Средняя  школа  №7

г.  Бреста

Методическое объединение учителей физики, информатики и математики СШ №7 г. Бреста

Наталья  Игоревна ВОЛИНСКАЯ
учительница физики высшей категории СШ № 7 г. Бреста, стаж - с 1989 года. 

Измерение физических величин и их единицы

Интегрированный урок по физике и математике

Предлагаю Вашему вниманию цикл интегрированных уроков по физике.Волинская Наталья Игоревна

Данный материал затрагивает проблему межпредметных связей в курсе физики, её связь с математикой и биологией. Хочется сказать «спасибо» моим коллегам оказавшим помощь в подготовке и проведении данных уроков (Лукашик А.М., Вольской О.И., Бущук Е.П.).

Установление межпредметных связей в школьном курсе физики способствует более глубокому усвоению знаний, формированию научных понятий и законов, совершенствованию учебно-воспитательного процесса и оптимальной его организации, формированию научного мировоззрения, единства материального мира, взаимосвязи явлений в природе и обществе. Кроме того, они способствуют повышению уровня знаний учащихся, развитию логического мышления и их творческих способностей, лучшему формированию отдельных понятий внутри отдельных предметов, групп и систем, так называемых межпредметных понятий, то есть таких, полное представление о которых невозможно дать учащимся на уроках какой-либо одной дисциплины (понятия о различных процессах).

1. Тип урока и его место в границах темы.

С соответствующей темой учащиеся сталкиваются, начиная с начальной школы (подготовительный класс – измерение длин отрезков).

Данный урок проводится после того, как:
a) были отработаны навыки измерения длин отрезков, вычисления по готовым формулам периметров, площадей и объёмов тел; перевод единиц измерения времени, длины, площади и объёма из основных в неосновные и наоборот; изучены понятия: физическая величина, физическое тело и физическое явление;
б) было проведено закрепление знаний умений и навыков (ЗУН) учащихся по выше перечисленным вопросам.

В курсе физики 6-го класса данная тема выделена отдельным уроком и имеет огромное значение при изучении всего курса физики. Поэтому целесообразно ввести её именно в начале изучения основных физических законов. Желательно, чтобы до изучения данной темы в курсе математики учащиеся уже изучили стандартный вид числа и действия над числами, представленными в стандартном виде.

Урок является обучающим (нужно научиться выполнять арифметические действия с физическими

2. Образовательные цели урока:

а) закрепить и углубить имеющиеся знания по теме «Измерение физических величин и их единицы»;
б) повторить некоторые теоретические сведения из курса математики и физики, необходимые для решения рассматриваемых задач;
в) сформировать навыки арифметических действий с физическими величинами и представления чисел в стандартном виде.
 

3. Структура урока

Этапы урока Содержание работы Продолжи-
тельность
Вводный Оргмомент 2
Проверка домашнего задания 8
Установочный Пример практической задачи 3
Планирование дальнейшей работы 3
Основной Объяснение новой темы 7
Физические игры 8
Работа с числами, представленными в стандартном виде 5
Контролирующий Подведение итогов игр 2
Проверка правильности перевода чисел в стандартный вид и наоборот 2
Итоговый Домашнее задание 2
Рефлексия 3
4. Педагогические задачи, решаемые на этапах урока.
Этапы

Задачи, решаемые на этапах урока

Вводный Снятие вопросов по домашнему заданию.
Коррекция ЗУН
Установочный Актуализация темы.
Мотивация дальнейшей деятельности.
Основной Создание условий эффективной и рациональной деятельности учащихся и учителей.
Контролирующий Создание условий для индивидуальной работы.
Выявление уровня учебных достижений.
Коррекция ЗУН.
Итоговый Создание условий для рациональной деятельности для окончательной коррекции ЗУН.
Рефлексия.
Задачи всех этапов урока заключаются в повышении интереса к физике и математике; разрушении стереотипа о существовании чёткого разграничения математики и физики.
5. ХОД УРОКА.

Ф. – Здравствуйте, садитесь. Сегодня у нас необыкновенный урок. Я вам говорила, что физика связана с другими науками, особенно с математикой.

М. – До 7 класса вы встречались только с математикой, а сейчас у вас появился новый предмет – физика. Поэтому сегодня мы вам покажем как математика связана с физикой.

Ф. – На прошлом уроке вы познакомились с понятиями физическая величина, физическое тело и явление. Алла Михайловна, а Вы хотели бы узнать, что такое физическая величина, физическое тело, физическое явление?

М. – Поскольку дети уже знакомы с такими понятиями, то я бы хотела это услышать от них.

Ф. – Прекрасно, для того чтобы повторить эти понятия, проведём игру: «Каждому листочку – своё место» (Приложение 1). От каждого ряда приглашаем по 2 представителя. Ребята получают по 10 листочков и прикрепляют их к «физическому дереву», а затем всем классом проверяют правильность. Вызывают по 1 человеку снимать листочки.

Ф. – Так это называют физическим телом? (ф.т. – предметы, которые нас окружают); физической величиной? (ф.в. – вводятся для описания свойств тел и явлений; её можно измерить с помощью приборов или вычислить по соответствующей формуле); физическим явлением? (ф.я. – разнообразные изменения, которые происходят с физическими телами); физическим веществом? (ф.в. – то, из чего состоит физическое тело).

М. – Теперь я знаю, что такое физическое явление, физическая величина, физическое тело, физическое вещество и сама могу с вами провести игру «Основные физические термины: физическое явление, физическое тело, физическая величина, вещество» (Приложение 2). Я буду читать слова, а вы вместо слов будете ставить «+» и «0». Если я называю вещество, то «+», а если называю тело, то «0». (Оценивается по трёх бальной системе).

Ф. – Алла Михайловна, Вы знаете, а ведь физические явления подразделяются на виды: механические, тепловые, звуковые, световые. Чтобы разобраться проведём ещё одну игру «Виды физических явлений» (Приложение 3). Для этого от каждого ряда мне необходимо по 2 человека. Я буду называть номер и физическое явление, а вы должны определить к какому прямоугольнику относится каждое физическое явление и его номер прикрепить в соответствующий прямоугольник.

Теперь мне надо ещё по 2 представителя от каждого ряда, чтобы подсчитать сумму чисел в каждом прямоугольнике. В 1-м прямоугольнике должно быть 61, во 2-м – 71, в 3-м – 57 и в 4-м – 87. (Оценивали по 3-х бальной системе).

М. – Насколько я поняла из этих игр – физическая величина – это объём, масса, скорость, время, температура. Каждая физическая величина имеет наименование и единицы измерения. Это вы уже знаете из курса математики. Давайте вспомним. (Например, скорость измеряется в м/с, время - в секундах и т. д.). А что значит измерить физическую величину?

Ф. – Измерить физическую величину – значит узнать, сколько раз содержится в ней другая величина того же рода, принятая за единицу измерения.

М. – Понятно, например, измерить длину комнаты, – значит узнать, сколько раз в этой длине содержится определённая длина, названная метром и принятая за единицу измерения. Например, установив, что длина метра 6 раз укладывается в длине комнаты, мы записываем: длина комнаты a = 6 м, а само число 6 без наименования – это числовое значение длины.

Ф. – Совершенно верно, измерить промежуток времени – узнать, сколько раз в промежутке времени, затраченном, например, на переход от дома до школы, содержится промежуток времени 1 с, принятый за единицу измерения.

М. - А что значит измерить массу? (добиваемся правильного ответа от учеников).

Ф. – Единица измерения любой физической величины имеет определенное наименование: для длины – метр (м), для времени – секунда (с), для массы - килограмм (кг) и т.д. Поэтому, результат измерения той или иной величины представляет собой не просто число, а число с наименованием. Над физическими величинами вы будете производить различные действия: сложение, вычитание, умножение и деление.

М. – Существуют различия в действиях над физическими величинами и рациональными числами. Будьте внимательны и запомните существенные различия между действиями над физическими величинами и известными вам действиями над рациональными числами.

1 различие: любое рациональное число можно складывать и вычитать

Ф. – Эти же действия над физическими величинами можно произвести только тогда, когда они одного рода и имеют одинаковые наименования. Например:
6 м + 2 м = 8 м,
4,5 кг + 1,0 кг = 5,5 кг,
3 м + 5 с = ?!
20 кг = 20 с ?!!

2 различие: обратите внимание на три записи:


Попытаемся выяснить смысл каждой из записей.

М. 1) Во сколько раз 8 м длиннее 4 м? (в 2 раза) т.е. полученная от деления величина (4 м) есть длина в 2 раза меньше исходной (8 м).
2) Что показывает вторая запись?

Ученики: вторая запись показывает, что численное значение длины, стоящей в числителе в 4 раза больше численного значения длины, стоящей в знаменателе, или: длина 2 м 4 раза содержится в длине 8 м.

3) А как понять третью запись? Вряд ли имеет здоровый смысл истолковывать эту запись следующим образом: сколько раз по 2 с содержится в 8 м? Тогда может быть деление и умножение разнородных физических величин вообще не имеет смысла?

Ф. - Вовсе нет. Третья запись 8 м / 2 с = 1м/c не является бессмысленной. Просто её нельзя истолковывать как обычные арифметические действия умножения и деления. Деление и умножение разнородных физических величин надо рассматривать как нахождение новой физической величины, принципиально отличающегося от величин, которые мы делим или умножаем. В нашем примере, разделить длину 8 м на время 2 с, вы получили новую физическую величину 4 м/c, которая называется скоростью. Наименование скорости ни метр и ни секунда, а метр в секунду (м/с).

М. – 3 различие: обратите внимание на следующее – знак равенства в физических формулах относится не только к численным значениям, но и к наименованиям. Например, запись

Ф. – Но стоит только при тех же числах изменить хотя бы одно наименование в одной части, не делая соответствующего изменения в другой части равенства, и оно теряет смысл. Например, выражение

хотя число вне значения слева и справа равны.

Ф. - Как нам измерить толщину этого листа или расстояние от Москвы до Бреста? Сколько же это будет метров?

Ф. – Для удобства измерения физической величины установлены не одна, а несколько единиц измерения. Одна из них – основная, остальные – кратные или дальние. Кратные больше основной в несколько раз, дальние – меньше. Например, основная единица длины в физике – 1 м, однако, абсурдно измерять толщину листа учебника в метрах или расстояние от Москвы до Бреста в метрах. В первом случае каждый из вас, не задумываясь, измерит толщину листа в миллиметрах, а расстояние – в километрах. И вы будете абсолютно правы, так удобнее представлять указание длины.

М.- Наталья Игоревна, так как вы уже отметили, что основная единица измерения – метр, то, значит, необходимо эти миллиметры и километры перевести в метры, а это ученики уже умеют делать из курса математики.

Запомните отношения между основными единицами, кратными и дольными.
1 км = 1000 м =103 м.
М.- Откуда появилось 103 ?
(1000 = 101010 = 103).

Ф. – Откройте тетради, запишите: дату, классная работа, тему, в дневники - домашнее задание, указанное на доске. Далее работаем одновременно – я на доске, вы – в тетрадях.

М.- На основании разобранных примеров можно записать следующее выражение:
b = а*10n - стандартный вид числа b,

a – численное значение, n - порядок числа b,  1 < а < 10.

 В записи выражений есть ошибки. Давайте их исправим.
а) 8000 = 8∙1000 = 8∙10∙10∙10 = 8∙103
б) 0,0004 = 4∙10-4
г) 2840000 = 248∙10000 = 2,48∙106
д) 0,0031 = 3,1∙10-3

Далее самостоятельно:

Далее самостоятельно:
1) 4000000 = 4*106;
2) 0,08 = 8*10-2;
3) 4400 = 4,4*103;
4) 0,00082 = 8,2*10-4.

Назовите среди чисел, записанных на доске те, которые представляют собой стандартный вид числа:
a) 83*104; b) 0,7*10-6; c) 28,3*10-5; d) 0,51*10-3; e) 3*104.

Ф. Подведём итоги:

Итак, мы выяснили, что существуют различные единицы измерения физических величин. Какие?
- Основные, дольные и кратные.

Какие физические величины называют дольными?
- Дольные - те, которые меньше основных в несколько раз.

А кратные?
- Кратные - те, которые больше основных в несколько раз.

Какова основная единица измерения длины? (метр).
Массы? (килограмм).
Времени? (секунда).

Какие бывают различия между действиями над физическими величинами и действиями над рациональными числами?
1. Физическая величина выражается числом с наименованием.
2. Складывать и вычитать можно физические величины только одного рода.
3. Умножение и деление разнородных физических величин приводит к новой физической величине.

Перед окончанием урока учителя объявляют оценки за урок.

Приложение 1

Игра: «Каждому листочку – своё место»

Приложение 2

Игра «Основные физические термины: физическое явление, физическое тело, физическая величина, вещество»

Приложение 3

Игра «Виды физических явлений»

Расставьте номера в кружочках. Подсчитайте сумму чисел на каждом сосуде. Равенство сумм означает, что ответ правильный (80).
1. Шар катится. 2. Снежинка падает. 3. Слышен гром.
4. Фонарь светит. 5. Алюминий плавится. 6. Эхо. 7. Маятник часов колеблется. 8. Шум листьев. 9. Облака движутся. 10. Голубь летит. 11. Звезды мерцают. 12. Наступает рассвет. 13. Вода кипит. 14. Плывет бревно. 15. Утюг нагрелся. 16. Вода замерзает. 17. Змея шипит. 18. Мяч прыгает.19. Солнце сияет. 20. Чайник блестит. 21. Экран светится. 22. Лампочка нагрелась. 23. Чайник свистит.

Copyright © 2005-2-16 СШ №7 г. Бреста. Республика Беларусь. Волинская Н.И.

К началу страницы