Обобщающий урок в 7 классе по теме: «Закон Архимеда. Плавание тел»

МБОУ Дорогобужская СОШ №1

Сценарий урока физики (7 класс)

в рамках конкурса «Учитель года 2018»

Учитель Л. В. Шершнёва

Дорогобуж

2018

Обобщающий урок по теме: «Закон Архимеда. Плавание тел».

Автор разработки: Шершнёва Лилия Витальевна, учитель физики и информатики МБОУ Дорогобужская СОШ №1.

Планируемая дата проведения: 19. 04. 2018 г.

Предмет (направленность): физика.

Класс: 7.

Возраст детей: 12-13 лет.

Место проведения: кабинет физики.

УМК:

1. Генденштейн Л.Э. Физика. 7 класс. В 2ч. Ч.1: учебник для общеобразовательных учреждений (Л.Э. Генденштейн, А.Б. Кайдалов; под редакцией В.А. Орлова, И.И. Ройзена – 4-е изд., стер. – М.: Мнемозина, 2013.-255с.:ил.);

2. Генденштейн Л.Э. Физика. 7 класс. В 2ч. Ч.2: задачник для общеобразовательных учреждений (Л.Э. Генденштейн, Л.А. Кирик, И.М. Гельфгат; под ред. Л.Э. Генденштейна. – 4-е изд., стер. – М: Мнемозина, 2013.- 191с.:ил.)

Место и роль урока в изучаемой теме: 15-й урок в теме «Давление. Закон Архимеда. Плавание тел».

Тип урока: урок рефлексии и развивающего контроля.

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: фронтальная, индивидуальная, парная.

Образовательная цель урока: закрепить знания по темам «Архимедова сила», «Плавание тел», «Плавание судов. Воздухоплавание».

Цель по развитию учащихся: подготовка учащихся, овладевших следующими видами деятельности: измерение объёма жидкости, веса тела, архимедовой силы с использованием лабораторного оборудования, умениями делать выводы на основании наблюдений, находить информацию, анализировать, сортировать, отбирать нужное, умениями аргументированно защищать свое мнение, делать выбор способа решения задач, умениями выбирать уровень обучения в соответствии с личными возможностями и интересами.

Урок должен способствовать безопасной жизнедеятельности учащихся, воспитывать любовь и внимание к окружающему миру.

Дидактические цели:

• формирование физической  грамотности;

• формирование навыков проведения эксперимента;

• формирование критического мышления;

• формирование навыков работы в парах, группах.

Методические задачи:

 -  научить обрабатывать и обобщать полученную информацию в результате проведённых опытов и экспериментов;

 - способствовать развитию познавательного интереса к физике и окружающему миру.

Решаемые проблемы.

• Как экспериментально определить архимедову силу?

• От каких факторов зависит архимедова сила?

• От каких факторов не зависит архимедова сила?

• Условия плавания тел.

• Расположение несмешивающихся жидкостей в одном сосуде.

• Как найти плотность твёрдого тела методом гидростатического взвешивания?

• Практическое применение знаний о выталкивающей силе.

Технологии: здоровьесберегающие, информационно-коммуникационные, развития критического мышления, педагогики сотрудничества, групповые.

Методы обучения: репродуктивный, экспериментальный, проблемный, эвристический.

Необходимое техническое оборудование: ноутбук, компьютер с программой Microsoft Office PowerPoint, мультимедийный проектор, экран.

Приборы и материалы: динамометры, мензурки, наборы тел равного объёма, пластилин, картофель, сосуды с водой, салфетки, линейки.

Планируемые результаты УУД.

• Предметные УУД.

  • Общие предметные.

Применять при решении качественных и экспериментальных задач знания о силе Архимеда и условии плавания тел;

уметь кратко и чётко отвечать на вопросы по закреплению материала.

• Частные предметные.

Понимать и объяснять условия плавания тел;

измерять силу Архимеда;

владеть расчётным способом для нахождения выталкивающей силы, плотности твёрдого тела методом гидростатического взвешивания.

• Метапредметные УУД.

• Коммуникативные:

овладеть регулятивными универсальными учебными действиями при решении экспериментальных и качественных задач на определение силы Архимеда, условия плавания тел, плавания судов, воздухоплавания;

уметь выявить проблему, инициативно сотрудничать в поиске и сборе информации для её разрешения;

уметь планировать учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками, работать в парах, корректировать и оценивать действия сверстников;

развивать монологическую и диалогическую речь.

• Регулятивные:

выделять и осознавать учащимся то, что уже усвоено в курсе физики и что ещё подлежит усвоению, оценивать качество и уровень усвоения материала;

составлять план и последовательность действий, осуществлять контроль в форме сравнения алгоритма действий с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от него, вносить необходимые исправления.

• Познавательные:

уметь анализировать и синтезировать знания, выводить следствия, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическую цепь рассуждений, выдвигать и обосновывать гипотезы;

структурировать знания;

ставить и формулировать проблемы, усваивать алгоритм деятельности, анализировать полученные результаты.

• Личностные УУД.

Формировать познавательный интерес, творческие способности и практические умения, самостоятельность в приобретении новых знаний, ценностное отношение друг к другу, к учителю (формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками и учителем), к результатам обучения;

использовать экспериментальный метод исследования при изучении выталкивающей силы; принимать решения и обосновывать их, самостоятельно оценивать результаты своих действий, развивать инициативу;

формировать ценности здорового и безопасного образа жизни, усвоение правил поведения на воде.

Ход урока.

(слайд 1)

I. Мотивационный этап.

Учитель. Здравствуйте, ребята! Здравствуйте, уважаемые гости!

Начинаем наш урок. Ребята, сегодня нам предстоит выполнить очень большую и сложную работу. Поэтому вам надо быть внимательными, работать быстро, не отвлекаться и помогать друг другу, если это будет необходимо.

Я желаю вам удачи, и, надеюсь, что полученные сегодня на уроке знания, обязательно пригодятся вам в жизни.

II. Актуализация знаний и осуществление первичного действия.

ВЫЗОВ

Учитель. В начале урока необходимо выяснить, насколько глубоки и прочны ваши знания по изученным ранее темам. Я предложу вам несколько утверждений, вы – либо соглашаетесь с ними, либо – нет. Будьте внимательны. Итак, «Верите ли вы, что…?» (Обязательно спрашивать, все ли согласны).

(слайд 2)

1. выталкивающую силу обнаружил и рассчитал Архимед, принимая ванну; {да}

2. сила Архимеда возникает из-за разности сил давления на нижнюю и верхнюю части тела? {да}

3. сила Архимеда зависит от объёма тела погружённого в жидкость или газ; {нет}

4. сила Архимеда зависит от плотности жидкости или газа; {да}

5. тело, находящееся в жидкости или газе теряет в своём весе столько, сколько весит жидкость или газ в объёме, вытесненном телом? {да, P_тж = P - F_A = gm - gm_ж = P - P_ж = P – P’}

6. способность тела плавать в жидкости или газе зависит от соотношения силы тяжести и Архимедовой силы; {да}

7. способность тела плавать в жидкости или газе зависит от плотности тела и от плотности жидкости, в которой оно находится? {да, чем меньше плотность тела по сравнению с плотностью жидкости, тем меньшая часть тела погружена в жидкость}

8. нельзя заставить плавать тело, изготовленное из материала, плотность которого больше плотности жидкости? {нет}

9. жидкости с разными плотностями в одном сосуде всегда перемешиваются; {нет}

10. грузоподъёмностью судна называют разность между водоизмещением груза и его собственным весом; {да}

11. подъёмная сила летательного аппарата (воздушного шара, аэростата) равна весу газа в оболочке аппарата; {нет, она равна разности выталкивающей силы и веса газа, т. е. F_шара = P_груза = P_газа – F_A = gm_газа – gρ_{воздуха}V_шара}

12. по методу гидростатического взвешивания плотность погружённого в жидкость тела можно определить по формуле {да}

Учитель. Что объединяет все эти утверждения?

Предполагаемый ответ. Они все относятся к теме «Архимедова сила».

Учитель. Вы знаете, кто такой Архимед. Это великий древнегреческий математик, физик и инженер из Сиракуз. Сделал множество открытий в геометрии. Заложил основы механики, гидростатики, был автором ряда важных изобретений. А задумывались ли вы, ребята, над тем, что Архимед дал возможность человеку, живущему на Земле, покорить три стихии: не только сушу, но и воду, и воздух. Пока вам известен только один открытый им закон, а на следующих уроках вы познакомитесь и с другими очень важными и нужными законами.

Учитель. На одни вопросы вы отвечали верно, на другие – нет. Оцените, пожалуйста, свои знания с помощью цветных магнитиков. Расположите на мачте кораблика яркие цветные магнитики, которые укажут на степень усвоения учебного материала темы. Если тема усвоена слабо и у вас осталось много вопросов, расположите магнитик ближе к палубе, если вам в основном всё понятно, но остались некоторые вопросы по данным темам, то магнитики прикрепите на середине мачты, если ваши знания прочны и глубоки, то - на самом верху.

(Ученики располагают магниты на рисунке – на мачте корабля. Обязательно прокомментировать расположение магнитов).

III. Целеполагание.

Учитель. Вы уже много знаете по этим темам, но для того, чтобы знания были прочными, глубокими что необходимо сделать?

(Необходимо спросить нескольких детей, чтобы выслушать несколько мнений)

Предполагаемый ответ. Закрепить, обобщить, повторить. (слайд 3)

Учитель. Вот этому и будет посвящён наш урок. Попробуйте сформулировать тему урока. (слайд 4)

Предполагаемый ответ. Закрепление знаний по темам «Архимедова сила», «Плавание тел», «Плавание судов. Воздухоплавание». (задавать наводящие вопросы по необходимости. Если дети затрудняются дать точную формулировку, то учитель может сказать так: «Все вы говорите правильно, но сформулируем более грамотно»). (слайд 4)

Учитель. Запишите тему урока в своих отчётных листах. (Учащиеся записывают тему в отчётном листе).

Учитель. А теперь попробуйте сформулировать цель нашего урока.

Предполагаемый ответ. Обобщить и закрепить полученные ранее знания по темам «Архимедова сила», «Плавание тел», «Плавание судов. Воздухоплавание».

Учитель. Запишите цель урока в своих отчётных листах. (Учащиеся записывают тему в отчётном листе).

Итак, цель нашего урока – обобщить и закрепить полученные знания. Какими способами можно это сделать?

Предполагаемый ответ. Поставить эксперимент, решить задачу, …

IV. Выявление индивидуальных затруднений

Учитель. Действительно, сделать это нам помогут задачи и эксперименты. Итак, перед вами на каждой парте лежит лист с заданиями. Каждый выбирает одну задачу, которая ему больше нравится. Но давайте договоримся, что задача вашего соседа по парте отличается от вашей.

(учителю проконтролировать распределение задач: кто выбрал 1-ю задачу?, 2-ю, …, 6-ю? порекомендовать выбрать).

Качественные задачи («рассуждалки»).

1. Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать? Приведите примеры.

{Да, если плотность тела больше плотности жидкости, то оно в ней тонет. Например, в воде иголка тонет, а в нефти - плавает, так как плотность её больше воды; яйцо в простой воде тонет, а в солёной – нет; кусок железа тонет в воде, но всплывает в ртути; лёд в керосине тонет, а в воде – плавает на поверхности.}

2. Подводная лодка вышла из моря в реку. Изменилась ли архимедова сила? Почему?

{Нет, чтобы подводная лодка плавала на определённой глубине, сила Архимеда должна оставаться равной силе тяжести, действующей на лодку. Но сила тяжести не изменилась, а, значит, не изменится и сила Архимеда.

Средняя плотность подводной лодки регулируется количеством воды в камерах: если они наполняются водой, то подводная лодка ныряет, а когда вода заменяется сжатым воздухом — лодка всплывает, поэтому для сохранения лодкой определённой глубины, её средняя плотность должна быть равна средней плотности воды.}

3. Первоклассник и десятиклассник нырнули в воду. Кого вода выталкивает сильнее? Почему?

{Вода выталкивает сильнее десятиклассника, так как объём его тела больше объёма тела первоклассника, а сила выталкивания F_A зависит от объёма по формуле F_A = gρ_жV_т.}

4. Стальной и стеклянный шарики имеют одинаковые массы. Какой из них легче поднять в воде?

{ρ_(стали) = 7800 , ρ_{(стекла)} = 2500 ; Масса m = = , откуда получаем ρ_{(стали) } V_{(стекла)} = ρ_{(стали) } V_{(стекла)}. Плотность стали больше, чем стекла, следовательно, объём стального шара меньше объёма стеклянного. Поэтому сила Архимеда, действующая на стеклянный шар, больше чем на стальной и стеклянный шар будет легче поднять в воде}.

5. Будет ли плавать в воде стеклянная ёмкость, заполненная водой? Проверьте на опыте. (На столе учителя необходимое оборудование).

{Нет, стеклянная ёмкость, наполненная водой, будет тонуть в воде, потому что плотность стекла больше плотности воды}

6. Будет ли плавать в ртути стеклянная ёмкость, заполненная ртутью?

{Да, стеклянная ёмкость плавает в ртути потому что плотность стекла меньше плотности ртути и совсем не важно, наполнена она ртутью или нет. Она будет плавать на поверхности ртути}

Учитель. (Опрос мнений – фронтально. Учащиеся выбирают задание и дают ответ, обосновывая его).

V. Самостоятельная экспериментальная работа с последующими выводами

Учитель. Следующее задание вы будете выполнять в парах. У вас 4 экспериментальных задания. На работу отводится 20 минут. Помните о правилах охраны труда. (слайд 5)

1. При работе со стеклянным оборудованием (колбы, стаканы, термометры и др.) соблюдайте осторожность, располагайте их на рабочем месте так, чтобы не разбить их и не уронить со стола.

2. При работе с динамометром не нагружайте его так, чтобы длина пружины выходила за ограничитель на шкале.

3. При работе с жидкими веществами не пробуйте их на вкус, не разбрызгивайте и не разливайте.

4. При опускании груза в жидкость не сбрасывайте груз резко.

5. Берегите оборудование и используйте его по назначению.

6. При получении травмы обратитесь к учителю.

Выполняя эксперименты, помните про таблицы и отчётные листы, в которых вы должны обязательно фиксировать свои измерения, вычисления и открытия.

(Учащиеся получают экспериментальные задания. Приборы для выполнения задач заранее расставлены на столах, задания пронумерованы. Лучше пронумеровать комплекты оборудования в соответствии с номером задачи в списке. Результаты эксперимента в разделе «Моё открытие» ученик заполняет в отчётном листе).

Решение экспериментальных задач

1. Выясните, зависит ли архимедова сила от плотности тела. С помощью динамометра определите вес стального, алюминиевого цилиндров одинакового объёма в воздухе и в воде. Вычислите архимедову силу. По результатам опыта заполните таблицу.

1. Выясните, зависит ли сила Архимеда от формы тела. Придайте кусочку пластилина форму шара, кубика, цилиндра. С помощью динамометра определите вес тела в воздухе и в воде. Вычислите архимедову силу. По результатам опыта заполните таблицу.

1. Измерьте с помощью динамометра вес цилиндра в воздухе. Налейте в мензурку воду до уровня 7 см, опустите в неё цилиндр, чтобы он не касался дна и стенок сосуда. Измерьте вес цилиндра в воде. Вычислите архимедову силу. Подливая воду в мензурку, следите за показаниями динамометра. Сравните выталкивающие силы и выясните, зависит ли архимедова сила от глубины погружения. По результатам опыта заполните таблицу. Зависит ли сила Архимеда от глубины погружения тела?

1. Определите методом гидростатического взвешивания плотность картофеля Проверьте экспериментально выполнение условия плавания тел. Заполните таблицу по результатам опыта.

VI. Подведение итогов

(Подведение итогов эксперимента состоит в том, что 4 пары учащихся сообщают о своём открытии. Каждая ответившая пара получает оценку ).

Учитель. (комментарий к 4-му заданию) (слайд 6)

Всем известно, что картофель — один из главных источников питания. Это доступный, дешёвый, сытный и вкусный продукт, который используется во многих рецептах. Но, возможно, вы не знали, что картофель на 80% состоит из воды, в нём содержится больше калия, чем в бананах, больше витамина С, чем в апельсинах, и больше клетчатки, чем в яблоках. Картофель — первый овощ, выращенный в космосе (1995 год).

В тропиках растёт целое картофельное дерево. Оно вечнозелёное и имеет высоту 15 метров. Конечно, клубни этого дерева переродились в корни. Кора коричневая, ворсинистая. Листья зелёные, до 10 см в длину. Цветы в 10 раз больше обычных, приятно пахнут озоном. А ягоды похожи на помидоры чёрно-синего цвета, и, к сожалению, как и у обычной картошки, ядовиты.

Учитель. Молодцы, вы хорошо поработали над заданиями. Теперь ответьте на вопрос: Для чего нам нужны эти знания? Где мы их можем применить?

Предполагаемый ответ. В строительстве судов (плот, лодки, катера, лайнеры, подводные лодки), купание, ныряние, плавание многих рыб (изменяя объём своего плавательного пузыря, они изменяют глубину погружения). (слайд 7)

VII. Рефлексия.

Учитель. Вернёмся к цели урока, поставленной в начале занятия. (слайд 8)

Как вы считаете, вы достигли поставленной цели?

Кто из вас хочет изменить положение своего магнитика? (Желающие – меняют. Учителю прокомментировать расположение магнитов).

Я очень рада, что большая часть магнитиков оказалась на верхней части мачты. Тем ребятам, у которых ещё остались вопросы, я желаю успехов и, надеюсь, что на последующих уроках ваши вопросы разрешатся.

Прошу вас сдать отчётные листы. Я обязательно их оценю, и на следующем уроке Нина Николаевна объявит вам результаты.

Запишите домашнее задание. (слайд 9)

В учебнике на страницах 185 – 186 повторить основные теоретические положения изученной темы. Задание посложнее – решить задачи №№ 23.52, 23.54, 23.61 из задачника.

Молодцы! Вы все отлично поработали на уроке! Спасибо вам за активную работу! Урок окончен. До свидания. (слайд 10)

Источники.

1. Физика. 7 кл. Методическое пособие / Н. В. Филонович. – М.: Дрофа, 2015.

2. Рабочая программа по физике. 7 класс / Сост. Т. Н. Сергиенко. – М.: ВАКО, 2015.

3. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов общеобразовательных учреждений / В. И. Лукашик, Е. В. Иванова. – М.: Просвещение, 2007.

4. Сборник задач по физике для 7 – 9 кл.: к учебникам А. В. Перышкина и др. «Физика. 7 класс», «Физика. 8 класс», «Физика. 9 класс». ФГОС (к новому учебнику) / А. В. Перышкин; сост. Г. А. Лонцова. – М.: Издательство «Экзамен», 2015.

5. Физика: Занимательные материалы к урокам. 7 кл. / Авт.-сост. А. И.Сёмке. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006.

6. https://drofa-ventana.ru/material/urok-po-fizike-v-7-klasse-po-teme-arkhimedova-sila-plavanie-sudov-vozdukhoplavanie-reshenie-eksperim-7735/

7. https://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2012/11/02/tekhnika-bezopasnosti-v-kabinete-fiziki

8. https://xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai/%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%83%D0%BD%D0%BE%D0%BA%20%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BA.html

9. http://edu.glavsprav.ru/info/tablica-plotnosti-veschestv/

10. https://www.epochtimes.ru/kartofel-10-interesnyh-faktov-98926986/

11. http://foodnews-press.ru/zdorovoe-pitanie/45-topy-foodnews-press/832-top-20-interesnih-factov-o-kartoshke

Приложение 1

Качественные задачи («рассуждалки»).

1. Может ли тело в одной жидкости тонуть, а в другой плавать? Приведите примеры.

2. Подводная лодка вышла из моря в реку. Изменилась ли архимедова сила? Почему?

3. Первоклассник и десятиклассник нырнули в воду. Кого вода выталкивает сильнее? Почему?

4. Стальной и стеклянный шарики имеют одинаковые массы. Какой из них легче поднять в воде?

5. Будет ли плавать в воде стеклянная ёмкость, заполненная водой? Проверьте на опыте. (На столе учителя необходимое оборудование).

6. Будет ли плавать в ртути стеклянная ёмкость, заполненная ртутью?

Приложение 2

Решение экспериментальных задач

1. Выясните, зависит ли архимедова сила от плотности тела. С помощью динамометра определите вес стального, алюминиевого цилиндров одинакового объёма в воздухе и в воде. Вычислите архимедову силу. По результатам опыта заполните таблицу.

1. Выясните, зависит ли сила Архимеда от формы тела. Придайте кусочку пластилина форму шара, кубика, цилиндра. С помощью динамометра определите вес тела в воздухе и в воде. Вычислите архимедову силу. По результатам опыта заполните таблицу.

1. Измерьте с помощью динамометра вес цилиндра в воздухе. Налейте в мензурку воду до уровня 7 см, опустите в неё цилиндр, чтобы он не касался дна и стенок сосуда. Измерьте вес цилиндра в воде. Вычислите архимедову силу. Подливая воду в мензурку, следите за показаниями динамометра. Сравните выталкивающие силы и выясните, зависит ли архимедова сила от глубины погружения. По результатам опыта заполните таблицу. Зависит ли сила Архимеда от глубины погружения тела?

1. Определите методом гидростатического взвешивания плотность картофеля Проверьте экспериментально выполнение условия плавания тел. Заполните таблицу по результатам опыта.

П риложение 3

Отчётный лист

Фамилия, имя____________________________

Тема урока: ____________________________________________________

____________________________________________________

____________________________________________________

Цель урока: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Мои открытия:

Сила Архимеда зависит от плотности тела? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сила Архимеда зависит от формы тела? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сила Архимеда зависит от глубины погружения тела?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сформулируйте условия плавания тел в зависимости от плотности жидкости и плотности тела.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оценка:_________

Таблица плотности веществ Приложение 4

Плотности некоторых жидкостей
(при норм. атм. давл., t = 20ºC)