Урок 13. Открытие и применение закона Всемирного тяготения

Тип урока: урок общеметодологической направленности

Задачи: раскрыть эмпирические и теоретические основы законов небесной механики, их проявления в астрономических явлениях и применение

Планируемые результаты

Предметные: научатся определять массы планет на основе третьего (уточненного) закона Кеплера, описывать понятие «возмущенное движение»; получат возможность научиться описывать движение тел под действием сил тяго­тения, объяснять причины приливов на Земле, возмущений в движении тел Солнечной системы

Метапредметные:

• познавательные - аналитически доказывать справедливость законов Кеплера на основе закона всемирного тяготения;

• регулятивные - делать вывод о взаимодополняемости эмпи­рического и теоретического методов научного исследования; выдвигать гипотезу, планировать исследовательскую дея­тельность;

• коммуникативные - выражать логически верные обосно­ванные высказывания

Личностные: организовывать целе­направленную познавательную деятель­ность в ходе самостоятельной работы; выражать отношение к интеллектуаль­но-эстетической красоте и гармонично­сти законов небесной механики; осозна­вать научные основы движения небес­ных тел

Образовательные ресурсы: учебник, электронная презентация

Этап урока

Содержание деятельности учителя

Содержание деятельности учащегося (осуществляемые действия)

Формируемые

способы деятельности

1

2

3

4

I. Организаци- онно-мотива- ционный этап

Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку. Созда­ние в классе атмосферы психологического комфорта. - Здравствуйте, уважаемые учащиеся. На прошлом уроке мы составили план Солнечной системы. Согласитесь или опро­вергните следующие высказывания, приводя соответствую­щие обоснования: «Орбиты большинства планет Солнечной системы близки к круговым»; «Планеты движутся по орбитам с различными скоростями, но относительно друг друга непо­движны»; «"Школьный астрономический календарь" включа­ет сведения, позволяющие планировать астрономические наблюдения планет»

Настраиваются на учебную деятельность. Высказывают свое мнение, приводя обоснования

Построение логичных устных высказываний

II. Актуализа­ция знаний учащихся и фиксация затруднений

Организует обсуждение ответов на вопросы:

• Сформулируйте законы движения планет - законы Кеплера.

• Каковы границы применимости законов Кеплера?

• Законы Кеплера отвечают на вопрос «как?». Но из курса физики вам известен закон, который отвечает на вопрос «по­чему?». Это закон всемирного тяготения. Сформулируйте данный закон.

• Если и законы Кеплера, и закон всемирного тяготения верны, следовательно, с их помощью можно объяснять различные астрономические явления в рамках границ применения. Какие известные вам из курса физики астрономические явления выступают следствием проявления закона всемирного тяго­тения?

• Какие характеристики позволяет рассчитать закон всемир­ного тяготения?

• Каковы границы применимости закона всемирного тяготения?

Отвечают на вопросы учебника (с. 80). Участвуют в обсуждении, отвечая на вопросы учи­теля.

Формулируют закон всемирного тяготения.

Высказывают предположения. В совместной бесе­де с учителем называют явление приливов и отли­вов, открытие планет «на кончике пера», падение тел на Землю с одинаковым ускорением и т. д. Высказывают предположения, используя опыт изу­чения физики, о возможности расчета масс тел, плотности, расстояний между взаимодействующи­ми телами, ускорения свободного падения на пла­нете, скорости движения спутника вокруг плане­ты и т. д.

Формулируют границы применимости закона

Выполнение логи­ческих операций мышления - ана­лиза, синтеза, сравнения, обоб­щения

III. Постановка учебной задачи

• Сегодняшняя тема нашего урока - «Открытие и применение закона всемирного тяготения». Мы докажем справедливость закона всемирного тяготения, частично повторив путь, прой­денный Ньютоном, исследуем подтверждающие закон след­ствия: явление возмущенного движения, возможность приме­нения закона для определения масс небесных тел, явление приливов. Так как на уроке очень много задач, предлагаю разбиться на четыре группы и, решив одну из представленных задач, представить ее результаты другим.

• Сформулируйте цель работы своей группы, исходя из реша­емой группой задачи

Делятся на 4 группы по решению следующих задач урока:

1. Справедливость закона всемирного тяготения.

2. Исследование возмущенного движения небесных тел.

3. Определение масс небесных тел.

4. Исследование явления приливов.

Формулируют цель работы над задачей

Формулировка целей исследо­вания

IV Составление плана по пре­одолению за­труднений

- В каждой группе составьте план достижения поставленной цели, обсудив вопросы, на которые хотите получить ответы. Сопровождает обсуждение плана действий в группах, направ­ляет их деятельность

Формулируют последовательность вопросов-шагов, на которые необходимо ответить для достижения цели. В совместной деятельности с учителем при­ходят к следующей последовательности (см. РМ)

Составление плана исследова­ния. Включение в работу группы

V. Реализация плана деятель­ности в само­стоятельной работе

Сопровождает деятельность групп по реализации плана. Организует представление результатов группами, анализ результатов:

• Какие изменения и дополнения вы вносили в план в процес­се работы?

• С какими новыми понятиями вы познакомились в процессе работы над задачей?

Используя учебник (§ 14.1-14.5), организуют иссле­дование направления работы группы. Каждая группа представляет результаты и отве­чает на вопросы, остальные учащиеся фиксируют в тетрадях важные теоретические элементы исследования

Реализация и коррекция пла­на исследования

VI. Рефлексия деятельности

• Какие задачи сегодня были нами решены?

• Какие явления доказывают справедливость закона всемир­ного тяготения?

• Объясните смысл названия - «уточненный третий закон Кеплера».

• Какой метод лежит в основе открытия третьего закона Кеп­лера?

• Какой метод лежит в основе открытия закона всемирного тяготения?

• Как эмпирически открытый третий закон Кеплера позволяет подтвердить аналитически сформулированный закон всемир­ного тяготения?

Отвечают на рефлексивные вопросы

Саморефлексия деятельности на уроке

VII. Домашнее задание

Учебник, § 14.1-14.5.

Темы докладов (по желанию): «История запуска в СССР пер­вого в мире искусственного спутника Земли»; «История запус­ка космических аппаратов к Луне»; «История запуска косми­ческих аппаратов к планетам Солнечной системы»; «Живот­ные в космосе»; «Этапы развития пилотируемых космических полетов»

Записывают домашнее задание