Театрализованный урок по физике в 7 классе по теме «Условия плавания тел»
«Грош цена вашей физике, если она застилает для вас все остальное: шорох леса, краски заката, звон рифм. Это какая-то усеченная физика, если хотите – выхолощенная. Я, например, в нее не верю… Любая замкнутость прежде всего свидетельствует об ограниченности…»
Л.Д. Ландау
Театрализованный урок по физике
Класс: 7
Тема: Условия плавания тел
Тип урока: изучение нового материала.
Цели:
Образовательная:
· экспериментальным путем установить условия плавания тел;
· в игровой форме сформулировать вывод в том, что поведение тел в жидкости зависит от соотношения выталкивающей силы Архимеда и силы тяжести;
· Ознакомить учащихся с историей открытия силы тяжести и силы Архимеда.
Развивающая:
· способствовать развитию творческого мышления;
· формирование умения выступать перед аудиторией;
- развитие внимания, умения анализировать, обобщать, выделять главное;
- развитие у учеников умений использовать научные методы познания (наблюдение, гипотеза, эксперимент);
- формирование умения обрабатывания полученной информации и систематизирования ее;
Воспитывающая:
- развитие интереса к предмету
· формирование учебной мотивации, формирование умений слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, уметь общаться друг с другом на языке воспитанного человека;
· содействовать эстетическому воспитанию учащихся, посредством участия их в художественном творчестве;
· формирование умения в обычных явлениях видеть прекрасные стороны жизни;
· формирование навыков организованности и исполнительности в процессе коллективной работы.
Учебные задачи, направленные на развитие учащихся:
- в личностном направлении:
- формирование познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
-убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и техники
-мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода;
-формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.
- в метапредметном направлении:
Регулятивные универсальные учебные действия
-целеполагание постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимися, и того, что ещё неизвестно;
-планирование — составление плана и последовательности действий;
-прогнозирование — предвосхищение результата и уровня усвоения знаний;
-оценка — выделение и осознание обучающимся того, что уже усвоено и что ещё нужно усвоить, осознание качества и уровня усвоения; оценка результатов работы;
-саморегуляция способность к мобилизации сил и энергии и к преодолению препятствий.
общеучебные универсальные действия:
-поиск и выделение необходимой информации, в том числе решение рабочих задач с использованием ИКТ
-осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме;
-выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;
-рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности;
Логические универсальные действия:
-построение логической цепочки рассуждений, анализ истинности утверждений;
-доказательство;
-выдвижение гипотез и их обоснование.
Постановка и решение проблемы:
-формулирование проблемы;
-самостоятельное создание способов решения проблем поискового характера.
Коммуникативные универсальные учебные действия
-планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками
-постановка вопросов — инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации;
-умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации
- в предметном направлении:
-умения применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи на применение полученных знаний;
-развитие теоретического мышления на основе формирования умений устанавливать факты, различать причины и следствия, выдвигать гипотезы, отыскивать и формулировать доказательства выдвинутых гипотез
-коммуникативные умения участвовать в дискуссии, кратко и точно отвечать на вопросы, использовать справочную литературу и другие источники информации
Оборудование к уроку:
Подготовка к данному уроку начинается задолго до его проведения. Учащиеся сами распределяют роли, обязанности при подготовке декораций, костюмов, оборудования для опытов. Хорошо, если в этой подготовке участвуют учащиеся целого класса. Тогда данное представление можно продемонстрировать другому параллельному классу.
Перемена. Вход в кабинет физики или актовый зал охраняют два стражника со скрещенными копьями.
Первый стражник (обращаясь к входящим): Пароль? Если ответишь правильно, то войдешь. Сформулируй закон Архимеда. (Входящий дает ответ)
Первый стражник: Пропустить! (Ученик проходит)
Второй стражник: Формула силы Архимеда. (Входящий дает ответ.)
Второй стражник: Проходи. (Ученик проходит)
Первый стражник: Определение силы тяжести. (Входящий дает ответ)
Первый стражник: Пропустить! (Ученик проходит)
Второй стражник: Формула силы тяжести. (Входящий дает ответ.)
Второй стражник: Проходи. (Ученик проходит) Ит.д.
В случае, если ученик затрудняется дать ответ, ему задают другой вопрос, или он может попросить помощь у друга.
После того, как все соберутся, перед зрителями выходит один из стражников и произносит громко: Встать! Суд идет! (Входят судья и адвокаты)
Судья: Сегодня слушается дело №1, состоящее из двух частей. Госпожа Сила Тяжести Земная обвиняет Госпожу Силу Архимедовну Выталкивающую в том, что та не считается с ней и действует на тело, погруженное в жидкость или газ дерзко и без учета мнения Госпожи Силы Тяжести.
Госпожа Сила Архимедовна Выталкивающая, в свою очередь, жалуется на то, что Сила Тяжести Земная не хочет признать место Силы Архимедовны в науке и также продолжает воздействие на тело, погруженное в жидкость или газ.
Мы призываем суд обстоятельно разобраться в этом споре. Со справедливостью и беспристрастностью выслушать показания свидетелей и вынести справедливый приговор.
(учитель предлагает ребятам сформулировать тему урока и уго цели.)
Стражник: В зал суда приглашается Сила Тяжести. (Входит Сила тяжести)
Судья: Установим Вашу личность. Ваша фамилия, имя, отчество.
Вошедшая: Земная Сила Тяжести. (Произносит, положа руку на учебник физики): Клянусь говорить правду и только правду.
Судья: Ваше место жительства?
Вошедшая: Физическое царство, город Взаимодействия тел, улица Всемирного тяготения, дом вниз по улице.
Судья: Ваши родители?
Вошедшая: Отец – английский физик и математик Исаак Ньютон.
Судья: Ваша биография?
Вошедшая: Людям я стала известна в 1667 году, когда И.Ньютон высказал предположение, что между всеми телами существует сила взаимного притяжения. Это моя старшая сестра. Исаак Ньютон первый высказал мысль о моем существовании, убедив всех, что Земля обладает способностью притягивать к себе другие тела. Его предположения опирались на результаты работ итальянского физика и астронома Галилео Галилея. Его я считаю крестным отцом.
Судья: Прошу садиться.
Стражник: В зал суда приглашается Сила Архимеда. (Входит вторая дама)
Судья: Установим Вашу личность. Ваша фамилия, имя, отчество.
Вошедшая: Сила Архимедовна Выталкивающая. (Тоже клянется на учебнике физики)
Судья: Ваше место жительства?
Вошедшая: Физическое царство, город Взаимодействия тел, улица Выталкивания жидкостью, дом вверх по улице.
Судья: Ваши родители?
Вошедшая: Отец – древнегреческий ученый, физик и математик Архимед.
Судья: Ваша биография?
Вошедшая: Я родилась 250лет до н.э. В то время мой отец пытался решить задачу о золотой короне. Именно она побудила Архимеда заняться вопросом о плавании тел. Результатом было появление замечательного сочинения «О плавающих телах». В седьмом предложении (теореме) отец мой объявляет всему миру о моем существовании.
Судья: Прошу садиться. Теперь переходим к заслушиванию свидетелей – защитников, в роли которых изъявили желание быть почтеннейшие и уважаемые в Физическом царстве ученый, знаменитости. Они изложат свои неопровержимые доказательства. Первое слово предоставляется господину Ньютону.
Ньютон: Я пришел на Ваш суд для того, чтобы помочь разрешить разногласие между моей дочерью Силой Тяжести Земной и ее соперницей Силой Архимедовной Выталкивающей.
В1687 году я опубликовал свой труд «Математические начала натуральной философии», где теоретически доказал существование силы тяжести. Сидящая здесь аудитория, к сожалению, математически не подготовлена, и я не буду утруждать ее в рассмотрении моих умозаключений. (Демонстрирует опыт «Свободное падение тела»)
Обратите внимание, что любое тело, вследствие своего притяжения к Земле, падает на ее поверхность.
Если тело падает в сосуде с жидкостью, то оно тоже, притягиваясь к Земле, может упасть на дно сосуда. (Демонстрирует)
Судья: Господа, слово просит К,Э.Циолковский. (Выходит Циолковский)
Циолковский: Я русский ученый – физик разработал проект летательного аппарата – ракеты – для полетов с Земли на другие планеты Солнечной системы.
Именно на такой ракете можно достигнуть астероида Веста, который имеет массу в 60 000 раз меньше массы Земли.
На Земле я могу свободно нести еще одного человека такой же массы, как я. На Весте с такой же легкостью я могу нести в 30 раз больше, то есть 60 человек. Почему? Сила притяжения на Весте в 30 раз меньше, чем сила тяжести Земли.
Отсутствие силы тяжести нарушило бы наш постоянный уклад жизни, лишив нас многих возможностей перемещаться, брать предметы, да и вообще иметь их в том месте, где мы их оставили. Мы не вправе осуждать госпожу Силу Тяжести в преступлении. Ее действие на тело вблизи поверхности Земли не несет уголовной ответственности, а наоборот помогает нам.
Судья: Слово предоставляется Архимеду.
Архимед: Господа! Я не хочу обидеть госпожу Силу Тяжести, но вынужден отметить, что при наличии ее действия на тело внутри жидкости, тело может утонуть, если сила тяжести больше Архимедовой силы. (Демонстрирует опыт, когда тело тонет)
(Зал вздыхает и перешептывается от такого заявления)
Судья (ударяет молоточком) Уважаемые господа, я прошу тишины. Слово просит господин Галилео Галилей.
Галилей: Господа, но ведь не всегда же в этом споре более сильной стороной является сила тяжести. При наличии архимедовой силы, большей силы тяжести, тело всплывает на поверхность жидкости. (Демонстрирует опыт, когда тело плавет на поверхности жидкости и не тонет)
(Зал вздыхает от результата опыта и перешептывается. Некоторые присутствующие при желании могут принять участие в обсуждении)
Судья (ударяет молоточком) Уважаемые господа, я прошу тишины. Продолжайте уважаемый господин Галилей.
Галилей: Покорно благодарю, Вас, господин Судья. (Обращается в зал) А иногда, я повторяю, иногда, когда эти силы равны между собой по модулю, но, мы знаем, они всегда противоположны по направлению, то тело может находиться в равновесии в любом месте жидкости (Демонстрирует опыт)
Судья: Господа, слово просит датский инженер Карл Кроейер.
Карл Кроейер: Господа! Я хочу привести неопровержимые доказательства в пользу госпожи Силы Архимедовны. Именно наличие выталкивающей силы дает возможность поднимать затонувшие корабли. Затонувший корабль заполняют шариками с воздухом. Для этого используют полистирол - вещество, кристаллы которого обладают свойством, что, погруженные в воду, они образуют пенистую массу, объем которой в 40 раз больше первоначального. Через небольшой промежуток времени корабль отрывается от дна и всплывает. (Демонстрирует опыт: игрушечный кораблик всплывает с помощью волейбольной камеры или детских воздушных шариков) Прошу учесть мои доводы при вынесении решения приговора.
Судья: Слово предоставляется современному ученому, работающему в данный момент над вопросом изучения условий плавания тел.
Ученый: Господа! При взаимном действии обеих сторон на погруженное в жидкость тело, в зависимости от того, чье действие оказывается более сильным, тело может потонуть, может находиться в любой точке жидкости, а может и всплывать. А до каких пор будет всплывать тело? Когда обе силы станут равны между собой, тело остановится и будет плавать на поверхности, частично погрузившись в нее. Взаимное действие этих сил на тело, я повторяю, взаимное их действие, дает нам, человечеству, возможность иметь плавающие по поверхности воды суда.
Мы знаем много примеров, когда обе соперницы действуют слаженно и не мешают друг другу. Например, плавательный пузырь рыбы легко меняет свой объем и может регулировать действующие на рыбу силы тяжести и архимедовой сила, а значит, глубину погружения.
А может не стоит суду искать виновного в действиях обеих сил? Может быть уважаемый суд учтет это пожелание и найдет возможность примерить обе стороны? Ибо их взаимное действие приносит больше человечеству пользу, нежели вреда.
Если же по какой-то причине одна из действующих сил превосходит другую, то и здесь человек найдет пути использования данного явления. Примером тому могут быть воздушные шары.
(Зал перешептывается. Некоторые присутствующие при желании могут принять участие в обсуждении)
Судья: Слово предоставляется свидетелю.
Свидетель: Мне совершенно не хочется обижать господина ученого. Нам, как и ему, хочется верить в возможность справедливого примирения сторон, но напрашивается вопрос: при наличии маленькой выталкивающей силы в воздухе человек вынужден прозябать на поверхности Земли, чувствуя железную лапу силы тяжести. Что же это получается, господа? Рожденный ползать, летать не может. А мне летать охота. Невесело, понимаете ли, господа, совсем невесело!
Ученый: Я думаю, господа, что мне удастся вас успокоить. Мы живем в удивительное время, когда мечты человека о полете сбываются. Более того, человек осуществляет полеты в космос, а это свидетельствует о том, что действие силы тяжести побеждено.
Свидетель (вскакивает) : да, но какими усилиями? Это же уму непостижимо, какие перегрузки испытывает летчик-космонавт!
Судья: Господин Свидетель, извольте вернуться на свое место или в противном случае, суд вынужден будет вывести Вас из зала суда.
Ученый: Вы правы, к сожалению. Чтобы преодолеть силу тяжести и вывести корабль на орбиту космонавту приходится испытать перегрузки. И буду честен с вами, немалые перегрузки. Но перегрузки, правда не такие большие, испытывает даже человек, просто поднимающийся на лифте. И организм на них реагирует по- разному. Действие небольших перегрузок ограничивается ощущением давления всего тела на сидение или на пол, напряжением мышц. Но, если перегрузки велики, они могут привести даже к нарушению сознания. Легче переносить перегрузки при условии общей физической тренировки, приводящей к развитию мышц всего тела. Господа! Занимайтесь спортом, и вам будет все по силам!
(Зал перешептывается. Некоторые присутствующие при желании могут принять участие в обсуждении)
Судья: Суд удаляется для совещания.
Этих нескольких минут достаточно, чтобы подвести итог урока, еще раз сформулировать условия плавания тел.
Суд возвращается. Судья зачитывает приговор.
Судья: Учтя все пожелания ранее выступавших и, приняв во внимание условия плавания тел, суд постановил: не менять законов природы. На тело, находящееся в жидкости или газе должны действовать две силы: сила тяжести, направленная вниз, и сила Архимеда, направленная вверх. Под действием этих двух сил тело должно двигаться в направлении действия большей силы или покоиться при условии их равенства по модулю.
К выполнению постановления суда приступить немедленно.
После этого можно приступить к записи домашнего задания.
