Інтегрований урок у 11 класі з інформатики та фізики

 

КЗ «Великолепетиський опорний заклад ЗСО I-III ступенів»

 

 

Урок у 11 класі

по інформатиці та фізиці

 

 

Тема. Побудова інформаційної моделі коливань пружинного маятника

 

 

Вчитель фізики:

Тичківська Т. М.

Вчитель інформатики:

Шинкарецький Є. В.

 

 

 

 

.
Коротка анотація уроку:

Даний урок проводиться як узагальнюючий після вивчення тем по фізиці: «Механічні коливання» і по інформатиці: «Прикладні програми навчального призначення». Урок є бінарним, у зв'язку з чим наочно представлений зв'язок між двома навчальними предметами: фізикою і інформатикою.

Впродовж всього уроку учні поетапно будують інформаційну модель коливань пружинного маятника.

На уроці учні виконують дослідницьку роботу для виявлення залежності між величинами, що характеризують коливальний рух. Робота виконується двома способами: за допомогою лабораторного устаткування і комп'ютерного практикуму в програмі Microsoft Excel.

Мета уроку:

1. Навчальна - показати вживання інформаційних технологій в практичній діяльності, міжпредметні зв'язки дисциплін «інформатика» і «фізика»; провести дослідження фізичних закономірностей; закріпити уміння і навики роботи в програмі Microsoft Excel; виробляти уміння застосовувати отримані знання при вирішенні завдань різної спрямованості.

2. Виховна - виховання самостійності, відповідальності, комунікативності, інформаційної культури; розширення світогляду.

3. Розвиваюча - формувати навики самостійної і групової роботи; удосконалювати уміння порівнювати, аналізувати, узагальнювати; розвивати комунікативно-технічні уміння, уміння оцінювати результат виконаних дій, застосовувати знання з практики.

Тип уроку: бінарний урок, урок-практикум, урок узагальнення.

Технологія: проблемно-дослідницька.

Устаткування: роздатковий матеріал: картки з назвою формул, завдання для груп, контрольні питання, тести, мультимедійна презентація лабораторне устаткування.

ХІД УРОКУ

Слайд 1. Вчитель інформатики:

За розкладом рівно в строк
Ми починаємо наш урок!
Чекають відкриття всіх вас,
За роботу, в добру годину!

Слайд 2. Вчитель фізики: Доброго дня!

Сьогодні на уроці ми вивчатимемо коливання пружинного маятника за допомогою програми Microsoft Excel.

По темі ви вже здогадалися, що наш урок буде незвичайним. По-перше, вести його буду не я одна, а разом з вчителем інформатики. По-друге, ви, будете сьогодні експериментаторами і дослідниками. Мета уроку, досліджувати зв'язок між величинами, що характеризують коливання пружинного маятника.

Слайд 3. Вчитель інформатики: Одним словом, ми з вами сьогодні будуватимемо інформаційну модель коливань пружинного маятника. Давайте пригадаємо основні етапи побудови інформаційної моделі:

1. Постановка завдання.

2. Розробка моделі.

3. Комп'ютерний або фізичний експеримент.

4. Аналіз отриманих результатів.

Слайд 4. По цьому плану ми сьогодні і працюватимемо. Але перш, ніж приступити до цієї роботи пригадаємо з вами програму Microsoft Excel, оскільки саме з її допомогою буде проведений комп'ютерний експеримент. Відповідайте на питання.

1. Для чого призначена програма?

2. Як ви розумієте термін «ділова графіка»?

3. За допомогою якої команди в меню можна побудувати діаграми?

4. Якого типа діаграми краще узяти для побудови графіка?

5. Що є мінімальним елементом таблиці? Як він називається?

6. Що таке діапазон таблиці?

7. Як задати формулу для обчислень?

8. Яким способом можна занести формулу в декілька комірок (ячейок)?

9. Що робити, якщо у формулі присутні елементарні математичні функції?

Отож, приступаємо до побудови моделі. Перший етап - постановка завдання.

I. Постановка завдання.

Слайд 5. Вчитель фізики: А тепер нам необхідно повторити те, що ми знаємо про коливальний рух.

Працюємо біля дошки за картками.

Картка 1: Формула для знаходження сили пружності.

Картка 2: Формула для знаходження циклічної частоти.

Картка 3: Формула для періоду коливання пружинного маятника.

Відповідайте на питання:

1. Що таке коливальний рух?

2. Які коливання називаються вільними?

3. Що таке маятник?

4. Що є пружинним маятником?

5. Що таке циклічна частота?

6. Що таке період коливання.

7. Дайте визначення сили пружності.

8. Сформулюйте закон Гуку.

Перевіримо роботу, яку виконували біля дошки.

Поглянете, на першу формулу. Скажіть, як, на вашу думку, сила пружності залежить від подовження пружини.

Працюємо тепер з другою формулою. Зробіть припущення, як циклічна частота залежить від маси вантажу.

Поглянувши на третю формулу, відповідайте, як ви думаєте, який зв'язок між періодом і масою тіла.

Ви зробили три припущення, тобто висунули гіпотези. Наш великий співвітчизник Михайло Васильович Ломоносов говорив: «Один дослід я ставлю вище, ніж тисячу думок, народжених лише уявою». Тому піддамо всі наші гіпотези експериментальній перевірці.

II. Розробка моделі.

Вчитель інформатики: Переходимо до другого етапу - розробки моделі, тобто в даному випадку побудові математичної моделі завдання. Необхідно записати формули, які на дошці, в тому вигляді, в якому вони використовуватимуться в електронних таблицях.

III. Експеримент.

Переходимо до третього етапу - експерименту. Працювати будемо таким чином. Кожна команда отримує за завданням. Дехто з вас залишаються на місцях і проводять фізичний експеримент. Інші йдуть за комп'ютери і проводять те ж дослідження, але за допомогою програми Microsoft Excel.

Слайд 6. Вчитель фізики: Перша група, ви досліджуватимете зв'язок між силою пружності і видовженням пружини.

Друга група отримує наступне завдання. Досліджувати залежність циклічної частоти від маси тіла.

Третя група, ви досліджуватимете залежність періоду коливань від маси тіла.

Завдання для групи 1 (фізичний експеримент).

Мета експерименту: досліджувати зв'язок між силою пружності і видовженням пружини.

Хід експерименту:

1. виміряти початкову довжину пружини.

2. підвісивши на пружину один вантаж вагою 1 Н, з'ясувати на скільки видовжилася пружина.

3. повторити дослід з двома і більше вантажами.

4. заповнити таблицю і зробити висновок.

Сила пружності	1 Н	2 Н	3 Н	4 Н
Видовження

Висновок:

Завдання для групи 1 (програма Microsoft Excel)

Мета: досліджувати зв'язок між силою пружності і видовженням пружини, накреслити графік цієї залежності.

Хід експерименту:

1. Запустити програму Microsoft Excel.

2. Ввести дану таблицю, заповнену експериментально.

3. Використовувати для введення другого рядка формулу, з подальшим її копіюванням.

4. За даними, що вийшли, побудувати діаграму (тип – точкова).

K=7,5 Н/м

Видовження	0	0,1	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60
Сила пружності

 

 

Слайд 7. Висновок:

Завдання для групи 2 (фізичний експеримент)

Мета експерименту: Досліджувати залежність циклічної частоти від маси тіла.

Хід експерименту:

1. Підвісивши на пружину вантаж масою 0,1 кг, порахувати, скільки повних коливань здійснює пружинний маятник за 6,28 с.

2. Повторити дослід з двома вантажами.

3. Заповнити таблицю і зробити висновок.

Маса вантажу	0,1 кг	0,2 кг
Циклічна частота

Висновок:

Завдання для групи 2 (програма Microsoft Excel)

Мета: Досліджувати залежність циклічної частоти від маси тіла і накреслити графік цієї залежності.

Хід експерименту:

1. Запустити програму Microsoft Excel.

2. Ввести дану таблицю.

3. Використовувати для введення другого рядка формулу, з подальшим її копіюванням.

4. За даними, що отримались, побудувати діаграму типу точкова.

К=7,5 Н/м

 

Маса вантажу	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
Циклічна частота

Слайд 8. Висновок:

 

Завдання для групи 3. (фізичний експеримент)

Мета експерименту: досліджувати залежність періоду коливання від маси тіла.

Хід експерименту:

1. Підвісивши до пружини вантаж масою 0,1 кг, з'ясувати, за який час маятник робить 10 коливань. Обчислити період коливань.

2. Повторити досвід з вантажем масою 0,2 кг

3. Заповнити таблицю і зробити висновок.

Маса вантажу	0,1 кг	0,2 кг
Число коливань	10	10
Час коливань
Період коливань

 

Висновок:

Завдання для групи 3 (програма Microsoft Excel)

Мета: дослідити залежність періоду коливань від маси тіла і побудувати графік цієї залежності.

Хід експерименту:

1. Запустити програму Microsoft Excel.

2. Ввести дану таблицю.

3. Використовувати для введення другого рядка формулу, з подальшим її копіюванням.

4. За даними, що вийшли, побудувати діаграму типу точкова.

К=7,5 Н/м

Маса вантажу	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
Період

 Слайд 9. Висновок:

IV. Аналіз отриманих результатів.

Вчитель інформатики: Переходимо до четвертого етапу побудови інформаційної моделі - аналізу отриманих результатів. Групи порівняєте результати, отримані після виконання двох різних видів робіт.

Слайд 10. Вчитель фізики: Запишемо висновки в зошитах.

· Чим більша видовження пружини, тим більша виникаюча сила пружності.

· Чим більша маса вантажу, тим менша циклічна частота коливань пружинного маятника.

· Чим більша маса вантажу, тим більша період коливань пружинного маятника.

Слайд 11. Відповідайте на контрольні питання:

Група 1. Як міняється сила пружності, що виникає в пружині, при видовженні пружини в 3 рази?

Група 2. Як міняється циклічна частота коливань маятника при збільшенні маси вантажу в 4 рази?

Група 3. Як міняється період коливань маятника при збільшенні маси вантажу в 9 разів?

Висновки, зроблені під час досліджень вам обов'язково згодяться при вивченні електромагнітних коливань, а також при складанні можливих іспитів з фізики.

Слайд 12. Вчитель інформатики: Отже, ми з вами успішно впоралися із завданням - побудовою інформаційної моделі коливань пружинного маятника. Запишіть домашнє завдання: побудувати інформаційну модель для періоду математичного маятника.

(Якщо залишається час) А зараз, для закріплення отриманих знань, відповідайте на питання тесту. Додаток 2

Слайд 13. Вчитель фізики, вчитель інформатики: Дякуємо за урок!