Урок_квест. "Застосування закону збереження імпульсу в ракетобудуванні". 10 клас

Урок №  ____    

Клас: 10     

Дата: 31.01.2019  

Вчитель  Тернова А.С.

 

 

ТЕМА УРОКУ: ЗАСТОСУВАННЯ ЗАКОНУ ЗБЕРЕЖЕННЯ ІМПУЛЬСУ ТІЛА В РАКЕТОБУДУВАННІ

 

Освітньо – виховні завдання теми: створити комфортні умови для навчання, за яких кожен учень відчуває свою успішність, інтелектуальну спроможність, самостійність.

Навчальна мета:

1.               Дати учням знання про будову багатоступеневої ракети.
2.               Сформувати навички користування мобільним телефоном та мобільними застосунками: калькулятор, GPS навігатор, сканер QR-кода, таблиця Менделеєва; мобільним інтернетом: он-лайн сервісами Google карта, он-лайн калькулятор переведення інформації у двійковий код, Google перекладач, Вікіпедія.
3.               Удосконалювати вміння учнів розв’язувати кількісні завдання на І космічну швидкість.
4.               Перевірити рівень знань за допомогою он-лайн сервісу Plikers, умінь і навичок переведення одиниць вимірювання фізичних величин в СІ, застосування на практиці законів Архімеда та Бернуллі, закону збереження імпульсу тіла, знаходження положення об’єктів на карті по широті та довготі, користування таблицею Менделеєва, переведення двійкового коду в текстові повідомлення

5.  Закріпити знання учнів про І космічну швидкість, траєкторію космічного польоту,                   навколоземну орбіту, координати положення тіл.

6.  Провести аналіз результатів тестів по темі «Закон збереження імпульсу тіла».

Розвиваюча мета:

1.               Розвивати логічне мислення учнів через проведення таких операцій як експеримент, аналіз, порівняння.
2.               Розвивати мовну і слухову пам’ять.
3.               Підвищувати стилістичну культуру мовлення.
4.               Розвивати зв’язне усне й писемне мовлення, творчу уяву.
5.               Розвивати вміння і навички правильного користування інтернетом.
6.               Розвивати творчі здібності учнів через креслення схем, створення презентацій, доповідей

Виховна мета:

1.               Виховувати в учнів національну свідомість, самосвідомість та ментальність, провідні риси громадянина своєї держави, любов до рідної країни, до української мови, до свого народу.
2.               Виховувати в учнів любов до рідної природи, повагу до оточуючого середовища.
3.               Виховувати в учнів самостійність, мислення, кмітливість.
4.               Виховувати в учнів справедливість, доброзичливість, гуманність, повагу до людей.
5.               Виховувати в учнів старанність, наполегливість, бажання творчо працювати.

Міжпредметні зв’язки: Фізика, інформатика, хімія, біологія.

Тип уроку: УРОК-КВЕСТ. Нестандартний урок застосування отриманих умінь і навичок на практиці.

Обладнання: таблиці, схеми, словники, довідники, роздатковий матеріал, ілюстративний матеріал, завдання на картках, презентація, відеофрагменти, ПК, інтернет, комп’ютерні тести, мобільні телефони, мобільні додатки.

 

МЕТОДИ, ФОРМИ І ПРИЙОМИ НАВЧАННЯ

 

МЕТОДИ	ФОРМИ	ПРИЙОМИ
Проблемно- пошуковий	проблемний виклад знань, пошукова діяльність учнів (постановка проблемного питання, розв’язаня проблеми і проблемних завдань), евристична бесіда	постанова взаємозв’язаних проблемних запитань, здобуття нових знань у процесі проблемного викладу знань, активізація уваги та мислення, різноманітна самостійна робота учнів

 

ХІД УРОКУ

 

ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ.

Привітання. Оголошення теми та правил квесту.

Презентація: 1 слайд.

Презентація: 2-3 слайд.

Кількість учнів – 14. 2 команди по 7 учнів. Учні повінні визначити які країни представлені на прапорі:

 

За легендою дві групи молодих спеціалістів дослідників з США (Кремнієва долина, Штат Каліфорнія) та України (Запоріжжя, КБ заводу «Мотор Січ») отримали зашифроване повідомлення від інопланетян.

Учні випадковим чином діляться на 2 команди (роздаються прапорці-бейджики), прересідають за окремі «круглі столи» із символікою країн, обирають керівників груп; керівником групи розподіляються ролі відповідно їх спеціальностей:

Презентація: 4 слайд.

 

 

 

 

 

Презентація: 5 слайд.

За легендою радіолюбителі різних країн перехопили в ефірі зашифроване повідомлення, що складалось із набору цифр. Дослідників чекає рятівна місія – побудувати багатоступеневу ракету та запустити її на навколоземну орбіту, щоб допомогти інопланетянам. Місія складається з восьми етапів. Квест-урок розрахований на 2 години навчального часу. За кожний пройдений етап група отримує нагороду у вигляді віртуальної валюти - Біткоіна.

Виконане завдання – 6 біткоінів.

Не виконане завдання – штраф 2 біткоіна.

Гравці можуть купупати підказки у вчителя або присутніх експертів.

Коли всі правила оголошені та ролі розподілені наступає час проведення гри.

ХІД ГРИ:

АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ.

І ЕТАП – ЗАКОДОВАНЕ ПОСЛАННЯ

Ключем до розшифрування послання є Таблиця Менделеєва – номер хімічного елементу та перша буква назви хімічного елементу кіріліцею. (можна використовувати мобільні додатки, довідникові сторінки в щоденниках, роздруковані таблиці Менделеєва) Додаток 1. Цифри закодовані двійковим кодом. Для розшифрування можна скористатися мобільним калькулятором.

Презентація: 6 слайд.

Додаток 2.

Презентація: 7 слайд.

Зашифровані слова та цифри червоним кольором.

Учні декодують послання. Можна задати такі запитання:

1. Чому наша планета має блакитний колір?
2. Як використовується паливо в ракеті на орбиті та при поверенні на Землю?
3. Розрахувати відстань від Землі до зірки Проксіма Центавра у 4,2 світлових років у км.

ІІ ЕТАП – ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Презентація: 8-9 слайд.

  

Учитель формулює рятівну місію молодих науковців:

Потрібно побудувати ракету, яка подолає земне тяжіння та опиниться на навколоземній орбіті на висоті 325 км та доправити запаси палива на човен інопланетян. Щоб побудувати ракету треба знати принципову схему. А для цього треба звернутися до праць вчених, які заклали фундамент у сучасне ракентобудівництво та освоєння космічних просторів. Хто ці науковці і який внесок вони зробили учні дізнаються, якщо розгадають кросворд та знайдуть інформацію на Вікіпедії.

Вчені: К.Е. Ціолковський – схема багатоступеневої ракети. Ю.В. Кондратюк – розрахунок траєкторії руху на Місяць.

Після розгадування кросвордів (І, ІІ варіанти,  Додаток 3) можна задати учням запитання про біографію вчених.

ІІІ ЕТАП – КОСМІЧНЕ СМІТТЯ

На цьому етапі учні повинні знайти потрібну формулу для розрахунку І космічної швидкості, яка винесе човен рятівників на навколоземну орбіту, що знаходиться на висоті 325 км.

Презентація: 10-11 слайд.

 

 

На дошці прикріплені формули у вигляді космічного сміття, що залишається у космічному просторі навколо Землі після відпрацювання або аварій орбітальних станцій та штучних супутників. Додаток 4. Учні розраховуть швидкість, показують навички переведення одиниць вимірювань фізичних величин, використовують довідники.

І космічна швидкість дорівнює 8, 12 км/год або 8118,19 м/с.

 

ІV ЕТАП – РОЗВІДКА В АТМОСФЕРІ

Щоб політ пройшов вдало необхідно зробити розвідку в атмосфері, оскількі на початку руху ракета зіткнеться з великим опором повітря.

Практичний дослід.

Презентація: 12 слайд.

   

1. Побудова паперової моделі літака та його випробовування за інструкцією на сайті:

 

2. Запускаємо метеозонд або поднімаємо з глибин океану батискаф, в якому зловмисники сховали координати міст, космодромів або таємничих куточків Землі, де вони сховали частини схеми багатоступеневої ракети, яку викрали з КБ в наукограді Корольов.

Для цього практичного завдання необхідно підготувати 4 літрових банки, 2 банки наповнити водою та покласти по одному свіжого яйця, щоб вони занурилися на дно банки, 1 кг солі, 2 ложки, дві пластикові трубки, гнучкі, довжиною по 35-40 см. Щоб заплутати учнів, додати різних інструментів та продуктів, для того, щоб вони подумали, які інструменти та матеріали їм необхідні для того, щоб підняти яйце (сплило на поверхню води) не торкаючись ложкою до яйця та не перехиляючи банку. Результат: За допомогою трубки треба перекачати воду у порожню банку (демонстрація закону Бернуллі), насипати сіль та розчинити її, а потім перелити у банку з яйцем. Яйце повинно вспливти (демонстрація законуАрхімеда).

V ЕТАП – ПОШУК ЧАСТИН РАКЕТИ

Презентація: 13 слайд.

Підняв батискаф на поверхню, учні отримують координати об’єктів по широті і довготі. За допомогою Google карти учні визначають назви міст та космодромів. Вони отримують частини схеми ракети, яку накреслили учні, що допомагали підготувати урок. Схему можна скачати в інтернеті. У мене 12 частин. Тому 11 та 12 частина віддається за такі питання:

1. Що зайве в червоному прямокутнику? (Маріанська впадина)
2. Що об’єднує 3 інших? (Бермудський трикутник)
3. Яка глибина Маріанської впадини? (10 944 м) Можна пограти в більше та менше. Учні намагаються вгадати точну глибину в метрах.
4. Які країни знаходяться поблизу Маріанської впадини, в якому океані?

Підсумком цього етапу буде складання схеми обома командами та обговорення принципу роботи окремих частин ракети.

Додаток 5.

VI ЕТАП – ЗАПРАВКА ПАЛИВОМ РАКЕТИ

Презентація: 14 слайд.

 

На цьому етапі учням потрібно перетворити двійковий код на номер мобільного телефона агента (ними може бути 2 учителя експерта) за допомогою он-лайн калькулятора. QR-код треба отсканувати мобільним додатком та вийти на сайт, ввести набір чисел та отримати номер мобільного телефону. Якщо помилок не зроблено, тоді учні додзвонюються та називають кодове слово: «паливо» та «окислювач». Агент повідомляє, що електронні тести, які потрібно пройти на ПК за номером: №5, №10. Заздалегіть створені та установлені тестові оболонки, зроблені в середовищі програмування Лазарус, на перевірку знань закону збереження імпульсу тіла. 12 запитань. Якщо скласти результат вірних відповідей, то учні  отримують назву палива – рідкий водень, назву окислювача – рідкий кисень.

Учні повинні записати хімічну реакцію горіння водню, та вказати, що таке паливо екологічно чисте та маємо велику кількість енергії, яка буде штовхати ракету угору. Розпечені гази будут вириватися через сопла  вниз, а ракета рухаметься угору за законом збереження імпульсу.

2Н₂+О₂→2Н₂О+Q↑

VII ЕТАП – ОБРАННЯ КОСМОНАВТІВ

Тестування на сайті Plikers. «Тест космонавтів» - 2 сета, «Будова ракети» - 3 сета.

Щоб створити тести, учителю потрібно зареєструватися на сайті Plikers, створити класи, створити тести по темі, завантажити мобільний додаток Plikers, роздрукувати QR-коди для учнів учасників та роздати їх. Інструкції на сайті Plikers.

Перед тестуванням показати ролик про будову ракетоносія «Схід» 1 хвилина. Усі відеоматеріали до уроку зберігаються на Google-класі в кейс уроці «Будова ракети». Їх можна демонструвати під час проходження етапів для спостерігачів.

 

ПІДСУМОК УРОКУ.

VIIІ ЕТАП – ЗАПУСК РАКЕТИ

Жартівний (рефлексія)

Кожен учасник отримує повітряні кульки, підписують їх, надувають та запускають. Переможця можна визначити за підписами на кульках. Рахувальники рахують отримані біткоіни за проходження етапів та визначають команду переможця. Учитель вітає переможців, але наголошує, що це спільна перемога обох команд.

 

ЗАВДАННЯ ДОДОМУ ТА ІНСТРУКТАЖ ПРО ВИКОНАННЯ

Це був узагальнюючий урок до розділу фізики «Механіка». Повторити вівчений матеріал та відтворити дослід, пов’язаний із законом збереження імпульсу тіла, знайдений в інтернеті на You Tube.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 2.

  

 

Для мобільного телефону: Таблица Менделеева 2019 – Химия

 

 

 

 

 

 

Таблиця двійкового коду чисел.

 

0	1	2	3	4	5	6	7
000	001	010	011	100	101	110	111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 3.

І варіант (США)

 

2с

1м

у

е

п

т

у

7л

е

т

і

о

н

5в

6р

т

з

и

о

е

а

о

3к

о

н

д

р

а

т

ю

к

н

е

к

4д

в

и

г

у

н

т

ь

и

в

н

і

с

т

ь

 

По горизонтали:	По вертикали:
3. Кондратюк 4. двигун	1. метеозонд 2. супутник 5. водень 6. реактивність 7. літак

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

		2
1
										7
					5		6
		3
4

 

По горизонтали: США	По вертикали:
3. Діяч науки 4. Енергосилова машина, що перетворює який-небудь вид енергії на механічну роботу	1.  Безпілотний аеростат, призначений для вивчення атмосфери 2. Небесне тіло, яке рухається навколо планети або зорі 5. Газоподібне пальне 6. Здатність до реакції 7. Апарат важчий за повітря для польотів в атмосфері

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІІ варіант (Україна)

 

1р

а

к

е

2і

т

м

о

п

н

у

4к

о

3ц

і

о

л

к

о

в

с

ь

5к

и

й

ь

с

і

о

с

м

й

6с

т

у

п

і

н

ь

о

м

д

о

р

н

о

а

м

в

т

 

По горизонтали:	По вертикали:
3. Ціолковський 6. ступінь	1. ракетоносій 2. імпульс 4. космодром 5. космонавт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

							1
			2
					4
3									5
									6

 

По горизонтали: UA	По вертикали:
3. Діяч науки 6. Складова частина ракети, яка після згоряння в ній палива відокремлюється в польоті	1. Аппарат, що використовує принципи реактивного руху і призначений для виведення корисного вантажу у космічний простір. 2. Вектор кількості руху, міра механічного руху тіла 4. Земельна ділянка із спеціальним устаткуванням для розміщення, обслуговування й старту космічних кораблів 5. Спеціально підготована людина, що здійснює політ у космічному просторі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 5.

• Глибина - 10 994 м Маріанська впадина Тихій океан (Японія, Філіпіни)
• Півострів Флоріда - США
• Острів Пуерто-Ріко Домініканська республіка- Карибське море
• Бермудські острова – Колонія Великобританії – Атлантичний океан
• Бермудський трикутник
• Полтава (Україна) – місце народження Юрія Васильовича Кондратюка
• Іжевськ (Росія) - місце народження Костянтина Едуардовича Ціолковського
• Єгипетські піраміди

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Що зайве? Що об’єднує? Де знаходяться?