розробка уроку на тему " Сили у природі та техніці"

Розгорнутий план-конспект STEM-уроку (5 клас) № 1

Тема: Сили у природі та техніці

Формат: Дистанційний (синхронний режим).

Мета:

•   Знаннєва: пояснити поняття "взаємодія", "сила", "деформація"; ознайомити з одиницею вимірювання
•   Діяльнісна: навчити визначати наслідки дії сил на побутових прикладах, працювати з віртуальними інструментами.
•   Ціннісна: плекати почуття національної гордості (українські інженерні досягнення), розвивати м'яку навичку "самозарадності".

Організаційний момент

І. Вступна частина: "Сила повернення" (5 хв)

Вчитель: «Вітаю, дорогі, мої 5 тикласники! Ми не бачилися три тижні канікул. За цей час наші воїни, волонтери та енергетики використовували всю свою силу, щоб у нас було світло, тепло  та можливість вчитися. Я надіюсь ви раді бачити один одного, мене.  я сподіваюсь,  що у вас сьогодні гарний настрій для того щоб плідно працювати. поставте будь ласка у чат свою емоцію з якою ви прийшли сьогодні на урок.

Сьогодні наш урок STEM присвячений саме СИЛІ. Але не тільки фізичній, а й тій, що рухає машини та планети». Сподіваюся, ви набралися сил, бо саме про СИЛУ ми сьогодні і будемо говорити. Починаємо новий великий блок навчання. Перевірте, чи готові ваші "бортові журнали" (зошити) та прилади для письма».

Відкрийте свої зошити та запишіть тему уроку: Сили у природі та техніці.

ІІ. МОТИВАЦІЯ ТА ПІДВЕДЕННЯ ДО ТЕМИ (5 хв)

Вчитель: «Погляньте на екран. Перед вами символ української могутності — літак Ан-225 "Мрія". Він важить понад 600 тисяч кілограмів. Це як 100 дорослих слонів! Але він не просто стоїть на землі, він здатен злітати вище хмар.

Як ви думаєте, що допомагає йому подолати тяжіння Землі? Що штовхає його вперед?

(Очікувані відповіді учнів: Двигуни, паливо, крила).

Все це разом створює те, що мовою науки називається СИЛА. Без сили не зрушиться з місця жодна автівка, не виросте квітка і навіть ви не змогли б сьогодні відкрити кришку ноутбука. Сьогодні ми дізнаємося, які сили "керують" нашою планетою».

ІІІ. ВИКЛАД НОВОЇ ТЕМИ: ДОПОВІДЬ ВЧИТЕЛЯ (10-12 хв)

(Слова вчителя):

«Отже, друзі, що ж таке сила? Уявіть, що ви штовхаєте двері. Ви дієте на них. Або ви ловите м’яч — ви зупиняєте його дію.

Сила — це міра взаємодії тіл. Вона не з’являється нізвідки, вона завжди виникає, коли одне тіло торкається іншого або діє на нього на відстані.

У фізиці силу прийнято позначати великою латинською літерою F А вимірюють її в Ньютонах (Н) — на честь вченого Ісаака Ньютона, якому, за легендою, яблуко впало на голову, підказавши закон всесвітнього тяжіння.

Давайте розберемо три головні сили, які ми бачимо щодня:

1. Сила Гравітації (Тяжіння) — «Земний якір»

Вчитель: «Візьміть ручку, підніміть і відпустіть. Впала? Це Гравітація. Вона тримає нас на нашій землі.

• Патріотичний кейс: Наші легендарні дрони (наприклад, "Баба Яга" чи "Маґура") постійно борються з цією силою, щоб триматися в небі. Інженери розраховують силу тяжіння, щоб дрон міг підняти допомогу для воїнів і не впасти завчасно».

Сила тяжіння (Гравітація). Це наш "земний магніт". Вона притягує все до центру Землі. Саме через неї яблуко падає вниз, а наші річки, як-от величний Дніпро, течуть у море, а не в небо.

2. Сила Пружності — «Незламність»

Вчитель: «Зігніть лінійку (обережно!) і відпустіть. Вона повернулася? Це Пружність.

Патріотичний кейс: Це сила, яка рятує життя. Вона працює в підвісках броньовиків "Козак", щоб на ямах воїни почувалися безпечно. Вона є в бронежилетах: коли в них щось влучає, матеріал пружинить і зупиняє удар. Пружність — це здатність відновлюватися після важкого тиску. Прямо як наш народ!»

Нейровправа «Кулак — Ребро — Долоня» (Фізкультхвилинка)

Мета: Синхронізація півкуль мозку, розвиток інтелектуального складника.

• Що сказати вчителю: «Наше здоров’я починається з мозку. Давайте його потренуємо!»
• Дія: Вчитель показує на камеру послідовність рухів рукою на столі (або в повітрі):
  1. Стиснутий кулак.
  2. Долоня ребром до столу.
  3. Долоня плазом.
• Завдання: Діти мають повторювати за вчителем, поступово прискорюючи темп. Потім спробувати зробити це обома руками одночасно.
• Патріотичний акцент: «Це вправа на концентрацію. Саме така витримка допомагає нашим операторам дронів та зв'язківцям бути максимально точними».

3.        Сила Тертя — «Надійне зчеплення»

Вчитель: «Потріть долоні. Відчуваєте опір і тепло? Це Тертя.

• Патріотичний кейс: Уявіть дорогу на передову під час відлиги. Багнюка, слизько. Щоб наші вантажівки могли доставити ліки та їжу, ми використовуємо спеціальні шини, де тертя дуже велике. Тертя — це те, що допомагає нам не зупинятися на шляху до мети».

Сила тертя. Це сила-гальмо. Вона виникає, коли дві поверхні торкаються одна одної. Якби тертя зникло, ми б ковзали, як по льоду, і не могли б зробити кроку. У техніці тертя допомагає гальмувати автівкам, а в природі — допомагає тваринам триматися за скелі чи дерева.

Сила в техніці та патріотизм:

Сьогодні українські інженери використовують знання про сили, щоб захищати нас. Наприклад, потужність двигунів наших дронів розраховується так, щоб сила їхньої тяги була більшою за силу тяжіння. Двигун літака "Мрія" створював силу тяги у 230 кілоньютонів (кН). Це неймовірна міць! Наша з вами сила — у знаннях, бо саме ви в майбутньому будете будувати нові літаки та відновлювати нашу країну за допомогою STEM-технологій».

IV. ЩО УЧНІ МАЮТЬ ЗАПИСАТИ В ЗОШИТ (Опорний конспект)

(Вчитель демонструє цей текст на слайді)

Опорний конспект:

1. Сила (F) — це міра взаємодії тіл.
2. Одиниця вимірювання — Ньютон (Н).
3. Основні сили:
   • Тяжіння (притягує все до Землі).
   • Пружність (виникає при деформації тіла, повертає йому форму).
   • Тертя (виникає при русі одного тіла по поверхні іншого).
4. 1 кН (кілоньютон) = 1000 Н.

Узагальнення та патріотичний підсумок (5 хв)

• Інтерактивна вправа "Сили України":
  • Вчитель називає приклад, учні показують жест:
    • Річка Дніпро тече вниз — (Тяжіння).
    • Натягнута татива лука — (Пружність).
    • Колеса танка на ґрунті — (Тертя).

• Я ка сила заважає вам посковзнутися на сухому асфальті? (Тертя).
• Чому м’яч, підкинутий вгору, завжди повертається до рук? (Тяжіння).

• Висновок: Знання природничих наук: фізики, біології,  математики робить нашу техніку кращою, а нас — непереможними. Українські інженери сьогодні — це теж герої, які використовують сили природи для захисту країни.

Рефлексія:

«Діти, підніміть праву руку ті, хто сьогодні відчув силу тяжіння (це всі ми!). А тепер поплескайте в долоні — це ваша сила тертя перетворилася на звук та тепло. Ви молодці! Перший крок у вивченні сил зроблено».

Саморефлексія та самооцінювання" (5 хв).

Вчитель: «Друзі, наше дослідження сил завершується. Але перед тим, як ви вийдете з нашого віртуального конструкторського бюро, кожен має заповнити свій "Чек-лист інженера". Подивіться на екран   Інтерактивна вправа «Мій радар успіху»

Вчитель: «Погляньте на наш слайд. Тут зображено три прилади. Оберіть, у якому стані зараз ваш "прилад знань":

•   Акумулятор заряджено на 100%: Я все зрозумів і можу пояснити іншому.
•   Йде підзарядка: Я зрозумів майже все, але хочу ще поекспериментувати вдома.
•   Режим енергозбереження: Мені було важко, наступного разу буду уважнішим.
• Слова вчителя для підбиття підсумків самооцінювання:
•   Вчитель: «Я бачу багато "заряджених акумуляторів" у нашому чаті! Це свідчить про те, що наша наукова оборона міцна. Ті, хто відчуває, що ще "заряджається" — не хвилюйтеся, ваше домашнє дослідження з відео допоможе закріпити матеріал. Пам'ятайте: самокритичність — це риса справжнього вченого. Ви сьогодні були неймовірними!»
•   Домашнє завдання
•   Вчитель: «Дякую за роботу! Ви — майбутнє нашої науки. Ваше домашнє завдання: знайти вдома один предмет і записати відео (до 30 сек), яка сила в ньому "живе". До зустрічі! Слава Україні!»
•   Учні: «Героям Слава! До побачення!»

VI. КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ (за ГР)

• ГР 1 (Дослідження): Учень правильно навів приклади сил, які спостерігав вдома.
• ГР 2 (Інформація): Учень вірно записав назви сил та їхні одиниці вимірювання.

Варіант 1. Інтерактивна вправа «Світлофор сили»

(Учні можуть написати колір у чаті або показати картку/предмет відповідного кольору в камеру)

• Зелений: «Я — Майстер Сил! Зрозумів, які сили існують, і можу пояснити їх іншим».
• Жовтий: «Я — Дослідник. Все зрозумів, але ще плутаюся, де яка сила в техніці».
• Червоний: «Мені потрібна "дозаправка". Поки що важко розібратися, потребую допомоги вчителя».

Варіант 2. STEM-анкета «Мій інженерний профіль»

(Ви можете вивести ці питання на екран, а діти поставлять собі бали від 1 до 3 за кожен пункт у зошиті)

1. Наскільки уважним я був сьогодні? (1 — відволікався, 3 — був у фокусі).
2. Чи зміг я провести міні-досліди з лінійкою/гумкою? (1 — не вийшло, 3 — все спрацювало).
3. Чи зрозумів я, чому літак "Мрія" — це круто з точки зору фізики? (1 — ні, 3 — так, пишаюся!).
4. Мій підсумок: Разом балів (макс. 9).

Варіант 3. Вправа «Долонька успіху» (найшвидший варіант)

(Діти загинають пальці на руці перед камерою)

• Великий палець: Я знаю, що сила вимірюється в Ньютонах.
• Вказівний: Я можу назвати силу, яка притягує все до Землі.
• Середній: Я знаю, навіщо машині гальма (сила тертя).
• Безіменний: Я зрозумів, як працює пружина (сила пружності).
• Мізинець: Я готовий малювати свій STEM-проєкт.

Варіант 4. Чат-рефлексія «Одним словом»

Вчитель: «Друзі, ми сьогодні говорили про багато сил. Напишіть у чат одне слово, яке описує ваш стан після першого уроку після канікул».

• (Ймовірні відповіді: "Заряджений", "Важко", "Цікаво", "Мрія", "Ньютон").

Як це підсумувати вчителю (слова для фіналу):

«Дякую за вашу щирість! Пам'ятайте: будь-який ваш результат сьогодні — це крок вперед. Якщо у вас "жовте світло" — це сигнал, що ми ще попрацюємо. Якщо "зелене" — ви готові створювати власну техніку. Ви — молодці, ви — наша інтелектуальна сила! До зустрічі на наступному уроці STEM!»

Проект

Як це презентувати дітям (слова вчителя):

«Друзі, сьогодні ви стали теоретиками, а тепер перетворюємося на інженерів-дизайнерів! Ваше завдання — обрати одну силу, яка вам найбільше сподобалася, і зобразити її дію. Не обов'язково малювати ідеально, важливо — поставити стрілочку з буквою F там, де ця сила працює.

Варіант 1: Творча робота «Комікс про суперсилу»

Завдання: Намалюй комікс на три кадри про одну з сил.

• Кадр 1: Сила заховалася (тіло в спокої).
• Кадр 2: Сила почала діяти (тіло рухається або змінює форму).
• Кадр 3: Результат дії сили.

Приклад: 1. Яблуко на гілці. 2. Яблуко відірвалося. 3. Сила тяжіння приземлила його на траву.

Варіант 2: Інженерний малюнок «Українська машина майбутнього»

Завдання: Намалюй технічний засіб (автомобіль, дрон або трактор) і за допомогою стрілочок покажи, де в ньому «заховалися» сили.

• Стрілка вниз: Сила тяжіння.
• Стрілка вперед: Сила тяги двигуна.
• Хвиляста лінія біля коліс: Сила тертя.
• Пружинка під сидінням: Сила пружності.

Варіант 3: Завдання «Сила в природі — Сила в техніці» (Порівняння)

Завдання: Розділи аркуш навпіл.

• Зліва намалюй, як сила діє в дикій природі (наприклад, вітер нахиляє дерево).
• Справа намалюй, як цю саму силу людина використала в техніці (наприклад, вітряк, що виробляє електрику).