Сценарий проблемно-эвристического урока по теме: «Атмосферное давление».
- Дата публикации:
- Автор:
- Серебренникова
Сценарий проблемно-эвристического урока по теме: «Атмосферное давление» 7 класс
Цели урока: дать определение атмосферного давления и раскрыть его природу; ознакомить школьников с явлениями, вызванными действием атмосферы.
Задачи:
– образовательные: из курса географии вспомнить общие понятия атмосферы и атмосферного давления; рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его наличие; обосновать существование веса воздуха.
– развивающие: развивать умение выделять главное, аргументировать свой ответ, приводить примеры, формулировать выводы, анализировать и систематизировать предлагаемую информацию, давать полный развёрнутый ответ; способствовать овладению методами научного исследования (проводить самостоятельно эксперимент и делать выводы на основе анализа общих и отличительных черт объектов); формировать умения работать с образовательными ресурсами в Интернете.
– воспитательные: создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности, сообщая интересные сведения; формировать умение работать в группах, включаться в групповое общение друг с другом.
Тип урока: комбинированный.
Методы обучения: эвристический, объяснительно-иллюстративный, проблемный, демонстрации и практические задания, решение задачи физического содержания.
Оборудование: компьютер, проектор, экран; приборы для демонстрации опытов, доказывающих существование атмосферного давления: пустая пластиковая бутылка, яйцо, спички, шарик, стакан с водой, магдебургские полушария, лист бумаги, два одинаковых воздушных шара (надутый и сдутый),электронные весы; оборудование для фронтального эксперимента: пипетки, медицинские шприцы, стеклянные трубочки (ливер), стаканы с водой; плакаты «Магдебургские полушария», «Изменения атмосферного давления с высотой».
Ход урока
- Организационный момент.
Приветствие учеников. Эпиграф нашего урока “О, сколько нам открытий чудных готовит просвещенья дух…”. А были ли открытия в вашей жизни? Что значат слова “Я сделал открытие”? Если человек своим трудолюбием, упорством достигает истины в чем-либо, то это и есть его открытие. На сегодняшнем уроке мы тоже попытаемся совершить маленькое, но самостоятельное открытие. Для этого вам надо быть настойчивым и внимательным. Итак, смотрим…
2. Погружение в проблемную ситуацию.
Демонстрация:сваренное вкрутую и очищенное яйцо кладу на горлышко бутылки. Потом бросаю в бутылку зажженную бумагу и быстро закрываю бутылку яйцом. Оно начинает втягивается внутрь бутылки.
Проблемная ситуация рождается в силу того, что яйцо втягивается в бутылку «само», якобы без внешнего воздействия.
Как это возможно? Что помогло яйцу оказаться в бутылке?
Объясняя этот явление, мы приоткрываем тайну удивительного и важного физического явления, которое является темой нашего урока.
Тема урока: Атмосферное давление. Вес воздуха. (1слайд)
Цель урока: из курса географии вспомнить строение атмосферы Земли, убедиться в существовании атмосферного давления и научиться использовать полученные знания для решения физических и практических задач.(2 слайд)
3. Постановка учебной проблемы.
А теперь из курса географии давайте вспомним:
1. Что такое атмосфера? (воздушная оболочка Земли).(3 слайд)
2. В каком слое воздух наиболее сжатый и плотный? Почему? (в нижнем, количество молекул в этом слое больше, а чем выше слой, тем воздух более разреженный).
3. Как вы думаете, что произошло бы с атмосферой Земли, если бы не было силы земного притяжения? (она бы улетела).
Поверхность Земли – это дно воздушного океана, называемого атмосферой (от греч. – пар, воздух, шар). Итак, наша Земля окутана невидимым воздушным одеялом, которое простирается вверх на несколько тысяч километров. Атмосфера не имеет четкой верхней границы. Вследствие действия силы тяжести, верхние слои воздуха, подобно воде в океане, сжимают нижние слои, в результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха.
А почему атмосфера “не оседает” на поверхность Земли? (Молекулы газов, составляющих атмосферу, движутся непрерывно и беспорядочно) (4 слайд)
Оказывается, чтобы покинуть Землю, они должны обладать скоростью не меньше 11,2 км/с, это вторая космическая скорость. Большинство молекул имеют скорость меньше 11,2 км/с. Плотность воздуха уменьшается с высотой. (5 слайд)
Давайте попробуем дать определение атмосферному давлению (ученики высказывают свои мнения).
Итак, атмосферное давление – это давление, оказываемое атмосферой Земли на земную поверхность и на все тела, находящиеся на ней. (6 слайд)
Но мы на себе давление воздуха не ощущаем. Так существует ли оно?
КАК ПРОВЕРИТЬ, ЧТО ДАВЛЕНИЕ АТМОСФЕРЫ СУЩЕСТВУЕТ?
(7 слайд) (ученики высказывают свои мнения).
Правильно, провести специальные опыты, подтверждающие это.
Докажем существование атмосферы и атмосферного давления на опытах, а в этом вы мне поможете.
Опыт 1. Наполним обыкновенный стакан до краёв водой. Накроем его листком бумаги. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. (учащиеся наблюдают за учителем)
Почему? (ответы детей)
Сделаем вывод: Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной.
Опыт 2. В 1654 году магдебургский бургомистр и физик Отто фон Герике показал на рейхстаге в Регенсбурге один опыт, который теперь во всём мире называют опытом с магдебургскими полушариями. Когда полушария сложили вместе, между ними поместили кожаное кольцо, не оставившее между полушариями даже малейшей щели. Затем с помощью насоса откачали воздух из пространства между полушариями. Давайте повторим этот эксперимент и мы. Попробуем их рассоединить. Они очень крепко соединились.(учащиеся наблюдают за учителем)
Какая же сила сжимала полушария, противодействуя силе шестнадцати коней? (ответы детей)
Сделаем вывод: Этой силой было действие атмосферного воздуха. Чем больше воздуха выкачивали из полости между полушариями, тем сильнее они сжимались снаружи атмосферным давлением. Оно, оставаясь постоянным, тем больше превышало давление внутри шара, чем меньше там оставалось воздуха.
(учащиеся приходят к выводу, что атмосферное давление на самом деле существует).
ПОДУМАЙТЕ И ПРЕДЛОЖИТЕ СПОСОБ, КОТОРЫЙ ПОМОЖЕТ НАМ ДОКАЗАТЬ, ЧТО ВОЗДУХ ИМЕЕТ МАССУ, ЕСЛИ ЕСТЬ ТОЛЬКО ОДИН ВОЗДУШНЫЙ ШАРИК И ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЕСЫ? (8 слайд)(ученики высказывают свои мнения).
Правильно, если взвешивать не надутый шарик, а потом надутый, то мы видим, что надутый шарик тяжелее, значит Вывод: воздух имеет массу. (проверяем опытным путем, взвешивая пустой и надутый шарик)
4. Сравнение лично полученного результата с научным.
Таким образом, мы с вами доказали, что атмосферное давление существует и воздух имеет массу.
Известно, что воздух объемом 1м3 имеет массу 1.3 кг.(9 слайд) Из опыта следует, что воздух должен давить на Землю и на все тела, находящиеся на ней (ссылка на ЭОР «Вес воздуха»).
Вес 1м3 воздуха:
P = 10 Н/кг * 1.3 кг = 13 Н
Вывод: Если воздух имеет вес, то он давит на все, что находится на земле.
Привожу примеры различных масс воздуха.
Задача. Определить, какой вес имеет воздух, находящийся в кабинете физике, если длина комнаты – 10м, ширина – 6м, высота – 4м. (10 слайд)
Решая задачу, учащиеся приходят к ответу: объем (V) комнаты – 192 м3, значит, в классе 192 м3 воздуха. Он весит почти 1/4 тонны.
Оказывается, на 1см2 земной поверхности воздух давит с силой в 1 кг. Площадь (S) нашей тетради 300 см2. Значит, на нее давит 300 кг воздуха. Если в среднем поверхность человеческого тела составляет около 1,5 м2, то оказывается, что на каждого из нас воздух давит с силой около 15 т.
5. Физкультминутка.
Устали? Давайте немножко отдохнем.
Потрудились – отдохните,
Влево – вправо посмотрите,
Глубоко разок вздохните,
Сделав это, улыбнитесь,
За работу вновь возьмитесь.
6. Работа по обоснованию версий в группах.
Великий Аристотель говорил – сначала собирать факты, и только после этого связывать их мыслью. Давайте прислушаемся к его совету. На столах у вас есть стаканы с водой, пипетка, шприц, стеклянная трубка. Подумайте и проделайте возможные эксперименты с этими предметами. То, что вы наблюдаете – заполните в следующую таблицу:
№ опыта
Тела
Наблюдаемые явления
Объяснение
наблюдаемого явления
1.
Пипетка
2.
Шприц
3.
Трубочка
После чего группа расскажет о результатах своей работы.
7. Подведение итогов урока.
Подведем итоги урока. Для этого восстановите предложения, заполнив пустые графы.
1. Вокруг Земли существует ______, которая удерживается благодаря ______ .
2. Воздух имеет ___ и давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней тела.
3. С увеличением высоты плотность атмосферы ___________ и давление _________.(11 слайд)
На следующих уроках мы продолжим тему атмосферного давления, мы узнаем, кто и каким способом измерил атмосферное давление, какими приборами можно измерить атмосферное давление, как определить высоту по значениям атмосферного давления.
8. Домашнее задание.
Задание на дом:
– § 40, 41;
– задание №10 на стр.98 (1, 3, 4);
– творческое задание (по выбору): Применение знаний об атмосферном давлении в различных отраслях народного хозяйства.
9. Рефлексия
Мы с вами прошли трудный путь от предположения о существовании атмосферного давления к доказательствам. Цели нашего исследования достигнуты. В ходе нашего исследования вы показали себя хорошими наблюдательными экспериментаторами, способными не только подмечать вокруг себя все новое и интересное, но и самостоятельно проводить научное исследование.
Наш урок подошёл к концу. Давайте ответим на вопрос: «Что тебе понравилось на уроке?». Предлагаются варианты ответов:
- Сегодня я узнал…
- Было интересно…
- Было трудно…
- Я понял, что…
- Я научился…
- Меня удивило…
- Мне захотелось…(12 слайд)