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:

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

Таблиця 2 .

Додаток 2

Звіт роботи групи над проектним завданням

Тема проекту______________________________________________________

Мета проекту______________________________________________________

Завдання проекту __________________________________________________

Результати експерименту __________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

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

Додаток 4