CC BY
324
Обсуждаем ФГОС второго поколения
Н. Л.Бойко
УРОК ФИЗИКИ ПО ТЕМЕ:
«РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ» (10 КЛАСС)
Как можно сформировать УУД учащихся через самостоятельную деятельность?
Аннотация. В разработке урока представлены различные учебные ситуации, которые активизируют действия учащихся через деятельностный подход в обучении.
Ключевые слова: деятельностный подход, изготовление прибора учащимися, самостоятельное решение тестов, поиск и обработка информации в сети Интернет, проблемный метод обучения, индивидуальный и дифференцированный подход.
Цели и задачи урока
Образовательные: усвоение учащимися понятия «реактивное движение», усвоение учащимися механизма реактивного движения.
Развивающие: способствовать развитию познавательного интереса учащихся через деятельностный подход к обучению:самостоятельный поиск и обработку дополнительной информации в сети Интернет, самостоятельное изготовление модели реактивного движения; способ-
ствовать развитию навыков и умений решения задач по теме «Закон сохранения импульса».
Воспитательные: повышение уровня культуры труда и поведения на уроке; способствовать укреплению чувства патриотизма на примерах жизнедеятельности отечественных ученых: С. П. Королева, К. Э. Циолковского.
План урока
№ этапа Название этапа урока Примерная продолжительность этапа
1. Организационный момент. 1 минута
2. Повторение изученного материала. 15 минут
3. Изучение нового материала. 19 минут
4. Закрепление изученного материала. 7 минут
5. Подведение итогов урока. 2 минуты
6. Домашнее задание. 1 минута
Ход урока
1. Организационный момент.
• Приветствие.
• Сообщение учащимся целей и задач урока.
2. Повторение
изученного материала по теме «Импульс. Закон сохранения импульса».
• Тестовое задание по теме «Импульс. Закон сохранения импульса». (Деятельностный подход). Вариант № 1.
1. Единица измерения в СИ импульса тела:
А. кгм/с2 Б. кгм/с
В. кг/мс Г. кг2м/с.
2. Каково изменение импульса тела, если на него в течение 4 с действовала сила 6 Н?
A. 2 Нс Б. 10 Нс
B. 24 Нс Г. 1,5 Нс.
3. Два вагона с одинаковыми массами m движутся в одном направлении. Скорость первого вагона в два раза больше, чем скорость второго. Чему будет равен импульс вагонов после их сцепления?
A. mV Б. 2mV
B. 3mV Г. 4mV.
4. Два неупругих шара массами 1 и 0,5 кг движутся навстречу друг другу со скоростями 5 и 4 м/с. Какова будет скорость шаров после столкновения?
А. 7 м/с
Эксперимент и инновации в школе 2011/4
25
Обсуждаем ФГОС второго поколения
Б. 13,5 м/с В. 2 м/с.
Г. 4,7 м/с.
5. Импульс силы - это величина, равная
A. произведению импульса тела на время Б. изменению импульса тела
B. произведению массы тела на его ускорение
Г. произведению силы, действующей на тело, на его массу.
Вариант № 2.
1. Единица измерения в СИ импульса силы:
A. кгм/с Б. Дж
B. Нс Г. Н/с.
2. Чему равен импульс тела массой 3 кг, движущегося со скоростью 2 м/с?
A. 5 кгм/с2 Б. 6 кгм/с2
B. 9 кгм/с2 Г. 1 кгм/с2
3. Два вагона массами m и 2m движутся навстречу друг другу. Скорость первого вагона в два раза больше, чем скорость второго. Чему будет равен импульс вагонов после их сцепления?
A. 0 Б. mV
B. 2mV Г. 4mV.
4. Платформа массой 10 т движется со скоростью 2 м/с. Ее нагоняет платформа массой 15 т, движущаяся со скоростью 3 м/с. Какой будет скорость этих платформ после неупругого удара?
A. 1 м/с Б. 25 м/с
B. 2,6 м/с Г. 5 м/с.
5. В наиболее простом случае закон сохранения импульса может быть сформулирован следующим образом:
A. произведение массы тела на его ускорение равно силе.
Б. чем больше сила, приложенная к телу, тем больше его ускорение.
B. действию всегда есть равное и противоположное противодействие.
Г. при взаимодействии двух тел их общий импульс остается неизменным.
Ответы к тесту. •
1 2 3 4 5
Вариант 1 А В В Г Б
Вариант 2 В Б А В Г
• Разбор задачи повышенного уровня сложности.
Заранее сильному ученику дается домашняя задача, решение которой он разбирает на доске в классе, отвечает на возникшие вопросы.
Задача.
Граната, летевшая со скоростью 10 м/с, разорвалась на два осколка. Больший осколок, масса которого 60% массы всей гранаты, продолжал двигаться в прежнем направлении, но с увеличенной скоростью, равной 25 м/с. Найти скорость меньшего осколка. (Ответ: V2 = 12,5 м/с.)
3. Изучение нового материала.
Понятие реактивного движения вводится самими учащимися на основе наблюдения и объяснения экспериментов.
• Надуть детский резиновый шарик и отпустить его.
• Демонстрация самодельного прибора, который заранее изготавливается несколькими учениками в домашних условиях (приложение 1). (Деятельностный подход к обучению)
Вопросы для учащихся:
1. почему движется шарик?
2. в чем причина вращения прибора? (Проблемный метод обучения)
Такое движение - движение, возникающее при отделении от тела с некоторой скоростью какой-либо его части - называется реактивным.
Реактивное движение - тема нашего урока. Запишем в тетрадях тему урока и определение реактивного движения.
Реактивное движение используют для своего перемещения некоторые живые существа: осьминоги, каракатицы, кальмары и другие головоногие моллюски. Движутся они благодаря тому, что всасывают, а затем с силой выталкивают из себя воду.
Рассмотрим реактивное движение на примере движения ракеты.
Пусть ракета - замкнутая система, состоящая из оболочки и топлива. До старта импульс ракеты равен нулю, так как она находилась в покое. По закону сохранения импульса, импульс ракеты и после старта должен быть равен нулю. Поэтому импульс оболочки и импульс топлива равны по модулю и направлены в противоположные стороны. Выясним, от чего зависит скорость ракеты.
Роб Р топл
т0бЧб = m_V„
топл топл
Vq6 = КоллЧоллУф
Проанализируем полученное выражение. От каких величин зависит скорость оболочки?
1. От массы топлива. Чем она больше, тем скорость оболочки больше.
2. От массы оболочки. Чем она больше, тем скорость ракеты меньше.
3. От скорости истечения топлива. Чем она больше, тем скорость оболочки больше.
Следовательно, для увеличения скорости движения ракеты, необходимо увеличить массу топлива и скорость его истечения и одновременно уменьшить массу ракеты.
Однако наши выводы приблизительны, так как ракету мы рассматривали как замкнутую систему (а на неё действуют сила тяжести и сила сопротивления возду-
26
Эксперимент и инновации в школе 2011/4
Обсуждаем ФГОС второго поколения
ха), считали, что топливо сгорает мгновенно (на самом деле постепенно).
Реактивные двигатели используются в метеорологических и военных ракетах различного радиуса действия, в современных скоростных самолетах.
Реактивные двигатели делятся на два основных класса:
1. ракетные
2. воздушно - реактивные.
Применяются ракетные двигатели на твердом и жидком топливе. В ракетных двигателях горючее и окислитель находятся внутри двигателя. Жидкостнореактивные двигатели используются для запуска космических кораблей. Воздушно-реактивные двигатели используются в самолетах. Окислителем для горючего служит кислород воздуха, поступающего внутрь двигателя из атмосферы.
Историю ракетостроения мы узнаем из презентации, подготовленной учеником (приложение 2). (Деятельностный подход и использование ИКТ на уроке)
Идея использования ракет для космических полетов была выдвинута в начале XX века русским ученым, изобретателем и учителем Константином Эдуардовичем Циолковским. Презентация учащегося (приложение 3).
Полвека спустя идея Циолковского была развита и реализована советскими учеными под руководством Сергея Павловича Королева. Презентация учащегося (приложение 4).
4.Закрепление изученного материала.
Решение учащимися задачи и ее разбор на доске.
От двухступенчатой ракеты массой 1000 кг в момент достижения скорости 171 м/с отделилась ее вторая ступень массой 400 кг, скорость которой при этом увеличилась до 185 м/с. Найти, с какой скоростью стала двигаться первая ступень ракеты. Скорости указаны относительно наблюдателя, находящегося на Земле.
5. Итоги урока.
• Что нового узнали на этом уроке?
• Какое движение называют реактивным?
• На каком законе основано реактивное движение?
• Приведите примеры реактивного движения.
• От чего зависит скорость ракеты?
6. Домашнее задание.
§ 43, упражнение 8 № 4, 7.
Некоторым учащимся даются домашние индивидуальные задания на карточках. (Индивидуальный и дифференцированный подход)
Карточка № 1.
Космический корабль перед отделением последней ступени ракеты-носителя имел скорость V. После отбрасывания последней ступени его скорость стала равной 1,01V, при этом отделившаяся ступень удаляется относительно корабля со скоростью 0,04 V Какова масса последней ступени, если масса корабля равна m0? (Ответ: m = m0/3.)
Карточка № 2.
Тело массой 990 г лежит на горизонтальной поверхности. В него попадает пуля массой 10 г и застревает в нем. Скорость пули 700 м/с и направлена горизонтально. Какой путь пройдет тело до остановки? Коэф-
фициент трения между телом и поверхностью 0,05. (Ответ: S = 50 м.)
Карточка № 3.
Стоящий на льду человек массой 60 кг ловит мяч массой 0,5 кг, который летит горизонтально со скоростью 20 м/с. На какое расстояние откатится человек с мячом по горизонтальной поверхности льда, если коэффициент трения 0,05? (Ответ: S = 2,8 см.)
Карточка № 4.
Человек массой 60 кг переходит с носа на корму лодки. На какое расстояние переместится лодка длиной 3 м, если ее масса 120 кг? (Ответ: S =-1 м.)
Карточка № 5.
Снаряд разрывается в верхней точке траектории на высоте 19,6 м на две одинаковые части. Через время 1 с после взрыва одна часть падает на Землю под тем местом, где произошел взрыв. На каком расстоянии от места выстрела упадет вторая часть снаряда, если первая упала на расстоянии 1000 м? Силу сопротивления воздуха не учитывать. (Ответ: S = 5 км.)
Приложение
Самодельный прибор для демонстрации реактивного движения.
Литература
1. Булыгина Л. Н. Критериально-уровневый подход к оцениванию сформированности коммуникативных компетенций учащихся в образовательном процессе основной школы // Инновационные проекты и программы в образовании. - 2011. - № 1.
2. Ковылева Ю. Э. Групповая учебная работа старшеклассников на основе деятельностного подхода // Инновационные проекты и программы в образовании. - 2009. - № 2.
3. Сиденко А. С. Концептуальные подходы деятельности Школы педагога-исследователя // Эксперимент и инновации в школе. - 2008. - № 1.
4. Сторожева Н. В. Возможности использования исследовательского подхода на уроках биологии при проведении практических работ // Эксперимент и инновации в школе. - 2009. - № 5.
5. Табарданова Т. Б. Программно-целевой подход в инновационном управлении // Инновационные проекты и программы в образовании. - 2008. - № 3.
6. Чернобай Е. В. Современные подходы к использованию средств ИКТ нового поколения на уроках: интерактивная доска в учебном процессе // Эксперимент и инновации в школе. - 2009. - № 4.
Эксперимент и инновации в школе 2011/4
27
