формирование умений делать выводы и обобщения на основе результатов проведенного эксперимента. Развитие мышления, творческих и исследовательских способностей учащихся.

Воспитательная: Воспитание отношения к физике, как к экспериментальной науке.

Методы обучения: Урок-открытие.

Оснащение урока. Лабораторные комплекты «Электричество», интерактивная доска.

Формы организации познавательной деятельности на уроке: фронтальная работа, работа в группах, самостоятельная индивидуальная работа.

План занятия.

1. Организационный этап .

2. Этап актуализации опорных знаний.

3. Этап изучения новых знаний и способов деятельности.

4. Этап первичной проверки понимания изученного.

5. Этап закрепления нового материала.

6. Домашнее задание.

7. Подведение итогов.

8. Рефлексия.

Этапы занятия.

1.Организационный этап . Постановка целей и задач урока.

Преподаватель: Добрый день уважаемые студенты. Я рада видеть вас и желаю вам хорошего настроения.

Сегодня вспомним все о токах-

Заряженных частиц потоках.

И про источники, про схемы,

И нагревания проблемы,

Ученых, чьи умы и руки

Оставили свой след в науке,

Приборы и цепей законы,

Кулоны, Вольты, Ватты, Омы.

Решим, расскажем, соберем,

Мы с пользой время проведем.

Эпиграф.

Ум заключается не только в знании,

но и в умении прилагать знания на деле.

Аристотель.

Создание проблемной ситуации 1.

Деятельность преподавателя: включает гирлянду в розетку и задаёт обучающимся вопросы:

4. Под каким напряжением находится гирлянда?

5. Что произойдёт, если одна лампа перегорит и почему? (выкручивает одну лампу).

6. Как соединены лампы между собой?

Создание проблемной ситуации 2.

Деятельность преподавателя: включает освещение в кабинете, где одна из ламп не горит и задаёт обучающимся вопросы:

4. Под каким напряжением находится гирлянда?

5. Что произойдёт, если одна лампа перегорит и почему?

6. Как соединены лампы между собой?

Выслушиваются различные варианты ответов и пояснения к ним.

Преподаватель: Как видим, тех знаний, что вы усвоили на предыдущих уроках, не совсем достаточно для того, чтобы полно и  корректно ответить на поставленные вопросы.  Таким образом, мы сталкиваемся с необходимостью пополнения багажа наших знаний о постоянном токе и понятиях и законах, его описывающих. Для того чтобы мы могли полноценно работать, нам необходимо сформулировать цель нашего сегодняшнего занятия.

Обучающийся: Наша цель заключается в выявлении типов соединений проводников в электрической цепи, их качественном и количественном описании, а также в выяснении области применимости полученных знаний и умений на практике.

Учитель: Итак, цель намечена.

2. Этап актуализации опорных знаний.

Прежде чем мы приступим к исследованию, необходимо восстановить в памяти знания, приобретенные на предыдущих уроках. Предлагаю это сделать в форме «Деловой корзины». Каждый должен вынуть из «корзины» задание-вопрос и ответить на него. За правильный ответ ставим 1 балл в оценочный лист.

«Деловая корзина»: Приложение3.

1. Что такое электрический ток?

2. Что такое сила тока?

3. Записать обозначение и единицу измерения силы тока .

4. Как называется прибор для измерения силы тока?

5. Как включают амперметр в электрическую цепь?

6. Что такое напряжение?

7. Записать обозначение и единицу измерения напряжения.

8. Как называется прибор для измерения напряжения?

9. Как включают вольтметр в электрическую цепь?

10. Что такое сопротивление проводника?

11. Записать обозначение и единицу измерения сопротивления.

12. От чего зависит сопротивление проводника?

13. Сформулировать и записать Закон Ома для участка цепи.

14. Выразить из Закона Ома сопротивление проводника.

3. Этап изучения новых знаний и способов деятельности.

Обучающиеся делятся на 4 группы. Приложение2.

Преподаватель. Группа 1 и 2 исследует соединение елочной гирлянды.

Группа 3 и 4 исследует соединение осветительной сети. Рассмотрите цепи, находящиеся на столах. Как расположены лампы?

Группа 1 . Исследование силы тока на различных участках цепи и общей силы тока в цепи при последовательном соединении проводников.

Группа 2. Исследование общего напряжения и напряжения на различных участках цепи при последовательном соединении проводников.

Группа 3 . Исследование силы тока на различных участках цепи и общей силы тока в цепи при параллельном соединении проводников.

Группа 4. Исследование общего напряжения и напряжения на различных участках цепи при параллельном соединении проводников.

Преподаватель: Давайте сделаем вывод из проведенных опытов, заполнив таблицу. Строку сопротивление заполняет преподаватель. Приложение 1.

Соединения

Характеристики

Последовательное

Параллельное

Упрощенная схема

Сила тока

I = I₁=I₂=I₃

Напряжение

U = U₁ + U₂ + U₃

U = U₁ =U₂ = U₃

Сопротивление

R = R₁ + R₂ + R₃

Преподаватель. Итак, существует два соединения проводников: последовательное и параллельное. Одни приборы включаются параллельно ( приборы в осветительной сети), а другие последовательно (елочная гирлянда).

Один обучающийся из каждой группы (наиболее сильный) оценивает работу своих товарищей в ходе исследования. Соответствующие баллы заносят в оценочный лист.

4. Этап первичной проверки понимания изученного.

Молодцы, вы успешно справились с этим заданием. И сейчас пришло время проверить на практике ваши знания. Вспомним:

1.Что такое последовательное соединение проводников? В чём его особенность?

Ответ. Последовательное соединение - это соединение, при котором конец одного проводника соединяется с началом другого или это соединение когда один проводник следует за другим.
Особенность последовательного соединения - отсутствуют разветвления: «конец» первого провода соединен с «началом» второго и т.д.

3.Что будет, если одну лампу вывернуть?

Ответ. Если вывернуть одну лампу, то вторая тоже погаснет, т.к. цепь разомкнется.

2.Какие основные недостатки и достоинства последовательного соединения проводников?

Ответ. Основным недостатком последовательного соединения проводников является то, что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные. Так, например, если перегорит одна из ламп елочной гирлянды, то погаснут и все другие. Указанный недостаток может обернуться и достоинством. Представьте себе, что некоторую цепь нужно защитить от перегрузки: при увеличении силы тока цепь должна автоматически отключаться. Как это сделать? (Например, использовать предохранитель).

4. Что такое последовательное соединение проводников? В чём его особенность?

Ответ. Особенность в том, что при выходе из строя одного из элементов соединения остальные не отключаются.

5. Где используют параллельное соединение проводников?

Ответ. В соединение электробытовых приборов.

5.Этап закрепления нового материала.

Решение задач .

Образец.

При решении задач на смешанное соединение проводников обычно составляют так называемые эквивалентные схемы, выделяя участки с последовательным и параллельным соединением.

Пример 1.

Сопротивление R_1,2 заменило выделенный участок цепи, в котором два проводника соединены параллельно.

Тогда мы можем найти сопротивление этого участка с параллельным соединением проводников:

А теперь видно, что проводники R_1,2 и R₃ соединены последовательно. Общее сопротивление равно            R = R_1,2 + R₃ = 4 + 2 = 6.

Пример 2.

В данном случае нужно развернуть схему, двигаясь от точки к точке. Видно, что в точке Б схема разветвляется, а в точке В ветви соединяются. Таким образом,  эквивалентные схемы будут иметь вид:

R₂, R₃ и R₄ соединены последовательно. Поэтому R_2,3,4 = R₂ + R₃ + R₄ = 1 + 10 + 1 = 12

R_2,3,4 и R₅ соединены параллельно. Поэтому

И в последней схеме проводники соединены последовательно. R = R_2-5 + R₁ + R₆ = 1 + 4,8 + 1 = 6,8.

Задание. Решить задачу на доске.

Найдите общее сопротивление цепи, если R=8Ом.

Задание. Решение задач по образцу.

Приложение 4.
Используем «Деловую корзину».

6. Домашнее задание.

Составить цепь из 7-9 проводников и найти общее сопротивление.

7. Подведение итогов.

Большое спасибо за урок. Мне очень понравилось с вами работать. Вашу работу мы оценим на следующем занятии , когда будут результаты решенных задач.

8.Рефлексия.

Что ж, наш урок подходит к завершению. В той атмосфере и обстановке, в которой мы сегодня работали, каждый из вас чувствовал себя по-разному. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько внутренне комфортно ощущал себя на этом уроке, и понравилось ли вам, то дело, которым мы с вами сегодня занимались. Когда, будете выходить из кабинета, проведите стрелочки к утверждениям, которые соответствуют вашему состоянию в конце урока.

Оценочный лист

Ф.И.О.________________________________

«Деловая корзина»

Исследование

Решение задачи

Оценка

Баллы

«Деловая корзина»-1балл 5баллов-оценка «5»

Исследование -2балла 4балла-оценка «4»

Решение задачи -2балла 3балла-оценка «3»

Приложение1.

Таблица.

Соединения

Характеристики

Последовательное

Параллельное

Упрощенная схема

Сила тока

Напряжение

Сопротивление

Приложение2.

Группа 1 . Исследование силы тока на различных участках цепи и общей силы тока в цепи при последовательном соединении проводников.

Оборудование: Источник питания, лампочки, ключ, амперметр, соединительные провода.

Ход выполнения работы:

• соберите схему, состоящую из источника питания, ключа и последовательно соединенных резистора и лампочек.

• измерьте с помощью амперметра силу тока на каждом участке цепи и общую силу тока в цепи.

А

А

А

• сделайте соответствующий вывод о соотношении между общей силой тока в цепи и силой тока на различных участках, расставив математические знаки.

• I I₁ I₂

• Ответить на вопрос.

Какова сила тока в цепи, состоящей из последовательно соединенных потребителей тока?

Группа 2. Исследование общего напряжения и напряжения на различных участках цепи при последовательном соединении проводников.

Оборудование: Источник питания, резистор, ключ, лампочка, вольтметр, соединительные провода.

Ход выполнения работы:

• соберите схему, состоящую из источника питания, ключа и последовательно соединенных лампочек;

• измерьте с помощью вольтметра напряжение на каждом участке цепи и общее напряжение в цепи;

V

а)

V

б)

V

в)

• сделайте соответствующий вывод о соотношении между общим напряжением в цепи и напряжениям на каждом участке, расставив математические знаки. U U₁ U₂

• Ответить на вопрос.

Каково напряжение в цепи, состоящей из последовательно соединенных потребителей тока?

Группа 3 . Исследование силы тока на различных участках цепи и общей силы тока в цепи при параллельном соединении проводников.

Оборудование: Источник питания, резистор, лампочка, ключ, амперметр, соединительные провода.

Ход выполнения работы:

• соберите схему, состоящую из источника питания, ключа и параллельно соединенных лампочек.

• измерьте с помощью амперметра силу тока на каждом участке цепи и общую силу тока в цепи.

А

A

A

• сделайте соответствующий вывод о соотношении между общей силой тока в цепи и силой тока на различных участках, расставив математические знаки.

I I₁ I₂

• Ответить на вопрос.

Какова сила тока в цепи, состоящей из параллельно соединенных потребителей тока?

Группа 4. Исследование общего напряжения и напряжения на различных участках цепи при параллельном соединении проводников.

Оборудование: Источник питания, резистор, ключ, лампочка, вольтметр, соединительные провода.

Ход выполнения работы:

• соберите схему, состоящую из источника питания, ключа и параллельно соединенных лампочек;

• измерьте с помощью вольтметра напряжение на каждом участке цепи и общее напряжение в цепи;

V

а)

V

б)

V

в)

• сделайте соответствующий вывод о соотношении между общим напряжением в цепи и напряжениям на каждом участке U U₁ U₂

• Ответить на вопрос.

Каково напряжение в цепи, состоящей из параллельно соединенных потребителей тока?

Приложение3.

«Деловая корзина»:

1. Что такое электрический ток?

2. Что такое сила тока?

3. Записать обозначение и единицу измерения силы тока .

4. Как называется прибор для измерения силы тока?

5. Как включают амперметр в электрическую цепь?

6. Что такое напряжение?

7. Записать обозначение и единицу измерения напряжения.

8. Как называется прибор для измерения напряжения?

9. Как включают вольтметр в электрическую цепь?

10. Что такое сопротивление проводника?

11. Записать обозначение и единицу измерения сопротивления.

12. От чего зависит сопротивление проводника?

13. Сформулировать и записать Закон Ома для участка цепи.

14. Выразить из Закона Ома сопротивление проводника.

Приложение4.

Найдите общее сопротивление цепи, если R₁=R₂=R₃=R₄=R₅=1Ом.

R₂

R₁

R₄

R₃

R₁

R₂

R₄

R₁

R₃

Схема 1.

R₂

R₄

R₅

R₃

Схема 2.

Схема 3.

R₂

R₃

R₁

R₄

R₅

₅

Схема 4.

Найдите общее сопротивление цепи, если R₁=R₂=R₃=R₄=R₅=1Ом.

R₁

R₂

R₃

R₄

Схема 5.

R₃

R₁

R₄

R₂

Схема 6.

R₃

R₁

R₂

R₄

R₅

Схема 7.

R₁

R₃

R₅

R₂

R₄

Схема 8