Разработка уроков по физике для 7 класса по теме "Архимедова сила. Плавание тел" (6 учебных часов) с использованием технологии ТРИИК

Физика 7 класс.

Закон Архимеда. Плавание тел. (6 часов)

Цель:

Применить освоенные знания по теме для решения практической задачи о кораблике на основе:

Знания

- закона Архимеда;

- условия плавания тел;

- физических основ плавания судов и воздухоплавания.

Понимания

- действия выталкивающей силы, ее природы, направления и зависимости от других величин;

- причин и условий различного поведения тел в жидкости: когда тела тонут, всплывают или плавают;

Умения

- выводить самостоятельно формулу для вычисления выталкивающей силы;

- экспериментально определять значение выталкивающей силы, действующей на тело в жидкости или газе и экспериментально доказывать от чего зависит и от чего не зависит архимедова сила;

- решать задачи на определение выталкивающей силы, действующей на тело в жидкости или газе, веса тела в жидкости или газе, объема погруженной части тела, на определение условия плавания тел.

Планируемые образовательные результаты:

Личностные:

- убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества;

- относиться к физике, как элементу общественной культуры;

- самостоятельность в овладении новыми знаниями и практическими умениями;

- ответственность в отношении к учению, готовность и способность к самообразованию и саморазвитию на основе мотивации к учению и познанию.

Предметные:

- овладеть научным подходом для решения различных задач;

- уметь формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;

- уметь безопасно и эффективно использовать лабораторное оборудование, проводить точные измерения и адекватно оценивать полученные результаты;

- устанавливать системообразующую роль физики в развитии других естественных наук, техники и технологий;

- применять знания о физических основах при объяснении действия машин и механизмов, бытовых приборов.

Метапредметные:

Познавательные умения

- самостоятельно выделять и формулировать познавательные цели;

- искать и выделять и структурировать необходимую информацию, свободно ориентироваться и воспринимать различные источники информации, уметь определять основную и второстепенную информацию;

- выбирать наиболее эффективный способ решения задач в зависимости от конкретных условий;

- моделировать — преобразовать объект из чувственной формы в модель, где выделены его существенные характеристики, преобразовывать модель с целью выявления общих законов.

- анализировать объекты с целью выделения признаков (существенных, несущественных);

- синтезировать - самостоятельно достраивать с восполнением недостающих компонентов;

- выбирать основания и критерии для сравнивания объектов;

- устанавливать причинно - следственные связи;

- строить логическую цепочку рассуждений, анализировать истинность утверждений;

- выдвигать гипотезы и их обосновывать, доказывать правильность (неправильность) представленных гипотез;

Коммуникативные умения:

- работать в паре, в группе, прислушиваться к мнению одноклассников и отстаивать свое мнение и разрешать конфликты;

- инициировать сотрудничество в работе по теме;

- с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации, владеть монологической и диалогической формами речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка, современных средств коммуникации.

Регулятивные умения:

- сформулировать цель, задачу предстоящей деятельности;

- составить план проведения практический работы или иной работы;

- прогнозировать результат своей деятельности;

- контролировать свои действия и полученные результаты с заданным эталоном, корректировать, вносить необходимые дополнения и изменения в план и способ своих действий в случае расхождения с эталоном или с учётом самостоятельной оценки своих действий, а также оценки этих действий учителем, товарищами;

- оценивать и осознавать то, что уже усвоено и что ещё нужно усвоить, осознавать качество и уровень усвоения;

- мобилизовать силы и энергию для преодоления препятствий, конфликтов.

Основное содержание темы, термины и понятия:

Изучение выталкивающей силы и вывод закона Архимеда; определение плотности твердого вещества методом гидростатического взвешивания; условия плавания тел, объяснение плавания судов, их водоизмещение и грузоподъёмность; принципы воздухоплавания.

Выталкивающая (или Архимедова) сила, закон Архимеда, гидростатическое взвешивание, плавание тел, воздухоплавание, водоизмещение, грузоподъёмность, подъёмная сила, осадка судна, ватерлиния, ареометр, аэростат, стратостат, дирижабль.

Организация образовательного пространства:

Учебно-методический комплекс «СФЕРА» по физике для образовательных учреждений: физика 7 класс: учебник (с.96-104), электронное приложение к учебнику, задачник (с.31-35), тетрадь-тренажёр (с.68-77), Тетрадь практикум (с. 56-57), тетрадь экзаменатор (с. 42-49).

Демонстрационные эксперименты:

- действие выталкивающей силы на различные тела,

- опыты, показывающие направление действия архимедовой силы;

- опыт с ведёрком Архимеда;

- демонстрация условий плавания тел.

Содержание темы:

Блок А. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Закон Архимеда.

Блок Б. Плавание тел. Воздухоплавание.

Блок В. Практика по решению задач по теме «Закон Архимеда. Плавание тел»

Учебные задания.

I Этап. Самоопределение к деятельности.

Ситуативное задание Слайд №2. ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

Определите затонет или не затонет судно.

Просмотр отрывка из мультфильма «Козлёнок, который считал до десяти».

Обсуждение, подводка к пониманию: недостаточно посчитать количество пассажиров, чтобы дать гарантию, что паром не затонет, необходимы новые знания и умения, которые можно приобрести в рамках изучения темы.

Продолжите предложение:

Мне __(интересно, нужно, …) изучить тему «Архимедова сила. Плавание тел. Воздухоплавание», что бы ______________________________________________________.

II Этап. Учебно-познавательная деятельность.

Учебные задания на «Знание» (З), «Понимание» (П), «Умение» (У).

Блок А.

Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.

Содержание блока осваивается школьниками на основе §37, 38 учебника, использованием презентации, проведении демонстрационных опытов, фронтального эксперимента, видеоматериала, тетради-практикума, тетради - экзаменатора, тетради-тренажёра, электронного приложения к учебнику в соответствии с данной структурой:

1. Выявление знаний, необходимых для изучения новой темы

2. Обнаружение выталкивающей силы и ее направление.

3. Вывод формулы для определения выталкивающей силы.

4. От чего зависит и не зависит выталкивающая сила.

5. Лабораторная работа «Измерение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело»

6. Закон Архимеда. Гидростатическое взвешивание.

1. На основе изученного материала §21, 30, 31:

Задание 1 (З). Фронтальная работа. Слайд №4

Раскройте особенности гидростатического давления.

Задание 2 (З). Индивидуальное, самопроверка. Слайд №5.

Назовите величины, входящие в формулу для определения давления, оказываемого жидкостью или газом на дно и стенки сосуда; соотнесите условное обозначение этих величин и единицы их измерения.

Задание 3 (П). Фронтальная работа. Слайд №6.

Сравните давление на нижнюю и верхнюю грани двух различных тел, выделенных на рисунке красным цветом. Объясните полученный результат, используя закон Паскаля.

Задание 4 (У). Индивидуальное, самопроверка. Слайд №7.

Найдите равнодействующие сил, действующих на тело, представленных на рисунке (решить задачу).

1. На основании §37 учебника, презентации, демонстрации поведения различных тел в воде (всплывают, тонут), демонстрационного опыта по определению веса камня в воздухе и в воде, знакомства с текстом об Архимеде, видеоролика о выталкивающей силе, действующей на тело со стороны газа. На основании демонстрационных опытов (1.К пробке короткой ниткой привязан такой груз, что она полностью погружена в воду. 2.Шарик, заполненный гелием, привязан за нить).

Задание 1 (З). Фронтальная работа. Слайд №8

Сообщите, как по-другому называется выталкивающая сила. Вспомните и приведите примеры того, что ещё названо в честь ученых.

Задание 2 (З). Фронтальная работа.

Назовите известные вам из жизни факты, указывающие на существование выталкивающей силы?

Задание 3 (П). Фронтальная работа.

Выскажите предположение о направлении выталкивающей силы и обоснуйте его.

Задание 4 (П). Фронтальная работа.

Укажите, на основании каких из проведенных опытов, можно судить о направлении выталкивающей силы, обоснуйте свой ответ.

Задание 5 (У). Индивидуальное, самопроверка. Слайд №9.

Изобразите силы, действующие на тело, представленное на рисунке, чему равна равнодействующая этих сил? Обоснуйте свой ответ.

Задание 6 (У). Индивидуальное, самопроверка. Слайд №10.

Решите задачу.

Задание 7 (У). Индивидуальное, самопроверка. Слайд №11.

Дополните недостающие слова, фразы в предложенном тексте.

1. На основании текста учебника стр. 96, рисунка 37.3 учебника, предложенной схемы (презентация), задачника:

Задание 1 (З). Фронтальная работа. Слайд №12.

Расскажите о силах, действующих на все грани тела на рисунке 37.3 со стороны жидкости.

Задание 2 (З). Индивидуальное, самопроверка. Слайд №13.

Запишите вывод формулы для определения выталкивающей силы, пользуясь, предложенной схемой и дополнив записи.

Задание 3 (П) Фронтальная работа. Слайд №13.

Сделайте вывод, полученный на основании выведенной формулы о величине выталкивающей силы.

Задание 4 (У) Рабата в паре, взаимопроверка.

Решите задачи. (7.1 - 7.6), с оформлением задачи 7.1 на доске.

1. Медиаобъекты ЭП «Выталкивающая сила зависит от плотности жидкости», «Выталкивающая сила зависит от объёма погруженной части тела в жидкость», «Выталкивающая сила не зависит от глубины погружения тела», «Выталкивающая сила не зависит от вещества, из которого сделано тело»

Задание 1 (У) Индивидуальное, самопроверка. Слайд №14.

Заполните таблицу.

Задание 2 (У). Фронтальная работа.

Предложите свой вариант проведения эксперимента, выдвинув гипотезу о том, то чего ещё может не зависеть архимедова сила.

1. На основании тетради-практикума (стр. 56-57), карточек-заданий (по группам) и использованием лабораторного оборудования

(3 бонусных балла каждой группе, которые самостоятельно распределяются внутри группы).

Задание 1 (З). Групповое, взаимопроверка. Слайд №15.

(Карточки - задания. ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

Представьте план проведения экспериментов по выявлению зависимости архимедовой силы от . . . (глубины погружения тела, формы тела, массы тела, положения тела внутри жидкости, от объема погруженной части тела).

Задание 2 (З). Групповое, взаимопроверка. Слайд №16.

Сопоставьте представленные планы проведения экспериментов, укажите их сходство и различия.

Задание 3 (П). Групповое, взаимопроверка.

Сформулируйте и обоснуйте вывод по проведенному эксперименту.

Задание 4 (У). Индивидуальное, самопроверка.

Оформите результаты опытов, вычислений и выводы в лабораторную тетрадь.

1. На основании исторической справки о жизни и деятельности Архимеда, представленной в медиаобъекте ЭП «Архимед», «Опыты проводимые Архимедом» и «Решение задачи Гиерона», демонстрационного опыта с ведерком Архимеда, § 38 учебника, задачник (задачи № 7.8 - 7.21)

Задание 1 (З). Фронтальная работа. Слайд №18.

Опишите эксперимент с ведерком Архимеда.

Задание 2 (З). Индивидуальное, самопроверка. Слайд №19.

Допишите формулу и сформулируйте закон Архимеда.

Задание 3 (П) Фронтальная работа. Слайд №20.

Объясните в чем суть гидростатического взвешивания, какие законы лежат в его основе, сравните его с другими способами определения плотности.

Задание 4 (У) Индивидуальное, самопроверка. Слайд №20.

Выведите формулу для определения плотности твердого тела способом гидростатического взвешивания, пользуясь предложенной схемой.

Задание 6 (У). Коллективное, взаимопроверка.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

Решите задачу Гиерона (коллективное решение – задача представлена в виде разрезанного текста, который раздается всему классу, коммуникативные умения).

Задание 3 (У). Индивидуальное, самопроверка.

Решите и оформите предложенные задачи.

Диагностическое задание: выполните тестовую работу (тетрадь-экзаменатор стр.42-45, вопросы №1-7)

Блок Б.

Условие плавания тел. Плавание судов. Воздухоплавание.

Содержание блока осваивается школьниками на основе § 39 учебника, использованием презентации, проведении демонстрационных опытов, фронтального эксперимента, видеоматериала, тетради-практикума, тетради-экзаменатора, тетради-тренажёра, электронного приложения к учебнику в соответствии с данной структурой:

1. Условия плавания тел.

2. Плавание судов. Воздухоплавание.

1. На основании демонстрационного опыта (сырое яйцо тонет в пресной воде, всплывает в соленой и при добавлении некоторого количества пресной воды в соленую находиться внутри жидкости), §39 учебника, рисунка стр. 100 учебника, тетради-тренажёра:

Задание 1 (З). Фронтальная работа. Слайд №23

Сравните выталкивающие силы, действующие на тела внутри жидкости, изображенные на рисунке; предположите, что происходит с этими телами.

Задание 2 (З) Фронтальная работа.

Сравните силы, действующие на тела внутри жидкости, изображенные на рисунке на стр.100 учебника.

Задание 3 (П) Индивидуальное, самопроверка. Слайд №24.

Перенесите рисунки в тетрадь и покажите направление равнодействующей сил, действующих на каждое тело, обосновав свое решение.

Задание 4 (П). Фронтальная работа.

Сформулируйте условия плавания тела, сравнивая модульные значения сил тяжести и архимедовой силы.

Задание 5 (У) Индивидуальное, самопроверка. Слайд №25.

Продолжите работу с формулами и выскажите своё мнение об условии плавания тел, сравнивая плотность жидкости и плотность помещенного в неё тела.

Задание 6 (У) Работа в паре, взаимопроверка. Слайд №26.

Заполните таблицу.

Задание 7 (У). Индивидуальное, самопроверка.

Выполните задание по тетради-тренажёру (стр71).

На основании указаний к лабораторной работе «Выяснение условий плавания тела в жидкости», тетрадь-практикум стр.58,59, лабораторного оборудования:

(1 бонусный балл каждой паре, которые самостоятельно распределяются внутри пары).

Задание 1 (З). Работа в паре, взаимопроверка.

Назовите основные этапы лабораторной работы.

Задание 2 (П). Работа в паре, взаимопроверка

Определите порядок выполнения лабораторной работы и обоснуйте его, какие измерения в ходе работы вам предстоит сделать?

Задание 4 (У). Работа в паре, взаимопроверка.

Проведите необходимые эксперименты и оформите лабораторную работу.

1. На основании материала §39, презентации, медиаобъектов ЭП «Принцип работы подводной лодки», «Плавание судов», «Судоходство», «Воздушный шар», «Дирижабль», «Стратостат», задание из ЭП «Определение положения тел, помещенных в жидкость», карточки-задания (первые и современные суда и воздухоплавательные аппараты, из водоизмещение, грузоподъёмность,…) по группам, задачник (7.10, 7.12-7.13)

Задание 1 (З). Групповое, взаимопроверка. Слайды №27- 32

Ознакомьтесь со своей группой с содержанием карточек и ответьте на вопросы (домашняя подготовка).

(Каждой группе до 5 бонусных баллов за выполнение задания, которые самостоятельно распределяются внутри группы).

1 группа - Дайте определение осадки судна и ватерлинии. Расскажите об интересных фактах, с которыми вы познакомились.

2 группа - Дайте определение водоизмещения судна и его грузоподъемности. Расскажите об интересных фактах, с которыми вы познакомились.

3 группа - Дайте определение подъёмной силы. Расскажите об интересных фактах, с которыми вы познакомились.

4 группа - Найдите сходство и различия аэростата, стратостата и дирижабля. Расскажите об интересных фактах, с которыми вы познакомились.

Задание 2 (П). Групповое, взаимопроверка. Слайды №33-36

Обсудите в группе и дайте обоснованный ответ на вопрос.

(За правильный обоснованный ответ до 5 бонусных баллов группе, которые самостоятельно распределяются внутри группы).

Вопросы:

- Как изменится Архимедова сила, действующая на корабль при переходе его из реки в море?

- Что имеет больший вес, тонна дерева, или тонны железа?

- Рыбак для хранения живой рыбы сделал в своей лодке ящик, герметичные по бокам, с отверстием в дне лодке. Не потонет ли она, если спустить ее на воду?

- Деревянный отшлифованный кубик лежит на ровном дне сухого сосуда. Всплывет ли он, если в сосуд налить воду?

Задание 3 (У). Групповое, взаимопроверка.

Решите группой задачу и оформите ее на доске (задачи № 7.10, 7.12-7.13) (до 5 бонусных баллов за выполнение задания, которые самостоятельно распределяются внутри группы).

Диагностическое задание: Выполните задание «Определение положения тел, помещенных в жидкость» из ЭП.

Доп. материал.

Устройство ареометра

На основании текста по теме, демонстрационного опыта, слайдов презентации, лабораторного оборудования:

Задание 1 (З). Фронтальная работа. Слайд №37, 38.

Расскажите, что такое ареометр и для чего он предназначен?

Задание 2 (П). Фронтальная работа.

Укажите, на чем основан принцип действия ареометра?

Задание 3 (У). Групповое, взаимопроверка.

Определите с помощью ареометра плотность воды, спирта, масла подсолнечного и сравните их с табличными данными, какова погрешность ваших измерений?

Блок В.

Решение задач по теме «Закон Архимеда. Плавание тел»

Содержание блока осваивается школьниками на основе учебника (стр. 102-103), задачника, электронного приложения к учебнику:

Задание 1.(У). Индивидуальное, самопроверка.

Выполните тест ЭП к §39.

Задание 2 (У). Индивидуальное, самопроверка.

Решите задачи, предлагаемые задачником ЭП.

Задание 3.(У). Индивидуальное, самопроверка.

Решите задачи из задачника №7.17 – 7.19, 7.26, 7.27, 7.32. (Два учащихся одновременно решают задачу у доски, остальные в своих тетрадях)

Блок К.

Контроль освоения содержания темы.

Выполните тестовую работу (тетрадь-экзаменатор стр.46-49).

III этап. Интеллектуально-преобразовательная деятельность.

Задание А (информативный уровень)

Решите задачу, используя план решения.

Водоизмещение деревянного парома 25кН. На строительство парома пошло 2,25кубометра сосновых досок. Определите, не затонет ли судно, если масса козлёнка 20кг, телёнка 140кг, коровы 400кг, быка 600кг, коня 350кг, поросенка 30кг, кота 4кг, пса 8кг, барана 40кг, а капитана-гуся 6кг? (Плотность сосны 400кг/м3).

План решения задачи:

Дано: Решение:

Р = 25кН 1. Так как грузоподъёмность – это разность

V = 2,5м³ между водоизмещением и весом судна:

m₁ = Р_груза = Р - Р_судна

m₂ = 2. Найдём вес судна:

m₃ = Р_судна = m g, где m – масса судна

m₄ = 3. Найдём массу судна:

m₅ = m = _cосны V

m₆ = 4. Найдём массу и вес груза( всех пассажиров):

m₇ =

m₈ = 5.

m₉ =

m₁₀ =

_cосны =

-?

Ответ:

Задание Б (импровизированный уровень).

Решите задачу, воспользовавшись подсказками:

Водоизмещение деревянного парома 25кН. На строительство парома пошло 2,25кубометра сосновых досок. Определите, не затонет ли судно, если масса козлёнка 20кг, телёнка 140кг, коровы 400кг, быка 600кг, коня 350кг, поросенка 30кг, кота 4кг, пса 8кг, барана 40кг, а капитана-гуся 6кг? (Плотность сосны 400кг/м3).

1. Вспомните, чем отличается водоизмещение от грузоподъёмности.

2. Вспомните разницу между весом тела и его массой.

3. Вспомните формулу для определения массы тела по его плотности и объёму.

Задание В (эвристический уровень).

Решите задачу.

Водоизмещение деревянного парома 25кН. На строительство парома пошло 2,25кубометра сосновых досок. Определите, не затонет ли судно, если масса козлёнка 20кг, телёнка 140кг, коровы 400кг, быка 600кг, коня 350кг, поросенка 30кг, кота 4кг, пса 8кг, барана 40кг, а капитана-гуся 6кг? (Плотность сосны 400кг/м³).

IV этап. Рефлексивная деятельность.

Задание 1 (самоанализ)

Закончите предложения:

1. Для меня было важно (полезно) изучить данную тему, потому, что _______________________________________________________________________

2. Чтобы построить даже самую простую лодку, нужно знать _______________________________________________________________________

Задание 2 (самооценка)

Допишите предложения:

1. Я доволен(а)_________ (вполне, средне, не доволен(а), . . .) своим решением задачи по просмотренному фрагменту мультфильма, так как _______________________________________________________________________

2. Я _____________ (хочу, могу, не хочу, не могу, . . . ) решать более сложные задачи по этой теме, так как _____________________________________________________

_______________________________________________________________________

1. Я оцениваю свою работу по теме на _______________ (отлично, хорошо, удовлетворительно), потому, что ___________________________________________

_______________________________________________________________________

15