Разработка внеурочного занятия по физике (с применением оборудования центра «Точка роста») по теме «Исследование температуры нагревания, кипения и остывания воды и подсолнечного масла с течением времени»

Разработка внеурочного занятия по физике (с применением оборудования центра «Точка роста») по теме «Исследование температуры нагревания, кипения и остывания воды и подсолнечного масла с течением времени»

Учитель: Кадышева Айажан Александровна

Тип занятия: исследование

Технология: смешанное обучение

Формы работы: фронтальная, работа в группе

Методы: метод сравнения, экспериментальный метод исследования, метод проектов

Цель: исследовать температуру нагревания, кипения и остывания воды и подсолнечного масла в ходе выполнения лабораторной работы с цифровым физическим оборудованием.

Задачи:

- закрепление знания о следующих физических явлениях, величинах, приборах: внутренняя энергия, температура, измерения, калориметр, термометр.

- формирование у обучающихся умения выполнять физический эксперимент как элемент проектно-исследовательской деятельности.

- соблюдение правил безопасности и охраны труда при работе с учебным и лабораторным оборудованием.

- формирование интеллектуальных компетенций: сравнение, анализ, интерпретация данных, креативность мышления, обобщение.

- формирование критического мышления.

- формирование сознательной дисциплины, трудолюбия, коммуникативных компетенций.

- формирование умений работать с цифровым лабораторным оборудованием.

-  формирование умения давать собственную оценку проделанной экспериментальной работе.

- формирование естественно-научной грамотности, умения применения знаний полученных на занятии в повседневной жизни.

Планируемые результаты:

Предметные: знать определение процесса кипения, температуры кипения; уметь строить график зависимости температуры нагревания, кипения и остывания воды от времени в процессе её нагревания; уметь объяснять причину постоянной температуры воды или подсолнечного масла во время её кипения; уметь определять зависимость температуры за разные промежутки времени при нагревании, кипении и остывании.

Метапредметные: познавательные УУД: принимать учебную цель и задачи; уметь классифицировать, сравнивать и анализировать, обобщать данные, строить логические суждения, устанавливать причинно-следственные связи; извлекать информацию из проведённых опытов;

регулятивные УУД: уметь составлять алгоритм и определять последовательность действий; уметь работать по алгоритму; научиться ставить цель; вносить необходимые коррективы в ходе работы; учитывать характер сделанных ошибок, уметь оценивать свои действия;

коммуникативные УУД: уметь слушать; вступать в диалог; участвовать в коллективном обсуждении проблемы; быть ответственным за результат своих действий; наблюдать за действием одноклассников, анализировать их деятельность; уметь видеть неточности и корректировать их, представлять результаты своей работы.

Личностные: формировать познавательный интерес к предмету; творческие способности и практические умения; самостоятельность в приобретении знаний; принимать решения и обосновывать их; развивать инициативу.

Оборудование и материалы: презентация, интерактивный комплекс, ноутбук, цифровая лаборатория Releon (датчик температуры), калориметр, электрический чайник, пробирки, стакан с водой, комнатной температуры, бутылка подсолнечного масла.

Ход урока

1. Организационный момент (1 мин)

Здравствуйте, ребята.  

(класс делится на 2 группы)

Наше занятие пройдет по девизом:

«ВСЕ, ЧТО Я ПОЗНАЮ, Я ЗНАЮ, ДЛЯ ЧЕГО МНЕ ЭТО НАДО И ГДЕ И КАК Я МОГУ ЭТИ ЗНАНИЯ ПРИМЕНИТЬ»

Я хочу сказать вам, что все в ваших руках и многое зависит от вас самих и надеюсь все знания, приобретенные на занятии, вы смело будете применять в своей жизни.

Вам предстоит побывать на трех станциях. Каждый из вас поработает в течении всего занятия на всех станциях и выполните предложенные задания:

Для начала поиграем в игру атомы-молекулы и тем самым поделимся на группы.

( по 2, по 3, по 4)

• станция работы с учителем

• станция работы-онлайн (проектная)

• станция исследовательской работы.

Я вам желаю удачи на этом уроке. Итак, приступим.

1. Формулирование темы и цели занятия (1-2 мин)

Перечислите приборы, которые перед вами на столе (калориметр, чайник, стакан с водой, пробирки, цифровая лаборатория)

Ребята, а как вы думаете, для чего нам сегодня нужны эти приборы? (будем нагревать и кипятить жидкости, а затем наблюдать как она остывает).

Значит какая у нас сегодня тема занятия? (Исследование температуры нагревания, кипения и остывания воды и масла)

Какова будет цель нашего урока? (исследовать зависимость температуры от времени при нагревании, кипении и остывании воды и масла) Правильно.

Что мы будем делать для ее достижения? (проводить лабораторную работу). Верно, молодцы.

1. Актуализация знаний и мотивация на работу (5-7 мин)

Теперь давайте вспомним, что такое калориметр? (прибор, состоящий из двух сосудов, разделенных воздушным промежутком).

Для чего применяют калориметр? (чтобы уменьшать теплообмен содержимого внутреннего сосуда с внешней средой)

А какой прибор нам еще нужен для проведения лабораторной работы, чего нам еще не хватает? (термометра)

Что такое термометр? (прибор, который фиксирует изменение температуры)

В каких единицах измеряется температура? (привычные нам термометры измеряют температуру в градусах Цельсия).

А какие есть другие шкалы? ( шкала Фаренгейта, Кельвина и др.)

Что происходит с внутренней энергией тел при изменении температуры? (внутренняя энергия тела изменяется так же, как изменяется его температура: увеличивается, если растет температура тела, и уменьшается, если его температура понижается)

Как называют такую зависимость? (прямопропорциональной)

Ребята, как вы думаете, как будет изменяться температура воды и масла за равные промежутки времени при нагревании, кипении и остывании? Какое мы сделаем предположение? (формулируют гипотезу: 1) - при нагревании воды или масла за равные промежутки времени ее температура будет постепенно равномерно увеличиваться, при кипении температура не будет меняться, а при остывании воды за равные промежутки времени ее температура будет равномерно уменьшаться; 2) – при нагревании воды и масла за равные промежутки времени ее температура будет неравномерно увеличиваться, при кипении температура не будет меняться, а при остывании за равные промежутки времени ее температура будет неравномерно уменьшаться).

А теперь вы проверите свои гипотезы в ходе проведения лабораторной работы. Но сначала вспомним правила техники безопасности.

1. Инструктаж по технике безопасности и выполнению лабораторного практикума (2-3 мин) (проговаривают учащиеся)

1. Температурный щуп опускаем в чайник и калориметр, держась за изолированную часть.

2. Держась за изолированную вилку, включите чайник в розетку, придерживая ее.

3. Не приближайте лицо к чайнику и калориметру.

4. После закипания воды отключите электронагревательный прибор.

5. Аккуратно налейте воду в калориметр или пробирку не более 2/3 его объема.

6. Не переносите калориметр с горячей водой. Не передвигайте калориметр по парте. Избегайте его переворачивания.

7. При ожоге кожи, тщательно промойте место ожога холодной водой и раствором питьевой соды. Сообщите медицинскому работнику и администрации школы.

8. Самостоятельно не убирать рабочее место после проведения эксперимента.

1. Выполнение лабораторной работы «Исследование температуры нагревания, кипения и остывания воды и подсолнечного масла со временем». (20-24 мин)

(1 и 2 группа проводят экспериментальное исследование- станция исследовательской работы)

Цель работы: исследовать зависимость изменения температуры от времени при нагревании, кипении и остывании воды (масла) (1 группа)

Приборы и оборудование: компьютер, цифровая лаборатория Releon (мультидатчик, температурный щуп, флэшка для Bluetooth соединения), электрический чайник, стакан с водой комнатной температуры, калориметр, рабочий лист.

Ребята, сегодня при выполнении лабораторной работы вы будете использовать мультидатчик «Физика-5». Как правильно пользоваться мультидатчиком? (рассказывают учащиеся: 1) включаем компьютер, 2) в компьютер подключаем флэшку для Bluetooth соединения датчика с компьютером, 3) включаем мультидатчик и подключаем в специальный разъем температурный щуп, 4) на рабочем столе компьютера запускаем программу Releon Lite, 5) в меню программы выбираем Bluetooth подключение и нажимаем поиск датчика, 6) включаем мультидатчик и в появившемся списке датчиков выключаем ненужные нам датчики, оставляем включенным датчик температуры, 7) нажимаем пуск и производим сбор данных).

Все верно, молодцы. Приступаем к выполнению работы.

Ход работы

Задание 1.

С помощью цифровой лаборатории Releon (мультидатчика и температурного щупа) пронаблюдайте по графику за нагреванием воды(масла) за равные промежутки времени. Сделайте вывод: как изменяется температура с изменением времени.

Задание 2.

Не вынимая датчика температуры из чайника пронаблюдайте за кипением воды (масла) в течение некоторого времени (2 минуты). Рассмотрите график, выведенный на экран зависимости температуры от времени. Сделайте вывод: как изменяется температура с изменением времени.

Задание 3.

Перелейте в калориметр горячую воду. Опустите в воду датчик температуры. Измерьте температуру горячей воды (масла). Через каждую минуту (всего 5 минут), не вынимая датчик, снимайте его показания. Результаты измерений запишите в таблицу:

По данным таблицы постройте график зависимости температуры воды от времени ее охлаждения.

Сделайте вывод: как изменяется температура воды (масла)с изменением времени.

Задание 4. Сформулируйте вывод лабораторной работы, ответив на вопросы:

1. Как меняется температура воды (масла) при нагревании и охлаждении (плавно, неравномерно, не изменяется)

2. Как меняется температура воды(масла) при кипении (плавно, неравномерно, не меняется)

3. Как изменяется график зависимости изменения температуры от времени при нагревании, кипении и охлаждении воды (масла). (при нагревании воды температура увеличивается, поэтому график зависимости идет вверх; при кипении температура жидкости не меняется, поэтому график представляет собой прямую; при охлаждении воды температура уменьшается, поэтому график зависимости идет вниз).

Кто из групп быстрее справился с экспериментальным заданием, переходят на станцию работы с учителем и отвечают на «жизненные» вопросы.

Цель: развитие функциональной грамотности у обучающихся, умение использовать приобретаемые в течение жизни знания для решения широкого диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, общения и социальных отношений.

Вопросы:

• Что опаснее: обжечься кипящим маслом или кипящей водой? Почему?

Ответ: Опаснее обжечься кипящим маслом. При нормальных условиях (при нормальном атмосферном давлении) вода кипит при температуре 100°C. При этих же условиях температура кипения нерафинированного подсолнечного масла может составлять от 107 до 150°C, а рафинированного от 125 до 200°C.

• Почему мы не получаем ожога, если кратковременно касаемся горячего утюга мокрым пальцем?

Ответ: Утюг в месте, где прикасается палец, охлаждается, так как расходуется некоторое количество теплоты на испарение.

• Две кружки обладают одинаковой вместимостью. Одна кружка изготовлена из алюминия, другая из фарфора.  Какая из кружек быстрее нагреется, если налить в неё жидкость?
  
  
  

Ответ: Алюминиевая кружка быстрее нагреется до температуры налитой жидкости в нее, т.к. теплопроводность алюминия больше.

• Почему в холодной комнате прежде всего мерзнут ноги?

Ответ: В комнате самые холодные слои воздуха внизу.

Станция работы-онлайн (проектная)

Цель: развитие у детей информационно-коммуникативных компетенций, творчества, применение полученных метапредметных знаний, умение использования оборудования (компьютера и цветного принтера) и получение готовых продуктов своей деятельности и дальнейшего его использования другими участниками.

Группа находит материал из сети Интернет о правилах безопасности при ожогах для начальных классов и детского сада, и для столовой. Создают буклеты-памятки, которые раздаются учащимся начальных классов и дошкольникам, а так же можно изготовить плакат в столовую о правилах безопасности

1. Итог урока (1 мин)

Ребята, каждая группа сделала свое предположение и сформулировала гипотезу. Подтвердились ли они? (1 группа – нет, 2 группа - да)

Какой делаем вывод? (при нагревании и остывании воды за равные промежутки времени ее температура изменяется неравномерно, при кипении воды ее температура остается неизменной).

Какую цель урока мы ставили перед собой? (исследовать зависимость температуры от времени при нагревании, кипении и остывании воды)

Тогда достигли ли мы сегодня этой цели? (да)

7. Рефлексия
«Утверждение» Выберите один из утверждений

-Я сам не смог справиться с затруднением;
-У меня не было затруднений;
-Я только слушал предложения других;
-Я выдвигал идеи

• 8. Домашнее задание ( не обязательно, но предложить можно) по возможности про экспериментируйте (под присмотром взрослых): одинакова ли температура кипения рафинированного и нерафинированного масла?

• У каждого обучающегося лист с двумя шкалами:

Рефлексия

Мне было интересно Буду использовать полученные знания

в своей жизни

 Инструкция: «Ребята, у вас на столе лежат листочки с двумя шкалами. Оцените, пожалуйста, это занятие: насколько интересным он вам показался.  Затем оцените свою работу, насколько активно каждый из вас участвовал в обсуждении, выполнял практическую работу и будете использовать полученные знания в своей жизни »

Всем огромное спасибо за вашу командную работу. До новых встреч и новых исследований

Рабочий лист учащегося ____________________________________________

Рабочий лист учащегося ____________________________________________

За один верный ответ учащиеся ставят 1 балл.

Рефлексия

Подчеркните то утверждение, которое соответствовало вам во время урока

• На уроке я работал активно/пассивно

• Своей работой на уроке я доволен/не доволен

• Материал урока мне был полезен/бесполезен

• При решении заданий я испытывал трудности/всё получалось

Считаю, мне нужно обратить внимание на ________________________________________________

___________________________________________________________________________________