Формат экспериментариума, предполагает занятие продолжительностью в 2 академических часа с небольшими перерывом (стандартная перемена). Форма занятия ориентирована на исследовательскую деятельность обучающихся. В данной форме реализуются образовательная программа предметов естественно-научного цикла, преподаваемых в МДЦ "Артек" и ряда школ Российской Федерации. Название (тема) занятия: «Тепловой баланс». Класс: 10 класс. Предметные области: Физика, история, биология. Цель занятия: создание условий для развития у обучающихся компетенций учебно-исследовательской деятельности при изучении темы «Основы термодинамики». Задачи занятия: 1) Способствовать формированию у обучающихся представлений о физических понятиях: «внутренняя энергия», «работа», «количество теплоты», «удельная теплоёмкость вещества», «удельная теплота парообразования», «удельная теплота плавления»; 2) формировать умения: объяснять зависимость внутренней энергии от макроскопических параметров; использовать формулу внутренней энергии идеального газа; вычислять работу; 3) развивать, у обучающихся, познавательные интересы, 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. Дидактические единицы: Физика: внутренняя энергия, теплопередача, количество теплоты, удельная теплоёмкость, удельная теплота плавления и парообразования. История: изобретения и открытия в термодинамике и взаимных превращений веществ. Биология: теплообмен в живых организмах, расчет производимой в организме человека энергии. Педагогические и образовательные технологии: • Экспериментариум; • исследовательские методы работы; • занятие вне классной комнаты. Эффекты занятия: Предметные результаты: • научиться использовать формулу внутренней энергии идеального газа; • научатся понимать и использовать понятия «количество теплоты», «удельная теплоемкость вещества», «удельная теплота парообразования», «удельная теплота плавления»; • научатся объяснять зависимость внутренней энергии от макроскопических параметров; • научатся вычислять работу, осуществлять геометрическое истолкование работы; • владение основными методами научного познания. Метапредметные результаты: • определение нескольких путей достижения поставленной цели; • самостоятельно приобретать новые знания; осуществлять самоконтроль и оценку своей деятельности; • выход за рамки учебного предмета и осуществлять целенаправленный поиск возможности широкого переноса средств и способов действия; • перемена и удержание разных позиций в познавательной деятельности; • умение сотрудничать со сверстниками и взрослыми в учебно-исследовательской деятельности. Личностные результаты: • умение управлять своей познавательной деятельностью; • формирование ценностного отношения к результатам обучения; • осознание значимости науки, владения достоверной информацией о передовых достижениях и открытиях мировой и отечественной науки; • понимание ответственности за состояние природных ресурсов и разумное природопользование. Этапы занятия: 1. Оргмомент (5 мин.). Знакомство. Инструктаж ТБ. 2. Мотивация обучающихся и актуализация имеющихся у них знаний (10 мин.) Рассуждение обучающихся по вопросам: • Почему мы дрожим на холоде? • Что такое «теплород»? • Вы знали, что человеческое тело в состоянии покоя и на голодный желудок способно выработать столько энергии, что её хватило бы нагреть 20 л воды от 10 ̊С до кипения? С таких вопросов начинается экспериментариум для его участников. Ребятам предстоит выполнить расчет работы воздуха под поршнем и рассмотреть явление теплообмена в школьной лаборатории. А что из этого выйдет, можно будет увидеть в обучающимися социально-научных видеороликах или прочесть в авторских публикациях. 3. Целеполагание: постановка цели и определение задач, необходимых для достижения цели (5 мин). Обучающиеся получают индивидуальные листы и после обзора их содержимого заполняют блок «Мои ожидания», тем самым ставя себе цели и задачи участия в экспериментариуме. Постановка цели занятия: научиться определять работу, совершаемую газом при расширении и количество теплоты, передаваемое телу при теплообмене. Планирование действий по достижению цели: 1.Обучающимся требуется найти необходимый теоретический материал. 2.Найти расчетную формулу. 3. Связь изученного на занятии материала с жизнью Учитель разъясняет обучающимся предстоящую работу, количество возможных отметок и критерии оценивания. Также они вместе с учителем определяют основную учебную задачу (овладеть физическими понятиями и умениями определения изменения внутренней энергии тела, в результате теплопередачи). 4. Изучение нового материала (25 мин.). Изложение новой темы учителем. На уроке рассматриваем понятие внутренняя энергия, теплообмен, теплопроводность, количество теплоты. Учимся рассчитывать внутреннюю энергию и работу газа, определять условия теплового баланса. В конце этого этапа проводится промежуточная рефлексия перед уходом на перемену. 5. Усвоение(25 мин.). Опираясь на приобретённые знания, обучающиеся заполняют левую страницу внутреннего разворота оценочного листа: заполнение таблицы с определениями (задание № I). (Примерное задание: подберите во второй колонке примеры тепловых явлений, иллюстрирующие способы теплопередачи, указанные в первой колонке). Также выполняется задание № II с практической часть работы. (Практическая часть работы заключается в выполнении задания с использованием цифровой лаборатории.) Происходит распределение обучающихся на группы по 4 человека. Проводится практические работы в группах по темам: 1. Определение работы, совершаемой газом при расширении под поршнем (адаптация работы № 2 «Изучение взаимосвязи между давлением и объёмом газа при постоянной температуре» [1]). 2. Определение внутренней энергии воздуха (адаптация работы № 3 « Изучение зависимости давления газа от температуры в сосуде постоянного объёма» [1]). Планирование действий по достижению цели: - найти необходимый теоретический материал; - найти расчетную формулу: - собрать цепь для выполнения эксперимента; - снять показания датчиков давления и температуры; - связь изученного на занятии материала с жизнью. 6. Закрепление (10 мин.). Выполнение задания на обобщение материала обеих пар – выполнение теста. 7. Подведение итогов (5 мин.). В ходе взаимного фронтального опроса обобщается весь охваченный на занятии материал с акцентом на основные понятия. 8. Рефлексия (3 мин.). Обучающиеся заполняют в оценочных листах блок «Мои результаты». 9. Оценивание (2 мин.). Обучающиеся, в своих рабочих листах заполняют таблицу по взаимо- и самооценке.
Библиографический список
1. Компьютеризированный практикум по молекулярной физике. Методические рекомендации/ О.А. Поваляев, Н.К. Ханнанов, С.В. Хоменко.- М.: Ювента, 2016.- 40 с.:ил. 2. Физика. 10 класс: учеб. для общеобразоват. организаций с прил. на электрон. носителе: базовый уровень/Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под ред. Н.А. Парфентьевой.- М.: Просвещение, 2014.- 416 с.:ил. 3. Физика: учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений: базовый уровень/ под ред. К. Ю. Богданова.- М.: Просвещение, 2008.- 224.: ил. 4.