«Разработка и применение модели психодидактического пакета для методологических подходов на уроках физики»
В данном разделе я для примера представлю материал по одной из тем физики 7 класса «Кинетическая и потенциальная энергия». Этот материал я назвала «Моделью психодидактического пакета», так как в ней находится материал для изучения темы, разработанный в соответствии с каждым из четырнадцати методологических подходов психодидактики.
Образцы заданий для психодидактическогопакета
по теме физики «Кинетическая и потенциальная энергия» 7 класс
Согласно вышеизложенной теории психодидактических пакетных технологий обучения психодидактика в своей структуре содержит, как мы уже говорили, четырнадцать методологических подходов.
1. Проблемный.
2. Программированный.
4. Системно-функциональный.
5. Системно-структурный.
6. Системно-логический.
7. Индивидуально-дифференцированный.
8. Игровой.
9. Историко-библиографический.
10. Межпредметный.
11. Демонстрационно-технический
12 . Задачный.
13 . Модельный
Малый пакет № 1. Энергия
Проблемный подход
Инструкция учителю
Задание 1. Учащиеся на основании знаний, полученных из любого раздела физики могут дать правильные ответы на поставленные вопросы
Задачи 2 , 3 и 4 предполагает выработку умения пользоваться справочником и хорошо понимать сущность формулы.
Задачи 5 и 6 , это задачи с недостающими данными.
Задачи 7 и 8 – это задачи с излишними данными.
Малый пакет № 1. Энергия
Проблемный подход
Задания ученику
h, м № 1 № 2
Почему при одинаковом объеме шаров и поднятых на одну и ту же высоту их потенциальные энергии будут отличаться?
Малый пакет № 2. Энергия
Программированный подход
Инструкция учителю
Впервые основы программированного обучения были заложены американским психологом Пресси. В 1916 году он разработал техническое устройство, в которое были заложены задания для контроля знаний. Это приблизительно то, что мы теперь называем «тестами». В устройстве Пресси было продумано и стимулирование учащихся. В случае правильного ответа аппарат награждал экзаменуемого хорошей мелодией. Затем эта система обучения была забыта и возрождена в 1952 году американскими учѐными Скиннером и Краудером. Затем в связи с развитием компьютерной техники и возможностью составлять обучающие программы она получила широкое распространение и в СССР. Тем не менее, мы до сих
пор не имеем широкомасштабного распространения обучающих программ в
такой степени, чтобы они были составлены для каждой темы учебного
предмета. Широко применяются только задания для контроля знаний, когда
учащийся после изучения соответствующего текста получает вопросы с
несколькими ответами на каждый, один из которых правильный.
Такая система обучения довольно проста и она до сих пор широко
применяется в школе, в том числе, и при выполнении заданий ЕГЭ.
Ниже приводятся задания подобного рода для учащихся по теме физики
7 класса «Энергия».
ОТВЕТЫ: 1- Б 2-А 3-А 4-Б 5-А 6-Б 7-А 8 -В 9- А 10-В 11 - Б 12-Б
Малый пакет № 2. Энергия
Программированный подход
Задания для учащихся
А. Кинетической Б. Потенциальной В. Не обладает механической энергией
2. Газ находится в баллоне под большим давлением. Какой механической энергией обладает этот газ?
А. Кинетической Б. Потенциальной В. Не обладает механической энергией
3. Энергия, которая определяется положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела, называется …
А. Кинетической Б. Потенциальной
4. Энергия, которой обладает тело, вследствие своего движения называется …
А. Кинетической Б. Потенциальной
5. Тетрадь лежит на столе. Какой механической энергией она обладает относительно пола?
А. Кинетической Б. Потенциальной В. Не обладает механической энергией
6. Какой механической энергией обладает автомобиль, движущийся по дороге?
А. Кинетической Б. Потенциальной В. Не обладает механической энергией
7. От чего зависит кинетическая энергия?
А. От массы и скорости движения тела Б. От скорости движения тела В. От высоты над поверхностью Земли и массы тела
8. От чего зависит потенциальная энергия, тела поднятого над землей?
А. От массы и скорости движения тела Б. От скорости движения тела В. От высоты над поверхностью Земли и массы тела
9. При падении тела …. энергия переходит в ….
А. потенциальная, кинетическую Б. кинетическая, потенциальную В. кинетическая, кинетическую
10. Какой механической энергией относительно Земли обладает космический корабль, движущийся по орбите?
А. Кинетической Б. Потенциальной В. Не обладает механической энергией
11. Какой кинетической энергией будет обладать пуля, вылетевшая из ружья, если её скорость при вылете равна 600 м/с, масса – 9 г?
А. 460 Дж Б. 1620 Дж В. 2500 Дж
12. Какой потенциальной энергией относительно земли обладает тело массой 50 кг на высоте 4 м?
А. 100 Дж Б. 2000 Дж В. 2500 Дж
Малый пакет № 3. Энергия
Дискретный подход
Инструкция для учителя
Выполненное задание может выглядеть примерно так, как показано ниже. Но задано оно может быть двумя способами, которые представлены в задании учащимся.
Доминирующие элементы знания по теме «Энергия»
№ п/п | Вопрос | Стр. | Ответ |
1 | Вставьте на места пропусков недостающие слова: Если тело или несколько взаимодействующих между собой тел, могут совершить …., то говорят они обладают …. | 152 | Если тело или несколько взаимодействующих между собой тел, могут совершить работу, то говорят они обладают энергией |
2 | Что называется энергией? | 153 | Энергия - физическая величина, показывающая, какую работу может совершить тело (несколько тел) |
3 | Что является единицей энергии в системе СИ | 153 | Джоуль (Дж) |
4 | Какие два вида механической энергии существуют | 154-155 | Существуют 2 вида механической энергии – кинетическая и потенциальная |
5 | Какую энергию называют потенциальной? | 154 | Потенциальной энергией называется энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела |
6 | От латинского слова «потенция» означает … | 154 | От латинского слова «потенция» означает - возможность |
7 | От чего зависит потенциальная энергия тела | 154 | Потенциальная энергия тела зависит от силы взаимодействия тел и расстояния между ними |
8 | Формула потенциальной энергии тела, расписать условные обозначения | 154 | Ep = mgh Ep = Fh m- масса тела, g –ускорение свободного движения, h-высота, на которую поднято тело, F - сила тяжести |
9 | Какую энергию называют кинетической? | 155 | Кинетической энергией называется энергия, которой обладает тело вследствие своего движения |
10 | От греческого слова «кинема» означает … | 155 | От греческого слова «кинема» означает - движение |
11 | От чего зависит кинетическая энергия тела | 155 | Кинетическая энергия тела зависит от скорости и массы тела |
12 | Формула кинетической энергии тела, расписать условные обозначения | 155 | Ek = m- масса тела, υ - скорость движения тела |
13 | Пример: Каким видом энергии будет обладать летящий в небе самолет относительно Земли, приведите свой пример | 156 | Данный пример обладает 2 видами энергии кинетической и потенциальной. |
1 способ задания для учащихся
Найдите ответы на поставленные вопросы и проставьте номера страниц, на которых вы нашли ответы. Внесите найденные ответы в таблицу. Горизонтальные линии в таблице чертите постепенно по мере ответов на вопросы.
№ п/п | Вопрос | Стр. | Ответ |
1 | Вставьте на места пропусков недостающие слова: Если тело или несколько взаимодействующих между собой тел, могут совершить …., то говорят они обладают …. | 152 | |
2 | Что называется энергией? | 153 | |
3 | Что является единицей энергии в системе СИ | 153 | |
4 | Какие два вида механической энергии существуют | 154-155 | |
5 | Какую энергию называют потенциальной? | 154 | |
6 | От латинского слова «потенция» означает … | 154 | |
7 | От чего зависит потенциальная энергия тела | 154 | |
8 | Формула потенциальной энергии тела, расписать условные обозначения | 154 | |
9 | Какую энергию называют кинетической? | 155 | |
10 | От греческого слова «кинема» означает … | 155 | |
11 | От чего зависит кинетическая энергия тела | 155 | |
12 | Формула кинетической энергии тела, расписать условные обозначения | 155 | |
13 | Пример: Каким видом энергии будет обладать летящий в небе самолет относительно Земли, приведите свой пример | 156 |
2 способ задания для учащихся
Изучите §62-63 учебника, выделите элементы знания в виде вопросов и ответов. Составьте вопросы и запишите их в таблицу. Запишите в таблицу ответы и номера страниц, на которых вы их нашли (как это сделано в образце под № 1).
Горизонтальные линии в таблице проводите постепенно по мере ответов на вопросы.
№ п/п | Вопрос | Стр. | Ответ |
1 | |||
2 | |||
3 | |||
4 | |||
5 | |||
6 | |||
7 | |||
8 | |||
9 | |||
10 |
Малый пакет № 4. Энергия.
Системно-функциональный подход
В задачу учителя входит обеспечить системность знаний учащихся об элементах структуры физической теории. В школьной физике имеется свыше сорока формул физических величин. Часть из них имеют вид:
С = А/ В , гда А и В имеют различное наименование единиц.
Это скорость, масса, высота и др. Для их системного усвоения необходимо определить структуру знания о них и технологию его получения. Минимальный состав знания, обеспечивающий понимание и усвоение этих величин может состоять из шести элементов:
1. Формула
2. Формулировка
3. Каков физический смысл величины?
4. Что принято за единицу величины (вообще, в любой системе единиц)?
5. Что принято за единицу величины в СИ?
6. Получить наименование единицы величины в СИ.
В зависимости от того, обучали ли Вы этой структуре знания ваших учащихся при изучении данной темы. Два способа задания приведены ниже.
1. Примените еѐ к физической величине «Энергия».
2. Приведите все шесть элементов знания
Первый способ задания для учащихся.
Изучите предлагаемую технологию усвоения знаний. Зафиксируйте еѐ в своей тетради.
Структура знания о физической величине энергия тела.
Вариант ответа
Ek – кинетическая энергия, m – масса тела, υ – скорость движения тела
Ep = mgh
Eр – потенциальная энергия, m – масса тела, g– ускорение свободного падения тела (9,8 м/с2)
h- высота, поднятого над землей тела
Потенциальной энергией называется энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела.
3. Каков физический смысл энергии?
Энергия характеризует способность тел совершать механическую работу.
4. Что принято за единицу энергии (вообще, в любой системе единиц).
За единицу энергии тела принята такая энергия, при которой в единице содержится единица силы.
5. Что принято за единицу энергии в СИ?
За единицу энергии в СИ принята такая энергия, которая совершает работу силой в 1Н, на пути равном 1 м
6. Получить наименование единицы кинетической и потенциальной энергии в СИ.
Ek = [Ek] = [] [Ek] = кг*м2/с2= Н*м = Дж
Ep = mgh [Ep] = [mgh] [Ep] = кг*м2/с2= Н*м= Дж
Малый пакет № 4. Энергия
Системно-функциональный подход
Второй способ задания для учащихся
Данная минимальная структура знания о физической величине – энергии тела,
обеспечит еѐ понимание, она состоит из шести вопросов – ответьте на них.
1. Формула кинетической и потенциальной энергии тела.
2.Что называется кинетической и потенциальной энергией тела (формулировка)?
3. Каков физический смысл энергии?
4. Что принято за единицу энергии?
5. Что принято за единицу энергии в СИ?
6. Получить наименование единицы кинетической и потенциальной энергии в СИ.
Технология усвоения физической величины –энергии тела
Кинетическая энергия | Потенциальная энергия Ep = mgh |
Пусть ребята самостоятельно расставят стрелки под соответствующим номером
Данная схема может вам помочь строить определения в обозначенной здесь логике
Малый пакет № 5. Энергия
Системно-структурный подход
Инструкция учителю
Структура знания о любой научной теории может выглядеть так.
1. Научные факты.
2. Гипотезы.
3. Идеальные объекты (модели).
4. Величины.
5. Нормативное знание (законы, правила, постулаты)
6. Практическое применение.
В зависимости от уровня предварительной подготовки учеников, им
может быть предложены два варианта выполнения этого задания.
Первый. Рассмотреть и зарисовать структурную схему в своей тетради.
Составить текст рассказа к ней.
Второй. Изучить §62-§63 учебника и, ориентируясь на структуру знания о
Малый пакет № 5. Энергия тела. Системно-структурный подход
Задание ученику. Первый вариант. Зарисовать схему. Составить текст рассказа к ней.
Структурная схема по теме «Кинетическая энергия»
Явление | Факты | Гипотеза | Величины | Законы уравнения (нахождение неизвестной величины из формулы) | Применение |
Кинетическая энергия | Зависит от массы тела и скорости движения тела | Чем больше масса и скорость тела, тем выше его кинетическая энергия. Кинетическая энергия равна нулю, когда тело находится в состоянии покоя | Ek = [Ek] = [] [Ek] = кг*м2/с2= Н*м = Дж | 2Ek = mυ2 <Object: word/embeddings/oleObject1.bin> m= υ = | В технике, народное хозяйство, (гидроэлектро-станции), при сплаве леса вниз по реке, ветряные мельницы |
Структурная схема по теме «Потенциальная энергия»
Явление | Факты | Гипотеза | Величины | Законы уравнения (нахождение неизвестной величины из формулы) | Применение |
Потенциальная энергия | Тела, поднятые относительно Земли | Ep = mgh [Ep] = [mgh] [Ep] = кг*м2/с2= Н*м= Дж | <Object: word/embeddings/oleObject2.bin> m= h= g= | В строительстве (для забивания свай), в горной промышленности, на электростанциях, в работе тепловых двигателях сжатые или закрученные пружины (ручные часы с заводом, заводные игрушки |
Малый пакет № 6. Энергия тела
Системно-логический подход
Инструкция для учителя
Системно-логическим подходов называется психолого-дидактическая структура обучающей и учебной деятельности, основанная на выделении законченных блоков внутри научной теории, их последовательном расположении в порядке выводимости, вычерчивании схем и других
способах представления логики и иерархии расположения элементов. Любой сложный для учащегося материал можно сделать доступным, если переработать его в соответствии с логикой функционирования мышления:
• выделить наиболее существенные его элементы, разбив материал на части, каждая из которых в отдельности доступна для понимания учащегося;
• освободить эти части от излишней информации;
• расположить в логике, соответствующей порядку выводимости
одного элемента знания из другого;
• пронумеровать;
• по мере возможности дополнительно показать логику с помощью
различных знаков, стрелок, рамок и других графических средств;
• содержание каждого блока сделать кратким, изобразив его, по мере возможности, с помощью знаков и рисунков, снабженных ключевыми словами.
Данная тема не требует особых усилий по разработке логических схем еѐпредставления, тем не менее, показать элементы системно-логического подхода можно и на ней при решении задач.
Малый пакет № 6. Энергия тела
Системно-логический подход
Задача для ученика
На какую высоту поднимется тело, подброшенное вертикально вверх, с начальной скоростью 20 м/с? При решении задачи не учитывается сопротивление воздуха.
Дано: Решение:
υ=20 м/c;
g= 9,8 м/с2
h=?
Малый пакет № 7. Энергия тела
Малый пакет № 7. Энергия тела
Индивидуально-дифференцированный подход№7
Инструкция учителю
Индивидуально-дифференцированный подход – это подход, предполагающий учет
индивидуальных особенностей учащихся и использование этих особенностей для составления заданий, посильных и в то же время в достаточной степени развивающих каждого из них. Дифференциация бывает уровневая и профильная.
Уровневая дифференциация требует учета индивидуального уровня психического
развития каждого учащегося, уровня овладения предыдущим знанием и уровня сформированности учебной деятельности.
Профильная дифференциация требует учета профессиональной направленности личности при определении содержания образования. Поскольку данный пакет предназначен для учащихся 7 класса, то речь можно вести о дифференциации уровневой.
Здесь представлены три варианта заданий, которые учитель, знающий особенности развития и уровень предварительной подготовки, может предлагать их в процессе самостоятельной или контрольной работы различным группам учащихся или отдельным учащимся. Первый вариант более сложный, а третий наиболее простой.
Задания для учащихся
Вариант 1
Вариант 2.
Вариант 3.
Малый пакет № 8. Энергия
Игровой подход
Игровой подход – это подход, связанный с активизацией учебной
деятельности за счет эмоциональной компоненты психических функций
личности. Учебный процесс организуется в виде игровых ситуаций, дающих
возможность стимулировать коллективную учебную деятельность. Игра в
этом случае выступает как форма организации, метод и средство для
достижения целей обучения и воспитания. Имеется множество работ
педагогических, психологических и методических с теоретическим
обоснованием и методикой организации дидактических игр.
Физика – 7 класс
Повторительно-обобщающий урок по теме Кинетическая и потенциальная энергия» (Открытый урок)
Этап урока | Работа учителя | Работа учащихся |
I. Оргмомент. (2 минуты) | Здравствуйте ребята! Меня зовут Юлия Ивановна, а с вами я познакомлюсь в течение урока. Посмотрите друг на друга, улыбнитесь друг другу, а теперь посмотрите на меня, улыбнитесь мне. Мне тоже приятно видеть вас. Начинаем урок, я вам предлагаю урок «Путешествие на пик Эврика». Чтобы обозначить тему урока, нужно выполнить первое задание: исключая иностранные буквы, составьте предложение (кrjиlqнnmеdтfиvbчkqескghая и rwпbотsdеglнцhvcиaqlаhnльlwcнbsdаvcxя nvэzнjаiеgрfdsгqиrtяis) – кинетическая и потенциальная энергия Давайте определим цель нашего путешествия Так как любому путешественнику нужна карта, то у вас она тоже должна быть, но так как наше путешествие необычное то и карта у нас будет необычная | Ответы ребят вместе, повторить то, что знаем, по теме «Кинетическая и потенциальная нергия», и заработать хорошие отметки |
II. Основная часть 1. Повторение теоретического материала. (1 минута) | А маршрут определите Вы. Посмотрите внимательно на свои карты с изображением ладони, каждый палец соответствует остановке. А теперь приступим к определению маршрута нашего путешествия. Вам надо соединить стрелками обозначения физических величин, о которых будет идти речь. - Она совершается, когда на тело действует сила и оно движется (A) - Его значение равно 9,8 м/с2 (g) - Физическая величина, которая характеризует инертность тела (m) - Какая физическая величина измеряется в м/с (км/ч) – (υ) - Единицей измерения данной величины является Н. (F) | Ребятам раздаются заготовки карты на листах бумаги формата А 4 Самостоятельно работают с картой определяя свой маршрут |
(3 мин) | Первый пункт нашего назначения Бухта «Определительная» Нашли ее на своей карте. Задание будет следующим найти определения к понятиям, соотнося столбец с Вопросами и ответами Вперед, находчивые дети, Нам Солнце и удача светят! 1-9, 2-12, 3-10, 4-8, 5-11, 6-7 Работая с таблицей, что мы повторили- определения каких величин, оцените себя на маршрутном листе | |
2. Повторение формул. (5-7 минуты) | Внимание наш корабль готовится к отплытию. Мы отправляемся к причалу «Формула». Я приглашаю к доске 3 учащихся по 1 представителю из каждой команды, ваше задание заполнить пропуски в формулах. А чтобы команды не скучали я предлагаю порешать задачи. Что мы закрепили на этом этапе? Давайте проверим ваши результаты Молодцы. | Остальные учащиеся решают задачи руководством учителя. |
(10 минут) | 3. Что ж, путешествие продолжается дальше. Следующая наша цель архипелаг «Экспериментальный». Каждая команда получает свое задание, в случае затруднения вам поможет алгоритм. Вариант 1Оборудование: измерительная линейка, динамометр, деревянный брусок. Вариант 2. Оборудование: динамометр, металлический цилиндр, измерительная линейка Оцените себя, подведите итог, над чем вы работали Пункт «Отдыха» Физкультминутка Очень физику мы любим! Шеей влево, вправо крутим. Отдыхать умеем тоже - Руки за спину положим. Голову поднимем выше И легко-легко подышим! | Выполнение практических заданий. Работа 2 групп 1 и 2 варианта Вариант 1. Вариант 2 |
(10 минут) | Наше путешествие продолжается. Мы движемся к пику «Эврика». Как мы до до него дошли Первым покорит пик, тот, кто больше всего набрал баллов, подсчитайте свои баллы | |
( 2 минуты) | Быстро пробежал урок. В «тетрадку» дома посмотрите И наш урок восстановите. Тогда сумеете на 5 Контрольную все написать. В заключении я бы хотела узнать как работалось вам на уроке Вспомните наше путешествие и раскрасьте каждый этап урока тем цветом, который соответствует Вашему настроению на этом этапе урока. Покажите свои ладошки мне и нашим гостям. В середине ладони поставьте оценку своей готовности к контрольной работе. Мне сегодня было приятно с вами работать, спасибо за урок | |
Малый пакет № 9. Энергия тела
Историко-библиографический подход
Инструкция учителю
Историко-библиографический подход – подход, при котором
проводится дополнение основного содержания учебного материала учебника
сведениями, почерпнутыми из различных литературных источников.
Психологической основой историко-библиографического подхода является
воздействие на психические функции личности обучаемых, позволяющее
вызывать положительные эмоции, удовлетворять естественное любопытство,
развивать интерес и творческие способности, мышление. С помощью
историко-библиографического подхода осуществляется стимулирование
интереса к науке, ее истории и перспективам развития.
Информация учащимся
Из курса географии вам уже известно, что такое ветер. Ветер – движение воздуха относительно земной поверхности.
По каким признакам можно определить, находясь в звукоизолированном помещении, что на улице есть ветер? (опираясь на свой жизненный опыт, учащиеся приводят примеры колеблющихся веток, развевающихся флагов, отклоняющегося дыма из трубы, пролетающих листьев). Так как ветер способен переносить предметы, то мы можем утверждать, что ветер совершает работу. А если тело может совершать работу, то оно обладает энергией. Каким видом энергии в большей степени обладает ветер? (Ветер в большей степени обладает кинетической энергией)
Ветер – это потоки воздуха над землёй, а на поверхности земли о каких потоках можно говорить? ( О потоках воды). Где мы наблюдаем эти потоки? ( в реках, морях и океанах).
Учитель. Потоки воздуха обладают кинетической энергией, а потоки воды?( т.к. вода имеет массу и движется с некоторой скоростью, то она обладает кинетической энергией). Может ли вода обладать потенциальной энергией? ( Вода будет обладать потенциальной энергией, если поднята на некоторую высоту над землёй).
По ходу урока вы должны заполнить таблицы 1 и 2 (распечатки этих таблиц имеются у учащихся на столах). Информацию, которую вы занесёте в таблицы, вы будете получать из моего рассказа и учебника.
Таблица 1
Использование энергии | |
движущейся воды | ветра |
Использование энергии | |
движущейся воды | ветра |
- Сплав по реке. - для производства электроэнергии | -Для работы ветряных мельниц - для мореплавания -ветроэнергетика |
В 20 веке использование ветра практически прекратилось в связи с появлением тепловых двигателей и электромоторов. Однако интерес к ветроэнергетике в последние годы возродилось и вероятнее всего, будет расти.
Началом развития ветроэнергетики можно считать 1850 год, когда датчанин Ла Кур построил первый ветрогенератор. Сегодня в Дании действует более 2000 ветроэнергоустановок, и она является основным экспортером этого вида генераторов
Активно развивается ветроэнергетика в Швеции, отказавшейся от ядерной энергетики. В США планируется в ближайшие 10-15 лет довести производство ветро - энергии до уровня ядерной энергетики
В СССР в 1931 году в Балаклаве ( Севастополь ) была построена самая крупная по тем временам ВЭС мощностью 100 кВт. С диаметром крыльчатки зо м. На Земле имеются обширные районы, где постоянно дуют устойчивые ветры. Почти 40 % территории России удобно для установки ветровых преобразователей, общая мощность которых может достичь 100 млрд. кВт. В 2009 году установили первые 17 установок.
Недостаток ветряных двигателей - их непостоянная мощность.
Достоинство - Экологически, чистые машины, занимают небольшие площади.
Более 2-х тысяч лет назад римляне научились строить на реках водяные колеса. Конструкция водяного колеса со временем совершенствовалась, а вот принцип действия не изменился. Каким образом ещё используется энергия движущейся воды?(после прочтения учебника учащиеся отвечают на вопрос – для производства электроэнергии).
Люди с давних пор используют энергию воды. Любой поток воды обладает Ек . Если воду поднять на определенную высоту, то она обладает Еп.
Энергию воды используют и в работе ГЭС. Первая ГЭС была построена в США в 1881 году около Ниагарских водопадов. Вода поднимается на большую высоту и затем по водоводам падает вниз на лопасти турбины
Посмотрим видео о ГЭС
Ссылка:https://www.youtube.com/watch?v=5804GufUCtM
Вы уже узнали , что основным элементом ГЭС является плотина, при помощи которой вода поднимается на большую высоту относительно уровня реки. Нурекская ГЭС - плотина 300 м. Красноярская ГЭС -124 м.
Хотелось бы остановится поподробней на СШ ГЭС
1.СШ ГЭС входит в десятку крупнейших ГЭС в мире.
2. СШ ГЭС самая крупная ГЭС в России и на территории СНГ.
3. Плотина СШ ГЭС- уникальное архитектурное сооружение.
4. Высота плотины СШ ГЭС почти в 2 раза превышает высоту Эйфелевой башни в Париже.
5. СШ ГЭС ежегодно вырабатывает около 23 млрд. кВт и 3% всей электроэнергии России.
6. Бетонная арочно- гравитационная плотина СШ ГЭС занесена в книгу рекордов Гиннеса – она признана самым прочным сооружением данного типа.
Видео (https://www.youtube.com/watch?v=uKQtk_4M1Zg)
Максимальная строительная высота 245 м.
Длина по гребню 1074,4 м.
Ширина в основании 105,7 м.
Ширина по гребню 25 м.
Радиус закругления 600 м.
Знаменитая пирамида Хеопса высотой 146,6 м., « Не дотягивает» до гребня плотины целых 100 метров ( слайд 15 ).
Емкость водохранилища – 31,3 км3
Распространяется – 320 км.
Средняя глубина водохранилища – 5о м.
Мощность ГЭС, млн кВт – 6,4
Выработка электроэнергии в год, млрд кВт/ч – 23,5
Число гидроагрегатов – 10
Самый крупный в мире водопад Виктория в Южной Америке низвергается с высоты 120 метров, а на колеса турбин Енисей обрушивает свою воду с высоты более 180 метров ( слайд 16-17 ). фильм
При падении воды с высоты 120 м. полная энергия 1 м3 составляет 1 млн. Дж.
При строительстве ГЭС есть и отрицательные стороны. Это большие площади затопления и экологические проблемы . СШ ГЭС самая большая в России и занимает 6 место в мире.
Кроме ГЭС есть станции, которые работают, за счет морских приливов. Самая мощная в нашей стране станция на берегу Белого моря, это Мезенская ПЭС. Высота плотины 6 м
Огромное количество энергии содержится в океанских приливах, общий потенциал которой оценивается в 1 млрд.кВт. На Земле имеется около 25 мест, где уровень подъема воды очень высок. На берегах Канады в заливе Фанди уровень воды поднимается до 20 м, в побережье Белого моря в Мезенской губе – до 9 м. Казалось бы, удобный источник почти даровой энергии. Не совсем так. Трудностей довольно много. Связаны они с периодичностью приливов, с распределением энергии на большом протяжении вдоль берегов, с коррозионной активностью морской воды, удаленностью от потребителя. Тем не менее, приливные электростанции созданы и довольно успешно работают: во Франции, в России, в Китае.
ПЭС не загрязняют окружающую среду, потребляют практически неисчерпаемую энергию океана. Однако и они имеют экологические минусы, так как при сооружении протяженных плотин нарушается водный режим прибрежных вод, а по опубликованным выводам американских специалистов, значительное использование приливной энергии приведет к заметному замедлению вращения Земли. Весьма неожиданный и настораживающий вывод.
В настоящее время основным в использовании энергии ветра и движущейся воды является получение электроэнергии. Энергия имеет ключевое значение в развитии экономики, науки и культуры. Энергетика – ведущая отрасль экономики всех стран. Для превращения энергии движущейся воды и ветра в электроэнергию существуют электростанции.
Какие ещё виды электростанций, кроме перечисленных, вы знаете? (Тепловые и атомные электростанции).
Учитель. Давайте с вами выясним, какими преимуществами перед тепловыми и атомными электростанциями обладают ГЭС, ПЭС и ВЭС. Посмотрим на ваши заполненные таблицы.
Таблица 2.
Преимущества электростанций | Недостатки электростанций | ||||
ГЭС | ПЭС | ВЭС | ГЭС | ПЭС | ВЭС |
Преимущества электростанций | Недостатки электростанций | ||||
ГЭС | ПЭС | ВЭС | ГЭС | ПЭС | ВЭС |
- не загрязняется атмосфера; - создаются новые водоемы; - увлажняется атмосфера, меняется микроклимат; - гидроресурсы не надо добывать или как-то обрабатывать | -минимум поверхности на суше - не загрязняется атмосфера - даровой источник | -используется даровая энергия; -экологически чисты, не влияют на тепловой баланс атмосферы Земли | -затапливаются огромные пространства, создаются водохранилища; - разрушается естественная среда обитания флоры и фауны; - отчуждаются плодородные пойменные земли; -плотины отрицательно влияют на ценные породы промысловых рыб; - по мнению некоторых ученых, последствием строительства ГЭС является «наведенная сейсмичность» в зоне расположения мощных гидроузлов и больших по объему водохранилищ. | - в море занимает очень большие пространства, -опасно для судоходства | -низкая интенсивность, поэтому они занимают большие площади; -портят ландшафт (некрасиво); -работа ветровых установок неблагоприятно влияют на работу телевизионной сети; -источник шума( этот район покидают животные и птицы) -если наступает затишье, ветровая энергия равна нулю, а приток энергии нужен постоянный. Человек еще не научился делать запасы электроэнергии в большом количестве, как, например, угля, нефти. -Но ученые смотрят на эти проблемы оптимистически и считают, что они разрешимы и что это энергетика будущего. |
В качестве домашнего задания дома можно продолжить работу, привлекая дополнительную литературу (дополнить таблицу еще видами электростанций – указав их преимущества и недостатки - Теплоэнергетика (ТЭС), Гелиоэнергетика, АЭС)
Малый пакет № 10. Энергия тела
Межпредметный подход
Комментарии для учителя
Межпредметный подход связан с объединением знаний, получаемых в различных учебных предметах в единую систему на уровне содержания образования, методов усвоения знаний и формирования научного стиля мышления.
Представленный здесь материал межпредметного характера может быть применѐн в различных формах организации обучения для проведения недели физики, разбирать данные задачи на факультативных занятиях и использовать в школьных олимпиадах.
Ответы к задачам:
Малый пакет № 10.Энергия тела
Межпредметный подход
Задания учащимся
Малый пакет № 11. Энергия тела
Демонстрационно-технический подход
Инструкция учителю
Демонстрационно-технический подход – это подход, основанный на комплексном воздействии на органы чувств учащихся с помощью различных графических (таблиц, рисунков, чертежей) и физических средств наглядности, представляемых учащимся либо непосредственно, либо с помощью технических средств обучения. Демонстрационно-технический подход является наиболее разработанным. В школьном кабинете физики, где учитель работает много лет,
собрано достаточное количество приборов как для демонстраций, так и для
выполнения лабораторных работ и работ практикума.
1 группа
Учащимся предлагается на опыте, определить от каких величин зависит потенциальная энергия тела, поднятого над Землей. В распоряжении обучающихся металлические шарики разной массы, поверхность, покрытая слоем пластилина. Обучающиеся проводят опыты устанавливают зависимости.
Инструктивная карта №1
Как можно доказать зависимость потенциальной энергии от mи h?
Опорные знания: Если тело неподвижно, но при его перемещении может быть выполнена работа, то энергию такого типа называют потенциальной.
Цель эксперимента: определить от каких величин зависит потенциальная энергия тела, поднятого над Землей.
Ход эксперимента:
1. падение тел одинаковой массы с разной высоты;
2. падение тел разной массы с одинаковой высоты;
Что наблюдаете?
Задание: Готовят развернутые объяснения и экспериментальные доказательства зависимости Еп=m*g*h для соседней группы.
Критерии оценки: «5»- объяснения были четко сформулированы, опыт дал четкое наглядное подтверждение.
«4»- объяснения требовали незначительных уточнений, опыт дал четкое наглядное подтверждение.
«3»- объяснения требовали значительные уточнения, опыт не дал четкого наглядного подтверждения.
2 группа
Учащимся предлагается на опыте определить от каких величин зависит кинетическая энергия. В распоряжении обучающихся желоб, штатив с лапкой, металлические шарики разной массы, деревянный брусок. Обучающиеся проводят опыты, устанавливают зависимости.
Инструктивная карта №2
Как можно доказать зависимость кинетической энергии от m и υ?
Опорные знания: Энергия, которой обладает тело вследствие своего движения, называется кинетической.
Цель эксперимента: определить от каких величин зависит кинетическая энергия тела.
Ход эксперимента:
1. скатить шарик с разных высот,
2. скатить шарики разной массы с одинаковой высоты.
Что наблюдаете?
Задание: Готовят развернутые объяснения и экспериментальные доказательства зависимости для соседней группы.
Критерии оценки: «5»- объяснения были четко сформулированы, опыт дал четкое наглядное подтверждение.
«4»- объяснения требовали незначительных уточнений, опыт дал четкое наглядное подтверждение.
«3»- объяснения требовали значительные уточнения, опыт не дал четкого наглядного подтверждения.
Малый пакет № 12 «Энергия тела»
Задачный подход.
Инструкция учителю
Контрольная работа содержит четыре задачи. Цель первой задачи - проверка знания формул или единиц физических величин по данной теме и умения делать расчеты по формуле. Вторая задача требует умения выразить из формулы физической величины или закона другие величины, стоящие в числителе или знаменателе. Третья задача не требует математических операций с числовыми значениями величин. Ее цель - выявить глубину понимания сущности изучаемых явлений и
умение объяснить экспериментальные научные факты или природные явления. То есть эта
задача качественная. Четвертая задача содержит различные комбинации физических, алгебраических и арифметических преобразований и является
задачей повышенного уровня трудности.
Задания для учащихся
Вариант 1 | Вариант 2 |
Вариант 3 | Вариант 4 |
Вариант 5 | Вариант 6 |
Малый пакет № 13. Энергия тела.
Модельный подход.
Модельный подход – это один из психодидактических подходов, связанный с преобразованием учебного материала в виде определенных моделей изучаемого предмета, явления или процесса в целях достижения нужного психологического эффекта активизации учебной деятельности
обучаемого, и направленный на развитие творческого стиля мышления.
Целью модельного подхода является научить учащихся действиям моделирования усвоенного материала в графической, знаковой, символической или другой форме.
Все методологические подходы психодидактики взаимосвязаны между собой. Приведѐнная ниже модель структуры знания о плотности вещества является разновидностью системно функционального подхода к обучению и усвоению знаний.
Можно предложить учащимся поработать над этой моделью, перечертив еѐ в свою тетрадь.
Полезно при случае отработать модель логики действий учащихся при решении любой задачи по физике. Но следует обратить внимание учащихся на то, что не всегда имеет
смысл переводить все данные в задаче величины в СИ. Если в результирующей формуле в числителе и знаменателе промежуточные величины выражены в одних и тех же несистемных
единицах, то их можно сокращать, не переводя в СИ. Это упростит и ускорит вычисление.
Второе задание учащимся
Модель логики решения задачи
