Проект урока по физике 7 класс Период колебания математического маятника

МБОУ «Гимназия №50»
Канавинского района г.Нижнего Новгорода
Разработка открытого урока по теме
«Период колебания математического маятника»
7 класс
Разработала
учитель физики
гимназии №50
Харитонова
Ольга Александровна
2017 год
Проект урока (7 кл.)
Тема «Период колебания математического маятника».
Цели урока:
Образовательные: в результате урока ученики
- будут знать от каких характеристик математического маятника зависит период его колебания;
- установят экспериментально, что период колебания не зависит от массы груза и не зависит от амплитуды колебания, а зависит от длины нити.
На уроке формируются:
- представления о логике научного познания;
- знания об экспериментальном методе познания в физике;
- представления о роли эксперимента и теории в познании;
- экспериментальные умения;
- умения применять знания к решению практических и теоретических задач.
Развивающие:
Развитие и совершенствование умений и навыков учебной деятельности;
Развитие и совершенствование умения проводить эксперимент, выдвигать гипотезы, планировать эксперимент, формулировать выводы;
Развитие умения применять логические операции (анализ, сравнение, обобщение, аналогию);
Воспитательные:
Становление и развитие нравственных и мировоззренческих устоев личности;
Формирование научного мировоззрения;
Формирование представлений о роли физики в жизни общества.
Тип урока: урок новых знаний
Метод обучения – исследовательский (метод научного познания)
Методическая структура урока:
актуализация опорных знаний и умений;
формирование новых знаний и способов деятельности;
применение сформированных знаний и способов деятельности.
Форма организации работы учащихся:
- фронтальная форма организации;
- групповая форма.
Средства обучения:
Материально-технические средства: штативы, маятники, сотовые телефоны (используются как секундомер), наборы грузов, металлические цилиндры разной массы, линейки или измерительные ленты.
Дидактические средства: задания – рисунки, задания на листах.
Программа основного общего образования по физике 7-9кл.
Авторы: Н.С.Пурышева, Н.Е.Важеевская.
Учебник «Физика 7» Н.С.Пурышева, Н.Е.Важеевская.
Краткое содержание материала предыдущего урока (для установки связки уроков: предыдущий готовит учащихся к познавательной деятельности на следующем)
Урок «Колебательное движение» - первый урок по теме «Звуковые явления»
Цель урока:
учащиеся усвоят следующие понятия: механические колебания, амплитуда колебания, смещение, период колебаний, частота колебаний.
Учащиеся узнают новые модели: математический и пружинный маятники.
Учащиеся научатся определять период колебания маятников , зная время колебания и число колебаний.
Метод – объяснительно – иллюстративный, с максимальной опорой на эксперимент.
Схема урока по исследовательской деятельности
(согласно методике акад.В.С.Лазарева и А.Ю.Пентина):
Постановка проблемы
Обсуждение, выдвижение гипотез
Гр.1
Гр.2
Гр.3
Гр.4
Планирование
эксперимента
в группах
Обсуждение результатов каждой группы;
выработка способа действия
Гр.1
Гр.2
Гр.3
Гр.4
Проведение эксперимента
в группах
Обсуждение результатов эксперимента
Формулировка выводов

Этапы урока Деятельность учителя и её обоснование Прогнозируемая деятельность учащихся Время
Организа-
ционный
момент.
Организация внимания учащихся. Создание атмосферы взаимопонимания и сотрудничества, настрой учащихся на продуктивную деятельность. Взаимное приветствие учителя и учеников, работа с классным журналом. Учащиеся демонстрируют готовность к работе 1 мин.
Актуализация знаний.
Вопросы на повторение материала предыдущего урока, подводящие учащихся к постановке проблемы:
Какое движение называют колебательным?
Приведите примеры колебательного движения.
Какие виды маятников вы знаете?
Какие величины характеризуют колебательное движение? (смещение, амплитуда, период, частота).
Как можно определить период колебания маятника?
Ученики осознают образовательную ситуацию урока, отвечают на вопросы. 5
Постановка проблемы.
Введение в проблемную ситуацию.
1. Беседа учителя с учениками в форме диалога.
- Вы замечали, что когда люди идут, и вы в том числе, они машут руками? Какое движение совершает рука при ходьбе?
- Колебательное движение.
- Можно ли измерить период свободных колебаний вашей руки?
- Можно.
- Каким образом?
2. Учитель предлагает провести этот опыт в группах и посмотреть, чему равен период колебания рук учащихся.
Учитель дает указания учащимся как правильно провести данный опыт.
Обязательное указание учителя:
колебания должны быть свободными.
3. Формулирование проблемной ситуации:
«Руки у вас разные, а период колебания – одинаковый. Почему? Отчего же зависит период свободных колебаний?»
- Наша рука – сложный механизм, и наверное нельзя сразу ответить на наш вопрос. В физике для объяснения явлений часто пользуются моделями, имитирующими процессы. Предложите модель, имитирующую нашу руку.
Учитель предлагает с помощью маятника установить, от каких характеристик маятника зависит период его колебания, и объявляет тему урока:
« Период колебания математического маятника».
1. Учащиеся должны предложить способ, при котором период колебания находится отношением времени колебания к числу колебаний (аналог ответа на вопрос №5 из актуализации знаний).
2. Проводится опыт.
Ответы групп записываются на доске (они должны получиться примерно равными).
Учащиеся предлагают в виде модели математический маятник.
Учащиеся записывают тему урока в тетрадь.
10
Формулировка гипотез Выдвижение гипотез. Построение гипотез – основа исследовательского, творческого мышления.
Учитель задает учащимся вопрос «От чего же зависит период колебания маятника?» и предлагает выдвинуть гипотезы.
Учитель контролирует процесс и оставляет 3 основные гипотезы.
Остальные гипотезы по возможности необходимо убрать. Учащиеся выдвигают гипотезы.
Период колебания маятника зависит:
от длины нити;
от массы груза;
от амплитуды колебания.
1,5
Планирование
эксперимента Гипотезы подвергаются проверке в ходе исследования. Любой эксперимент предполагает проведение каких-либо практических действий с целью проверки и сравнения.
Самое важное в проведении эксперимента это то, что учащиеся сами планируют эксперимент, обсуждают ход эксперимента, прогнозируют результаты и получают его опытное подтверждение. Все это поддерживает интерес учащихся к предмету.
Проводится беседа, подводящая учащихся к планированию и проведению эксперимента.
- Мы уже обсуждали с вами, что гипотезы должны быть проверяемы, т.е. должен быть способ их проверки. Как проверить гипотезы?
Предложения учителя:
- Предлагаю вам в группах спланировать эксперимент по проверке ваших гипотез.
Проводится групповая работа. Каждая группа планирует эксперимент по проверке только одной гипотезы. Все гипотезы проверить невозможно, т.к. ограничено время урока.
Дается время на обсуждение плана эксперимента в группах.
1гр. – Проверяет зависимость периода от длины нити.
Меняется только длина нити, а масса груза и амплитуда колебаний не меняются. В целях экономии времени число полных колебаний необходимо брать не больше 5. Результаты оформляются в виде таблицы (заготовку которой каждая группа получает вместе с приборами).
2гр. – Проверяет зависимость периода от массы груза. Меняется только масса грузов (выданы цилиндры одинакового объема, но разной массы). Амплитуда колебания и длина нити меняться не должны.
3гр. – Проверяет зависимость периода от амплитуды колебания. Меняется только амплитуда, а длина нити и масса груза не меняются.
План каждого эксперимента обсуждается всем классом под руководством учителя.
Диалог с учителем
Прогнозируемые ответы учащихся:
- Провести эксперимент, сделать опыт.
У каждой группы проверка своей гипотезы. Затем план каждого эксперимента обсуждается всем классом под руководством учителя. Каждая группа рассказывает свой план эксперимента, для чего он проводится, что проверяется, хороший это эксперимент или нет, на что обратить внимание в ходе эксперимента, какие возможны погрешности и как зависят результаты опыта от его постановки и проведения. 10
Проведение
эксперимента
Учитель контролирует работу групп, следит за правильностью выполнения эксперимента, при необходимости помогает. . Каждая группа проводит эксперимент по проверке только одной гипотезы.
Эксперимент проводится в группах (3-6 гр.)
Результаты эксперимента в виде таблиц выносятся на доску.
5
Формулировка
выводов Учитель предлагает представителю каждой группы рассказать о проделанной работе.
Какова была цель, формулировка гипотезы, планируемый эксперимент; что делали, как делали, что получили, вывод.
В результате формулировки выводов учащихся необходимо подвести к общему выводу, что период колебания математического маятника зависит только от длины нити и не зависит от массы груза и от амплитуды колебания.
Учитель обязательно сообщает учащимся (если эта гипотеза не прозвучала раньше), что период свободных колебаний зависит еще и от ускорения свободного падения. К сожалению, проверить это на опыте мы не сможем, т.к. для этого необходимы специальные условия.
В результате проведенной работы установлено, что
Т~L/g
Учащимся сообщается, что действительно существует формула для расчета периода колебания математического маятника, которая будет изучаться в 9 кл.
Т2=4П2L/g
Учитель предлагает учащимся ответить на вопрос, заданный в начале урока (проблемная ситуация).
- А теперь вспомним о нашей руке. Почему же все таки период колебания ваших рук оказался одинаковым?
Отчет групп о проведении эксперимента с обязательной рефлексией.
По результатам эксперимента формулируются выводы: какая гипотеза верна.
Учащиеся по результатам проведенной работы:
- проводят анализ и обобщение полученных материалов
- проводят обсуждение итогов завершенной работы.
Учащиеся дают ответ:
- Длина руки у всех почти одинаковая, поэтому и период колебания одинаковый. 5
Рефлексия Этап рефлексии проводится в виде повторения цикла научного познания. Учитель осуществляет диалог с учащимися.
- Мы использовали для получения новых знаний метод научного познания. В какой последовательности мы проводили наши исследования?
Наблюдения
Гипотезы
Эксперимент
Выводы
- Гипотеза оказалась верна только относительно длины нити. Относительно амплитуды и массы она не подтвердилась. Если бы все гипотезы не подтвердились, то тогда к чему необходимо было бы вернуться?
- К наблюдениям и гипотезам. Диалог с учителем, подтверждающий, что учащиеся овладевают методом научного познания и способами исследовательских действий. 2
Закреп-
лениематериала Решение теоретических задач.
Длину математического маятника увеличили. Как изменились период и частота его колебаний?
Массу груза, подвешенного к нити, увеличили. Как изменятся период и частота колебаний маятника?
Вас раскачивают на качелях. Меняется ли частота ваших колебаний при увеличении амплитуды?
Обезьяна раскачивается на лиане. Как изменится период ее колебаний, если к ней прицепится еще одна обезьяна?
Ответы учащихся, подтверждающие ,о хорошем освоении материала урока. 5
Домашнее
задание п.40, 41; задание 31(4,5).
Ответить на вопрос: «Как изменится период колебания вашей руки, если в вашей руке будет тяжелый портфель?». 0,5