Маркін Юрій, учитель фізики Чорнобаївського навчально-виховного комплексу «ЗНЗ – ДНЗ» Білозерського району Херсонської області Цільова група: учні 9 класу Тривалість: 45 хв. Тема: Підсумковий урок Електричний струм Мета: закріпити в учнів знання про електричний струм в різних середовищах; знання формул з теми та для обчислення роботи електричного струму та вартості споживаної електроенергії; створити умови для усвідомлення цінності практичного використання фізичних формул у підприємницькій діяльності; розвивати вміння робити економічно обґрунтовані кроки, враховуючи екологічний та здоров’язберігаючий аспекти проблеми; розвивати ініціативність, лідерські якості, комунікативні вміння, економічне мислення. Операційні цілі (завдання): Після закінчення уроку учень знає формули для обчислення роботи електричного струму та вартості споживаної електроенергії, закон Фарадея для електролізу; розуміє значення фізичних та математичних знань для ведення успішної підприємницької діяльності; природу електричного струму в різних середовищах; вміє обчислювати роботу електричного струму та вартість споживаної електроенергії; визначати масу речовини, що виділилась на катоді під час електролізу; може аналізувати проблемну ситуацію; шукати оптимальні шляхи вирішення проблеми, прогнозувати результат, виявляти креативність, ініціативу; здійснювати градацію цінностей; наводити аргументи та відстоювати власну позицію; приймати миттєві рішення при зміні зовнішніх умов; співпрацювати в команді. Методи і техніки: аутотренінг; кейс-метод; робота в групах; діамантова діаграма; метод-прес. Обладнання: персональний комп’ютер; мультимедійний проектор; екран; лазерна указка; рулетка; демонстраційний стенд з лічильником електричної енергії та лампами накалювання, КЛЛ та LED;; папки з матеріалами. Допоміжні матеріали: Додаток 1. Аутотренінг. Додаток 2. Висновок. Додаток 3. Вправа «Знайди формулу – відкрий букву». Додаток 4. «Кейс-метод» (ситуаційна вправа): чому варто. Додаток 5. Опис технології «Діамантова діаграма». Додаток 6. Діамантова діаграма. Додаток 7. Критерії ранжування. Додаток 8. Словник спеціальних термінів. Додаток 9. Завдання для груп. Додаток 10. Прайс листи «Нової лінії» та «Епіцентру». Додаток 11. Метод прес. Додаток 12-13. Фото з уроку. Попередні рекомендації до уроку Особливість цього уроку - навчання, що ґрунтується на досвіді учнів. Урок пов’язує розрізнені відомості з декількох предметів у єдине ціле. Завдання для вчителя - показати, як можна використовувати здобуті знання і вміння у житті. На таких уроках роль учителя - спрямування й підтримка, а не повідомлення нової теми, відкривати нове повинні діти. Не забувайте, що мозок дитини - не просто нагромаджувач інформації. Унаслідок відповідної діяльності вчителя учень стає співтворцем і співвідкривачем на уроці, винахідником і митцем. Якщо так сталося, мети урок досягнуто. Хід уроку 1. Вступна частина 1.1. Привітайтеся з учнями. Налаштуйте їх на роботу створивши позитивний клімат у класі – аутотренінг (Додаток 1) 1.2. Для актуалізації вже набутих знань поставте учням запитання: - Що таке електричний струм? - Які саме частинки несуть заряд та в яких середовищах? Наведіть приклади. Виправте можливі помилки учнів. 1.3. Продовжити актуалізацію можна вправою «Знайди формулу – відкрий букву» (Додаток 3). 1.4. Запропонуйте учням переглянути фото лічильника електроенергії або сам лічильник, якщо такий є у фізичному кабінеті в наявності та поставте запитання: Як називають такий прилад? Для чого він потрібен? Яку фізичну величину він вимірює? Одиниця цієї величини в SI, а на вимірювальному приладі? Як знайти роботу струму, знаючи потужність ? Чому рівна потужність струму при паралельному з’єднанні? Як знайти вартість використаної електроенергії? 1.5. Запропонуйте учням переглянути фото електричних ламп або самі лампи, поставте запитання: Назвіть види електричних ламп? В чому полягає відмінність кожного з видів? В яких середовищах проходить струм у даних лампах? Що вам відомо про ці лампи? 1.6. З’ясуйте, як учні підготували домашнє завдання – презентацію про види ламп(Лампи.pptx.). 1.7. Змоделюйте ситуацію у вигляді проблемної задачі: повідомте учнів, що вони мають замінити лампи у власному класі, самостійно вибравши за допомогою прайс-листа необхідні лампи. Обов’язково необхідно врахувати свій бюджет для даної покупки, а також санітарно допустимі норми освітлення класу. 2. Основна частина 2.1. Запропонуйте дітям знайти у підручнику з фізики для 7 класу норму освітленості. За допомогою помічників визначити розміри класу та знайти світловий потік(параметр ламп, вказаний у прайс листі), необхідний для дотримання цієї норми.(розв’язання задачі запишіть на дошці) 2.2. Повідомте учнів, що далі вони будуть працювати «кейс-методом». Цей метод дає можливість виявити ініціативу, відчути самостійність в ухваленні рішень, освоєнні теоретичних положень й оволодінні практичними обчислювальними навичками. Темою кейсу є практичне застосування формул для обчислення загальної потужності, роботи електричного струму та вартості електроенергії. 2.3. Об’єднайте учнів у 3 групи і запропонуйте кожній групі зайняти місце за окремим столом. Роздайте папки з матеріалами (Додаток 9,10). 2.4. Коротко поясніть учням правила цього методу (Додаток 4). Наголосіть, що для того, щоб взятися до основного завдання - складання кошторису вартості роботи, - учні мають погодити між собою критерії власного вибору товарів та послуг. Для цього їм необхідно самостійно ознайомитися з методом «діамантова діаграма» (Додаток 5-7) і здійснити ранжування запропонованих критеріїв. Тільки після того, як усі члени групи погодяться з відібраними критеріями (чи запропонують свої), можна ознайомлюватися з пропозиціями магазинів і складати кошторис. Якщо, згідно з вибраними критеріями, за визначену для групи суму, роботи виконати не вдасться, учні самостійно вирішують про те, чи варто переглянути критерії. Запропонуйте закріпити всі напрацювання на ватмані чи аркуші А4, маркерами позначити важливі місця. Виділіть на обговорення критеріїв приблизно 10 хв., а на проведення обчислень 15 хв. 2.5. Після закінчення роботи попросіть представників кожної групи презентувати результати роботи: аргументи вибору першочергових критеріїв, обчислені кошториси. Важливо, щоб учні розповіли, чи відбувалася зміна рішень під час роботи. Запропонуйте учасникам інших груп проаналізувати представлену «діамантову діаграму» та кошториси колег на раціональність, економічність, оптимальність та правильність математичних розрахунків. 2.6. Запропонуйте учням розрахувати витрати на електроенергію за рік при тарифі 1,5 грн за кВт год, знайти найбільш економічно вигідний вибір. 2.7. Запропонуйте дітям зробити висновок про доцільність альтернативного виду ламп, використовуючи метод прес (Додаток 11). 3. Підсумкова частина 3.1. Підведіть підсумок уроку, відзначивши всі підприємницькі риси, які виявили учні під час уроку. Запитайте, в який момент уроку вони відчули себе здатними брати на себе відповідальність та ініціативу, як почувались, коли їхні аргументи приймала група, чи зрозуміли застосування фізики та математики для вирішення практичних задач. 3.2.Зробіть висновок щодо електричного струму в різних середовищах (Додаток 2). 3.3. На домашнє завдання запропонуйте учням розрахувати вартість використаної електроенергії вдома за минулий місяць за діючими тарифами. Чи бажають учні скористатися знаннями, отриманими сьогодні на уроці, для того, щоб, можливо, змінити стан освітлення вдома.   Додаток 1 Аутотренінг   Додаток 2 Електричний струм Електричний струм тоді точно виникає, Коли коло електричне до себе включає: Проводи і споживач, ще й джерело струму, Ключ звичайно замикає усіх їх без шуму. Від мінуса на плюс електрони вільні, кволі Напрямлений рух приймають під дією поля. Ось такий-то вже процес називати станем – Електричний струм в металах, а не тільки в сталі. Хто із вас надумав тут зі мною сперечатись? Я б сказав би, що не марно було обізватись. Бо цей напрямок нам треба просто замінити, Щоби електричний струм вірно пояснити. Електрони, як сказали – рухаються вправно, Тільки не завжди самі все ж бувають «главні». Бо якщо звичайні йони ще до них додати, То ці будуть носії гази розряджати. У рідинах, зазвичай, йони правлять струмом. За законом Фарадея вони власним бумом На катоді осідають, і їх точна маса, Кіт (kIt) дорівнює вона, і вийде прикраса. Якщо почнемо із вами розбирати дружно Всі напівпровідники, то буде сутужно. Хоча там із носіями немає проблеми: Є «дірки», є електрони – хіба це дилема? То ж із цього ми, звичайно, висновочок маєм: Електричним струмом точно ми вже називаєм – Рух заряджених частинок із напрямом спільним. І тепер усі ми з вами почуваємось вільно!   Додаток 3 Вправа «Знайди формулу – відкрий букву» У – Ф = ЕS – формула для визначення світлового потоку (2) С – E=I/R^2 – формула для визначення освітленості (3) П – Р = UI – формула потужності (7) І – І=U/R– закон Ома для ділянки кола (1) Х – А – символ, яким позначають роботу електричного струму (8) У – Q = I2Rt – закон Джоуля-Ленца (4) В – Вт – одиниця потужності (6) А – А = UIt – робота електричного струму (9) М – m = kIt – закон Фарадея (5) ! – В = АТ – формула для визначення вартості споживаної електроенергії (10)   Додаток 4 «Кейс-метод» (ситуаційна вправа): чому варто З методичного погляду кейс - це спеціально підготовлений навчальний матеріал, що містить структурований опис ситуацій, запозичених із реальної практики. Кейси мають чітко визначений характер і мету. Навчання за допомогою кейсів розвиває здатність аналізувати, уникати помилок, які часто виникають під час виконання конкретних завдань. Хороший кейс має задовольняти такі вимоги: відповідати чітко поставленій меті; мати відповідний рівень складності; ілюструвати декілька аспектів життя; бути актуальним; ілюструвати типові ситуації; розвивати аналітичне мислення; провокувати дискусію; мати декілька рішень. Мета кейсів - докладний аналіз, а не оцінювання (особливо завчасне оцінювання). Їхнє завдання - не презентація специфічних «правильних шляхів», а допомога у набутті навичок аналізу. Разом з удосконаленням аналітичних навичок метод ситуаційних вправ стимулює розвиток проникливості, є формою перевірки знань, розвиває здатність відокремлювати важливе від тривіального, виховує почуття відповідальності в процесі навчання. Коротко кажучи, кейс-підхід має сприяти вдосконаленню здатності ізолювати проблеми та ухвалювати ефективні рішення. Крім цього, такий метод вчить учнів аналізувати та розробляти програми дій. Розглянемо п’ять видів навчання кейс-методом. По-перше, кейси не вживаються для передавання знань (хоча, звичайно, трансляція знань таки відбувається). Кейси створюють «обриси» реальних проблем чи реальних ситуацій, які забезпечують учня знанням про те, що має бути зроблено. Обговорення кейсів стає потенційним поштовхом до обміну перспективами та досвідом практичної роботи. По-друге, кейс полегшує інтеграцію та застосування знань. Кейс-метод базується на взаємному обміні досвідом учнів найзручнішим та економним шляхом. По-третє, кейс-метод розвиває в учня здатність вирішувати складні, але корисні проблеми. По-четверте, навчання кейс-методом загострює оцінювання пріоритетів та цінностей. Учень під час навчання демонструє власне ставлення, цінності та орієнтації, а інші слухачі підтримують чи не сприймають їх. Результати такого інтерактивного навчання важко передбачити чи перевірити, оскільки вони можуть набувати різних форм. Зазвичай спільне порівняння та перевірка набутого досвіду привносять щось нове у практичну діяльність учнів. По-п’яте, кейси завжди корисні завдяки збагаченню досвіду та вдосконаленню навичок, які учні застосовують, щоб наблизити ті цінності, які вони вважають найбажанішими. Всі навички разом можуть бути описані однією фразою - творче вирішення проблеми і формування аналізу ситуації та ухвалення рішення.   Додаток 5 Опис технології «Діамантова діаграма» Вправа з «діамантовою діаграмою» полягає в тому, що картки з назвами цінностей повинні знайти своє місце на схемі. Воно залежатиме від рівня важливості цінності для всіх учасників команди. Значення місця на схемі: найвищий прямокутник - найважливіша, на думку учасників, цінність. Кожен наступний рівень свідчить про рівень важливості цієї цінності для учасників команди, а в останньому прямокутнику буде найменш важлива, на думку команди, цінність. Під час роботи в групі учасники можуть по черзі брати з колоди одну карточку з назвою цінності й класти її на порожнє місце на діаграмі. Якщо вибране місце буде зайняте іншою карткою, необхідно провести обговорення в групі щодо цінності, яка повинна бути на цьому місці. Учасник, який бажає покласти свою картку на заповнене місце, повинен спочатку навести свої аргументи. Рішення всі приймають спільно. Така технологія дає змогу впорядкувати дискусію і створює можливість вчитись аргументувати. Ця вправа допомагає створити ієрархію цінностей, висловити свою думку. Після закінчення вправи варто попросити представників команд ознайомити клас із результатами командної роботи й розповісти про те, як проходила дискусія.   Додаток 6 Діамантова діаграма   Додаток 7 Критерії ранжування Світловий потік Потужність (економічність) Вплив на навколишнє середовище та людину Ресурс годин роботи Габаритні розміри Ціна   Додаток 8 Словник спеціальних термінів 1. Вартість - кількість грошей, які необхідно заплатити за матеріали, товари, послуги. 2. Кошторисники - люди, які складають кошторис. 3. Компетентність - освіченість у певній галузі; коло питань, у яких людина добре обізнана, має знання та досвід. 4. Прайс лист - перелік послуг (товарів) та цін на ці послуги (товари). Словник економічних термінів www.jnsm.com.ua | uk.wikipedia.org   Додаток 9 Завдання для груп Користуючись матеріалами для кейсу (прайс листи на товари, словник спеціальних термінів), обчисліть вартість ламп для класу. Встановіть правила роботи групи: розподіліть обов’язки між усіма учасниками групи чи виконуйте завдання разом. Обговоріть і проранжуйте критерії вибору товару методом «Діамантова діаграма». Складіть кошторис витратних матеріалів для кожного магазину, що пропонує свої послуги. Здійсніть вибір магазину й аргументуйте його. Визначте, якими критеріями ви можете знехтувати задля того, щоб вкластись у виділену вам для завдання суму, або аргументуйте причини інших рішень. Для заміни ламп виділено ліміт коштів: І група - 100 грн., ІІ група - 600 грн., ІІІ група – GOLD CARD Результати представте для всього класу.   Додаток 10 Прайс лист магазину «Нова лінія» (електролампи) Виробник Потужність (Вт) Світловий потік (лм) Ресурс (годин роботи) Габаритні розміри (см) Ціна (грн) Лампи накалювання(ЛН) Belsvet 100 850 1000 6х6х9 9,90 Belsvet 75 810 1000 6х6х9 9,90 Belsvet 60 750 1000 6х6х9 8,95 Osram 100 900 1000 6х6х9 9,65 Osram 75 800 1000 6х6х9 9,48 Osram 60 740 1000 5х5х7 13,70 Philips 100 1000 1000 6х6х9 11,90 Philips 75 820 1000 6х6х9 11,40 Philips 60 760 1000 5х5х8 13,40 Енергозберігаючі лампи (КЛЛ) Osram 20 1000 5000 7х7х11 78,20 Osram 20 850 5000 8х8х12 71,90 Maxus 20 900 8000 7х7х11 60,00 Maxus(3шт.) 20 850 8000 7х7х11 147,00 Eurolamp 20 850 6000 7х7х11 62,60 Eurolamp 15 750 6000 6х6х10 68,90 Світлодіодні лампи (LED) Osram 15 1400 30000 7х7х12 125,00 Osram 10 900 30000 6х6х10 109,90 Eurolamp 15 1300 40000 7х7х12 179,90 Eurolamp 12 1000 40000 6х6х11 145,90 Eurolamp 10 850 40000 6х6х10 116,90 Прайс лист магазину «Епіцентр» (електролампи) Виробник Потужність (Вт) Світловий потік (лм) Ресурс (годин роботи) Габаритні розміри (см) Ціна (грн) Лампи накалювання(ЛН) Іскра 100 900 1000 6х6х9 7,90 Іскра 75 800 1000 6х6х9 7,90 Іскра 60 750 1000 6х6х9 7,90 Philips 100 1000 1000 6х6х9 8,90 Philips 75 820 1000 6х6х9 8,90 Philips 60 760 1000 6х6х9 8,90 Енергозберігаючі лампи (КЛЛ) Osram 21 1000 5000 8х8х13 73,90 Osram 23 1100 5000 10х10х15 77,65 Maxus 20 900 8000 7х7х11 60,00 Maxus(3шт.) 20 850 8000 7х7х11 147,00 Eurolamp 20 900 6000 7х7х11 62,60 Світлодіодні лампи (LED) Osram 15 1400 30000 7х7х11 125,00 Osram 10 850 30000 8х8х12 109,90 Eurolamp 15 1300 40000 7х7х11 179,90 Eurolamp 12 1000 40000 7х7х11 151,00 Eurolamp 10 850 40000 7х7х11 125,00 Eurolamp 8 750 40000 7х7х11 120,00 Додаток 11 Метод прес Я вважаю, що… … тому, що… … наприклад… Отже, я вважаю, що …