Силы в природе
1. Место темы в курсе физики основной и средней (полной) школы
Тема изучается в 7 классе в рамках раздела «Взаимодействие тел». На изучение темы отводится 9 часов. В учебнике теме отводится 11 параграфов, приведено описание двух лабораторных работ (№№ 6-7).
К моменту начала изучения данной темы учащиеся знакомы с теорией молекулярного строения вещества. Они знают, что ключевую роль при формировании веществ в различных агрегатных состояниях играет межмолекулярное взаимодействие. Причем это взаимодействие может быть как взаимодействием притяжения, так и взаимодействием отталкивания. Из курса «Естествознание» учащиеся знают о земном тяготении.
К изучению темы «Силы в природе» учащиеся вернутся в 9 классе основной школы и в 10 классе средней (полной) школы. В связи с этим, изучаемый в 7 классе материал носит систематизирующий по отношению к уже имеющимся из курса «Естествознание» знаниям характер.
2. Анализ целей и задач, ставящихся перед учителем при изучении темы
Цели
Цель | Элементы и понятия темы |
Понимание учащимися смысла понятий |
Действие, противодействие, взаимодействие, сила, точка приложения силы, направление вектора силы, модуль вектора силы, тело, на которое действует сила, тело, которое действует с силой, сила тяжести, сила упругости, сила нормальной реакции опоры, сила трения, вес тела |
Понимание учащимися взаимосвязи между понятиями |
Действие – противодействие – взаимодействие Тело, которое действует – тело, на которое действует Модуль вектора силы – сила тяжести, сила упругости, сила нормальной реакции опоры, сила трения, вес тела |
Задача | Элементы и понятия темы |
Знакомство учащихся с методами исследования объектов и явлений: а) теоретические методы б) экспериментальные методы |
Зависимость действующей на тело силы тяжести о массы тела, зависимость силы упругости деформированной пружины от ее деформации Определение коэффициента жесткости пружины, измерение силы трения скольжения |
Формирование умений а) теоретические б) экспериментальные |
Решение задач (список задач приведен в примерном планировании ниже) Выполнение лабораторных работ (№ 6 и 7 из учебника) |
3. Материалы темы в свете ФГОС ООО
Тип результатов | Результаты обучения | Примеры из УМК |
Личностные | 1.Формирование ценности здорового и безопасного образа жизни; усвоение правил поведения на транспорте и на дорогах | Роль силы трения в природе и технике |
Метапредметные |
1. Умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач
2. Смысловое чтение |
Решение задач по физике в общем виде
См. ниже пример УУД «Поиск и выделение необходимой информации» |
Предметные |
1. Осознание значения физики в жизни человека 2. Формирование первоначальных представлений о сущности механических явлений, движении и причинах движения 3. Приобретение опыта проведения экспериментов |
Роль сил тяготения, тяжести, упругости, трения в окружающем мире Работа с текстами учебника, решение задач по физике, выполнение лабораторных работ Выполнение лабораторных работ №№ 6 и 7
|
4. Реализация универсальных учебных действий (УУД) при организации работы учащихся
УУД: поиск и выделение необходимой информации
Задание «Ответ на вопрос к тексту параграфа»
Цель: формирование навыков смыслового чтения, умения выделения фрагмента текста, содержащего ответ на заданный вопрос.
Уровень: репродуктивный.
Форма выполнения: индивидуальная.
Описание задания: учащиеся читают текст параграфа учебника и находят в нем фрагмент, содержащий ответ на заданный вопрос.
Материал: учебник.
Критерии оценивания: точность и полнота найденного фрагмента.
Задания (по параграфам):
К § 24:
- Вопросы 1–3 к параграфу.
- Приведите пример взаимодействия тел.
- Что такое деформация?
- Одинаковые ли силы нужны, чтобы привести в движение грузовой и легковой автомобили?
- Какое действие оказывает сила?
- Что означает утверждение: «Сила — это векторная величина»?
- Как отличаются обозначения силы и её модуля?
- От чего зависит результат действия силы на тело?
К § 25:
- Вопросы 1–5 к параграфу.
- Приведите пример ситуации, в которой действует сила тяжести.
- Какие тела притягивает Земля?
- К каким телам притягивается Земля?
- Какое явление происходит из-за притяжения Луны к Земле?
- Какое явление происходит из-за притяжения Земли к Луне?
- Какое явление происходит из-за притяжения Земли к Солнцу?
- Что такое «всемирное тяготение»?
К § 26:
- Вопросы 1–4 к параграфу.
- Почему планеты не улетают от Солнца?
- У какой планеты самая маленькая масса?
- Какая планета самая массивная?
- Какое небесное тело ближе всего к Земле?
- Чем астероиды отличаются от планет?
- Каковы общие черты планет земной группы?
- Что общего у планет-гигантов?
К § 27:
- Вопросы 1, 3–5 к параграфу. Ответ на вопрос 2 содержится в § 24.
- Приведите пример ситуации, в которой действует сила упругости.
- При каком условии деформация опоры перестает увеличиваться?
- При каком условии деформация подвеса перестает увеличиваться?
- Как рассчитывают удлинение деформируемого тела (например, шнура)?
- От чего зависит жесткость тела?
- Какая деформация называется упругой?
К § 28:
- Вопросы 1, 2 к параграфу.
- Деформируется ли тело, положенное на опору?
- Как направлен вес неподвижного тела?
К § 29:
- Вопросы 1–4 к параграфу.
- Как называется единица силы?
- Какие применяются кратные и дробные единицы силы?
К § 30:
- Вопросы 1–4 к параграфу.
- Что является основной частью динамометра?
- На чем основано устройство динамометра?
- Как градуируют динамометр?
Задание «Вывод из текста параграфа»
Цель: формирование умений работы с информацией, интерпретации текста.
Форма выполнения: индивидуальная.
Описание задания: учащиеся читают текст параграфа учебника, находят в нем фрагменты, относящиеся к заданному вопросу, и делают вывод из них.
Материал: учебник.
Критерии оценивания: точность и полнота ответа.
Задания:
К § 25:
- По какой траектории движется тело, если на него действует сила тяжести?
- Могут ли на тела разной массы действовать одинаковые по модулю силы тяжести?
К § 26:
- Можете ли вы сравнить силы притяжения со стороны Солнца, действующие на Землю и на Луну?
- Можете ли вы сравнить силы притяжения, действующие на Землю со стороны Солнца и Луны?
К § 27:
- Как направление силы упругости связано с направлением деформации?
К § 31:
- Сравните сложение сил со сложением векторов. Сделайте вывод.
К § 34:
- Трение для автомобиля является полезным или вредным явлением?
УУД: моделирование
Задание «Построение модели по рисунку или описанию»
Цель: формирование умения выделять у наблюдаемого объекта его существенные характеристики.
Форма выполнения: индивидуальная или групповая.
Описание задания: учащиеся рассматривают рисунок или читают описание некоторой физической ситуации. После этого они должны ответить на вопрос о существенных характеристиках описываемых объектов.
Материал: учебник.
Критерии оценивания: точность и полнота ответа.
Задания:
К § 24:
- Рассмотрите рис. 55–57. С чем взаимодействуют изображенные на них тела? Каковы результаты взаимодействия?
К § 26:
- Посмотрите на рис. 65. Какие силы действуют на изображенные тела?
К § 27:
- Посмотрите на рис. 67. На нем показаны силы, действующие на подвешенное тело. А как направлены силы, действующие на подвес (нить)?
К § 28:
- Автомобиль вначале разгоняется, а затем тормозит. Под действием какой силы это происходит?
- Автомобиль вначале разгоняется, а затем тормозит. Как в этих случаях направлена сила трения?
- 1. Примерное поурочное планирование
Сокращения: ИНМ – изучение нового материала, ФУ – формирование умений, С – систематизация, П – повторение, З – закрепление, К – контроль, КУ – комбинированный урок, РЗ – урок решения задач, ЛР – выполнение лабораторной работы, ОС – основное содержание урока. Задания, записанные черным шрифтом – базового уровня, зеленым – повышенного уровня, красным – сложные.
Урок |
Ведущая дидактическая роль |
Тип урока |
Тема, основное содержание урока |
Материалы учебника, сборника задач |
1 |
ИНМ |
КУ |
Сила. Явление тяготения. Сила тяжести. ОС. Сила ‑ причина изменения скорости движения. Сила - векторная физическая величина. Сила тяжести. Всемирное тяготение. |
§24, 25 Упр. 9 209 211 205 206 208 207 210
|
2 |
ИНМ, П |
КУ |
Сила тяжести. ОС. Сила тяжести на других планетах. Физические характеристики планет. |
§26 |
3 |
ИНМ |
КУ |
Сила упругости. Закон Гука. Вес тела ОС. Деформация тела. Упругость. Сила упругости. Закон Гука. Вес тела, связь с силой тяжести. |
§27,28 222 228 229 223 224 227 230 231 232
|
4 |
ИНМ |
КУ |
Единицы силы. ОС. Единица силы ‑ Ньютон. Связь между силой тяжести и массой тела. |
§29 Упр. 10 214 216 217 215 218 220 219 221 |
5 |
ФУ, С |
ЛР |
Динамометр. ОС. Устройство динамометра, измерение им сил. Лабораторная работа № 6 «Градуирование пружины и измерение сил динамометром» |
§30 Упр. 11 |
6 |
ИНМ |
КУ |
Сложение сил. ОС. Равнодействующая сил. Сложение сил, направленных вдоль одной прямой. |
§31 Упр. 12 (1,3) 240 Упр. 12 (2) 241 242 243 |
7 |
ИНМ |
КУ |
Сила трения ОС. Причины возникновения силы трения. Виды силы трения. Способы измерения силы трения. |
§32 Упр. 13 244 245 259 247 248 250 251 252 253 257 249 254 255 258 |
8 |
ФУ, С |
ЛР |
Трение покоя. Трение в природе и технике. Лабораторная работа № 7 «Измерение силы трения скольжения» |
§33, 34
|
9 |
П, З |
РЗ, К |
Решение задач |
Тест «Проверь себя» 233 234 235 236 239 237 238 246 |
6. Трудные вопросы темы
- Умение определять, что за сила действует на тело. Основной подход – установить, со стороны чего действует эта сила. Необходимо помнить, что действие силы может, с одной стороны, приводить к ускоренному движению, а с другой – компенсировать действие другой силы и, потому, обеспечивать покой тела.
- Решение обозначенной выше проблемы очевидно, если вести разговор о трех законах Ньютона. База для такого разговора в учебнике заложена – это параграфы 18-19. В материалах параграфов обсуждается закон инерции и изменение скорости тел при их взаимодействии. Все же, в этом месте учителю следует аккуратно, в зависимости от состава конкретного класса, балансировать между ситуацией, в которой разумнее промолчать и отложить объяснение до 9 класса и желанием все объяснить, предельно упрощая.
- Типичная ошибка учащихся заключается в путанице между силой тяжести и весом тела. В параграфе 28 эти понятия достаточно аккуратно разведены. Ради исключения путаницы в дальнейшем не стоит усложнять предложенные авторами учебника трактовки. Основная смысловая нагрузка в понятие «вес тела» будет сформирована в 9 классе, после разговора про три закона Ньютона.
- Также одной из типичных ошибок учащихся является утверждение, что сила трения скольжения пропорциональна силе тяжести, а не силе нормальной реакции («силой, прижимающей тело к поверхности» по терминологии учебника, см. стр. 91). Поэтому необходимо акцентировать внимание учащихся на формулировке, данной в параграфе 32.