елена юдина
Интегрированное занятие по математической физике и театральному мастерству для студентов техникума технологий и дизайна
Конспект интегрированного занятия по математической физике и театральному мастерству по теме :
«Инсценировка основных физических законов, применяемых в математике».
Цель: обобщить через инсценировку знания основных физических законов, установленных математическими методами.
Задачи:
образовательные:
Публикация «Интегрированное занятие по математической физике и театральному мастерству для студентов техникума технологий и дизайна» размещена в разделах
- Конспекты занятий. Все конспекты
- Математика. Конспекты занятий по ФЭМП
- Математика. Математические представления, ФЭМП
- Профессиональное педагогическое образование, студенты
- Театр своми руками. Кукольный, настольный, пальчиковый
- Театр. Конспекты театрализованной деятельности
- Театр. Театрализованная деятельность
- Театральные студии и кружки для детей. Планы, программы
- Физика
- Темочки
- Конкурс для воспитателей и педагогов «Лучший конспект занятия (НОД)» март 2016
- повторить взаимосвязь таких физических величин как масса, плотность, объем, скорость, время, путь;
- повторить единицы измерения этих величин (основные и производные);
- закрепить навык решения физических задач с данными величинами;
- научить решать задачи физического содержания с помощью линейных уравнений;
развивающие:
- развитие интеллектуальных умений (обобщение, сравнение, анализ);
- развитие познавательного интереса к предметам;
- развитие психических процессов (развитие внимания, памяти, речи);
воспитательные:
- сформировать потребность в знании через показ взаимосвязи между науками и жизнью; через показ значимости математики как метода (языка) научного познания;
- развитие коммуникативных умений (слушать других; проверить и помочь (работа парах, группе, организовать свою деятельность (в ходе самостоятельной работы).
Оборудование и материалы : ПК, мультимедиапроектор, раздаточный материал, наглядное оборудование, презентация, задания с карточками, листы контроля.
Тип занятия : Комбинированное с использованием ИКТ.
Ход занятия:
1. Организационный этап
Приветствие, фиксация отсутствующих, проверка подготовленности учащихся к учебному занятию, раскрытие целей занятия и плана его проведения.
2. Актуализация субъективного опыта учащихся
На доске написаны слова: МАТЕМАТИКА, ФИЗИКА
Учитель1: На доске записаны два слова: физика и математика, они написаны здесь неслучайно. Сегодня на занятии мы убедимся, что две науки: математика и физика тесно связаны друг с другом и им друг без друга, нельзя обойтись. А поможет нам в этом театральное искусство, которое базируется на изучении литературы. Ведь не зря темы физики и литературы переплетаются в ходе истории, стирая грань между предметами. Слово «физика» происходит от греческого слова «фюзис», что означает природа.
Учитель2: Известный русский поэт Федор Тютчев по этому поводу написал прекрасные строки:
«. Не то, что мните вы природа,
Не слепок, не бездушный лик –
В ней есть душа, в ней есть свобода,
В ней есть любовь, в ней есть язык.»
Ребята, а какие вам известны высказывания о физико-математических науках великих людей?
Ученик1: Лучше всего продвигается естественное исследование, когда физическое завершается в математическом. (Ф. Бэкон)
Ученик2: Механика - рай математических наук. (Леонардо да Винчи)
Учитель1: Так как мы рассматриваем законы, которые устанавливает «физика», а записывает «математика», поэтому эпиграфом к уроку выбрано высказывание известного всем М. В. Ломоносова:
Математика - царица всех наук, но служанка физики.
Ученик3: И на суше, и в воде,
На другой планете -
курсы физики везде
Изучайте, дети!
Ах, как физика сложна,
Не сказать словами!
Но зато всегда она
Будет рядом с вами.
Тихо смотрят сверху вниз
На портретах лица:
Ты старайся, не ленись,
В жизни пригодится!
Если пальцем проводок
Оголённый трону,
Сразу вспомню я про ток
И законы Ома,
Если влепится снаряд
Прямо мне в телегу,
Рассчитаю скорость я
И длину пробега!
Если с башни навернусь
Или с самолёта,
Свою скорость наизусть
Вычислю в полёте!
И на суше, и в воде,
На другой планете -
Курсы физики везде
Изучайте, дети!
3. Изучение новых знаний и способов деятельности (1 этап)
Учитель1: Итак, цель нашего урока наглядно установить основные физические законы, решаемые математическими методами.
Учитель 2: А сейчас мы попадем в 17 век (выходит учащийся в шапочке – конфедератке). Кто Вы?
Ученик 4: Я - сэр Исаак Ньютон. За мою жизнь в Англии сменился не один король.
Учитель 2: Исаак Ньютон? Это вы открыли закон всемирного тяготения?
Ученик 4: Дааа.
Ученик5: Это же великий сэр Исаак Ньютон - английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики, автор фундаментального труда «Математические начала натуральной философии», в котором он изложил закон всемирного тяготения и три закона механики, ставшие основой классической механики. Разработал дифференциальное и интегральное исчисления, теорию цвета, заложил основы современной физической оптики, создал многие другие математические и физические теории.
Ньютон садится под дерево в саду, пьет чай. С дерева падают яблоки, листья. Он рассуждает: Почему яблоки и листья всегда падают вниз? Почему не в сторону? А к центру Земли? Значит должна существовать сила, подобная силе тяжести, простирающаяся на всю вселенную? В чем сходство между яблоком и луной?"
Берет ручку, пишет. Подходит к телескопу, смотрит в него.
Учитель 1: В 1667 году гениальный человек Исаак Ньютон, благодаря своим наблюдениям за явлениями природы, терпеливому и бесконечному труду открыл законы, которые и до сегодняшнего дня являются фундаментом науки. Посмотрите, на слайде записаны законы, установленные Ньютоном.
4. Этап закрепления изученного
Учитель 1: А теперь давайте покажем применение законов Ньютона
решении задач.
К доске вызывается один из учащихся, остальные работают на местах, сверяясь с доской.
Задача №1. Под действием силы в 20 Н материальная точка движется с ускорением 0,4 м/с2. C каким ускорением будет двигаться точка под действием силы 50Н? Ответ: 1 м/с2
Задача № 2. На покоящееся тело массой 2 тонны,действует в течении 5 секунд сила 10 кН. Какую скорость приобретает тело и какой путь пройдет оно за указанное время? Ответ: V=25 м/с, S = 62,5 м/с
5. Изучение новых знаний и способов деятельности (2 этап)
Учитель 1: Итак, мы вспомнили и закрепили законы, на которых базируется динамика. Сегодня в теме нашего занятия стоит слово – закон. С действием следующего закона вы встречаетесь ежедневно. Но прежде, чем мы приступим к его изучению, давайте вспомним материал предыдущих занятий.
Учитель 2: «Егорушка. разбежался и полетел с полуторасаженной вышины. Описав в воздухе дугу, он упал в воду, глубоко погрузился, но до дна не достал: какая – то сила, холодная и приятная на ощупь, подхватила и понесла его обратно наверх.» А. П. Чехов «Степь»
Учитель1:
1. Какая же сила подхватила Егорушку?
(выталкивающая)
2. Правильно. Давайте с вами повторим все, что мы о ней знаем, потому что она именинница.
3. Единица измерения (Ньютон).
4. Что нужно знать, для определения выталкивающей силы? (Вес тела)
5. Что происходит с весом тела при погружении его в воду (Вес уменьшается)
2. Каким прибором измеряют силу. (Динамометр.)
3. Куда направлена выталкивающая сила? (Вверх.)
4. С погружением тела в жидкость давление увеличивается. Какая величина характеризует увеличение давления в жидкости? (Глубина.)
5. Математическая величина, которая характеризуется произведением длины, ширины и высоты. (Объем)
6. Какой ученый вывел закон, который утверждает: “Давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку жидкости или газа”. (Паскаль.)
Учитель2:Герой романа А. Р. Беляева «Человек -амфибия» рассказывает: «Дельфин на суше гораздо тяжелее, чем в воде. Вообще у вас все тяжелее. Даже собственное тело». Прав ли автор романа?
А вот разобраться с этим нам поможет Архимед.
Мы с вами отправляемся в Древнюю Грецию в 3 век до нашей эры. Именно в это время в Сиракузах, на острове Сицилия проживал величайший математик и физик древности – Архимед. Он прославился многочисленными научными трудами, главным образом в области геометрии и механики. В это время Сиракузами правил царь Герон.
Однако, я должна вам сказать, что в дальнейшем на протяжении нескольких столетий в развитии человечества наступила эпоха всеобщего застоя. И только труды ученых 18 века обеспечили настоящий прорыв в области изучения жидких тел. В связи с этим я хотела бы вспомнить труды русских учёных Даниила Бернулли (1700-1782, Леонарда Эйлера (1707-1783, М. В. Ломоносова (1711-1765, направленные на развитие гидромеханики (слайды).
Сценка
Сиракузы. III век до нашей эры.
Учитель2:
Жил в Сиракузах мудрец Архимед,
Был другом царя Гиерона,
Какой для царя самый важный предмет?
Вы все догадались — корона!
Захотелось Гиерону
Сделать новую корону.
Золота отмерил строго.
Взял не мало и не много —
Сколько нужно — в самый раз.
Ювелиру на заказ.
Через месяц Гиерону
Ювелир принес корону
Взял корону Гиерон,
Оглядел со всех сторон,
Чистым золотом сверкает…
Но ведь всякое бывает,
И добавить серебро можно к золоту хитро,
А того и хуже — медь
(если совесть не иметь…
Гиерон: Вот корона, Архимед,
Золотая, или нет?
Архимед: Чистым золотом сверкает.
Гиерон: Но ты знаешь, все бывает!
И добавить серебро можно к золоту хитро,
А того и хуже — медь,
Если совесть не иметь.
Сомневаться стал я что-то:
Честно ль сделана работа?
Можно ль это, ты скажи, определить?
Но корону не царапать, не пилить…
Учитель2: И задумался ученый,
Что известно? ВЕС короны,
Ну а как найти ОБЪЕМ?
Думал ночью, думал днем.
И однажды в ванне моясь
Погрузился он по пояс.
На пол вылилась вода —
Догадался он тогда,
Как найти ОБЪЕМ короны
И помчался к Гиерону
Не обут и не одет…
А народ кричит вослед:
Что случилось, Архимед?
Может быть, землетрясенье?
Или в городе пожар?
Всполошился весь базар!
Закрывали лавки даже.
Шум, и крики, и смятенье!
Он промчался мимо стражи.
Архимед: Эврика! Нашел решенье!
Учитель2: Во дворец примчался он
Архимед: Я придумал, Гиерон!
Во дворце
Архимед: Эврика! Раскрыл секрет!
Гиерон: Ты оденься, Архимед!
Вот сандалии, хитон,
И расскажешь все потом!
Архимед: Пусть весы сюда несут
И с водой большой сосуд…
Все доставить Гиерону!
(Слуги все приносят)
На весы кладем корону
И теперь такой же ровно
Ищем слиток золотой…
(Находит кусок золота, по весу равный короне)
Гиерон: Все понятно!
Архимед: Нет, постой!
Мы теперь корону нашу опускаем в эту чашу.
Гиерон! Смотри сюда —
В чаше поднялась вода!
Ставлю черточку по краю.
Гиерон: А корону?
Архимед: Вынимаю.
В воду золото опустим…
Гиерон: В воду золото? Допустим…
Архимед: Поднялась опять вода
Метку ставлю я …
Гиерон: Куда?
Архимед: Ну конечно же по краю.
Гиерон: Ничего не понимаю.
Лишь две черточки я вижу:
Эта — выше, эта — ниже.
Но какой же вывод главный?
Архимед: Равный вес.
Объем — не равный!
Понимаешь, Гиерон.
Я сейчас открыл закон.
Тот закон совсем простой:
Гиерон: Постой!
Тело вытеснит…
Говоришь, объем не равный?
Мастер мой — мошенник явный!
За фальшивую корону
Он ответит по закону!
Учитель2: На этом прервалась беседа…
Архимед открыл закон.
Он не только для корон.
Учитель1: Для того чтобы сформулировать закон Архимеда нам необходимо провести эксперимент. (Эксперимент)
Закон Архимеда формулируется таким образом:
Тело, находящееся в жидкости (или газе, теряет в своем весе столько, сколько весит жидкость (или газ) в объеме, вытесненном телом. (Учащиеся работают с учебником)
F=pg
А сейчас вы – исследователи, вы выясните, от чего зависит, архимедова сила. У каждой группы своя задача. Приступаем к работе, соблюдая технику безопасности.
6. Обобщение и систематизация знаний
Задание первой группе.
Оборудование: сосуд с водой, динамометр, алюминиевый и медный цилиндры одинакового объема, нить.
Определить архимедову силу, действующие на первое и вторе тела.
Сравнить плотность тел и архимедовы силы, действующие на тела.
Сделайте вывод зависимости (независимости) архимедовой силы от плотности тела.
Вывод: архимедова сила не зависит от плотности вещества, из которого изготовлено тело.
Задание второй группе.
Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема из пластилина, динамометр, нить.
Определить архимедову силу, действующую на каждое из тел.
Сравните эти силы.
Сделайте вывод о зависимости (независимости) архимедовой силы от объема тела.
Вывод: архимедова сила зависит от объема тела, чем больше объем тела, погруженного в жидкость, тем больше архимедова сила.
Задание третьей группе.
Оборудование: динамометр, нить, сосуды с водой, с соленой водой и маслом, алюминиевый цилиндр.
Определить архимедову силу, действующую на тело в воде, соленой воде и масле.
Чем отличаются эти жидкости?
Что можно сказать об архимедовых силах, действующих на тело в различных жидкостях?
Установите зависимости архимедовой силы от плотности жидкости.
Вывод: архимедова сила зависит от плотности жидкости, чем больше плотность жидкости, тем больше архимедова сила.
Задание четвертой группе.
Оборудование: тела разной формы, сосуд с водой, нить, динамометр.
Поочередно опуская каждое тело в воду (кусок пластилина в форме шара, куба и цилиндра, с помощью динамометра определить архимедову силу.
Сравним эти силы и сделаем вывод о зависимости и независимости архимедовой силы от формы тела.
Вывод: архимедова сила не зависит от формы тела, погруженного в жидкость или газ.
Задание пятой группе.
Оборудование: мензурка с водой, алюминиевый цилиндр, нить динамометра.
Определю архимедову силу, действующую на тело, погруженное на 1/4 объема, 1/2 объема, 3/4 объема.
Сделаем вывод зависимости архимедовой силы от объёма погруженной части тела.
Вывод: архимедова сила зависит от объема погруженной части, чем больше объем погруженной части тела, тем больше архимедова сила.
Задание шестой группе.
Оборудование: мензурка с водой, алюминиевый цилиндр, нить динамометра.
1. Определю силу Архимеда на различной глубине h1 =, h2 =
2. Сделаем вывод о зависимости Архимедовой силы от глубины погружения данного тела.
Вывод: Архимедова сила не зависит от глубины погружения тела.
Поcле получения результатов каждая группа отчитывается устно о своей проделанной работе. Затем учащиеся записывают выводы в виде таблицы, а учитель на доске.
Архимедова сила
ЗАВИСИТ НЕ ЗАВИСИТ
Объем тела
Плотность вещества
Объем погруженной части тела Плотность тела
Форма тела
Глубина погружения.
Учитель2: Ребята, для решения задач на закон Архимеда нам понадобится знание формул, которые вы соберёте с острова «Величин» на остров «Формул» в процессе эстафеты.
Эстафета «Кто быстрее?» (2 мин.) Учащимся раздаются листы с островом «Величин» и островом «Формул». Чей ряд больше и быстрее соберет формулы с острова «Величин», тот и выигрывает.
Учитель 1: Для закрепления предлагается решить качественные задачи, отраженные на слайдах.
1. Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал «чудовищной» силой. Стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой рукой массу в 1 тонну. Правда только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли быть эти рассказы правдой?
2. Существует «Мертвое озеро» в Палестине. Утонуть в нем нельзя. Может ли быть такое?
3. Где вы в жизни встречаетесь с Архимедовой силой?
Закон Архимеда широко используется при конструировании судов, подводных лодок и аппаратов, нашел широкое применение в воздухоплавание судов.
ПОКАЗЫВАЕТСЯ (слайд)
- Плотность организмов, живущих в воде почти не отличается от плотности воды, поэтому прочные скелеты им не нужны!
-Рыбы регулируют глубину погружения, меняя среднюю плотность своего тела. Для этого им необходимо лишь изменить объем плавательного пузыря, сокращая или расслабляя мышцы.
У берегов Египта, водится удивительная рыба фагак. Приближение опасности заставляет фагака быстро заглатывать воду. При этом в пищеводе рыбы происходит бурное разложение продуктов питания с выделением значительного количества газов. Газы заполняют не только действующую полость пищевода, но и имеющийся при ней слепой вырост. В результате тело фагака сильно раздувается, и, в соответствии с законом Архимеда, он быстро всплывает на поверхность водоема. Здесь он плавает, повиснув вверх брюхом, пока выделившиеся в его организме газы не улетучатся. После этого сила тяжести опускает его на дно водоема, где он укрывается среди придонных водорослей.
Чилим (водяной орех) после цветения дает под водой тяжелые плоды. Эти плоды настолько тяжелы, что вполне могут увлечь на дно все растение. Однако в это время у чилима, растущего в глубокой воде, на черешках листьев возникают вздутия, придающие ему необходимую подъемную силу, и он не тонет.
7. Рефлексия.
Учитель2: На листе бумаги обведите свою ладошку.
Каждый палец –это какая то позиция, по которой необходимо высказать свое мнение:
большой –для меня это важно и интересно …
указательный- я получил конкретные рекомендации…
средний- мне было трудно (не понравилось…
безымянный –моя оценка психологической атмосферы…
мизинец- для меня было недостаточно…
8. Домашнее задание
Читать дополнительную литературу о жизни ученых.
9. Итог
А теперь подведем итоги.
Сегодня на занятии мы познакомились с законами Ньютона, Архимедовой силой. Нам очень интересно было работать с вами. Вы показали отличный уровень подготовки к занятию. Решали самостоятельно поставленные перед вами проблемы. Делали правильные выводы.
Теперь вы знаете, что на любое движущееся тело действует сила, прямо пропорциональная его ускорению; тело, погружённое в жидкость, действует выталкивающая сила. Мы надеемся, что полученные вами знания об архимедовой силе вы будете использовать не только на занятиях по различным предметам, но и будете применять их в повседневной жизни.
Всем спасибо за работу.
