Свободное падение. Закон Всемирного тяготения

Номер и тематика смены

12 смена 2019 г. («Дороги, которые мы выбираем»)

Название (тема) занятия

«На просторах вселенной»

Класс

9 класс

Предметные области

Физика, астрономия, история, биология

Разработчик(и) занятия

Андреева Ольга Ивановна – учитель физики

Цель занятия

Создание условий для развития культуры проектирования и проведения исследовательской деятельности у обучающихся при изучении темы «Гравитация»

Задачи занятия

1. Способствовать формированию у обучающихся представлений о физических понятиях: ускорение свободного падения, гравитационная постоянная, ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах, о вкладе учёных в изучение всемирного тяготения, об основных методах научного познания;

2. Изучить закон всемирного тяготения и границы его применения, рассмотреть историю открытия закона, показать причинно-следственные связи законов Кеплера и закона всемирного тяготения, показать практическое значение закона;

3. развивать у обучающихся познавательный интерес, интеллектуальные и творческие способности в процессе приобретения знаний с использованием различных источников информации и современных информационных технологий; умения формулировать и обосновывать собственную позицию по отношению к физической информации, получаемой из разных источников;

4. способствовать освоению обучающимися способов использования физических знаний для решения практических задач, для объяснения явлений окружающей действительности, для обеспечения безопасности жизни и охраны природы;

5. воспитывать уважительное отношение обучающихся к учёным и их открытиям, чувство гордости за российскую науку

Педагогические и образовательные технологии

• Экспериментариум;

• сетевое образовательное взаимодействие;

• работа в группах;

• цифровая лаборатория

Используемые площадки проведения

• Школа;

• цифровая лаборатория

Ключевой проблемный вопрос модуля

Возможно ли измерить массу Земли в домашних условиях?

Без действия какого явления в природе, мы, буквально, « не можем ступить ногу?»

Чем ограничены размеры животных на Земле?

Краткое описание занятия (аннотация)

Возможно ли измерить массу Земли в домашних условиях?

Без действия какого явления в природе, мы, буквально, «не можем ступить ногу?»

Чем ограничены размеры животных на Земле?

На эти и другие вопросы мы найдём ответы во время экспериментариума.

Учащиеся познакомятся с основными законами механики, повторят основные методы познания физических законов. В ходе экспериментальной работы рассчитают ускорение свободного падения на Земле. Обучающиеся получат экспериментальные данные, используя современное оборудование, и сделают выводы о расхождении законов с реальными данными. Для объяснения результатов учащиеся усовершенствуют свои знания о абсолютной и относительной погрешностях эксперимента. Вычислят ускорение свободного падения на других планетах Солнечной системы

Дидактические единицы (единицы содержания)

• Физика: свободное падение, ускорение свободного падения, невесомость, перегрузка, закон Всемирного тяготения, ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах;

• История: личности, развитие представлений о мироздании и учений по динамике

• Биология: чем обусловлены размеры животных на Земле, почему они такие разные?

• Астрономия: небесные тела Солнечной системы

Объем и распределение учебного времени занятий в составе экспериментариума

Состав рабочей группы

Направления деятельности (задачи)

Учитель-разработчик

(физика)

Андреева Ольга Ивановна

Разработка занятия, подготовка технологической карты, дидактического и информационного материала, подбор информационных источников, постановка задач и разъяснение способов деятельности обучающихся в рамках самостоятельной работы, предметное консультирование, организация рефлексии обучающихся по итогам самостоятельной работы в предметном блоке, разработка критериев оценки результатов самостоятельной работы в экспериментариуме, проведение аттестации обучающихся по итогам занятия, участие в презентации творческих продуктов.

Проектирование и организация межструктурного взаимодействия (школа, лагерь, дополнительное образование)

Реализатор(ы)

Андреева Ольга Ивановна– учитель физики

Тема занятия в рамках экспериментариума

«На просторах Вселенной»

Кол-во часов данного блока в рамках экспериментариума

2

Предметное содержание общего образования в соответствии с КТП

Темы занятий (по КТП)

Кол-во часов (по КТП)

Свободное падение тел. Движение тела, брошенного вертикально вверх. Невесомость. Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах

1

Лабораторная работа № 2 «Измерение ускорения свободного падения»

1

Педагогические и образовательные технологии

• Экспериментариум;

• сетевое образовательное взаимодействие;

• работа в группах;

• цифровая лаборатория

Используемые площадки проведения

Школа

Общие ожидаемые результаты занятия (продукты и эффекты)

и формы контроля результатов

1.

Продукты, созданные обучающимися

• Публикация в vk-группе ФизArt «Чем ограничиваются размеры животных на Земле? Почему сейчас на Земле не смогут жить динозавры?»

• заполненный рабочий лист

2.

Эффекты занятия

• Повышение мотивации обучающихся к изучению физики;

• понимание обучающимися смысла понятий: свободное падение, ускорение свободного падения, невесомость, перегрузка, закон Всемирного тяготения, ускорение свободного падения на других небесных телах;

• владение обучающимися навыками взаимодействия в группе;

• владение умениями: объяснять, на конкретных примерах оценить силы притяжения на других планетах и физические возможности человека на них, выполнять измерения и расчёты основных параметров гравитации;

• осознание обучающимися значимости науки, овладение достверной информацией о передовых достижениях и открытиях

Формы контроля результатов

Критерии оценки результатов

1. проверка индивидуальных рабочих (оценочных) листов обучающихся

• количество правильных ответов;

• правильность проведения исследований;

• верность сформулированных выводов

1. проверка дополнительных работ обучающихся публикаций в

vk-группе ФизArt

«Чем ограничиваются размеры животных на Земле? Почему сейчас на Земле не смогут жить динозавры?»

• соответствие творческой работы тематике;

• глубина раскрытия предметного содержания темы;

• отсутствие ошибок в предметном содержании

1. проверка ответов содержательной и деятельностной рефлексии

• правильность ответа на содержательный вопрос;

• верность описания действий

Этапы занятия

Примерное время

Форма реализации

Место проведения

1. Оргмомент

5 минут

Знакомство.

Инструктаж по ПТБ:

№ 4 – во время работы в кабинете (лаборатории) физики;

№ 5 – при проведении лабораторных и практических работ по физике

Кабинет физики

1. Мотивация обучающихся и актуализация имеющихся у них знаний

10 минут

Рассуждение обучающихся по вопросам:

Возможно, ли измерить массу Земли? Легко ди это сделать? Вы бы сейчас смогли бы определить массу Земли или хотя бы определить метод для этого?

Без действия какого явления в природе, мы, буквально, « не можем ступить ногу?»

Чем ограничены размеры животных на Земле?

Фронтально ученики с учителем обобщают, знаний о чём им не хватает для ответа на главный вопрос

Кабинет физики

1. Целеполагание: постановка цели и определение задач, необходимых для достижения цели

5 минут

Учитель вместе с обучающимися определяет цель модуля на основе ключевого проблемного вопроса: Возможно, ли измерить массу Земли? Легко ди это сделать? Вы бы сейчас смогли бы определить массу Земли или хотя бы определить метод для этого?

Обучающиеся получают индивидуальные листы и после обзора их содержимого заполняют блок «Мои ожидания», тем самым ставя себе цели и задачи участия в экспериментариуме.

Учитель разъясняет обучающимся предстоящую работу, количество возможных отметок и критерии оценивания.

Дети узнают об итоговом продукте публикации в vk-группе ФизArt «Чем ограничиваются размеры животных на Земле? Почему сейчас на Земле не смогут жить динозавры?

Также они вместе с учителем определяют основную учебную задачу (овладеть физическими понятиями и умениями по изучению гравитации)

Кабинет физики

1. Изучение нового материала (работа в группах)

20 минут

Групповая работа с элементами сингапурской методики.

Случайным образом (метки в индивидуальных листах, их цвет) класс делится на 6 групп для работы по направлениям:

1) «Свободное падение»

2) «Невесомость. Перегрузка»

3) «Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах»

4) «Закон всемирного тяготения»

Группы получают теоретические задания и инструкции на листах доставшегося им цвета и до окончания первой половины занятия (до звонка на перемену) готовятся к представлению итогов своей работы

Кабинет физики, библиотека

1. Усвоение и закрепление

30 минут

Презентация группами результатов совместной работы (сопровождается инфографикой на доске и в рабочих листах) с сопутствующими фронтальными комментариями, уточнениями и обсуждениями.

Заполнение правой части раздела новой информацией по гравитационному взаимодействию, прозвучавшей в ходе выступления групп и решение заданий;

Выполнение группами исследований по теме: «Ускорение свободного падения»

Школа

1. Подведение итогов

5 минут

Фронтально обобщается весь охваченный на занятии материал с акцентом на основные понятия.

Напоминается главный вопрос всего экспериментариума:

Возможно, ли измерить массу Земли?

Легко ди это сделать?

Вы бы сейчас смогли бы определить массу Земли или хотя бы определить метод для этого?

Без действия какого явления в природе, мы, буквально, « не можем ступить ногу?»

Чем ограничены размеры животных на Земле?

Необходимо с помощью динамометра измерить силу гравитационного притяжения тела к Земле F. зная массу тела m и радиус Земли R. массу Земли можно вычислить по формуле:

M =FR^2/Gm

Максимальный размер тела животных в условиях Земли ограничивает сила земного притяжения. Самые крупные обитатели нашей планеты — киты — живут в водной среде. Вода, обладая высокой по сравнению с воздухом плотностью, определенным образом нивелирует влияние сил притяжения. Когда киты выбрасываются на берег, они погибают прежде всего из-за того, что их раздавливает собственный вес.

Есть основания считать, что самые крупные динозавры — брахиозавры и бронтозавры — при живой массе 50-100 т вели полуводный образ жизни. Чисто сухопутные динозавры были мельче (не более 30 т). Палеонтологические исследования показали, что ископаемые гиганты имели скелет большой прочности. Специальные измерения хорошо сохранившихся костей сухопутного Baluchiterium sp. (близкий родственник современных носорогов) говорят о том, что при длине в 140 мм эти кости выдерживали силу сжатия в 280 т. Для 30-тонного животного запас прочности составлял 10-кратную величину. Такой запас прочности костей характерен и для современных животных с меньшей массой тела.

Кабинет физики

1. Рефлексия

3 минуты

Обучающиеся заполняют в оценочных листах блок «Мои результаты»

1. Оценивание

2 минуты

Обучающиеся в своих рабочих листах заполняют таблицу по взаимо- и самооценке

Перечень необходимого
с указанием требований

Назначение

Количество

1. Транспортное обеспечение

-

-

-

2. Материальное сопровождение

Таблицы по гравитации

Усвоение нового материала

2 шт.

Герконовые датчики

Проведение экспериментов

6 шт.

Наклонная плоскость, бруски с магнитом, линейка

Проведение экспериментов

6 шт.

Бумага А4 белая офисная

Раздаточный материал

2 уп.

Бумага А4 цветная офисная

Раздаточный материал

2 уп.

Ручки шариковые (синие)

Для заполнения рабочих листов

30 шт.

3. Информационно-техническое сопровождение

Ноутбуки с установленной программой цифровой лаборатории по физике

Проведение экспериментов

6 шт.

4. Прочее обеспечение

-

-

-

Организационный момент

Знакомство.

Инструктаж по ПТБ:

№ 4 – во время работы в кабинете (лаборатории) физики;

№ 5 – при проведении лабораторных и практических работ по физике

Мотивационный крючок

Всем-всем школьный привет!

Рада приветствовать вас на экспериментариуме по физике, который называется «На просторах Вселенной»

Возможно, ли измерить массу Земли?

Легко ди это сделать?

Вы бы сейчас смогли бы определить массу Земли или хотя бы определить метод для этого?

Без действия какого явления в природе, мы, буквально, « не можем ступить ногу?»

Чем ограничены размеры животных на Земле?

Ключевой проблемный вопрос модуля

Возможно, ли измерить массу Земли?

Легко ди это сделать?

Вы бы сейчас смогли бы определить массу Земли или хотя бы определить метод для этого?

Без действия какого явления в природе, мы, буквально, « не можем ступить ногу?»

Чем ограничены размеры животных на Земле?

Целеполагание

Учитель вместе с обучающимися определяет цель модуля на основе ключевого проблемного вопроса: Возможно, ли измерить массу Земли? Легко ди это сделать? Вы бы сейчас смогли бы определить массу Земли или хотя бы определить метод для этого?