МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ» (10 КЛАСС) НА ОСНОВЕ ПРОБЛЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Методический проект

 

 

Темы

«Основы термодинамики» в курсе физики 10 класса

 

 

Разработала:

студентка 5 курса 1 группы физико-математического

факультета

Махинич Оксана Николаевна

 

Научный руководитель:

Кандидат пед. наук, доцент

Равуцкая Жанна Ивановна

 

Мозырь 2015

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ» (10 КЛАСС) НА ОСНОВЕ ПРОБЛЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ.. 3

Научно – методический анализ темы «Основы термодинамики» в 10 классе. Цели изучения темы «Основы термодинамики» в курсе физики 10 класса. Межпредметные связи. 3

СУЩНОСТЬ ПРОБЛЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ. 7

Понятие проблемного обучения, его цели и задачи. 7

МЕТОДИКА ИЗЛОЖЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ ИЗУЧАЕМОГО МАТЕРИАЛА С УЧЕТОМ ПРОБЛЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ.. 12

Введение понятий: «внутренняя энергия и количество теплоты». 12

Первый закон термодинамики. 14

Работа тепловых двигателей. 17

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ УЧЕБНОГО ПЛАНА ТЕМЫ «ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ» НА ОСНОВЕ ПРОБЛЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ.. 20

Организация отдельных уроков по теме «Основы термодинамики» (10 класс) 23

Тема урока: «Термодинамическая система. Термодинамическое равновесие. Внутренняя энергия. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа». 23

Решение задач по теме «Первый закон термодинамики». 28

Решение графических задач по теме «Первый закон термодинамики». 32

Тема урока: «Тепловые двигатели. Коэффициент полезного действия. Двигатель внутреннего сгорания». 38

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ДИАГНОСТИКИ УРОВНЯ ОБУЧЕННОСТИ УЧАЩИХСЯ.. 47

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ УЧАЩИХСЯ.. 52

СИСТЕМА ВНЕКЛАССНОЙ РАБОТЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ.. 57

ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНИКОВ, УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ, МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ.. 66

ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНИКОВ, УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ, ДЛЯ УЧЕНИКОВ.. 67

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ «ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ» (10 КЛАСС) НА ОСНОВЕ ПРОБЛЕМНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Научно – методический анализ темы «Основы термодинамики» в 10 классе. Цели изучения темы «Основы термодинамики» в курсе физики 10 класса. Межпредметные связи

Образовательные: формирование знаний и умений применять законы термодинамики и объяснение тепловых процессов.

Развивающие: развивать творческое мышление, интеллектуальные способности учащихся; развивать умения наблюдать, анализировать, делать выводы.

Воспитательные: развивать коммуникативные качества, сформировать навыки работы в группах, развивать творчество.

Общий уровень умений. Учащийся должен:

Иметь представление:

· О термодинамическом равновесии;

· О необратимости процессов в природе;

· О роли тепловых машин в жизни человека и об экологических проблемах их использования;

Знать и понимать:

· Смысл физических понятий: термодинамическая система, адиабатный процесс, нагреватель, рабочее тело, холодильник, КПД теплового двигателя

· Смысл физических законов: первого закона термодинамики;

Уметь:

· Применять первый закон термодинамики к процессам в идеальном газе;

Владеть:

· Практическими умениям: решать качественные, графические, расчётные задачи на определение работы, количества теплоты и изменения внутренней энергии идеального газа, КПД тепловых двигателей с использованием первого закона термодинамики, формулы КПД.

Межпредметная связь:

Современный уровень развития образовательной системы ставит вопрос, как обеспечить высококачественное обучение каждого ученика и усвоение им знаний в объеме стандарта образования, дать возможность дальнейшего его развития. Путей решения данной проблемы много. Модернизация образования на современном этапе рождает много учительских открытий, больших и малых, важных и интересных для самого учителя. Образование в наше время должно быть направлено на развитие личности и способностей ребенка, на его подготовку к взрослой жизни.

Межпредметные связи – важнейший принцип обучения в современной школе.

С помощью межпредметных связей учитель в сотрудничестве с учителями других предметов осуществляет целенаправленное решение комплекса учебно-воспитательных задач. Межпредметные связи активизируют познавательную деятельность учащихся, побуждают мыслительную активность в процессе обобщения знаний из разных предметов. Использование наглядности из смежных предметов, технических средств, компьютеров на уроках повышает доступность усвоения связей между физическими, химическими, биологическими, географическими и другими понятиями. Таким образом, межпредметные связи выполняют ряд функций: методологическую, образовательную, развивающую, воспитывающую, конструктивную.

Физика занимает одно из важнейших мест в системе знаний о природе. Изучение физики способствует превращению отдельных знаний учащихся о природе в единую систему мировоззренческих понятий. Предмет физики раскрывается по тематическому принципу, что целиком соответствует его обобщающему интегративному характеру. Тематическое построение этой дисциплины позволяет рассматривать ее учебные темы как отдельные "узлы" систематизированных знаний, находящихся между собой в определенной связи и ограничения.

Рекомендуются следующие основные формы связи физики с другими предметами:

1. Раскрытие взаимосвязи физических явлений с биологическими, химическими и другими явлениями;

2. Сообщение связей о применении физических явлений и закономерностей в других науках;

3. Использование на занятиях по физике знаний и умений, которые учащиеся получили при изучении других предметов;

4. Проведение комплексных экскурсий;

5. Проведение внеклассных мероприятий комплексного характера (организация работы кружков, проведение вечеров, конференций);

6. Выполнение учащимися учебных заданий, связанных с трудовым обучением: наблюдения и опыты по изучению процессов переработки материалов учебных мастерских физические опыты и наблюдения по изучению физических свойств почв, воздуха и растений

7. Учет межпредметных связей устраняет разобщенность школьных предметов, позволяет каждому учителю поддерживать интерес к другим предметам. Знания учащихся становятся глубже и прочнее. Дети не часто связывают разрозненные факты, которые мы сообщаем в рамках одного предмета. Отсюда вывод: большинство наших учеников в процессе обучения не используют важнейшую интеллектуальную способность человека – способствовать к сравнению, анализу и классификации получаемой извне информации.

Отсюда возникают задачи:

1. Помочь учащимся усвоить совокупность фактов и явлений в их развитии, овладеть общей картиной мира.

2. Покончить с разобщенностью школьных предметов.

3. Повысить интерес к учению и к предмету.

4. Повысить практическую направленность обучения.

Осуществление связи физики с другими предметами облегчается тем, что на занятиях по физике изучают материал, имеющий большое значение для всех, и особенно естественно-математических дисциплин, которые используют физические теории, законы и физические методы исследования явлений природы. Важно также, что на занятиях по физике учащиеся получают большое количество практических навыков и умений, необходимых в трудовой деятельности и при изучении других предметов. Разумеется, что в равной мере межпредметные связи необходимы и для успешного изучения физики.

При изучении темы «основы термодинамики» в 10 классе, можно выявить следующие межпредметные связи:

Тема урока Межпредметная связь
Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики, применение его к изопроцессам в газе. Биология. Процесс круговорота воды и превращение энергии в биосфере. Энергетический обмен в клетке. Математика. Чтение графиков, линейная функция и ее график. График обратно пропорциональной зависимости
Принцип действия теплового двигателя. ДВС. Дизель. КПД тепловых машин. Биология. Деятельность человека, биосфера в период НТП. География. География межотраслевых комплексов. Отрасли перерабатывающей промышленности.

На изучение данной темы отводится 10 учебных часов.

Состав знаний и умений по теме:

Явления: линейное расширение твёрдых тел, теплопроводность, конвекция, тепловое излучение.

Понятия и величины:КПД теплового двигателя, внутренняя энергия, работа термодинамики, количество теплоты.

Законы: Бойля – Мариотта, Авогадро, Дальтона, Гей – Люссака, Шарля, первый закон термодинамики.

Приборы, машины, механизмы: жидкостный термометр, газовый термометр, тепловая машина.

Практические умения: решать качественные, графические, расчётные задачи на определение работы, количества теплоты и изменения внутренней энергии идеального газа, КПД тепловых двигателей с использованием формул:

Экспериментальные умения: определять удельную теплоёмкость твёрдого вещества, проверять справедливость газовых законов на примере закона Бойля – Мариотта.

 

 

Термодинамическая система
Структурно–логическая схема изучаемого материала

 


Теплопередача
Работа