Свириденко О.В. «Основы термодинамики». Разработка урока физики (10 класс) с использованием ЭОР

«Основы термодинамики».
Разработка урока физики (10 класс) с использованием ЭОР

Свириденко Ольга Владимировна
учитель физики и математики МОУ "СОШ
р.п. Красный Текстильщик Саратовского района
Саратовской области
olga_sviridenko@inbox.ru

Урок изучения нового материала и первичного закрепления знаний по теме «Первое начало  термодинамики» составлен в соответствие с требованиями ФГОС второго поколения.  В разработанном уроке реализованы следующие технологии деятельностного подхода: технология «создания» обучающимися нового знания на уроке; технология обучения  применению отдельных элементов знаний; технологии систематизации знаний в процессе решения физических задач;  ИК-технологии (1 ученик – 1 компьютер). На различных этапах урока используются электронно-образовательные ресурсы федерального центра образовательных ресурсов.

В разработке урока имеется:

Класс:  10,  общеобразовательный
Предмет:  физика
Место проведения: кабинет  информатики
Учебник:  Физика 10 класс» учебник для общеобразовательных учреждений.
Г.А. Мякишев, Б.Б. Буховцев,  Н.Н. Сотский. Москва «Просвещение» 2010.
Общая тема:  «Основы термодинамики»
Тема урока:    «Первое начало  термодинамики»
Тип урока:  Изучения нового материала и первичного закрепления знаний по теме «Первое начало  термодинамики»

Таблица: Отбор электронных ресурсов

Таксономия Образовательных Целей  Блума  (Традиционная)

Ход урока.

І. Организационный этап.
Цели этапа:
-создание позитивного эмоционального  настроя учеников  на урок;
-погружение в метатему.
Приветствие  обучающихся.  
Учитель: Знакомы ли вам устройства, представленные на слайде (Слайд 2)?

Это вечные двигатели - воображаемые устройства, способные бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов. Нам с раннего детства известно, что это невозможно. А почему? Можете ли вы аргументировано объяснить?  Не хватает знаний,  познания.
А сколько путей, по-вашему, ведут к знанию?  (слайд 3)
Древний мыслитель и философ  Китая  Конфуций утверждал, что
Три пути ведут к познанию:
Путь размышления – это путь самый благородный,
Путь подражания – это путь самый легкий,
И путь опыта – это путь самый горький.
Сегодня на уроке нам предстоит пройти все эти  пути и согласится, а может быть, засомневаться в истинности этого утверждения.
У каждого из Вас на рабочем столе есть рабочая карта урока. Прошу Вас познакомиться с рабочей картой и заполнять ее  по мере продвижения по этапам.
        Итак, в добрый путь.

ІІ.  Этап  целеполагания  и мотивации. 
Цели этапа:
-создание через проблемную ситуацию условий для возникновения у учеников внутренней потребности включения в учебную деятельность;
-наметить шаги учебной деятельности.
Организация образовательного пространства:  в ходе фронтальной эвристической беседы подвести учеников к необходимости установить зависимость между внутренней энергией, работой газа и количеством теплоты.

Создание проблемной  ситуации. 1) Знакомы ли вы с термином «изопроцессы»? (Изопроцессы – это процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, характеризующих состояние газа.)
2) С какими  изопроцессами вы знакомы? (Изобарный, изотермический, изохорный.)
3)Какие  изопроцессы  представлены на слайдах?  Что вы можете о них рассказать?            (слайд 4)                                                  
 
(Ученики называют процессы, анализируют изменение физических величин.

Учитель: Значит, можно предположить, что в обоих случаях, газ при расширении может совершить работу, например, поднять поршень, если этот газ находиться в цилиндре с поршнем. За счет чего совершается  работа газа в каждом случае? А как при этом изменяется внутренняя энергия газа? И  чем с энергетической точки зрения отличаются друг от друга изотермическое и изобарное расширения?
Возникают затруднения.
Чтобы найти выход из сложившейся проблемной ситуации  необходимо размышлять.
Итак, РАЗМЫШЛЯЕМ!  

ІІІ.  Этап актуализации знаний.
(слайд 5) Задание группам:

Используя данную схему, обсудить,  какие ключевые понятия  необходимы для разрешения данной проблемы?
Предложите  план действий?
Необходимо из многообразия физических понятий выбрать ключевые для разрешения данной проблемы, те  ключевыми понятия, которые характеризуют энергетическое состояния газа,  и установить связь между ними.

Предлагаю вам поразмышлять,  обсудить в группах  в течение 2-3 мин какие ключевые понятия нам необходимы для разрешения данной проблемы?  (Обучающиеся обсуждают   в малых группах:  анализируют графики состояний идеального газа,  выбирают ключевые понятия)

Ваши  предложения запишите в рабочих картах урока.
(После обсуждения заслушать предложения.  Выделить из предложенных ключевые понятия темы). Заполнить схему.

Данная зависимость носит название первое начало термодинамики.
Сформулируйте тему урока.  Заполните рабочие карты
Следующий путь -  ПУТЬ ПОДРАЖАНИЯ – это путь самый легкий.

ІV.  Этап первичного  усвоения материала.
Цель этапа:  изучить теоретический материал;  установить связь между  внутренней энергией, работой газа и количеством теплоты; разрешить проблемную ситуацию;  объяснить невозможность создания вечного двигателя.
Организация образовательного пространства:   индивидуальная работа  за компьютером (1 компьютер – 1 ученик)

Работа с ЭОР.

1) изучение ОМС
http://fcior.edu.ru/card/16450/zakony-termodinamiki.html;    (изучение начать с  комментария   опыта с воздушным огнивом);
2) Просмотр видео Манометр с теплоприемником  (первое начало термодинамики)
3) Выполнение заданий в рабочей карте урока.
Анализ  учебной  информации:

V. Осознание и осмысление учебной информации.
Цели:  - оценить степень  осознания и осмысления учебной информации по:
1)разрешению проблемной ситуации;
2) объяснению  невозможности создания вечного двигателя.

(Слайд 12)
 

Почему нельзя создать вечный двигатель? (Вечные двигатели - воображаемые устройства, способные бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов, только за счет изменения внутренней энергии, но запасы внутренней энергии тела не бесконечны).

Физминутка.
1. Быстро поморгать, закрыть глаза и посидеть спокойно, медленно считая до 5. Повторить 4-5 раз.
2. Крепко зажмурить глаза (считать до 3, открыть их и посмотреть вдаль, считать до 5). Повторить 4-5 раз.
3. Вытянуть правую руку вперед. Следить глазами, не поворачивая головы, за медленными движениями указательного пальца вытянутой руки влево и вправо, вверх и вниз. Повторить 4-5 раз.
И путь  ОПЫТА  – это путь самый горький.

VІ.  Первичное закрепление учебного материала.
Цель:  первичное закрепление учебного материала по теме урока. (Учащиеся обсуждают данную работу в парах и аргументируют свой ответ)
Организация образовательного пространства: фронтальная работа с классом
(слайд 20)

1. (ЕГЭ 2001 г.) А9. Газ в сосуде сжали, совершив работу  25 Дж.  Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на  30 Дж. Следовательно

(слайд 21)
2. (ЕГЭ 2001 г.) А11. В тепловом двигателе газ получил 300 Дж тепла и совершил работу 36 Дж. Как изменилась внутренняя энергия газа?

(слайд 22)
3.(ЕГЭ 2001 г.) А11. Чему равно изменение внутренней энергии газа, если ему передано количество теплоты 300 Дж и внешние силы совершили работу 500 Дж?

(слайд 23)
4.(ЕГЭ 2002 г., Демо) А10. Внутренняя энергия гири увеличивается, если

2. Работа с  ЭОР.    
Цель:  первичная проверка знаний обучающихся по теме «Первое начало термодинамики»
Организация образовательного пространства:  самостоятельная работа на ПК, самопроверка и самооценка по журналу успеваемости ОМС

В практический модуль включены 10 интерактивных заданий различных типов с возможностью автоматизированной проверки для закрепления знаний по теме "Первый закон термодинамики" для старшей школы.
Оценку по пятибалльной системе можно выставить по  следующему  принципу:
«5» ставится, если          9-10 баллов
«4» ставится, если          7– 8 баллов
«3» ставится, если          5 - 6 баллов
«2» ставится,                  если < 5 баллов
Самооценка по журналу успеваемости ОМС

VІ І. Информация о домашнем задании.
§ 78  Стр. 189 Пример  2 решения задач (конспект) с 236, Упр. 15 (2, 5)

 Анализ деятельности
Задание:  Раскройте особенности зависимостей между величинами, входящими в первый закон термодинамики

Оценка деятельности
Обоснуйте важность понимания первого закона термодинамики.
Учитель: В природе непрерывно и многообразно совершается обмен энергией между отдельными телами и их система. Общие законы этого обмена определяют законы термодинамики. Сегодня вы познакомились с первым законом, пройдя определенный пути познания.
Вернемся к высказыванию Конфуция. Согласны ли вы с древним философом.
Если – да, то отметьте эти пути в рабочем листе.
Какой путь для Вас был самым легким, самым трудным?
Есть ли другие мнения, реплики, мысли…  (слайд 20, по гиперссылкам   определить этапы урока, соответствующие высказыванию Конфуция)
Попробуйте оценить свою работу на уроке по 10-бальной шкале.
1.Как я усвоил материал?
- Получил прочные знания, усвоил весь материал - 9 - 10 баллов.
- Усвоил новый материал частично - 7 - 8 баллов.
- Мало, что понял, необходимо еще поработать - 4 – 5 баллов.
2.Как я работал? Где допустил ошибки?  Удовлетворен ли своей работой?
- Со всеми заданиями справился сам, удовлетворен своей работой – 9 – 10 баллов.
- Допустил ошибки – 7 – 8 баллов.
- Не справился 4 – 6 баллов.
3.Как работала группа?
- Дружно, совместно разбирали задания – 9 – 10 баллов.
- Работа была вялая, неинтересная, много ошибок – 4 – 5 баллов.

VІ І І. Рефлексия (подведение итогов урока).
 Пришло время поразмышлять о том, какие чувства, впечатления, эмоции, размышления сопровождали Вас на этом занятии. Надеюсь, что  работа на уроке принесла Вам удовлетворение.  Предлагаю  рефлексировать творчески.
Предлагаю вам  написать синквейн.

Синквейн.
В переводе с французского слово «синквейн» означает стихотворение, состоящее из пяти строк, которое пишется по определенным правилам. Составление синквейна требует  умения находить существенные  элементы, делать заключение и выражать всё это в кратких выражениях.
Синквейн – концентрация знаний, ассоциаций, чувств; сужение оценки явлений и событий, выражение своей позиции, взгляда на событие, предмет.
Написание синквейна является формой свободного творчества, которое осуществляется по опредёленным правилам.

Правила написания синквейна                    
первая строка - одно слово, обычно существительное, отражающее тему синквейна;
вторая строка - два слова, прилагательные, описывающие основную мысль;
третья строка - три слова, глаголы, описывающие действия в рамках темы;
четвёртая строка - фраза из нескольких (обычно четырёх) слов, показывающая отношение к теме; таким предложением может быть крылатое выражение, цитата, пословица или составленная самим учащимся фраза в контексте с темой.
Алгоритм написания синквейна.

5-я строка. Кто? Что? (Новое звучание темы). 1 существительное

1. • Подробный сценарий урока;
   • Рабочая карта ученика;
   • Презентация PP  к уроку.
   • Рис.1 Объем увеличивается при постоянном давлении, значит, это изобарное расширение (или изобарное нагревание).
   • Рис.2  Объем увеличивается при уменьшении давления, значит, это изотермическое расширение (нагревание).
   
2. • Сформулируйте первое начало термодинамики (слайд 8).
   • За счет чего любая машина может совершить работу над внешними телами (слайд 8).
   • К каким процессам, описываемым формулой  ?U =   ± А  ± Q  относятся знаки «+» и «-»?(слайд 8).
   • Запишите первое начало термодинамики  к процессам, представленных на схемах  (слайд 9).
   • Как определяется знак работы газа?  (слайд 10).
По выполнению заданий можно судить о степени понимания и осознания  учебного материала (Слайд 13)
3. 1. газ получил извне количество теплоты, равное  5 Дж
   2. газ получил извне количество теплоты, равное  55 Дж
   3. газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное  5 Дж
   4. газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное  55 Дж
   1. уменьшилась на 264 Дж
   2. уменьшилась на 336 Дж
   3. увеличилась на 264 Дж
   4. увеличилась на 336 Дж
   1. -200Дж
   2. 00 Дж
   3.  800Дж
   4.  -800Дж
   1. гирю поднять на 2 м
   2. гирю нагреть на 2о С
   3. увеличить скорость гири на 2 м/с
   4. подвесить гирю на пружине, которая растянется на 2 см
   • 1-я строка. Кто? Что? 1 существительное.
   • 2-я строка. Какой? 2 прилагательных.
   • 3-я строка. Что делает? 3 глагола.
   • 4-я строка. Что автор думает о теме? Фраза из 4 слов.