Методическая разработка урока – семинара по теме ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ

Министерство образования Кузбасса

МБОУ СОШ №49

Чуфенева Н.И.

Методическая разработка

плана урока – семинара по теме

ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ

по дисциплине

ФИЗИКА

Для обучающихся 10-ых классов

г. Новокузнецк

2023

Чуфенева Н.И. План урока-семинара по теме Газовые законы по дисциплине Физика для обучающихся 10 классов средней школы Физика [Текст] /Чуфенева Н.И. – Новокузнецк: Кузнецкий индустриальный техникум, 2023

Краткая аннотациям методической разработки: урок изучения газовых законов проводится форме урока - семинара с элементами дидактической игры.

©Чуфенева Н.И., 2023

© МБУ СОШ №49

Содержание.

1.Введение………………………………………………………………..4

2. План урока - семинара………………………………………………...6

3.Заключение…………………………………………………………….12

4. Литература…………………………………………………………….13

5. Приложение 1.Электронный конспект……………………………....14

6.Приложение 2. Графические задачи………………………………….16

7. Приложение 3. Фотографии с урока…………………………………

7.Презентация преподавателя.

8. Презентация игры «Самый умный. МКТ»

8.Видеоролики .

Кипение.

Картезианский водолаз.

Электронное пособие «Построение графиков изопроцессов.

Электронное пособие «Графики изопроцессов.

Видеофильмы, снятые студентами на уроке и при подготовке к нему.

Изотермический процесс

Изохорный процесс Поставь время 01:15

Изобарный процесс

Изобарный процесс

Введение

Урок «Газовые законы» - последний урок в теме «Молекулярно – кинетическая теория» в разделе «Термодинамика». В дальнейшем эта тема будет использоваться при изучении замкнутых циклов в работе тепловых машин. Изучить газовые законы и научиться строить графики процессов – означает научиться читать и строить графики замкнутых циклов работы тепловых машин, уметь вычислять работу цикла. Наша жизнь неразрывно связана с тепловыми машинами. Это карбюраторные, дизельные, реактивные, паровые двигатели и турбины. Кроме того наша страна является крупнейшим поставщиком газа. Учёт взаимосвязи параметров газа в газопроводе – основа его безопасности! Поэтому для проведения урока я выбрала форму урока - семинара.

Урок-семинар – одна из форм организации учебной деятельности, старая, известная, однако, ее нельзя назвать часто использующейся. Этот факт можно объяснить тем, что на уроке-семинаре выявляется не столько степень усвоения учащимися теоретического материала, сколько сформированность компетенций, определенных программой при изучении указанного материала, причем студент должен практически применить знания и умения не только в известных ему, привычных, но и в новых ситуациях. Вот почему урок-семинар – не та форма работы с обучающимися, которую можно использовать ежедневно, но при этом трудно переоценить ее роль в воспитании самостоятельности учащихся, формировании умения работать со справочной литературой и развитии навыков монологической речи. Эти уроки обеспечивают активное участие в уроке каждогостудента, повышают авторитет знаний и индивидуальную ответственность их за результаты учебного труда, способствуют созданию атмосферы сотрудничества и коллективизма.

Подготовка и проведение семинара формируют у обучающихся самостоятельность, активность, умение работать с литературой, творчески мыслить и действовать. Главное достоинство семинара - его ориентированность на привлечение к активному участию большинства обучающихся класса. После сообщения цели, темы и плана семинара класс делится на команды в соответствии с пожеланиями. Каждая группа получает задание и план работы, в который по ходу вносятся изменения. В каждой группе есть руководитель, который распределяет роли теоретиков, экспериментаторов, исследователей. Руководители групп выполняют совместно с преподавателем организаторскую функцию на уроке. Теоретики готовятся к главной роли на уроке – изложению нового материала; исследователи в библиотеке и Интернете ищут интересный материал из биографии учёных, факты, которые привели к открытию явления или закона, проявлениях явления в природе, применение его в технике и быту. Это становится хорошей мотивацией к изучению данной темы. Найти анимационные картинки, фотографии, портреты учёных - тоже их забота. Экспериментаторы готовят опыты и проводят их на уроке. А чтобы эксперимент был нагляднее, снимают видео и демонстрируют его на экране. Элемент игры делает семинар особенно привлекательным, ведь студентам интересно побыть в роли ученого-исследователя, учителя, т. к. они имеют возможность сделать маленькое открытие и доложить о результате своего поиска на уроке, а осознание того, что добытые сведения не содержатся в учебнике, повышает самооценку даже у самых слабых студентов. Такие уроки становятся просто незабываемыми и ещё долго обсуждаются ребятами.

Кроме того на уроке используется элемент дидактической игры «Самый умный». Дидактическая игра от игры вообще отличается наличием четко поставленной цели обучения и соответствующими ей педагогическими результатами. Игровой замысел заложен в той дидактической задаче, которую надо решить на уроке, и придает игре познавательный характер, предъявляет к ее участникам определенные требования в отношении знаний. Правилами создаются условия для формирования умений обучающихся управлять своим поведением. Регламентированные правилами игры действия способствуют познавательной активности студентов. Основой дидактической игры является инновационное содержание. Оно заключается в усвоении тех знаний и умений, которые применяются при решении учебной проблемы. Дидактическая игра имеет определенный результат, который выступает в форме решения поставленного задания и оценивания действий студентов. Дидактическую игру чаще применяют при проверке результатов обучения, выработке навыков и умений. Ребята с удовольствием играют в интерактивную электронную игру «Самый умный». Её элементы можно использовать практически на каждом уроке. Группа делится на команды, жребий определяет очерёдность команд . Каждая команда должна выбрать свой вопрос на экране. К доске выходит один из команды, но отвечать может любой игрок команды. При затруднении отвечать может игрок другой команды, принося ей очки. Правильный ответ – очко. Назначается рефери. Он фиксирует ответы студентов, объявляет победителя игры. Вопросы составляются так, чтобы я могла проверить знания по теме, а ученики нашли в них объяснение явлений, с которыми сталкиваются в обычной жизни и ещё раз убедились, что всё на свете – физика!

План урока – семинара

по дисциплине «Физика». Преподаватель: Чуфенева Наталья Ивановна.

Тема урока: «Газовые законы».

Цель урока: Вывести уравнение состояния идеального газа и его частные случаи, научиться строит графики процессов, познакомиться с применением газовых законов

Задачи: 1.Образовательные:

ознакомление

• с уравнением состояния идеального газа, определением изопроцессов и их законами;

• с применением изопроцессов в технике;

обучение

• построению и чтению графиков, характеризующих изменения в состоянии системы;

. применению знаний к решению практических задач;

продолжить изучение МКТ.

2.Развивающие: продолжить формирование и развитие умений: анализировать, сравнивать и делать выводы, применяя положения МКТ к объяснению изопроцессов;

навыков: коммуникативности; правильно и четко формулировать свои мысли; развитие памяти.

3.Воспитательные: продолжить формирование мировоззренческой идеи познаваемости окружающего мира; воспитание самостоятельности и личной ответственности за результаты своего труда.

4.Методическая цель: активизация мыслительной деятельности обучающихся через постановку проблемы и разрешение проблемных ситуаций.

Тип урока: комбинированный. Вид занятия: урок- семинар с элементами проблемного обучения. Методы обучения: 1)по внешним признакам деятельности преподавателя и обучающихся: фронтальная беседа; индивидуальная работа обучающихся ; коллективная работа обучающихся; выполнение заданий; по источнику получения знаний:

• словесные;

• практические;

• наглядные;

3)по степени активности познавательной деятельности студентов:

объяснительно-иллюстративный; проблемный; эвристическая беседа; дедуктивный; индуктивный; частично - поисковый; репродуктивный; самостоятельной работы.

Межпредметная связь: «История», «Математика».

Дидактический инструментарий.1. Презентации: «Газовые законы». «МКТ. Самый умный». » 3.Опорный конспект «Газовые законы». 6.Карточки для самостоятельной работы. 7.Насос Камовского, воздушный шарик, колба, горячая вода, яйцо, прибор для изучения газовых законов. 8. Видеоролики: «Кипение», «Картезианский водолаз».

Этапы урока.

1. Организационный момент.

1.1. Перекличка.

1.2.Деление группы на команды (по 4-5 человек) проведено заранее. В группах обучающиеся готовились к семинару, а на уроке обсуждают вопросы, решают задачи, строят графики, участвуют в игре.

1.3. Сообщение темы и цели урока:

• Установить связь между макроскопическими параметрами состояния газа.

• Познакомиться с определением изопроцессов и их законами.

• Учиться строить и читать графики, характеризующие изменения в состоянии системы.

• Познакомиться с применением изопроцессов в технике и проявлением их в природе.

• Применять знания к решению практических задач.

1.4.Мотивация познавательной деятельности обучающихся.

Сообщение ученика– исследователя.

Почему столько внимания уделяется изучению процессов в газах? Рабочее тело тепловых двигателей – газ; газ используется в быту, в промышленности, на транспорте и в других отраслях хозяйства страны; газ по трубопроводам транспортируется на большие расстояния, поэтому необходимо знать, как он ведёт себя при различных условиях. Региональный компонент. Кузбасс интересен как ведущий в России регион по добыче метана. Потребители газа - угольные и сталелитейные предприятия Кузбасса и России, не исключается и экспорт за границу. Запасы метана в Кузбассе 13трлн. кубм!

II. Актуализация знаний. Для достижения целей урока необходимо вспомнить изученный ранее материал. (При повторении формул ребята показывают карточки, затем формулы появляются на доске).

• Определение идеального газа.

• Макроскопические параметры состояния газа.

• Природа давления в газах.

• Связь температуры и давления газа.

• Основное уравнение МКТ.

• Формула концентрации n молекул газа.

• Формула числа молекул N.

• Определение и формула количества вещества.

III. Объяснение нового материала.

3.1.1.Вывод уравнения состояния идеального газа. (Студенты выстраивают логическую цепочку из формул на заранее приготовленных карточках, записывают только конечный результат, он им понадобится для работы на уроке).

p = nkT.

-универсальная газовая постоянная

- уравнение Менделеева – Клапейрона.

при уравнение Клапейрона.

3.1.2.Сообщения студентов- теоретиков «Великий русский - Д.И.Менделеев». «Бенуа Поль Эмиль Клапейрон».

3.2.Вывод уравнений газовых законов.

3.2.1. Процессы в газе, при которых один из параметров сохраняется неизменным, называются изопроцессами («изос» от греческого - равный). m= сonst.

3.2.2.Сообщения студентов - теоретиков о биографиях и работах Эдма Мариотта, Роберта Бойля, Жака Александра Сезара Шарля, Жозефа Луи Гей-Люссака. (Их портреты вставлены в презентацию).

3.3. Изотермический процесс.

Постановка проблемы: как изменится объём шара при откачивании воздуха из-под стеклянного колпака насосом Камовского?

Опыт1. Подготовлен и проводится учениками-экспериментаторами. При откачивании воздуха из-под стеклянного колпака насосом Камовского объём шара под ним увеличивается. Объяснение результатов опыта.

3.3.1 Вывод закона Бойля- Мариотта. Работа в группах. Вызывается ученик, которому предлагается задача самостоятельно найти зависимость p(v) при m= сonst газа и записать её на доске. ; T=Const, p*V = сonst:

При постоянной температуре T и неизменной массе m в сосуде произведение давления p газа на его объем V остаётся постоянным.

3.3.2Построение графиков процесса. Работа в группах. Затем построение графиков процесса на доске одним из учеников и проверка.

3.3.3 Изотермические процессы в природе.

1). Кипение. Сообщение ученика- исследователя. Демонстрация видеоролика.

2).Опыт 2. «Картезианский водолаз». Сообщение ученика- исследователя. Этому занимательному опыту около трехсот лет. Его приписывают французскому ученому Рене Декарту (по-латыни Рене Декарт звучит как Ренатус Картезиус). Опыт был так популярен, что на его основе создали игрушку, которую и назвали «Картезианский водолаз». Демонстрация видеоролика. Объясните наблюдаемое явление. Кто в природе постоянно им «пользуется»? (Рыбы, конечно!)

3.4.. Изохорный процесс.

Постановка проблемы: как изменится давление при нагревании воздуха в закрытом сосуде?

Опыт3. Подготовлен группой обучающихся - экспериментаторами, проводится одним из них. Нагревание воздуха в цилиндре прибора для изучения газовых законов. Объяснение результатов опыта. Сообщение ученика– исследователя об учете закона в лампах накаливания, при работе с газовыми баллонами. Вопрос ко всей группе: почему оболочки гранат делают из хрупкого металла?

3.4.1. Вывод уравнения закона Шарля. Работа в группах. Вызывается ученик, которому предлагается задача самостоятельно найти зависимость p(Т) при m= сonst газа и записать её на доске.

v=Const, p/T = сonst:

При постоянных объёме и массе давление газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T.

3.4.2.Построение графиков процесса. Работа в группах. Затем построение графиков процесса на доске одним из учащихся и проверка.

3.5. Изобарный процесс. Постановка проблемы: как поместить яйцо в колбу?

Опыт 4. Подготовлен группой учеников - экспериментаторов, проводится одним из них. Нагревание воздуха в колбе, его охлаждение водой: яйцо в колбе! Объяснение результатов опыта.

3.5.1.Вывод закона Гей-Люссака. Работа в группах. Вызывается ученик, которому предлагается задача самостоятельно найти зависимость V(Т) при m= сonst газа и записать её на доске.

р=Const, V/Т=сonst:

При постоянных давлении и массе объём газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: V ~ T.

3.5.2.Построение графиков процесса. Работа в группах. Затем построение графиков процесса на доске одним из студентов и проверка.

3.6.Объяснение изменения параметров состояния идеального газа в изопроцессах с позиций МКТ. Работа в группах. Каждая группа получает задание по одному из процессов. Проверка у доски.

3.7.применение изопроцессов в технике. Сообщение ученика – исследователя о циклах работы карбюраторного двигателя внутреннего сгорания и дизельного двигателя по слайду.

IV. Закрепление изученного материала.

4.1.Определить процессы по графикам замкнутых циклов.
Пояснить: расширяется или сжимается газ. (Сначала - фронтально, потом - самостоятельно по группам).

4.2.Работа с опорным конспектом. (Сначала – преподаватель, потом - студенты).

4.3.Фрагмент игры «МКТ. Самый умный». 4блока вопросов по темам: изотермический процесс, изобарный процесс, изохорный процесс, общие вопросы. Правила игры: белый цвет - изотермический процесс, сиреневый - изобарный процесс, красный - изохорный процесс, коричневый - общие вопросы. Жребий определяет очерёдность для команд.

Назначается рефери. Он фиксирует ответы студентов, объявляет победителя игры.

VII. Подведение итогов урока. Рефлексия.

7.1.Каковы были цели сегодняшнего урока? Выполнили ли мы поставленные задачи?

7.2.Как вы считаете, справитесь ли вы с домашним заданием? Ребята, у вас на партах лежат желтые, зелёные и красные флажки. Красный – тема очень сложная, и мне нужна дополнительная работа с преподавателем по этой теме. Жёлтый – тема сложная, но мне достаточно ещё раз самому сесть и прочитать параграф учебника и поработать с опорным конспектом. Тогда я выполню домашнее задание. Зелёный – тема несложная. Я легко справлюсь с домашним заданием. Поднимите тот, который ближе всего отражает ваше настроение в конце урока. 7.3.Преподаватель благодарит обучающихся за работу на уроке, комментирует их деятельность, выставляет оценки.

VIII. Домашнее задание.

• Г.Я. Мякишев А.А. Физика. §47-48.

• Выполнить задание. По графикам цикла определить: из каких процессов он состоит, как меняются при этом параметры газа.

• Написать конспект к уроку «Газовые законы».

• Подготовиться к лабораторной работе «Проверка закона Бойля – Мариотта».

Заключение.

В течение всего урока учащиеся являются практически коллегами учителя! Они самостоятельно озвучивают тему, сообщают сведения об учёных, проводят опыты, выводят формулы законов, строят графики.

Работа в группах воспитывает в них чувство товарищества, ответственности за общий результат, повышает самооценку, развивает интерес к физике. Урок наполнен как историческим, теоретическим материалом, так и экспериментами. При подготовке к уроку учащиеся находят самостоятельно некоторые интересные опыты и снимают их на видео дома. Делают презентации об учёных, но, к сожалению, показать всё - нет времени! Можно только похвалить за усердие. Качественные задачи в конце урока помогают лучше осмыслить и усвоить изученную тему урока. Элемент игры оживляет атмосферу на уроке. Задачи решаются всей командой, поэтому это тоже сближает ребят. Дома материал будет закреплён написанием конспекта, который даётся им в электронном виде. Кроме того учащиеся получают задания на определение параметров составляющих процессов замкнутых циклов. Конспект и материал учебника будет использоваться при подготовке к лабораторной работе «Проверка закона Бойля – Мариотта». На таком уроке нет отрицательных оценок! Все работают! А за подготовку к уроку выставляется дополнительная оценка. Конечно, подготовка и проведение таких нетрадиционных уроков – дело непростое, но оно того стоит!

Литература

1. Мякишев. Г.Я., Сотский Н,Н., Буховцев Б.Б. Физика для 10 класса. [Текст] : учебник для учреждений сред. образования / Г.Я. Мякишев, Н.Н.Сотский, Б.Б. Буховцев. - М. : Издательсство «Просвещение» 2022.- 432с.

2. Громцева, ОИ, Сборник задач по физике для 10 – 11 класса. Сборник задач. [Текст]: учеб.пособие для образоват. учреждений сред. образования/ О.И.Громцева.-М.: Издательство «Экзамен», 2020, 208с.
   
   

1.http://открытыйурок.рф/статьи /210761/

2.http://www.myshared.ru/slide/783390/

3.http://900igr.net/prezentatsii/fizika/Molekuly-gaza/Molekuly-gaza.html.

4.http://fizikaklass.ru/illustracii-po-fizike-10/molekulyarnaya-fizika/9666.html

5.Чуфенева Н. И. Мой новый помощник – компьютер [Текст] // Теория и практика образования в современном мире: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, ноябрь 2012 г.). — СПб.: Реноме, 2012. — С. 161-164. — URL https://moluch.ru/conf/ped/archive/64/3031/

Приложение 1.

Вывод уравнения состояния идеального газа. Изопроцессы.

-универсальная газовая постоянная

- уравнение Менделеева – Клапейрона.

при уравнение Клапейрона.

Изопроцессы. Процессы в газе, при которых один из параметров сохраняется неизменным, называются изопроцессами («изос» от греческого - равный). m= сonst.

1. И зотермический процесс. Закон Бойля – Мариотта: При постоянной температуре T и неизменной массе m в сосуде произведение давления p газа на его объем V остаётся постоянным. p*V = сonst

в координатах (p; V) чем выше лежит изотерма, тем при большей температуре идёт процесс.

1. Изохорный процесс. Закон Шарля.

2. При постоянных объёме и массе давление газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T. p/T = сonst. в координатах (p; Т) чем выше лежит изохора, тем при меньшем обьёме идёт процесс.

3. Изобарный процесс. Закон Гей-Люссака:

При постоянных давлении и массе объём газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: V ~ T. V/Т=сonst

В координатах (Т; V) чем выше лежит изобара, тем при меньшем давлении идёт процесс.

4.Напишите, где применяются изопроцессы в технике и об их проявлении в природе.

5.Литература. Дмитриева, В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. § 4.10

Дмитриева, В.Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Сборник задач : с.72,№1

6.Интернет – ресурс:

http://fizikaklass.ru/illustracii-po-fizike-10/molekulyarnaya-fizika/9666.html

7. Перед вами графики замкнутых циклов, состоящих из четырёх изопроцессов. Назовите их. Поясните: расширяется или сжимается газ. Как при этом меняется его температура.

Приложение 2.

Перед вами графики замкнутых циклов, состоящих из четырёх изопроцессов. Назовите их. Поясните: расширяется или сжимается газ. Как при этом меняется его температура.

20