Применение психодидактической технологии на примере темы «Механическая работа. Мощность. Простые механизмы. Энергия» 7 класс

7 класс
Тема раздела «Механическая работа. Мощность. Простые механизмы. Энергия»
Составлено в соответствии с учебником Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской. «Физика. 7 класс» и рабочей тетрадью Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской.
Тематическое планирование темы
№ урока Тема Дата Домашнее задание
(э – домашний эксперимент, * - повышенный уровень сложности)
1 Механическая работа. Мощность (выявление ДЭЗ, заполнение структурной схемы) 12.01. §31, 32, Т. №177, 178, 179, 182, 183, 188, 189, 190.
2 Простые механизмы (выявление ДЭЗ, заполнение структурной схемы) 14.01. §33, 34, 35, 36, Т. №197, 201, 202, 205, 206, 212, 213.
3 Энергия (выявление ДЭЗ, заполнение структурной схемы) 19.01. §37, 38, 39, Т. №215, 216, 217, 218, 224, 225
4 Решение задач 21.01. Т. №181, 187 (э), 191 (э), 193, 200, 214, 221 (э), 222, 223.
5 Лабораторная работа №10 «Изучение условия равновесия рычага» 26.01 повторение ДЭЗ и структурных таблиц, решение задач урока 4.
6 Лабораторная работа №11 «Измерение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости» 28.01. повторение ДЭЗ и структурных таблиц, решение задач урока 4.
7 Зачет (письменный рассказ темы по структурной схеме) 02.02. повторение ДЭЗ и структурных таблиц, решение задач урока 4.
8 Решение задач 04.02. Т. №184, 195*, 203, 209 (э), 226*
9 Зачет (особо важные элементы ДЭЗ) 09.02. повторение ДЭЗ и структурных таблиц, решение задач урока 8.
10 Контрольная работа по теме 11.02. Составить кроссворд по теме (доп. оценка)
Краткий отчет о проведении занятий.
В 7-х классах МОУ СОШ №49 г. Волгограда обучается 83 учащихся, что составляет 3 класса. Начиная с октября 2010 года, в 7-х классах применялись новые методологические подходы к обучению: дискретный, системно-функциональный, системно-структурный и системно-логический. После отработки с обучающимися отдельных методологических подходов, появилась возможность соединить эти подходы при изучении темы курса физики 7 класса продолжительностью 10 уроков.
Из трех классов один отличается низким уровнем познавательных умений. Целью моей работы по применению новой педагогической технологии является проверка уровня знаний учащихся по данной теме при использовании системно-структурного подхода и сравнение уровня знаний в классах всей параллели. В таблице приведены данные проведенного педагогического эксперимента.
Класс Итоговая отметка по теме Увеличение процента качества знаний в сравнении с предыдущими темами курса
2
3 4 5 7А 1 10 13 4 7
7Б - 6 12 11 4
7В 2 13 11 - 13
Во всех трех классах итоговые результаты оказались выше с применением новых методологических подходов. Следовательно, совершенствовать процесс обучения физике можно с помощью системно-структурного подхода.
Применение данного подхода позволяет развивать у учащихся функциональные механизмы психики: восприятие, мышление, память, речь, воображение. На уроках царит атмосфера поиска и сотрудничества. Это формирует и развивает такие свойства личности: творческую способность, интерес к изучению физики, самостоятельность, коммуникативность, критичность, рефлексию.
В ходе разработки занятий по теме «Механическая работа, Мощность. Простые механизмы. Энергия» я решала следующие задачи:
- самостоятельное изучение методической литературы (включая литературу дистанционного курса), ее анализ и обобщение;
- изучение опыта учителей по осуществлению системно-структурного подхода;
- отбор дидактического материала по теме «Механическая работа, Мощность. Простые механизмы. Энергия»;
- внедрение новой технологии и анализ результатов работы.
В мою разработку данной темы входят: доминирующие элементы знания, общие элементы знаний о физических величинах темы (системно-функциональный подход), структурная схема по теме, вопросы для устного контроля знаний, вопросы для письменного контроля знаний, пересказ к структурной схеме.
ДЭЗ темы «Механическая работа. Мощность»
(§31, 32, с. 100-105)
№ п/п Вопрос Стр. Ответ
1. Каков физический смысл работы? 100 Механическая работа – это процесс перемещения под действием силы.
2. Что называют механической работой? 101 Механическая работа – физическая величина, прямо пропорциональная силе, действующей на тело, и пути, пройденному им в направлении действия силы.
3. По какой формуле вычисляют работу? 101 A = F·s, где А – работа, F – сила, приложенная к телу, s – пройденный путь.
4. Что принято за единицу работы в СИ? 101 Работа, совершенная силой 1 Н на расстоянии 1 м.
5. Каково наименование единицы работы в СИ? 101 [А] = [F]·[s] = Н · м = Дж
6. Какие правила существуют в расчете механической работы? 102 А > 0, если направление силы и пройденного пути совпадают;
А < 0, если направление силы противоположно направлению перемещения.
А = 0, если перемещение s = 0 или сила в направлении движения не действует (F = 0)
7. Что характеризует мощность? 103 Мощность характеризует быстроту выполнения работы каким-либо механизмом.
8. Что называется мощностью? 103 Это физическая величина, равная отношению работы, совершаемой в течение некоторого времени, к этому времени.
9. По какой формуле рассчитывают мощность? 103 N = , где N – мощность, A – работа, t – время выполнения работы
10. Что принято за единицу мощности в СИ? 103 Мощность, при которой работа 1 Дж совершается за 1 с.
11. Каково наименование единицы мощности в СИ? 103-104 [N] = = = Вт
Вопросы для зачета
по теме «Механическая работа. Мощность. Простые механизмы. Энергия»
(для учителя)
№ п/п Вопрос Стр. Ответ
1. Что называют механической работой? 101 Механическая работа – физическая величина, прямо пропорциональная силе, действующей на тело, и пути, пройденному им в направлении действия силы.
2. По какой формуле вычисляют работу? 101 A = F·s, где А – работа, F – сила, приложенная к телу, s – пройденный путь.
3. Получите наименование единицы работы в СИ 101 [А] = [F]·[s] = Н · м = Дж
4. Что называется мощностью? 103 Это физическая величина, равная отношению работы, совершаемой в течение некоторого времени, к этому времени.
5. По какой формуле рассчитывают мощность? 103 N = , где N – мощность, A – работа, t – время выполнения работы
6. Каково наименование единицы мощности в СИ? 103-104 [N] = = = Вт
7. Что называют простыми механизмами? 108 Простыми механизмами называют приспособления для преобразования силы.
8. Что называют плечом силы? 110 Плечом силы называют кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила.
9. В чем состоит правило равновесия рычага? 110 Рычаг находится в равновесии, если силы, действующие на него обратно пропорциональны плечам этих сил.
10. Чем отличается подвижный блок от неподвижного? 115 Неподвижный блок имеет закрепленную ось, не дает выигрыша в силе. Ось подвижного блока движется вместе в грузом, выигрыш в силе в 2 раза.
11. В чем смысл «золотого правила» механики? 116 Во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии.
12. Что такое КПД механизма? 118 Коэффициентом полезного действия называют величину, равную отношению полезной работы Aп, совершенной машиной, ко всей затраченной (полной) работе А.
13. По какой формуле рассчитывают КПД? 118 = · 100%
14. О каких телах говорят, что они обладают энергией? 122 Если тело может совершать работу, то оно обладает энергией.
15. По какой формуле рассчитывают кинетическую энергию тела 123 Е=
16. По какой формуле рассчитывают потенциальную энергию тела 124 Е= mgh17. В каких единицах измеряют энергию? 122 [Е] = [А] = Дж18. В чем заключается закон сохранения механической энергии? 128 Если между телами действуют только силы тяжести и силы упругости, то полная механическая энергия тела сохраняется.
19. Всегда ли выполняется закон сохранения механической энергии? 128 При наличии силы трения закон сохранения механической энергии не выполняется.
Системно-функциональный подход к усвоению физических величин темы
Обязательные знания о физической величине Работа
C = АВ Мощность
С = Коэффициент полезного действия
С = Кинетическая энергия
C = kАВВ Потенциальная энергия
C = АВ
1. Формула A = F·s N = = · 100% Е= Е= mgh2. Словесная формулировка Механическая работа – физическая величина, прямо пропорциональная силе, действующей на тело, и пути, пройденному им в направлении действия силы. Мощность - это физическая величина, равная отношению работы, совершаемой в течение некоторого времени, к этому времени. Коэффициентом полезного действия называют величину, равную отношению полезной работы Aп, совершенной машиной, ко всей затраченной (полной) работе А. Кинетической энергией называется
физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости.
Потенциальной энергией называется физическая величина, численно равная работе силы тяжести при изменении положения тела над Землей.
3. Физический смысл Механическая работа характеризует перемещение под действием силы. Мощность показывает работу, совершенную за единицу времени. КПД - число, показывающее, какая часть затраченной работы стала полезной Кинетическая энергия численно равна работе, которую необходимо совершить, чтобы разогнать тело из состояния покоя до данной скорости. Потенциальная энергия тела равная работе, которую может совершить сила тяжести при перемещении тела на нулевой уровень. Считается, что на нулевом уровне потенциальная энергия тела равна нулю. 
4. Единица физической величины За единицу работы принята работа, совершенная единичной силой на единичном пути За единицу мощности принята такая мощность, при которой за единицу времени механизм совершает единичную работу 5. Единицы физической величины в СИ За единицу работы в СИ принята работа, совершенная силой 1 Н на расстоянии 1 м. За единицу мощности в СИ принята мощность, при которой работа 1 Дж совершается за 1 с. КПД обычно выражают в процентах 6. Наименование единицы в СИ [А] = [F]·[s] = Н · м = = Дж
Наименование: Джоуль
Обозначение: Дж [N] = = = Вт
Наименование: Ватт
Обозначение: Вт = · 100% = = = ·% = % Наименование: Джоуль
Обозначение: Дж Наименование: Джоуль
Обозначение: Дж
Логическая схема по теме «Механическая работа. Мощность. Простые механизмы. Энергия»
Механическая работа. Мощность Простые механизмы
Энергия
91440053340001. Умственная
91440011430000 Работа
Физическая (механическая)
2. Механическая работа – это процесс перемещения под действием силы.
А=F· s, F – сила, s – путь, А - работа.
[A] = [F][s] = Н· м = Дж
22860064770 Работа = сила · путь
00 Работа = сила · путь
3.

17538708445500106807084455004584708445500
167767013970A=0 (3 условия)
00A=0 (3 условия)
76454015240A= - F·s
00A= - F·s
254044450A=F·s
00A=F·s

A>0 A<0 A = 0
2540135255001982470139700002439670139700001525270139700001066800138430003848101397000015367013970000F F839470971550015367013843000
205740053340002133600533400012192005334000
2211070120650011442701206500774701206500s s Fs
4. Скорость совершения работы может быть разной.
Человек – работа (2 ч) Погрузчик – работа (5мин)
8413756731000-1143005524500
Мощность - N (быстрота совершения работы)
N = A / t N = (F·S)/t N=F·υ
Средняя мощность.
[N] = [A] /[ t] = Дж / с = 1 Вт (Ватт) – Уатт
5. Сила человека ограничена.
Приспособления для изменения силы:
- рычаги (рычаг, блок, ворот);
- наклонные плоскости (наклонная плоскость, клин, винт)
4572001219200018288001219200013716001219200091440012192000457200121920006.
22860014605000228600031750003429001460500045720031750008001003175000
264414066040002171700558800045720017018000
3429008001000 F2
45720010414000
739140635F1 l2
=
F2 l1
00F1 l2
=
F2 l1
3429001397000F1
127762019050007442201905000
Правило рычага
Подъёмный кран, ножницы, кусачки, весы, лопата, топор.
7. «Золотое правило» механики: во сколько раз выигрываем в силе, во столько раз проигрываем в расстоянии.
8. Коэффициент полезного действия - отношение полезной работы Aп, совершенной машиной, ко всей затраченной (полной) работе А.
= · 100%
= · 100% = ·% = % 9. Энергия характеризует способность тела совершать работу. Величина, равная совершенной работе.
10. Кинетическая энергия – энергия движения.
(относительная величина)
Е= , m –масса движущегося тела, v – его скорость
[Е] = [А] = Дж11. Потенциальная энергия – энергия взаимодействия. (относительная величина)
- взаимодействие тела с Землей;
- взаимодействие частей деформированного тела.
Е= mgh, где m – масса тела, h – высота над нулевым уровнем потенциальной энергии.
[Е] = [А] = Дж12. Закон сохранения энергии в механике: если между телами действуют только силы тяжести и упругости, то полная механическая энергия сохраняется.
Е = Е+ Е= const Е Е