Розв'язування задач з теми "Кількість теплоти. Рівняння теплового балансу"

Тема уроку:  Розв’язування задач з теми «Кількість теплоти. Рівняння теплового балансу»

Формування компетентностей:

• предметна компетентність: формування вмінь і навичок розв’язування задач; повторення і закріплення пройденого матеріалу; розвиток фізичного мислення; формування навичок використання знань на практиці та в майбутній професії.
•  ключові компетентності:

•           основні компетентності у природничих науках і технологіях;
•           навчально-пізнавальна компетентність;
•           математична компетентність;
•           уміння вчитися протягом всього життя;
•           спілкування державною мовою.

Методи навчання:

1. словесні;
2. наочні;
3. інтерактивні;
4. практичні;
5. проблемно-пошукові.

Тип уроку: комбінований урок.

Метод проведення: практикум з елементи STEAМ − освіти.

Міжпредметні зв’язки: хімія, математика, сировина та матеріали; технологія приготування їжі.

Комплексно-методичне забезпечення уроку:

Наочне забезпечення: презентація «Кількість теплоти. Рівняння теплового балансу. Розв’язування задач».

Обладнання: кухонний посуд, електричний чайник, електрична плитка, спиртівка, повітряні кульки, підручник.

Структура уроку

І. Організаційний момент. Рефлексія

Перевірка готовності учнів до уроку, налаштування на роботу.

Cлово вчителя: Хочу побажати, щоб ви сьогодні на уроці:

Не просто слухали, а чули.

Не просто дивилися, а бачили.

Не просто відповідали, а міркували.

І ми з вами плідно працювали.

ІІ. Активізація і корекція опорних знань. Перевірка домашнього завдання

Cлово вчителя: «Минулого уроку ми з вами розглядали тему «Кількість теплоти. Рівняння теплового балансу». Вдома ви повинні були вивчити основні поняття і формули, а також пройти тест у додатку Kahoot! (Інформаційно-цифрова компетентність, предметна компетентність) Пропоную переглянути отримані результати тесту на екрані (Слайд 1). Я зробила аналіз ваших відповідей у вигляді багаторівневого торту («Торт рішень» для фіксації ускладнень), чим більше помилок на дане запитання тим більша частина торту. Зараз я пропоную більш детально розібрати запитання, які потрапили до торту» (Слайд 2). (Вчитель ставить запитання, учні відповідають за бажанням. Викладач коментує та доповнює відповіді. Предметна компетентність).

ІІІ. Оголошення теми, мети уроку. Мотивація навчальної діяльності

Cлово вчителя: «Наш урок я хочу почати з епіграфа видатного українського фізика Льва Ландау: «Все, що є в хімії наукового – це фізика, а решта – кухня…» (Слайд 3) Хочу почути вашу думку з приводу цієї цитати? Чому видатний фізик так стверджував?» (Учні дають відповіді і роблять висновки про те, що на кухні дійсно багато фізики і вони, як майбутні кулінари, повинні вміти використовувати її закони. Навчально-пізнавальна компетентність, предметна компетентність).

Cлово вчителя: «Отже ви зрозуміли, що вправно працювати на кухні, не знаючи основних законів фізики не можливо. Я пропоную вам, як майбутнім кулінарам, опанувати секрети та тонкощі «фізичної кухні» на практиці (Уміння вчитися протягом всього життя, предметна компетентність, навчально-пізнавальна компетентність). Мета нашого уроку закріпити теоретичні знання з теми «Кількість теплоти. Рівняння теплового балансу». Тема уроку: «Розв’язування задач». (Слайд 4)

ІV. Формування вмінь та відпрацювання навичок

Експеримент 1 «Теплоємність різних матеріалів» (Слайд 5)

Cлово вчителя: «Почнемо з досліду. Поставимо одночасно на електричну плитку два сотейники. В одного кухлика ручка металева, а в іншого пластмасова. З часом кухлики нагріються. Що ви можете сказати про температуру ручок кухлика? Чому є відмінність, навіть на дотик?» (Учні роблять висновок про теплопровідність матеріалу і розв’язують задачу. Уміння вчитися протягом всього життя, предметна компетентність, навчально-пізнавальна компетентність).

Задача 1. (Основні компетентності у природничих науках і технологіях, предметна компетентність, математична компетентність) (Слайд 6)

Визначити питому теплоємність пластмасової ручки кухлика масою 10г, якщо відомо, що під час приготування крему вона нагрілася на 2 градуси і при цьому отримала 0,046 Дж теплоти.

Дано:   СІ:   Розв’язок

m=10 г   0,01 кг  

ΔT=2⁰C     

Q=0.046 Дж      (Дж/кг⁰C)

с-?

Відповідь: 2,3 Дж/кг⁰C.

Cлово вчителя: «Отже, якщо порівняти отриману питому теплоємність пластмаси та, наприклад, сталі (500 Дж/кг⁰C), тоді стає зрозумілим результат досліду».

Cлово вчителя: «Для дотримання техніки безпеки на кухні ви не повинні гарячий посуд брати голими руками, якщо він не має пластмасових ручок». (Уміння вчитися протягом всього життя, навчально-пізнавальна компетентність)

Експеримент 2 «Повітряна кулька з водою» (Слайд 7)

(Предметна компетентність, навчально-пізнавальна компетентність, уміння вчитися протягом всього життя)

Дослід з повітряними кульками. Одна кулька звичайна, а в іншу повітряну кульку додали ¼ склянки води.

Cлово вчителя: «Якщо піднести кульки до спиртівки, то перша кулька лопне, а на іншій лише утвориться чорна пляма. Яка причина?»

Перша кулька лопне в результаті того, що гума з якої виготовлена кулька під дією тепла розтягнеться і лопне під дією тиску повітря, що є в кульці.

В другій кульці вода є гарним провідником тепла, тому вона забирає підведене тепло і тим самим гума сильно не нагрівається.

Cлово вчителя: «Де цей експеримент можна використати в житті?» (в поході, якщо немає посуду, замість кульки підійде пакет).

Задача 2. (Основні компетентності у природничих науках і технологіях, предметна компетентність, математична компетентність).

Cлово вчителя: «Досить часто під час приготування страв за рецептом необхідно мати рідину певної температури. Можна звичайно просто почекати поки вона нагріється/ охолоне і досягне потрібної температури, а можна за допомогою рівняння теплового балансу розв’язати задачу і прискорити цей процес. Отже, визначимо скільки мілілітрів окропу необхідно додати до 150 мл кип’яченої холодної води температурою 20⁰C, щоб отримати воду температурою 40⁰C (Слайд 8).

Дано:     СІ    Розв’язок

мл  м³  

С     

С     

С     

?      

        м³=50 мл

Відповідь: 50 мл

Cлово вчителя: «Тепер пропоную перевірити результат експериментально».

Експеримент 3 «Змішування води» (Предметна компетентність, навчально-пізнавальна компетентність, уміння вчитися протягом всього життя, математична компетентність)

(Вчитель виконує експеримент, змішує холодну та гарячу воду і в результаті отримує невелику похибку, просить учнів пояснити причину. Навчально-пізнавальна компетентність)

V. Закріплення вивченого матеріалу (робота в групах)

(Кожна група готує відповідь на запитання і озвучує його. Предметна компетентність, навчально-пізнавальна компетентність, уміння вчитися протягом всього життя).

Запитання для груп (Слайд 9):

1.        Чому у чашок є ручки і вони сильно не нагріваються, коли в них знаходиться гарячий напій?
2.        Що необхідно зробити для того, щоб ваша страва тривалий час залишалася теплою?
3.        Чому, якщо залишити га плиті кашу та суп, то каша пригорає швидше?
4.        Якої температури набуте ваш напій, який ви залишили на столі до ранку?

VІ. Підсумок уроку. Виставлення оцінок. Рефлексія

Cлово вчителя: «Всі ми знаємо, що будь –  яка людина з радістю робить те, що у неї добре виходить. Те, що вчора здавалася єдино можливим, сьогодні здається застарілим. Справжній професіонал постійно самовдосконалюється. Я сподіваюсь, що урок досяг поставленої мети і ви зможете використовувати отриманні знання та навички у своїй професійній діяльності та повсякденному житті.» (Уміння вчитися протягом всього життя, навчально-пізнавальна компетентність).

А зараз прошу кожного з вас продовжити речення: «Сьогодні на уроці я зрозумів, що …» Слайд 10)

VІІ. Повідомлення домашнього завдання (Слайд 11)

(Предметна компетентність, математична компетентність, основні компетентності у природничих науках і технологіях):