Урок-проект. Прості механізми у побутових пристроях.

Розробка проекту

Фізика 7 клас

Розділ ІV. Механічна робота та енергія.

 

 

Прості механізми у побутових пристроях.

 

Розробник проекту:

Арнаутова Оксана В’ячеславівна,

учитель фізики

 Тростянецької спеціалізованої

 школи І-ІІІ ступенів № 2

Тростянецької районної ради

Сумської області

 

 

 

 

 

Орієнтовний час проекту: урок (45 хвилин) – розробка та реалізація проекту; виконання завдань, презентація результату роботи над проектним завданням.

Тип проекту: дослідницький.

Ключове питання: Як прості механізми використовуються у побуті?

Тематичні питання:

1.                                                                           Які існують прості механізми? Як вони діють?
2.                                                                           Як прості механізми працюють у побутових пристроях?

Сфера, в якій може бути впроваджений проект: учні, які стануть учасниками проекту, зможуть застосовувати свої знання на практиці, у побуті. Вони зможуть розумно користуватися побутовими пристроями, знати, з яких простих механізмів складається той чи інший пристрій, як він працює, який його коефіцієнт корисної дії, чи дає виграш у силі даний пристрій.

Знання, уміння та навички учнів:

а) якими володіють:

- поняття механічної роботи, потужності, кінетичної і потенціальної енергії, моменту сили, коефіцієнту корисної дії та їхні одиниці, сутність закону збереження механічної енергії, умови рівноваги важеля;

- формули роботи, потужності, ККД простого механізму, кінетичної енергії, потенціальної енергії тіла, піднятого над поверхнею Землі, моменту сили;

- виявляє ставлення й оцінює: прояв закону збереження та перетворення механічної енергії.

б) які мають здобути:

- принцип дії простих механізмів;

- вимірювати ККД простих механізмів; користуватися простими механізмами (важіль, нерухомий та рухомий блоки, похила площина);

- виявляти ставлення й оцінити: ефективність використання простих механізмів.

- уміє здобувати інформацію під час планування, проведення і аналізу результатів виконання проекту.

 

Модель проекту.

Етап орієнтування: мотивування учнів шляхом актуалізації життєвого досвіду, знань з попередніх уроків (прийом «коло ідей» ситуацій використання простих механізмів у побуті), висунення теми та мети проекту учнями та їх формулювання вчителем.

Етап розробки:

•                   виконання вправи «Знаємо – хочемо дізнатися» та складання таблиці;
•                   аналіз колонки таблиці «хочемо дізнатися», ранжування проблем, вибір проблемних питань;
•                   обговорення шаблону оформлення результатів досліджень та пропозицій (вчитель готує заздалегідь декілька варіантів оформлення результатів.

Етап реалізації проекту:

•                   об’єднання  учнів у дві тематичні  групи. У кожній групі обирають керівника, асистента, розподіляються обов’язки між членами групи;
•                   самостійне проведення досліджень та розробка пропозицій (час визначається вчителем);

Вчитель координує роботу учнів.

Час (20 хвилин).

І. Презентація результату проекту групами.

ІІ. Оформлення результатів дослідження у протоколі проекту за матеріалами груп та його презентація в кабінеті фізики.

Етап оцінювання проекту: взаємооцінювання роботи в групі з метою розвитку рефлексивних умінь учнів (оцінка не фіксується в журналі); зовнішнє оцінювання проекту вчителем (оцінка фіксується в журналі) здійснюєть за допомогою тестування (додаток 1).

Матеріальне забезпечення.

1.               Дидактичне: Фізика: підруч. для 7 класу загальноосвіт. навч. закл. / [В.Г. Бар’яхтар, С.О. Довгий, Ф.Я. Божинова, Ю. І. Горобець, І. Ю. Ненашев, О. О. Кірюхіна]; за редакцією Бар’яхтара В. Г., Довгого С. О. – Х.: Вид-во «Ранок», 2015. – 268 с.

Технічне: комп’ютер, мультимедійний проектор,  наявність Інтернету.

Інформаційне поле.

1.               Фізика: підруч. для 7 класу загальноосвіт. навч. закл. / [В.Г. Бар’яхтар, С.О. Довгий, Ф.Я. Божинова, Ю. І. Горобець, І. Ю. Ненашев, О. О. Кірюхіна]; за редакцією Бар’яхтара В. Г., Довгого С. О. – Х.: Вид-во «Ранок», 2015. – 268 с.(с. 229, рис. 35.4, 35.5)
2.               Янчук В. Довідник школяра: 5-11 кл. / В. Янчук. – Київ: З. Бібік та ін., 2002. – 375 с.
3.               \Гончаренко С. У. Фізика: Основні закони і формули. / С. У. Гончаренко. – К.: Либідь, 1996. – 48 с.
4.               Прості механізми [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://fizikasoloosh.blogspot.com/p/8.html
5.               Роздатковий матеріал. Каринки пристроїв побутових, простих механізмів.

Матеріали установчо-мотиваційного етапу.

Мотивація учнів (актуалізація життєвого досвіду учнів).

Учитель. Прийом «Коло ідей»

На кожній парті знаходиться горіходавка і горіх. Ставиться питання до класу:

•                   Чому горіходавкою можна роздавити горіх, прикладаючи мале зусилля, а рукою – ні?

Відповіді учнів на запитання. Кожен висловлює думку, відповіді враховують знання набуті на попередньому уроці.

Розповідь вчителя

З давніх-давен людина для того, щоб полегшити свою працю, винаходила і використовувала усілякі пристрої. Якщо ми зайдемо на сучасну кухню, то побачимо різні пристрої - м’ясорубку, тістомішалку, ніж для відкривання консервних банок, часникодавку, кухонний комбайн. Якщо ми відвідаємо будь-який завод чи фабрику, то побачимо ряд машин різних розмірів, починаючи від велетенських пресів до маленьких складних автоматів.

Вивчаючи будову всіх цих машин, ми побачимо, що багато з них складаються із простих механізмів: важелів, похилих площин, коловоротів, клинів, гвинтів і блоків.

•                   Що б ви хотіли дізнатися із уроку?

Відповіді учнів «Мозковий штурм».

Повідомлення мети проекту, створення проблематики проекту.

Мета проекту: З’ясувати з яких простих механізмів складаються побутові пристрої, як вони працюють.

Орієнтовна проблематика проекту.

1. Які існують прості механізми? Як вони діють?
2. Як прості механізми працюють у побутових пристроях?

Завдання для груп.

І група Завдання:

1.               Дослідити залежність ККД рухомого блоку від маси вантажу (додаток 1).
2.               Дослідити, які побутові пристрої мають у своїй будові рухомий та нерухомий блоки.

(Учні отримують картинки із зображенням різних побутових пристроїв та простих механізмів, аналізують інформацію. Виготовляють колаж, в якому наклеюють саме картинки із зображенням пристроїв, що мають у своїй будові рухомий та нерухомий блоки).

3.               Заповніть звіт роботи групи над проектним завданням (додаток 2).

ІІ група Завдання:

1.               Дослідити залежність ККД важеля від зміни точки прикладання сили (додаток 3, додаток 4).
2.               Дослідити, які побутові пристрої мають у своїй будові важелі І та ІІ роду.
3.               Заповніть звіт роботи групи над проектним завданням (додаток 2).

Портфоліо проекту:

 Результатом роботи учнів над проектним завдання будуть заповнені звіти виконання експериментального дослідження, а також висновків про будову побутових пристроїв.

Критерії оцінювання:

Етапи проекту	Критерії оцінювання	Бали (максимально–12)
Етап орієнтування	Актуальність теми, практична значущість, аргументованість цілей роботи.
Етап розробки	Уміння працювати з інформацією, уміння організовувати командну роботу, наявність розподілу обов’язків, визначення внеску кожного члена групи.
Етап реалізації проекту	Відповідність змісту роботи обраній темі, логічність та послідовність дослідження, доступність інформації, вміння проводити експериментальне дослідження.
Презентація проекту групами	Якість доповіді, обсяг та глибина знань з теми, культура мовлення, відчуття часу та аудиторії, уміння вести дискусію.
Етап оцінювання проекту	Самооцінка учнів групи, рівень самостійності під час виконання проектного завдання
Всього
Оцінка

 

Очікувані результати:

Набуті компетенції про ефективність використання побутових пристроїв, їх будову та коефіцієнт корисної дії.

Перспективи розвитку проблеми проекту:

Давньогрецький вчений філософ Архімед говорив: «Дайте мені точку опори – і я зрушу Землю». А як ви розумієте даний вислів з філософської точки зору?

Які ще дослідження можна провести виходячи з цього висловлювання?

Дана тема актуальна постійно, прості механізми оточують людину, полегшуючи працю. У завданнях проекту можлива зміна експериментальної частини, а також формулювання ключового питання, я результат отримаємо новий продукт, наприклад поради по використанню простих механізмів (із дослідницького проект перетвориться на практико – орієнтований зі зміненою структурою).

 

 

 

 

 

Додаток 1

Інструкція по проведенню експерименту

Обладнання: рухомий блок, штатив, шнур, набір тягарців, динамометр, лінійка.

Хід експерименту:

1. Виміряти за допомогою динамометра вагу P тягарця.
2. Зібрати установку зображену на рисунку. Підвісити рухомий блок до штативу разом із тягарцем.
3. До вільного кінця шнура прикріпити динамометр.
4. Піднімати вантаж вгору, визначити покази динамометра F
5. За допомогою лінійки виміряти висоту підняття вантажу та відстань, на яку перемістилась рука. Повинно вийти: l = 2h.
6. Заповнити таблицю 1.
7. Виконати обчислення ККД (таблиця 2 для допомоги).
8. Змінити вагу вантажу, причепити два тягарця, виконати п.3-7 змінюючи ще один раз вагу тягарця.
9. Зробити висновок, чи залежить ККД блоку від маси вантажу.

 

Таблиця 1

№	P, H	h, м	Aк, Дж	F, H	L,м	Ап, Дж	η, %
1.
2.
3.

 

 

 

Таблиця 2 .

 

 

 

 

 

 

Додаток 2

Звіт роботи групи над проектним завданням

Тема проекту______________________________________________________

Мета проекту______________________________________________________

Завдання проекту __________________________________________________

Результати експерименту __________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

№	P, H	h, м	Aк, Дж	F, H	L,м	Ап, Дж	η, %
1.
2.
3.

Опрацювання результату: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Висновки:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Додаток 3

Дослідити залежність ККД важеля від зміни точки прикладання сили

Інструкція по проведенню експерименту

Обладнання: важіль, штатив, набір тягарців, динамометр, лінійка.

Хід експерименту:

1. Виміряти за допомогою динамометра вагу P тягарця.
2. Зібрати установку зображену на рисунку. Підвісити до лівого кінця важеля чотири тягарці, а до правого два тягарці. Зрівноважити важіль.
3. За допомогою лінійки виміряти плечі дії двох сил: l₁ та l₂.
4. Заповнити таблицю 1.
5. Виконати обчислення ККД (таблиця 2 для допомоги).
6. Змінити точку підвісу тягарців на лівій частині важеля. Зрівноважити важіль. Виконати завдання п.3-6.
7. Зробити висновок, чи залежить ККД важеля від точки підвісу тягарців..

Таблиця 1

№	F1, H	l1, м	Aк, Дж	F2, H	L2,м	Ап, Дж	η, %
1.
2.
3.

 

 

 

Додаток 4