Практикум по решению прикладных задач

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

1. ГОБПОУ «Липецкий машиностроительный колледж»

ПЛАН ОТКРЫТОГО ЗАНЯТИЯ

Предмет: физика

Тема: «Практикум по решению прикладных задач»

Составил преподаватель: Макашова Л. С.

Липецк, 2017

Интегрированный урок по физике, математике и электротехнике 1 курс для специальности 13.02.11 "Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)" на тему: «Практикум по решению прикладных задач».

Интегрированные уроки занимают особое место в профессиональном образовании, так как перспективная цель таких уроков – показать глубокую взаимосвязь разных наук. Дать целостное представление об окружающем мире.

На уроке прослеживается связь между такими предметами, как математика, физика и электротехника и одновременно осуществляется связь с профессией. Очень часто студенты на уроках задают вопрос: нужна ли мне та или иная тема для моей будущей профессии. И именно данный урок наглядно демонстрирует практическое применение производной в задачах связанных в большинстве своём с профессией «электрик».

Цели: решение прикладных задач, вычисление производной, применение производной в физике, электротехнике и при решении профессиональных задач.

Задачи урока:

Образовательные: формировать навыки применения теоретических знаний и практических умений, полученных на уроках математики, физики и электротехники для решения прикладных задач. Совершенствовать навыки работы в группе. Установить межпредметные связи, связь с профессией.

Развивающие: развивать умение анализировать ситуацию, выделять главное, сопоставлять факты, выбирать наиболее вероятные ответы. Развивать ассоциативное мышление. Воспитывать эмоциональную устойчивость в экстремальных ситуациях, дать практику преодоления трудностей, развивать познавательный интерес.

Воспитательные: совершенствовать навыки коллективной работы.

Тип урока: Учебное занятие по обобщению и систематизации знаний и способов действий.

Вид урока: Комбинированное занятие.

Метод обучения: репродуктивный и частично-поисковый.

Форма проведения: групповая.

Комплексно - методическое обеспечение: раздаточный дидактический материал, мультимедийная система.

План урока:

I.Вводно-мотивационный этап

1.Приём «квадро»

2.Девиз урока

3. Сообщение темы и целей работы

II. Ступени мастерства

1.«Эстафета»

2.«Математика»

3.«Применение производной в физике»

4. «Применение производной в электротехнике»

5.«Слова – ассоциации»

III. Итоги урока

1. Итоговое слово представителей команд

2. Подведение итогов

3. Получение обратной связи

Ход урока:

Здравствуйте! Давайте посмотрим, все ли готовы к уроку? У всех есть рабочие принадлежности, все ли здоровы? Садитесь.

Тема нашего урока «Практикум по решению прикладных задач»

На сегодняшнем уроке мы должны решать прикладные задачи, вычислять производные, применять производные в физике, электротехнике и при решении профессиональных задач.

1. Вводно-мотивационный этап.

«Предмет математика настолько серьёзен

что полезно не упускать случаев, делать его

немного занимательны»

Блез Паскаль

1.Приём «квадро»

На слайде высвечивается утверждение: «Математика и физика не нужны будущему электрику». Каждая команда, после минутного обсуждения озвучивает мнение всей группы. Представитель команды аргументирует это мнение.

1- согласен

2-согласен, но……..

3-не согласен, но…….

4-не согласен

Очень часто студенты на уроках задают вопрос: нужен ли мне тот или иной предмет, нужна ли мне та или иная тема для моей будущей профессии. И именно данный урок наглядно демонстрирует практическое применение производной в задачах связанных в большинстве своём с профессией «электрик».

2.Девиз урока:

Да, математика и физика

нужны электрику и сантехнику,

механику и газовщику,

а что бы это доказать,

задачи будем мы решать,

на вопросы отвечать и связь

с профессией искать.

3.Сообщение темы и целей урока

Сегодня на уроке мы будем закреплять полученные знания по физике и математике, решая задачи, выполняя практические задания. Закреплять знания будем по теме « производная», «применение производной в физике» и «применение производной при решении прикладных задач по физике». Проследим связь между предметами и профессией.

Электрик должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Владеть информационной культурой, анализировать и оценивать информацию с использованием информационно-коммуникационных технологий.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Проанализируем, какие общие компетенции формируются при выполнении каждого задания.

II.Ступени мастерства

1.Эстафета

Проводится проверка основных формул по теме «Производная». Раздаются листы, на которых в столбик записаны формулы, в которых вместо ответа пустой прямоугольник. Преподаватель вручает её первому члену команды, тот заполняет пустую клетку в первой формуле, передаёт соседу, и так по кругу, пока не будут заполнены все пустые прямоугольники (время проведения две минуты, каждая правильная формула один балл). Обучающиеся проверяют свои ответы.

С'
X'
(Xn)'
(1/x)'
(kx+b)'
(cu)'
(u+v)'
(uv)'
(u/v)'
(sinx)'
(cosx)'
(tgx)'
(ctgx)'
(ax)'
(ex)'
(lnx)'
(logax)'
(sinf(x))'
(cosf(x))'
((f(x))n)'

( формирование ОК-6;ОК-4)

2.Математика:

Проверка умения правильно определять функцию и находить производную: задания на нахождение производной. Каждый член команды находит производную. Задания сдаются на проверку жюри, за каждый правильный пример выставляется 1 балл в индивидуальный зачёт, и общий балл суммируется из всех правильных решений выставляется команде.

f(x)=2 x+2cosx+

f(x)=2cosx×2x³

f(x)=lnx+e^x+4x⁵

f(x)=tgx+6x⁴+lgx

f(x)=log₃x+ 1/x + ctgx

f(x)=3sinx×e^x

f(x)=6^x/x⁷

f(x)=lnx × x⁵

f(x)=7x²+4ctgx+4/x

f(x)=(3x³+5)/5x

(формирование ОК-6,ОК-4)

"Просто знать - ещё не всё, знания нужно использовать".

Гёте

3.Применение производной в физике.

(сообщение студента): Производная – одно из фундаментальных понятий математики. Оно возникло в XVII веке в связи с необходимостью решения ряда задач из физики, механики и математики, но в первую очередь следующих двух: определение скорости прямолинейного движения и построения касательной к прямой. Независимо друг от друга И.Ньютон и Г.Лейбниц разработали аппарат, которым мы и пользуемся в настоящее время.

Исчисление, созданное Ньютоном и Лейбницем, получило название дифференциального исчисления. С его помощью был решен целый ряд задач теоретической механики, физики и астрономии. В частности, используя методы дифференциального исчисления, ученые предсказали возвращение кометы Галлея, что было большим триумфом науки XVIII в. С помощью тех же методов математики изучали в XVII и XVIII вв. различные кривые, нашли кривую, по которой быстрее всего падает материальная точка, научились находить кривизну линий. Большую роль в развитии дифференциального исчисления сыграл Л.Эйлер, написавший учебник “Дифференциальное исчисление”. Физическое приложение производной: при прямолинейном движении точки скорость в данный момент есть производная от пути по времени вычисленная при . Ускорение в данный момент есть производная от скорости по времени вычисленная при

Каждой команде раздаются карточки задания на выявление умения применять производную при решении физических задач.

№1.Найдите скорость и ускорение в указанный момент времени для точки движущейся прямолинейно по закону:

а) s(t)=2t²-3t, t=1c

б) s(t)=t²+2t+1, t=3c

в) s(t)=2t²-3t+4, t=2c

№2.Закон изменения температуры Т тела в зависимости от времени t задан уравнением:

а) Т=0,2t²

б) T=0,5t²-2t

в) T=0,4t²+5t

C какой скоростью нагревается это тело в момент времени:

а) t=10с

б) t=5c

в) t=7c

№3.Тело массой:

а)100кг

б)10кг

в) 50кг

движется прямолинейно по закону:

a) s=5t²-t

б) s=3t²+t+4

в) s=4t²-6t

Найти кинетическую энергию тела () через:

а) 4с

б) 5с

в) 6с

Каждая правильно решённая задача оценивается в 1 балл.

(формирование ОК-1;ОК-3;ОК-4;ОК-6)

4.Применение производной в электротехнике:

(сообщение студента): Двадцатый век называют по-разному. И ядерным веком, и ракетным, и космическим. Но самым точным было и остаётся название - век электричества.

Доказывать это не нужно. Достаточно посмотреть вокруг. В наших домах, на транспорте, на заводах: всюду работает электрический ток.

Под электрическим током понимают направленное движение свободных электрически заряженных частиц.

Количественной характеристикой электрического тока является сила тока. В цепи электрического тока электрический заряд меняется с течением времени по закону q=q(t). Сила тока I есть производная заряда q по времени t.

I= I=q'(t)

В электротехнике в основном используется работа переменного тока. Электрический ток изменяющийся со временем называется переменным. Цепь переменного тока может содержать различные элементы: нагревательные приборы, катушки, конденсаторы.

Получение переменного электрического тока основано на законе электромагнитной индукции, формулировка которого содержит производную магнитного потока:

E_инд. = - Ф'(t).

Опытным путем был установлен основной закон электромагнитной индукции: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через контур.

Каждой команде раздаются карточки с задачами:

№1.Заряд протекающий через проводник, меняется по закону:

а) q=sin(2t-10)

б) q=sin(3t-30)

в) q=sin(4t-20)

Найти силу тока в момент времени:

а) t=5с

б) t=10с

в) t=5с

№ 2. Заряд на пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением:

а) q=10^-6Cos10⁴Пt

б) q=2*10^-6Sin10⁴Пt

в) q=3*10^-5 Sin 10⁴Пt

Найдите амплитуду колебаний силы тока.

№ 3.Изменение силы тока I в зависимости от времени t задано уравнением:

а) I=2t²-5t

б) I=3t²-t-1

в) I=t²-5t+2

( I- в Амперах, t – в секундах)

Найдите скорость изменения силы тока в момент:

а) t=10c

б) t=15c

в) t= 20c

Каждая правильно решённая задача оценивается в 1 балла.

(формирование ОК-1;ОК-3;ОК-4;ОК-6)

5.Слова ассоциации

Каждой команде предложено придумать слова на каждую букву слова «производная» ассоциирующиеся с профессией «электрик»

( в это время эксперты проверяют решённые задачи и подводят текущие итоги).

П – провод, проводник

Р – реостат, резистор, ремонт, розетка

О – омметр, отвёртка, Ом

И – источник, интерес, индикатор, интуиция, инструкция

З – заземление, защита

В – вольтметр, вольт, вал, выключатель

О -

Д – диод, двигатель, дрель, датчик, дроссель

Н – напряжение, насос

А – ампер, амперметр, арматура

Я – якорь, ячейка

III.Итог урока

1.Итоговое слово представителей команд:

1-я команда

Мы электрики, а это значит-

должны уметь решать задачи и

с производными и с логарифмами,

законы физики должны мы понимать,

иначе электрической цепи нам не собрать.

2-я команда

Если ты пошёл в электрики,

должен чётко понимать,

без математики и физики

нам профессионалами не стать.

3-я команда

Нам электрикам нельзя

математику не знать,

физику не понимать,

потому что классными

специалистами хотим мы стать.

2.Итоговое слово преподавателя:

Жюри подводит итоговые баллы по группам, по каждому студенту.

Жюри объявляет итоги конкурса.

3.Получение обратной связи:

Ребятам предлагается оценить степень удовлетворённости собой, коллективом и общей деятельностью, поставив соответствующие точки 10 – бальной шкале на трёх разнонаправленных осях.

я

мы

Дело