Конкурс "Я иду на урок"

Математический маятник

Триединая дидактическая цель урока

Образовательная: освоение знаний о методах научного познания природы; овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, строить модели и устанавливать границы их применимости; применение знаний для решения физических задач, самостоятельного приобретения информации физического содержания и оценки её достоверности.

Развивающая: развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения новых знаний по физике посредством переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации, выполнения экспериментальных исследований.

Воспитательная: воспитание умения обосновывать высказываемую позицию, уважительно относиться к мнению оппонента, сотрудничать в процессе совместного выполнения задач.

Дидактическая задача: обеспечение усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в ситуации сюжетной задачи.

Методы обучения

Методы формирования интереса к учению: познавательная беседа, эмоциональное стимулирование.

Метод формирования чувства ответственности в учении: предъявление учебных требований.

Методы передачи и восприятия учебной информации: словесные – рассказ, беседа; наглядные – демонстрации и эксперимент; практические – задачи и упражнения.

Метод организации и осуществления логических операций: индуктивный (рассуждение от частных фактов, положений к общим выводам).

Познавательные (гностические) методы: частично-поисковый, репродуктивные (объяснение, иллюстрирование, практическая тренировка).

Методы самоуправления учебными действиями: самостоятельная работа.

Методы контроля: письменный и лабораторный контроль.

Рефлексивная деятельность ученика: самоосмысление и самоопределение.

Деятельность учителя по обеспечению рефлексии: создание ситуации подготовки к осуществлению содержательного поиска через сюжетную предметную задачу.

Показатели реального результата решения дидактической задачи: активные действия учащихся с объектом изучения; самостоятельное выполнение заданий с применением знаний в знакомой ситуации.

Логика построения урока: мотивация; актуализация опорных знаний и ведущих способов действий; восприятие образца применения знаний; самостоятельное применение в сходной ситуации; контроль и самоконтроль; коррекция.

Ход урока

1. Мотивация, актуализация опорных знаний и ведущих способов действий (10 мин)

Учитель. История познания полна пустячных событий, которые привлекают внимание современников ровно столько времени, сколько они длятся. Потомки же о них и вовсе не вспоминают. Но иногда в таких событиях вдруг многозначительно отражается ход времени, и тогда они надолго остаются в летописи дел человеческих. Так, в учебнике [1] приводится задача-быль о том, как американский школьник, наблюдая по телевизору высадку астронавтов на Луну, вдруг схватил секундомер и… в итоге определил ускорение свободного падения на Луне! Точность была невысока, но не в этом дело. Что увидел школьник на экране? Какие измерения и вычисления проводил? (Выслушиваются предположения учащихся.)

Не будем спешить с окончательным ответом. Попробуем вначале, здесь и сейчас, определить ускорение свободного падения на планете Земля, используя для этого самое простейшее приспособление – груз, подвешенный на нити. (Берёт в руки груз на нити и демонстрирует его школьникам.) Как называется эта система?

Учащиеся. Нитяной маятник.

Учитель. Какое движение может совершать эта система?

Учащиеся. Колебательное, периодическое.

Учитель. Как называется промежуток времени, за который периодическое движение полностью повторяется?

Учащиеся. Период.

Учитель. Как можно определить период, если известно полное время периодического (колебательного) движения t и число повторений (колебаний) N за это время?

Учащиеся. T = t/N.

Учитель. Моделью реального нитяного маятника является математический маятник – материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити. Запишем формулу периода колебаний математического маятника

(Вместе со школьниками проговаривает смысл буквенных обозначений и единицы соответствующих физических величин: Т, l, g и π.)

5. Восприятие образца применения знаний (10 мин)

(Учитель вместе с учащимися разбирает задачу № 427 из сборника [2]:

• Какое значение ускорения свободного падения получил ученик при выполнении лабораторной работы, если маятник длиной 80 см совершил 34 колебания за 1 мин?

Решение. T = t/N;

Анализируя полученный ответ, учитель и учащиеся оценивают погрешность измерения по формуле

Учитель отмечает высокую точность измерений.)

6. Самостоятельное применение в сходной ситуации, контроль и самоконтроль, коррекция (20 мин)

(Учитель предлагает школьникам самостоятельно провести описанные в задаче измерения и оценить их погрешность, используя нитяной маятник [3]. Он направляет, координирует и контролирует деятельность учащихся. Акцентирует внимание учеников на понятии «полное колебание», интересуется, как они будут измерять длину маятника и полный промежуток времени, указывает на необходимость малого угла отклонения. Анализируя полученные результаты, обращает внимание на причины погрешностей – в основном инструментальные и промахи, т.е. ошибки наблюдателя.)

7. Заключение (5 мин)

(В заключение следует вернуться к исходной задаче об определении ускорения свободного падения на Луне и предложить школьникам отыскать данную видеозапись, например, в интернете, просмотреть её и всё-таки попытаться понять, что же увидел, измерил и вычислил американский школьник. По нашей версии, он вычислил ускорение свободного падения, наблюдая за колебаниями груза на шнуре в руках астронавта, измерив период его колебаний и оценив длину подвеса.)

Литература

1. Балашов М.М. Физика: Проб. учеб. для 9 кл. сред. шк. – М.: Просвещение, 1993, c. 302, упр. 7

2. Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10–11 кл.: Пособие для ОУ. – М.: Дрофа, 2004, c. 60.

3. Физический практикум для классов с угл. изучением физики: Дидакт. материал для 9–11 кл.: Cост. Дик Ю.И., Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Кабардина С.И., Никифоров Г.Г., Шефер Н.И.: Под ред. Ю.И.Дика, О.Ф.Кабардина. – М.: Просвещение, 1993.

Ирина Викторовна Изюмова – учитель физики высшей квалификационной категории, окончила физический факультет Ростовского госуниверситета в 1991 г. по специальности «Физик, преподаватель физики и математики». Лауреат областного конкурса «Учитель года Дона-2008», победитель всероссийского конкурса в рамках ПНПО «Лучшие учителя России-2008». Отмечена благодарственными письмами Администрации Ростовской области и Администрации Аксайского района, Министерства общего и профессионального образования Ростовской области, грамотами Управления образования Администрации Аксайского района, дипломом III степени за участие в районном конкурсе электронных презентаций. Педагогическое кредо: «Чудеса иногда случаются, но над этим нужно просто очень много работать». Среди учеников есть победители районной и участники областных предметных олимпиад. Выпускники успешно поступают в технические вузы. Замужем, сын учится в Донском ГТУ. Ирина Викторовна увлекается шитьём, пейзажной фотосъёмкой, воспитанием собаки Джульетты и разведением цветов в саду.