Мастер-класс «Применение технологии интегрированного обучения на уроках физики»

Алёшин Сергей Иванович

Пояснительная записка
Необходимость обращения к интегрированному обучению вызвана рядом объективных причин, которые обнаружились в процессе работы в средней школе. Одной из важнейших проблем является заметное снижение интереса учащихся к предметам естественно-математического цикла, что во многом обусловлено объективной сложностью данных научных дисциплин. К тому же, вызывает неудовлетворённость недостаточная продуманность и разработанность действующих программ и учебников для общеобразовательных школ. Сама специфика физики на современном уровне побуждает к комплексному подходу в обучении школьников этому предмету, т. е. логика данной науки ведёт к объединению, интеграции. Следующей проблемой, которая может быть решена в процессе интегрированного обучения, является несогласованность, разобщённость этапов формирования у учащихся общих понятий физики, математики, информатики, биологии, химии, и т.д., проблема выработки у них обобщённых умений и навыков. Практика показывает, что нередко одно и то же понятие в рамках каждого конкретного предмета определяется по-разному — такая многозначность научных терминов затрудняет восприятие учебного материала. Несогласованность предлагаемых программ приводит к тому, что одна и та же тема по разным предметам изучается в разное время. Эти противоречия легко снимаются в интегрированном обучении, которое решает также ещё одну проблему — экономии учебного времени. Необходимо также отметить ещё один важный момент: интегрированное обучение призвано отразить интеграцию научного знания, объективно происходящую в обществе. Не освещать межнаучные связи или показывать их поверхностно было бы большим недостатком современной школы. В эпоху расширения информационного пространства учитель часто оказывается в затруднении компетентно ответить на возникающие в процессе обучения вопросы по смежным наукам. Интегрированное обучение позволяет наиболее эффективно показать междисциплинарные связи и естественнонаучный метод исследования, используемый на стыке наук, дает возможность создать атмосферу интенсивного общения, сблизить процессы обучения и развития, способствует созданию единой картины мира.
Задачи мастер-класса:
- Создание предпосылок для профессионального совершенствования учителя. -Мотивация слушателей на освоение технологии интегрированного обучения. - Освоение приемов и методов, используемых в данной технологии.
Этапы мастер-класса:
1) Представление педагогической концепции технологии. 2) Моделирование занятия на основе данной технологии. 3) Имитация урока. 4) Рефлексия (дискуссия по результатам деятельности)

Мастер:
Данная технология может использоваться не только на уроках физики, а всеми учителями предметниками.
Мастер:
Выполняя этапы данной модели урока, я хочу показать применение технологии на уроке физики в 8 классе по теме: «Топливо - важнейший источник энергии для человечества». Я – учитель физики, а вы - учителя географии, химии, биологии, экономики, экологии. Определите, какие вопросы по теме «Топливо» встречаются при изучении вашего предмета. Определяем тему, которую можем рассмотреть с разных позиций. Для того чтобы пробудить интерес к теме, можно задать проблемную ситуацию, связанную с жизнью людей.
Учитель:
Какое понятие объединяет выделенные слова и словосочетания? Энергия.
Мастер:
На данном этапе занятия актуализируем знания по данной теме.
Учитель:
Как человечество получает энергию (количество теплоты)? (обогрев, приготовление пищи, освещение, транспорт, промышленность и т.д.)

Учитель:
Основным источником энергии для человека является топливо. Запишем тему нашего занятия: «Топливо – важнейший источник энергии для человечества».
Учитель:
Что такое топливо? Топливо – это вещество, при сгорании которого выделяется большое количество теплоты. Какие виды топлива вы знаете? Запишем их.
Мастер:
Далее необходимо выбрать источники информации для дальнейшего изучения темы. Какие источники информации вы можете предложить?
Учитель:
Воспользуемся двумя источниками. Разделимся на две группы. Условно назовем одну из них «химики», другую «биологи». Каждая группа будет работать по собственному плану, а затем расскажет нам о своей работе (группы получают задания: «химики» работают с таблицей, «биологи» с видеоматериалом).
«Химики»

Почему именно эти вещества используют в качестве топлива?
Рассмотрим химический состав некоторых видов топлива.
Вид топливаУглеродВодородКислородАзот

Дрова
50%6%44%0,1%
Торф
60%5%33,5%1,5%
Бурый

уголь
70%6%23%1%
Каменный уголь
80%5%13,5%1,5%
Антрацит
95%2%2,5%0,5%
Нефть
84%13%2%1%
Природный

газ
80%15%3%2%
Какой элемент является основным, входящим в состав всех видов топлива?

Объясните, с точки зрения химии, почему именно эти вещества используются в качестве топлива.
Запишите реакцию, происходящую с углеродом и кислородом при горении.

Учитель
: Прослушаем сообщения специалистов.
Мастер:
Выполнение следующего задания позволяет определить направления развития темы.
Мастер:
Какие предметы изучают эти области? Можно идти по различным направлениям, но я, как учитель физики предлагаю ответить на следующий вопрос: как отличаются различные виды топлива друг от друга по количеству выделяемой энергии?
Мастер
: Этап приращения знаний. Рассказ учителя.
Мастер:
Определение взаимосвязи между теорией и собственным опытом.
Учитель:
Человек, как биологическое существо также получает энергию. Что является для него топливом? Энергия, за счет которой поддерживаются обменные функции организма человека, выделяется в ходе химических реакций окисления содержащихся в пище углеводов, жиров и белков. Роль топлива в человеческом организме играет пища. Разные виды пищи, как и разные виды топлива, содержат различный запас энергии.
«Биологи»

А откуда внутри топлива взялась энергия?
Чтобы ответить на этот вопрос посмотрите видеоролик с сообщением учителя биологии. Учитель биологии рассказывает о фотосинтезе, процессе при котором в растениях накапливается углерод. Энергия, выделяемая Солнцем, аккумулирована в топливо, что говорит о выполнении закона сохранения энергии.
Жиры – самый эффективный источник энергии. При «сгорании» в организме 1 г жиров выделяется примерно столько же энергии, как и при сгорании 1 г бензина. 1ккал = 4,2 кДж.
Учитель:
Рассчитайте, сколько энергии вы затратили за занятие. Применив знания элементарной математики,вы можете рассчитать, сколько примерно шоколада вам нужно съесть, чтобы восполнить энергию, которую вы затратили за 20 минут занятия. Рассчитайте ваши энергетические затраты (приблизительно): Масса человека – 70 кг: чтение про себя (0,38 МДж) + сидение (0,42 МДж) = 0,8МДж в час. За 1/3 часа – 0,26 МДж. Шоколад: 1 кг – 20 МДж X кг – 0, 26 МДж X = 0, 013 кг. = 13 г.
Мастер:
Мы не рассмотрели последний пункт алгоритма урока - создание благоприятного эмоционального фона. Восполним, потерянную вами энергию топливом (все присутствующие на занятии получают шоколадку).
Мастер:
Вот так выглядит урок, построенный по технологии интегрированного обучения. Скажите, в чем преимущества данного урока перед традиционным уроком?

Я на занятии

«

»

Виды топлива
Твердое Жидкое Газообразное Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива (
q
, Дж/кг) Дрова сухие 10 МДж/кг Каменный уголь 25 МДж/кг Природный газ 36 МДж/кг Нефть 44 МДж/кг Бензин 47 МДж/кг Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании топлива
Q =

Удельная теплота сгорания некоторых пищевых продуктов
Хлеб ржаной 8,884 МДж/кг Молоко 2,796 МДж/кг Морковь 1,720 МДж/кг Смородина черная 2,470 МДж/кг Шоколад 20 МДж/кг
Это интересно! 1ккал = 0,0042 МДж

Энергозатраты человека массой 70 кг за 1 час при различных видах деятельности
Мытье посуды 0, 59 МДж Подготовка к урокам 0,38-0,4 МДж Чтение про себя 0,38 МДж Сидение( в покое) 0,42 МДж Физическая зарядка 1-1,4 МДж
Рассчитайте ваши энергетические затраты (приблизительно):
Масса человека – 70 кг: чтение про себя (0,38 МДж) + сидение ( 0,42 МДж) = 0,8МДж в час. За 1/3 часа – 0,26 МДж. Шоколад: 1 кг – 20 МДж X кг – 0, 26 МДж X = 0, 013 кг. = 13 г. Энергия
Домашнее задание:

1) С этими терминами мы познакомимся подробно на уроках:
Фотосинтез - Атомы и молекулы- Парниковый эффект- Энергия- Геологическая эпоха- Окисление углеводов- Масса- Себестоимость- Расчет энергии - Реакция-
2) Рассчитайте количество теплоты, выделившееся при полном сгорании спички.