Конспект урока "Первый закон термодинамики"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

КОМИ РЕСПУБЛИКАСА ЙÖЗÖС ВЕЛÖДАН МИНИСТЕРСТВО

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СЫКТЫВКАРСКИЙ ТОРГОВО-ТЕХНОЛОГОЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

«ВУЗАСЬÖМÖ ДА ТЕХНОЛОГИЯÖ ВЕЛÖДАН СЫКТЫВКАРСА ТЕХНИКУМ»

УДЖИКАСА ВЕЛÖДАН КАНМУ УЧРЕЖДЕНИЕ

Рассмотрено на заседании ПЦК Утверждаю:

Общеобразовательных дисциплин Директор ГПОУ «СТТТ»

Протокол №_____ ___________________

От «____»___________20___г. Дорофеева Н.Б.

Председатель ПЦК:«____»____________20___г.

Черепянская Н.Ф.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

конспекта урока по дисциплине ФИЗИКА

ТЕМА: «ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ»

Преподаватель: Черепянская Н.Ф.

2014-2015 учебный год

Содержание конспекта урока:

1. Пояснительная записка……………………………………….стр.3

2. План-конспект:………………………………………………..стр. 5

- Цели и задачи………………………………………………..стр. 6

- Структура урока……………………………………………..стр. 8

- Карта урока…………………………………………………..стр. 9

- Ход урока……………………………………………...,,,,,,,,,,стр.12

- Оборудование урока……………………………………… ..стр.22

3. Источники информации ……………………………………..стр.23

4. Приложения:

№ 1. Таблица «I закон термодинамики»

№ 2. Вопросы для обсуждения по теме: «Закон сохранения энергии»

№ 3.Формулировка первого закона термодинамики

№ 4. Лабораторная работа «Вычисление изменения внутренней

энергии тела при совершении работы

№ 5 Экспресс-тест

№ 6 Лист самооценки

№ 7 Презентация к уроку «Первый закон термодинамики»

№ 8 Презентация учебного проекта «Закон сохранения энергии в жизни человека

№ 9 Презентация учебного проекта «Первый закон термодинамики и его следствия»

Пояснительная записка

Целью урока по теме «Первый закон термодинамики» является получение представления о существующих формулировках первого закона термодинамики и его следствиях через самостоятельную выработку знаний с помощью метода ситуационного анализа, решения практических задач; формирование научного мировоззрения студентов через получение представлений об основных законах природы – законах сохранения; через систематизацию и обобщение знаний студентов, которые они приобрели.

Учебный материал довольно сложный для понимания и усвоения, обширная информация, в т.ч. математическая, историческая, философская, техническая, социально- культурная, связанная с развитием взглядов многих известных ученых на природу энергии. Поэтому выбор в пользу таких методов проведения урока как кейс-метод и фокус-группа в рамках интерактивной технологии вполне оправдан. Систематизирующим фактором при получении знаний по теме «Первый закон термодинамики» является сравнение и сопоставление разных видов энергии: кинетической, потенциальной, механической, тепловой, световой, электрической. Для более глубокого понимания и осмысления темы выбрана технология развития критического мышления. Студенты самостоятельно и в группах изучают представленный теоретический материал, выполняют практические задания, обсуждают проблемные вопросы, которые подводят их к собственным выводам по теме.

При подготовке к уроку студентам рекомендуется повторить учебный материал курса физики по теме: «Закон сохранения энергии» и подготовить защиту учебных проектов по выбранным темам.

Данный урок предполагает деление группы на несколько подгрупп, каждая из которых заранее готовит учебный творческий проект по одному виду энергии и представляет его в виде кластера, синквейна, мультимедийной презентации. При подготовке заданий и непосредственно на занятии у студентов развиваются коммуникативные и творческие способности, активность и познавательный интерес, умение работать в группах. Приобщение же к истории науки обогащает и интеллектуальный, и духовный мир .

На уроке обсуждаются вопросы, связанные с практическим применением закона сохранения энергии, в том числе, в профессиональной деятельности студентов и огромного значения в развитии технического прогресса в жизни людей Самостоятельная подготовка к занятию, основанная на мотивации и активизации знаний, способствует формированию у студентов понимания физического и философского смысла закона сохранения энергии. Убедиться в этом помогут экспресс - тесты, предусмотренные для быстрой и эффективной проверки приобретенных знаний и умений студентов по данной теме на выходном контроле знаний.

Универсальность данного урока на основе технологии развития критического мышления в форме интерактивного усвоения нового знания в том, что его можно проводить по всем по общеобразовательным и специальным дисциплинам как урок открытия нового знания или обобщающий урок, где есть учебный материал для сопоставления, разрешения противоречий, сравнения, столкновения разных взглядов. У студентов формируются: во-первых, представления о методах, связывающих изучаемые отдельные понятия в единую систему; во-вторых, о методах организации самой учебной деятельности, направленной на саморазвитие; в - третьих, студенты знакомятся с определенным мировоззренческим и методологическим подходом к пониманию и объяснению теоретических и эмпирических фактов, которые выражают стиль мышления.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Преподаватель: Черепянская Н.Ф.

Предмет: физика

Тема урока: «Первый закон термодинамики»

Урок № 59-60 в разделе III «Основы термодинамики» УД «Физика» Время: 90 минут (учебная пара)

Группа: студенты I курса, профессия «Повар-кондитер», возраст 17 лет

Тип урока:  урок сообщения новых знаний

Вид учебного занятия: интерактивный проблемно-эвристический урок Используемые технологии: проектно-исследовательская; мозговой штурм; технология развития критического мышления Межпредметные связи: химия, биология, история, обществознание, философия, математика, кулинария, товароведение, спецтехнология, физиология питания. Форма работы: индивидуальная, групповая Цели и задачи урока:

Цели: 

1.Образовательная - получение представления о существующих формулировках первого закона термодинамики и его следствиях через самостоятельную выработку знаний с помощью метода ситуационного анализа, решения практических задач; 2. Развивающая – формирование умений и навыков самостоятельной учебной деятельности: выделять главное, обобщать и систематизировать имеющиеся знания; развитие способов мыслительной деятельности (анализ, сравнение, обобщение), приобретение умения описывать преобразования энергии при решении ситуационных задач; способствовать развитию речи (владение физическими понятиями, терминами).

3. Воспитательная – формирование научного мировоззрения, воспитание устойчивого интереса к предмету, положительного отношения к знаниям; формирование качеств личности, отражающих толерантность, дисциплинированность, вежливость, товарищество.

Задачи:

• Сформулировать 1 закон термодинамики, рассмотреть следствия,  вытекающие из него. Установить связь между изменением внутренней энергией системы, работой и количеством теплоты.

• Рассмотреть   примеры проявления 1 закона термодинамики и тепловых процессов в технике, в практической деятельности и природе.

• Формирование навыков и умений выполнения лабораторных работ и решения ситуационных задач.

Материально-техническое обеспечение занятия:

• Инновационные:

- компьютер, мультимедийный проектор

- Электронный учебник - образовательный комплекс (ОК) «1С:Школа. Физика, 7–11 кл. Библиотека наглядных пособий» библиотека мультимедиа - объектов (анимации, видеофрагменты, модели, фотографии, рисунки, определения, формулы, таблицы), снабженную системой поиска1С. 

• Учебно-лабораторное оборудование:

  • пробирка химическая, закрытая пробкой;

  • термометр лабораторный от 0-100ºС;

  • цилиндр измерительный с носиком 100 мл с холодной водой;

  • лист бумаги;

  • таблица «Удельная теплоёмкость веществ».

• Печатные - практические и тестовые задания

Планируемые результаты урока: формировались учебно-организационные умения: студенты, самостоятельно работая в группах, изучили материал по данной теме, получили конкретный результат – подготовили доклады, презентации, синквейны, выступления. В процессе подготовки к уроку формировались способности студентов к новому способу действия, связанному  с построением структуры изученных понятий и алгоритмов по изучению законов сохранения; достигнуты дидактические цели через детальную разработку проблемы: «Что такое энергия?, Откуда она возникает?, Куда исчезает?» В ходе урока у студентов сформировалось представление о первом законе термодинамики как о законе сохранения энергии для тепловых процессов, умения устанавливать причинно-следственные связи, формулировать первый закон термодинамики, приводить примеры практического применения закона, использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни. На этапе проверки и закрепления знаний студенты показали свои знания первого закона термодинамики и его следствий, умение выделять их существенные признаки. На этапе рефлексии ясно выражают свои мысли и чувства и ощущения о появлениях закона сохранения энергии в природе, технике и их практическом значении.

Этапы подготовки:

Подготовка обучающихся:

1этап - погружение в проблему (домашнее задание - личностное присвоение проблемы, уточнение и конкретизация целей и задач). Подготовка группой студентов учебных проектов по темам:

-«Закон сохранения энергии в жизни человека»

-«История становления первого начала термодинамики как научного принципа»

-«Первый закон термодинамики и его следствия»

2 этап - организация деятельности (планирование работы, разбивка на группы, выбор формы и способа представления информации, самостоятельная работа в группах по поиску, сбору и структурированию необходимой информации, консультирование, подготовка презентации результатов)

3 этап - подведение итогов работы и оценка деятельности каждой группы презентация результатов, самооценка и самоанализ.

Подготовка преподавателя:

- Подготовка презентации слайдов к уроку «I закон термодинамики»

- Подготовка практических заданий:

1. Лабораторная работа (инструкция по выполнению; образец выполнения; критерии оценки)

2. Ситуационные задания – вопросы (инструкция по выполнению; образец ответов; критерии оценки)

3. Экспресс- тест (инструкция по выполнению, образец ответов; критерии оценки)

4. Лист самооценки (инструкция по заполнению, критерии оценки)

Структура урока:

Этап урока	Ход урока	Время
Подготовительный	См. этапы подготовки к уроку	За месяц до урока
Организационный момент	Приветствие. Организация рабочих мест	5 мин.
	Актуализация и мотивация знаний. Объявление цели урока. Постановка учебных задач. Раздача дидактического материала с практическими заданиями, инструктаж и рекомендации по их выполнению; инструктаж по ТБ.
Проверка выполнения домашнего задания	Обсуждение вопросов по теме «Закон сохранения энергии»	10 мин
Сообщение новых знаний	1.Презентации студентов по темам в форме презентаций по выбранным темам: - «Закон сохранения энергии» - «Первый закон термодинамики для тепловых процессов» 2. Самостоятельное изучение и исследование новой темы через выполнение практических заданий и заполнение таблицы в рабочей тетради: - выполнение заданий № 1,2,3,4	50 мин.
Повторение и закрепление знаний	Кратковременная самостоятельная работа в форме экспресс –теста по теме (5 мин)	10 мин.
	Обсуждение вопросов в группах, обмен мнениями. Заполнение листа самооценки. (10 мин.)
Итоги урока	Оценка результатов теста, творческих и исследовательских работ студентов. Подведение итогов урока.	10 мин
Рефлексия	Краткий обмен мнения об уроке.	5 мин

Технологическая карта урока по теме: «I закон термодинамики»

Этап урока	Действия преподавателя	Деятельность студентов	Универсальные Учебные Действия
Организационный момент (10 мин) Цель: подготовка к восприятию новой темы для самостоятельного изучения 1 закона термодинамики с помощью практических заданий и самооценки	Приветствие. Актуализация знаний. Объявление цели урока. Постановка учебных задач. Раздача дидактического материала с практическими заданиями, инструктаж и рекомендации по их выполнению; описание методов и критериев оценивания ответов студентов в ходе урока. Инструктаж по ТБ при выполнении лабораторной работы. (слайды № 1, 2, 3,4)	Организация рабочих мест. Запись в рабочих тетрадях даты, темы урока и подготовка к заполнению в ходе урока таблицы «1 закон термодинамики»	Развитие внимания, памяти, навыков культуры общения, чувство взаимной ответственности
Проверка домашнего задания (10 мин) Цель: проверка уровня подготовленности студентов к уроку, учебной активности в ходе опроса;	Организация дискуссии по вопросам «Закон сохранения энергии». (слайд № 5 – вопросы к проверке выполнения домашнего задания)	Отвечают на вопросы преподавателя, обсуждают ответы, приводят примеры проявления закона сохранения энергии из жизни и практики. Выполняют записи в рабочей тетради в таблицу «1 закон термодинамики»	- умение с достаточной точностью и полнотой выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями учебной темы – связно высказываться, описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов; - - умение анализировать и сравнивать объекты, выделять главное; приводить примеры; - использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни. - критически мыслить, делать выводы - обобщение единичных знаний о видах энергии в систему представлений о законе сохранения энергии через анализ представленной информации
Сообщение и обобщение новых знаний (50 мин, перемена- 5 мин между двумя учебными элементами) Цель: получение представления о существующих формулировках 1 закона термодинамики; получение сведений о практическом использовании  закона сохранения энергии                через самостоятельную выработку знаний с помощью метода ситуационного анализа, решения практических задач.	Организация последовательности выполнения плана урока. (слайды № 6, 7 – иллюстрации к презентациям студентов)	1.Изложение основных положений нового учебного материала в форме презентаций, докладов результатов своей и групповой деятельности по изучению и исследованию выбранной темы.(25 мин)	- самостоятельное конструирование своих знаний и ориентирование в предоставленной информации; - анализ и систематизация материала, сопоставление, компоновка, оценка результатов, ситуации, критические суждения; - умение работать в группе - умение составлять план, ставить вопросы и решать проблему по выбранной теме исследования; - обобщение единичных знаний о видах энергии в систему представлений о законе сохранения энергии через анализ представленной информации - формирование целостного, эмпирического отражения объектов, явлений, процессов сохранения и взаимного превращения энергии в природе путем выделения существенных признаков на примерах из жизни и практической деятельности (производственное обучение и практика на предприятиях общественного питания) - формирование субъективных образов объектов, явлений и процессов закона сохранения энергии в тепловых процессах, продуцирование мысли в ходе осмысления и последующего осознания сущности познаваемого на умении находить и приводить примеры их проявления в жизни и практической деятельности - включение новых знаний в систему; - умение с достаточной точностью и полнотой выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями учебной темы – связно высказываться, описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов.
	Организация последовательности выполнения плана урока с помощью учебного материала с указанием  заданий. Слайды № 8 – выполнения теста на соответствие Слайд № 9 – формулировка закона Слайд № 10 –инструкция по ТБ выполнения лабораторной работы Слайды № 11, 12, 13, 14,15 – образцы ответов для проверки заполнения таблицы № 1)	2.Работа с приложениями – практические задания: -выполнение задания № 2 – на соответствие вопросов и ответов -выполнение задания № 3 – сформулировать 1 закон термодинамики -выполнение лабораторной работы «Вычисление изменения внутренней энергии тела при совершении работы» -заполнение таблицы в рабочей тетради и проверка таблицы -активное участие в обсуждении вопросов по теме, обмен мнениями между группами (25 мин)
Повторение и закрепление нового учебного материала. Цель: выявление уровня смыслового усвоения новой темы (10 мин)	Организация выполнения и проверки кратковременной самостоятельной работы в виде экспресс-теста. Организация дискуссии по теме. (слайд № 16 –ответы к экспресс- тесту)	Выполнение задания № 5 - экспресс-тест.	- умение анализировать и сравнивать объекты, выделять главное; - приводить примеры; - использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни. - критически мыслить, делать выводы - формирование целостного, эмпирического отражения объектов, явлений, процессов природы путем выделения существенных признаков
Итоги урока. (10 мин) Цель – обобщение полученных знаний, поощрение студентов за работу и настрой на следующий урок – решения задач по практическому использованию 1 закона термодинамики.	Подведение итогов урока, объявление результатов в листках самооценки, качественная оценка творческих, исследовательских работ студентов. Создание ситуации успеха. (слайды № 17, 18, 19) Объяснение домашнего задания (слайд № 20)	Заполняют лист самооценки. Записывают домашнее задание: 1.Придумать задачи с практическим применением 1 закона термодинамики. 2.Пищевая ценность продуктов питания. Рассчитать калории, необходимые организму в день для умственной и физической работы. Составить меню. 2.Подготовить сообщения, рефераты, презентации по теме: «Второй закон термодинамики» ; «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды»	формирование субъективных образов объектов, явлений и процессов сохранения энергии, продуцирование мысли в ходе осмысления и последующего осознания сущности познаваемого.
Рефлексия (5 мин)	Организовать краткий обмен мнениями об уроке.	Выражают субъективное мнение	- идентификация чувственных ощущений -умение ясно выразить мысль

Ход урока «Первый закон термодинамики»

1.Организационный момент: приветствие, организация рабочих мест студентов по группам. Объявление темы урока, его целей и задач. Актуализация знаний: акцентирование внимания на значимости изучаемой темы для практического применения в жизни; на формах и методах работы с учебным материалом - самостоятельной исследовательской работе по изучению темы, самооценке выполнения заданий. Раздать пакеты с заданиями, дать рекомендации по выполнению практических заданий, критерии оценивания, провести инструктаж по ТБ при выполнении лабораторной работы. ВНИМАНИЕ! Работаем с листком самооценки! После выполнения заданий сразу проводим проверку и оценку результатов в баллах. Подсчет – не сложный. В каждом задании, за каждый правильный ответ – 1 балл

Записать тему урока в рабочую тетрадь. В процессе изучения учебного материала полученные данные заносить в таблицу( приложение № 1). Дать рекомендации по заполнению таблицы. ВНИМАНИЕ! Данные для таблицы получаем из докладов, презентаций, подготовленных студентами и практических заданий, которые будут выполняться по ходу урока. К окончанию занятия таблица должна быть заполнена и проверена. (слайд к уроку № 1)

2.Проверка домашнего задания по теме «Закон сохранения энергии». Организовать обсуждение вопросов (слайд к уроку № 2). За каждый правильный ответ – 1 балл. Максимальное количество баллов – 10. Результат заносим в лист самооценки.

Вопросы	Предполагаемые ответы
1.Что мы подразумеваем под энергией?	Возможность совершать работу
2. Какие виды энергии вы знайте? Приведите примеры.	Тепловая, солнечная, электрическая, электромагнитная, химическая, механическая (кинетическая и потенциальная), атомная, внутренняя и т.д.
3. Назовите виды энергии, которыми вы пользуйтесь в жизни, на производстве.	Тепловая – для приготовления пищи Солнечная – свет, тепло, солнечные батарея Электрическая – для освещения, работы электрооборудования (электроплита,электрочайник, электромясорубка и т.п., трамвай, метро, троллейбус и т.п.) Механическая – мясорубка, кофемолка, стиральная машина, пылесос и т.п.) Атомная – АЭС, атомная бомба Химическая-аккумуляторная батарея, загар и т.п.
4.Откуда берется энергия?	Энергия заключена внутри веществ (тел) в форме кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.
5. Откуда ее черпает энергию человек?	Человек получает энергию из пищи (пищевая ценность продуктов)
6. Сформулируйте закон сохранения энергии?	Энергия ни откуда не возникает и никуда не исчезает, она переходит из одной формы в другую. В замкнутой системе тел энергия всегда сохраняется.
7. Какими способами можно изменить энергию? Приведите примеры	Увеличить энергию можно нагрев тело. Например, вскипятить воду. Или совершив работу, например, потерев замершие руки.
8. Мука из-под жерновов выходит горячей. Хлеб из печи вынимают также горячим. Чем вызывается в каждом из этих случаев увеличение внутренней энергии муки и хлеба?	Муки- совершением работы, хлеба- за счет теплообмена
9. В медицинской практике часто используются согревающие компрессы, грелки, а также массаж. Какие способы изменения внутренней энергии при этом используются?	теплообмен и совершение работы
10. Перечислите изопроцессы в газах.	Изотеримический, изобарный, изохорный

3.Изучение новой темы.

1.Изложение и обсуждение основных положений нового учебного материала в форме презентаций, докладов результатов своей и групповой деятельности по изучению и исследованию выбранной темы.

Слово предоставляется докладчикам. Соблюдение регламента – выступление 7-10 минут.

1) «Закон сохранения энергии в жизни человека»

1. «Первый закон термодинамики и его следствия»

2. Работа с приложениями – практические задания:

- выполнение задания на правильное соответствие вопрос-ответ по теме «Закон сохранения и превращения энергии» (приложение № 2);

-выполнение задания по формулировке первого закона термодинамики (приложения № 3)

-выполнение лабораторной работы «Вычисление изменения внутренней энергии тела при совершении работы» (приложение № 4);

-заполнение таблицы в рабочей тетради (приложение № 1);

-активное участие в обсуждении вопросов по теме, обмен мнениями между группами.

4. Повторение и закрепление изученного материала

-самостоятельная работа по выполнению экспресс – теста (приложение № 5)

5. Подведение итогов урока. Заполнение листа самооценки (приложение № 6)

Заполнить лист контроля. Оценить свои  знания. Максимальное число баллов указано в таблице.

Записать домашнее задание к следующему уроку (слайд к уроку № )

1. Придумать задачи с практическим применением 1 закона термодинамики.

2. Пищевая ценность продуктов питания. Рассчитать калории, необходимые организму в день для умственной и физической работы. Составить меню.

3. Подготовить сообщения, рефераты, презентации по теме: «Второй закон термодинамики», «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды», «КПД тепловых двигателей и пути их повышения»

Преподаватель. Завершая урок, подведем итоги. Итак, первый закон термодинамики говорит нам: мы не можем создавать или разрушать энергию. Мы можем лишь изменять ее форму. Мы не можем получить энергию не произведя энергетических затрат. Мы не можем создавать или разрушать материю, мы можем лишь изменять ее форму. Мы ничего не можем выбросить - в той или иной форме все отходы остаются с нами навсегда. Закон сохранения энергии имеет универсальный смысл – он действует всегда и везде, в любой сфере жизни – физической (биологической), духовной, социальной, экономической, экологической и т.д.

Если сегодня вы окончательно убедились, что 1 закон термодинамики является законом сохранения и превращения энергии для тепловых процессов - я уверена, что это так, т.к. ваши ответы на тестовые карточки-задания показали следующие результаты (объявляет оценки за тест, за подготовку презентаций, выступлений, итоги результатов выполнения практических заданий) Урок своей цели достиг.

Выразите, пожалуйста, свое субъективное мнение: что узнали нового, что более всего запомнилось, что произвело наибольшее впечатление, что удивило…(рефлексия)

Урок окончен. Всем спасибо!

Техническое оснащение и оборудование урока:

1. Персональный компьютер.

2. Мультимедийный проектор и экран.

3. Электронный учебник. Образовательный комплекс «1С:Школа. Физика, 7–11 кл. Библиотека наглядных пособий: демонстрация видеофрагментов :зависимость внутренней энергии от температуры и совершенной работы, использование 1 закона термодинамики в двигателях внутреннего сгорания.

4. Оборудование для выполнения лабораторной работы «Вычисление изменения внутренней энергии при совершении работы»:

Приборы и материалы:

1)пробирка химическая, закрытая пробкой

2)термометр лабораторный от 0-100ºС;

3)цилиндр измерительный с носиком 100 мл с холодной водой;

4) лист бумаги;

5) таблица «Удельная теплоёмкость веществ».

Источники информации. Электронные ресурсы

http://marklv.narod.ru/td/ - первый закон термодинамики

http://bono-esse.ru/blizzard/A/Fiz/Termodinamika_biol_processov.html - термодинамики биопроцессов

http://www.bourabai.kz/physics/first.html - реальная физик. 1 закон термодинамики

http://www.xenoid.ru/phys_book/content/chapter3/section/paragraph9/theory.php - молекулярная физика и термодинамика

https://ru.wikipedia.org/wiki- википедия

http://chelo-vek.com/zakonsohraneniaenergii.html- закон сохранения энергии в жизни человека

http://yandex.ru/yandsearch?tex

8