МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА «Молекулярная физика и термодинамика» (урок обобщения и закрепления новых знаний)

М [pic] ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И науки Самарской области

г [pic] осударственное Бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА

«Молекулярная физика и термодинамика»

(урок обобщения и закрепления новых знаний)

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: Анциферова М.Б.

ДИСЦИПЛИНА: Естествознание

КУРС ОБУЧЕНИЯ: I

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: «Правоохранительная деятельность»

ГРУППА: ПД -117

Самара 2014

[pic]

Молекулярная физика и термодинамика

Дисциплина «Естествознание»

Анциферова М.Б.

Введение.

Урок по теме «Молекулярная физика и термодинамика» был проведен в группе студентов 1 курса.

Урок направлен на реализацию общего уровня – базовой подготовки студентов 1 курса колледжа.

В процессе подготовки урока учебный материал был подобран таким образом, чтобы повысить познавательную активность студентов благодаря современным педагогическим технологиям. В ходе урока применялись мультимедийное оборудование, раздаточный материал различного уровня сложности, что значительно облегчает работу преподавателя и помогает лучшему усвоению нового материала.

В структуре урока использованы элементы СОТ (проблемного обсуждения, самоконтроля, разноуровнего обучения, здоровьесберегающих технологий).

К занятию студенты готовились по теме «Молекулярная физика и термодинамика». Тип урока – обобщающий. Форма урока – зачет (ТРК).

Методическая разработка открытого урока может быть интересна преподавателям средних специальных образовательных учреждений, ведущим дисциплину «физика и естествознание».

«Ум заключается не только

в знании, но и умении

прилагать знание на деле».

Аристотель

Естествознание, 1 курс

Тема урока,

№ урока по теме

Обобщающее занятие по разделу «Молекулярная физика и термодинамика»»

Актуальность использования средств ИКТ

Возможность самопроверки, проверки знаний с наименьшими затратами времени. Визуализация изучаемого материала. Необходимость объективного оценивания знаний и умений в более короткие сроки 

Цель занятия

Повторить основные понятия темы «Молекулярная физика и термодинамика», продолжить формирование умений описывать молекулярные и термодинамические процессы физическими величинами и законами, уделить внимание контролю знаний учащихся.

Задачи занятия

Обучающие

Развивающие

Воспитательные

-повторить основные законы молекулярно-кинетической теории и термодинамики;

-повторить и актуализировать основные физические понятия молекулярно-кинетической теории и термодинамики;

-продолжить формирование умений с помощью решения задач по пройденным темам.

-повысить интерес обучающихся к физике, как одному из предметов естественнонаучного цикла;

-формировать умения самостоятельно анализировать, выбирать оптимальный способ исследования;

-предоставить возможность максимального раскрытия своего творческого потенциала;

-стимулировать интерес учащихся к данной теме и к физике вообще.

-развитие умений оценивать себя, свои возможности, брать ответственность за принятое решение;

-формирование коммуникативной культуры;

-развивать умение применять знания к будущей профессии.

Компетенции, формируемые на уроке

Общекультурные, учебно-познавательные, информационные, коммуникативные.

Вид используемых на уроке средств ИКТ (универсальные, ОЭР на CD-ROM, ресурсы сети Интернет)

Презентация в POWER POINT

Универсальные (компьютер, проектор, экран)

Необходимое аппаратное и программное обеспечение

(локальная сеть, выход в Интернет, мультимедийный компьютер, программные средства)

Мультимедийный компьютер, локальная сеть

Образовательные ресурсы Интернет

УМК «Естествознание», «Физика».

 zavuch.info›Сайт для учителей

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ

ЭТАП 1

Организация начала занятия, обеспечение полной готовности к работе. Актуализация знаний.

Цель

Постановка целей, определение задач на урок  (выполняют студенты). Контроль знаний обучаемых с помощью физического диктанта по теме «МКТ»

Длительность этапа

15-20 мин

Основной вид деятельности со средствами ИКТ

 Обучаемые отвечают на вопросы по теме на презентации, выведенной преподавателем на большой экран с помощью проектора.

Форма организации деятельности студентов

Индивидуальная (при выполнении проверочной работы), коллективная (при проверке).

Функции преподавателя на данном этапе

Консультант

Основные виды деятельности преподавателя

 Консультирует по непонятным вопросам. Помогает проверяющему, проверяет правильность задания.

Промежуточный контроль

 Заполнение индивидуального листа-самоконтроля (отметка о выполнении +,-,+-,-+,0;бумажный вариант)

Используемые образовательные технологии

Педагогика сотрудничества

Совместная деятельность

Эвристическая беседа

ЭТАП 2

Актуализация и обобщение знаний.

Цель

Выявить уровень усвоения знаний.

Длительность этапа

30 минут

Основной вид деятельности со средствами ИКТ

Задания проверочной работы предложены в презентации.

Форма организации деятельности студентов

Индивидуальная (при выполнении проверочной работы), коллективная (при проверке), работа в парах.

Функции преподавателя на данном этапе

Организационная и контролирующая.

Основные виды деятельности преподавателя

Координатор действий и контролирует правильность проверяющих.

Промежуточный контроль

Проверка результатов по презентации.

Заполнение индивидуального листа-самоконтроля (бумажный вариант)

Используемые образовательные технологии

Информационно-коммуникативные технологии.

ЭТАП 3

Физкультминутка

Цель

Использование здоровьесберегающих технологий на уроке.

Длительность этапа

5 минут

Основной вид деятельности со средствами ИКТ

Видеоклип на экране проектора.

Форма организации деятельности студентов

Смотрят клип и под музыку делают зарядку(физорг показывает упражнения )

Функции преподавателя на данном этапе

Делает зарядку со всеми.

Основные виды деятельности преподавателя

Организует всеобщее выполнение.

Используемые образовательные технологии

Здоровьесберегающий подход-физкультминутка

ЭТАП 4

Обобщение полученных знаний

Цель

Обобщить полученные знания, вырабатывать умения по их применению.

Длительность этапа

10-15 минут

Основной вид деятельности со средствами ИКТ

Самостоятельно проверяют правильность выполнения (по образцам в задании по презентации ), анализируют ошибки

Форма организации деятельности студентов

Работают в бригадах по 4 человека, разгадывают кроссворд по теме «Термодинамика».

Функции преподавателя на данном этапе

Консультирование, контроль

Основные виды деятельности преподавателя

Отвечает на вопросы учащихся, возникших в ходе выполнения совместной работы

Промежуточный контроль

Заполнение листа с кроссвордом (бумажный вариант)

Используемые образовательные технологии

Гуманно-личностная технология.

Информационно-коммуникативные технологии.

Развивающее обучение.

ЭТАП 5

Закрепление полученных знаний

Цель

Закрепить полученные знания, вырабатывать умения по их применению.

Длительность этапа

15-20 минут

Основной вид деятельности со средствами ИКТ

Самостоятельно проверяют правильность выполнения (по образцам в задании по презентации ), анализируют ошибки

Форма организации деятельности студентов

Работают самостоятельно по индивидуальному заданию, решают разноуровневые задачи.

Функции преподавателя на данном этапе

Консультирование, контроль

Основные виды деятельности преподавателя

Отвечает на вопросы учащихся, возникших в ходе выполнения самостоятельной работы

Промежуточный контроль

Заполнение индивидуального листа-самоконтроля (бумажный вариант).

Используемые образовательные технологии

Индивидуальный и дифференцированный подход- разноуровневые задания.

ЭТАП 6

Подведение итогов занятия. Объяснение домашнего задания.

Цель

Дать анализ и оценку успешности достижения цели. Рефлексия занятия, объяснение домашнего задания

Длительность этапа

минут

Основной вид деятельности со средствами ИКТ

Можно вывести результаты и баллы на экране.

Форма организации деятельности студентов

Анализируют полученные результаты.

Функции преподавателя на данном этапе

Координатор

Основные виды деятельности преподавателя

Координирующая.

Промежуточный контроль

Заполнение индивидуального листа-самоконтроля (бумажный вариант) и вывод на экран с помощью копьютера.

Используемые образовательные технологии

Педагогика сотрудничества

Здоровьесберегающий подход- Тренинг «Я смог…что не получилось?»

Цели урока:

Образовательные:

• повторить основные законы молекулярно-кинетической теории и термодинамики;

• повторить и актуализировать основные физические понятия молекулярно-кинетической теории и термодинамики;

• продолжить формирование умений с помощью решения задач по пройденным темам.

Воспитательные:

• повысить интерес обучающихся к физике, как одному из предметов естественно-научного цикла;

• формировать умения самостоятельно анализировать, выбирать оптимальный способ исследования;

• предоставить возможность максимального раскрытия своего творческого потенциала;

• стимулировать интерес учащихся к данной теме и к физике вообще.

Развивающие:

• развивать мышление, умение применять полученные знания при решении задач;

• формировать познавательную активность и творческие способности студентов;

• развивать комуникативность;

• развивать умение применять знания к будущей профессии.

Тип урока: обобщающий, закрепления новых знаний.

Оборудование урока:

• Мультимедийное оборудование.

• Раздаточный материал.

Ход урока

Организация начала занятия, обеспечение полной готовности к работе. Актуализация знаний.

(Физический диктант по теме «МКТ»)

После проверки присутствующих и объявления цели занятия, обучаемым предлагается физический диктант по теме «Молекулярно-кинетическая теория». Они самостоятельно оценивают свои ответы после проверки. В диктанте необходимо объяснить основные формулы и определения по теме. Диктант показывается на презентации, каждый слайд – это новый вопрос. Это задание оценивается в 5 баллов.

Вопросы диктанта.

1. Объясните физические величины и запишите единицы измерения.

[pic]

2. Запишите формулу основного уравнения МКТ газов.

[pic]

3. Как называется процесс?

4. К [pic] [pic] ак называется шкала? Переведите 0 и 100 градусов по Цельсию, отметьте на шкале.

5. Запишите формулу уравнения Менделеева – Клапейрона.

Для проверки вызывается обучаемый и вместе с преподавателем проверяет диктант. Студенты считают правильные ответы и выставляют самостоятельно себе баллы. Перед вторым этапом урока преподаватель показывает презентацию, в которой наглядно объясняет, как связана тема «МКТ» с профессией юриста.

Актуализация и обобщение знаний.

(Фронтальный опрос по теме «Термодинамика»).

1. Внутренняя энергия тела U - это физическая величина, равная сумме кинетических энергий беспорядочного движения всех молекул тела и потенциальных энергий взаимодействия всех молекул друг с другом.

2. Внутренняя энергия тела U - это физическая величина, равная сумме кинетических энергий беспорядочного движения всех молекул тела и потенциальных энергий взаимодействия всех молекул друг с другом.

3. A = pΔV работа , совершаемая газом, определяется давлением газа и изменением его объема.

4. Количество теплоты Q - это мера изменения внутренней энергии при теплообмене .

5. Q = ΔU + A Количество теплоты переданное системе идет частично на совершение этой системой работы и частично на изменение внутреенней энергии.

6. Второе начало термодинамики.Невозможно перевести теплоту от более холодной системы к более горячей при отсутствии других одновременных изменений в обеих системах или в окружающих телах (Клаузиус).

7. Тепловые машины - устройства, которые превращают внутреннюю энергию топлива в механическую.

[pic] η =

8. К каждой позиции первого столбца подберите позицию второго столбца

^10C

^Т

^{1 г/моль}

^V

^{1 кг}

^m

^{1 м3}

µ

^{1 К}

^ν

^{1,38*10-3Дж/К}

^R

^{6,02*1023моль-1}

^NA

^{8,31 Дж/(моль*К)}

^k

^{1 моль}

^t

^{1 Па}

На вопросы обучаемые отвечают письменно (устно), после опроса они меняются своими работами (с соседями по ряду, парте) и проверяют по презентации ответов на экране, выставляют общий балл.

Физкультминутка.

(Разминку проводит физорг группы с комплексом упражнений).

Физкультминутка проводится под видеоклип на экране проектора.

Обобщение полученных знаний.

(Разгадывание кроссворда по теме «Термодинамика»)

Кроссворд. Вопросы.

1. Передача тепла от одного тела другому.

2. P(V2-V1)= ?.

3. Процесс, обратный парообразованию..

4. Процесс в газе при постоянной массе и неизменном объеме.

5. Процесс в газе происходящий без передачи тепла..

6. Процесс парообразования с поверхности жидкости.

7. Сформулировал второй закон термодинамики

[pic]

Студенты разгадывают кроссворд по бригадам из четырех человек. За кроссворд добавляется 2 балла.

Первая бригада, полностью расписавшая кроссворд, получает по 1 баллу дополнительно на каждого.

Закрепление полученных знаний.

(Решение задач по пройденному разделу)

Студенты решают задачи из раздаточного материала по пройденному разделу. За решение двух задач студенты получают 10 баллов.

Образцы решения задач.

ЗАДАЧА 1.

Объем капли воды 2∙10^-10 см³. Из скольких молекул она состоит?

Решение

V = 2∙10^-10 см³ =2∙10^-16 м³

ρ = 1000 кг/м³

Мвозд= (2∙1+16)∙10^-3кг/моль= 18∙10^-3 кг/моль

[pic] [pic]

[pic]

N - ?

Ответ: капля воды состоит из 66010¹⁰ молекул.

ЗАДАЧА 2.

Определить число молекул кислорода в 1 м³, если давление равно 38,8 кПа, а средняя квадратичная скорость его молекул равна 3200 м/с.

Решение

V= 1 м³

МО2 = 32 г/моль=

32∙10^-3 кг/моль

Р = 38,8 кПа =

38,8∙10³ Па

 = 3200 м/с

Из основного уравнения МКТ

[pic] т.к. [pic]

и V= 1 м³ [pic] ,то

[pic] 13144 (К)

[pic] 110²³

nо - ?

Ответ: число молекул кислорода n = 1,0710²³молекул.

ЗАДАЧА 3.

Найти массу углекислого газа в баллоне вместимостью 40 л при температуре 15⁰С и давлении 4 МПа.

Решение

V = 40 л = 4010^-3 м³

Т = 15⁰С+273 = 288 К

Р = 4 МПа = 410⁶ Па

М(СО2) = (12+162)10^-3 =

4410^-3 кг/моль

Используем уравнение Менделеева-Клапейрона

[pic] - выразим из него m

[pic]

Вычисления:

[pic]

m - ?

Ответ: m = 2,94 кг

ЗАДАЧА 4.

Какую работу совершил воздух массой 185 г. при его изобарном нагревании на 10 К и какое количество теплоты ему при этом сообщили?

Решение

m = 18510^-3 кг

T = 10 K

Свозд. = 1000 [pic]

Мвозд. = 2910^-3 кг

Используя формулу количества теплоты:

Q = Cm ∆T = 100018510^-310=1850 Дж

Для изобарического процесса:

A = PV = [pic] => A = [pic]

A = [pic]

A - ?

Q - ?

Ответ: воздух совершил работу A = 530(Дж), ему при этом сообщили

Q = 1868,5 Дж теплоты.

ЗАДАЧА 5.

Идеальный двигатель получает от нагревателя 0,8 МДж и отдает холодильнику 0,4 МДж теплоты. Вычислите КПД такого двигателя.

Решение

[pic] = 0,8 МДж = 0,810⁶ Дж

[pic] = 0,4 МДж = 0,410⁶ Дж

[pic] = [pic]

[pic]

[pic] = ?

Ответ: КПД теплового двигателя [pic] =0,5.

Примеры задач для индивидуального решения.

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

по теме «Основы молекулярно-кинетической теории»

1. Какое количество вещества содержится в алюминиевой отливке массой 8,6 кг?

2. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул азота равна 830 м/с.

3. Каково давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместительностью 20 л при 12^оС и давлении, если масса этого воздуха 2 кг?

4. Воздух объемом 1,45 м³, находящийся при температуре 20^оС и давлении 100 кПа, превратился в жидкость. Какой объем займет жидкий воздух, если его плотность 861 кг/м³?

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ:

по теме «Основы термодинамики»

1. В баллоне находится 2 кг аргона при температуре 400 К. Чему равна внутренняя энергия газа?

2. При изобарном нагревании газ совершил работу 0,2 кДж. Под каким давлением находился газ, если его объем увеличился на 2л?

3. Тепловая машина получает от нагревателя 9∙10⁴ Дж теплоты. Вычислите количество теплоты, отдаваемое холодильнику, если температура нагревателя 200^оС, а холодильника 37^оС.

4. КПД идеального теплового двигателя 40%.Газ получил от нагревателя 5 кДж теплоты. Какое количество теплоты отдано холодильнику?

Подведение итогов занятия.

В конце урока анализируется работа студентов, сообщаются оценки, подводится общий итог по изученной теме.

Все этапы занятия оцениваются самими обучаемыми и заносятся в контрольный лист преподавателем. Это дает возможность студенту самому оценить, как он освоил данный материал (какое место принадлежит ему в рейтинге среди учеников класса) и над чем ему предстоит поработать на следующих занятиях.

Контрольный лист Ф.И.__________________________________

Рефлексия

«Выберете оценку от 0 до 5, которая соответствует вашему настроению в данный момент времени»

• Понравился урок?

• Поставь оценку преподавателю

• Поставь оценку себе

Список литературы

1. Дмитриева В.Ф. Физика. Учебное пособие для средних специальных учебных заведений. – М.: Высшая школа, 2010.

1. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. Учебное пособие. М. 2009

2. Л.А. Горев “Занимательные опыты по физике”.- М.: Просвещение, 2010

2. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для 9-11 классов средней школы.- М.: Просвещение, 2008.

3. [link]

4.  zavuch.info›Сайт для учителей

Кадры презентаций к уроку.

[pic]

1 этап.

[pic]

[pic]

[pic]

[pic] [pic] [pic] [pic] [pic]

[pic]

2 ЭТАП

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]