ОСНОВНОЕ МЕНЮ

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

ИСТОРИЯ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

ИНФОРМАТИКА

Урок физики "Проявление закона Паскаля в живой и неживой природе" (интеграция физика + биология)

 

Цели урока:

Образовательные:

обобщить и углубить знания учащихся по теме «Закон Паскаля»;

продолжить формирование навыков моделирования процессов в живой  Природе на примерах простых физических опытов.

Развивающие:

развивать интерес  к естественным наукам;

развивать монологическую и диалогическую  речь;

продолжить  формирование умения обобщать;

формировать убежденность учащихся в единстве живой и неживой Природы;

формировать убежденность в возможности познания мира;

формировать умение слушать и «слышать» друг друга.

Воспитательные:

формирование культуры общения;

развитие самостоятельности.

Оборудование: таблица «Агрегатные состояния воды», диск с программой «Открытая физика», оборудование, необходимое для проведения опытов по гидростатике, «модель Дондерса».

Метод проведения урока: частично-поисковый (самостоятельное проведение физических опытов с их последующим объяснением, применение сделанных выводов для объяснения процессов в живой Природе)

Эпиграф урока: «Мир един, хотя и многообразен»

 

ХОД УРОКА

I. Организационный момент (1 мин.)

II. Актуализация знаний (3 мин.)

Учитель  физики:  Вас, ребята, просили повторить закон Паскаля, как вы думаете,  чем мы займемся на сегодняшнем уроке, какова наша цель?

Ученики:  Научиться применять закон Паскаля? Может быть, объяснять какие-то явления? Убедиться в его справедливости, в его значении для человека?

Ученики самостоятельно формулируют цели урока, пусть и своими словами.

Учитель физики: Кто может сформулировать закон Паскаля? Для каких сред он справедлив? Как создается давление в газе?

Ученики поднимают руки, желающие четко отвечают на поставленные вопросы.

Учитель физики: Хотите ли вы проверить справедливость закона экспериментально?
Давайте разобьемся на группы и поработаем.

III. Основной этап урока (30 мин.)

Проведение и объяснение опытов, распространение выводов на процессы в живой   природе, на процессы, происходящие в организме человека  (30 мин.)

а) Работа в группах  (7 мин.):

1-я группа: компьютерный эксперимент по исследованию зависимости давления газа от объема и температуры: программа «Открытая физика»,часть 1, «Изотермический процесс». 

2-я группа: исследование способа передачи давления жидкостями и газами: опыты с выдуванием мыльных пузырей и опусканием пробирки с резиновым дном в большой сосуд с водой. 3-я группа: исследование поведения газированной жидкости в бутылке при резком открывании пробки.

4-я группа: исследование работы фонтана и роли атмосферного давления при переворачивании стакана, наполненного водой, прикрытого листом бумаги.

Экспериментальная работа длится 7 минут, затем 1 представитель каждой группы демонстрирует опыт  и объясняет его всему классу.

Ученик группы 1:  Проводя компьютерный эксперимент мы уменьшали объем газа в цилиндрическом сосуде и заметили, что при уменьшении объема давление газа увеличивается, это и понятно, ведь при уменьшении объема растет концентрация молекул, удары о стенки и дно сосуда становятся более частыми, отсюда и рост давления.

Ученик группы 2:  При выдувании мыльного пузыря мы заметили, что, если он вначале и имел удлиненную форму в направлении действия нашей силы, то в результате всегда получался шарообразным, что доказывает справедливость закона Паскаля.

Ученик группы 2: Когда мы опускали пробирку, заполненную водой с резиновым выгнутым дном в большой сосуд с водой, то заметили, что по мере увеличения глубины  степень «выгнутости» резиновой мембраны уменьшалась, и она даже начала прогибаться в другую сторону, значит, верхние слои воды оказывают давление во все стороны, в том числе и вверх.

Ученик группы 3:  Мы принесли с собой пластиковую бутылочку с газированной водой, встряхнули ее, затем резко отвинтили крышку, заметили, как весь объем воды наполнился растущими пузырьками газа, эти пузырьки резко устремились вверх, т.е., жидкости и газы движутся из мест большего давления в места меньшего давления. В воде же, тем более газированной, всегда содержатся растворенные газы.

Ученик группы 4: Сейчас я продемонстрирую вам работу фонтана, как видите, струя движется вверх, если я создаю избыточное давление в правом колене, странно, да? Давление столба жидкости в правом колене заставляет устремляться вверх воду в левом колене, но если вспомнить закон Паскаля, то ничего странного,  в этом нет, ведь жидкости и газы передают оказываемое на них давление во все стороны.
Так же и  со стаканом (переворачивает стакан): атмосферное давление, действуя и вверх, удерживает листок бумаги, да и в стакане, как видите, осталось немного воздуха, так что листок не прогнулся вовнутрь стакана.

Учитель физики: Молодцы, ребята, не только провели опыты, но и сумели грамотно их объяснить, но вы же не сомневаетесь, что проявление закона не ограничивается этими опытами.

Ученики (почти хором): Конечно, а помните, как вы обрызгали нас водой из «шара Паскаля»? А если нажать на пластиковый пакет с водой пальцем, то вода фонтаном бьет из любой дырочки далеко от места приложения силы, верно? А когда надуваешь воздушный шар, он же  увеличивается во все стороны, не только вперед, куда дуешь.

Учитель биологии: Мы с вами рассмотрели действие закона Паскаля в неживой природе.
Как вы думаете, действует ли этот закон в живых организмах? 
Давайте рассмотрим это на примере нашего организма.

Ученики: (используют знания по темам «Кровообращение», «Газообмен в легких и тканях»)

Первый: Кровь в организме человека двигается по большому кругу кровообращения, благодаря сокращению сердца, но силы инерции недостаточно для того, чтобы венозная кровь, преодолев силу земного притяжения, от ног вернулась в сердце. В данном случае кровь движется из сосудов с большим давлением крови в сосуды с меньшем давлением, а именно из аорты в нижнюю полую вену.

Второй:  При газообмене в легких кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом, превращаясь из венозной в артериальную, благодаря разности давления этих газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

Третий: При газообмене в тканях кровь отдает тканям кислород и насыщается углекислым газом, превращаясь из артериальной в венозную из-за разности давления этих газов в крови и клетках.

Учитель: Правильно, молодцы! При изучении темы «Строение и функции дыхательной системы» мы говорили, что в органы дыхания,  легкие, поступает воздух.  При вдохе легкие увеличиваются в объеме, а при выдохе уменьшаются в объеме. Вспомните какой тканью образованы легкие?

Ученик:  Легкие образованы эпителиальной тканью.

Учитель: Правильно. А способна ли эпителиальная ткань сокращаться и расслабляться?

Ученик: Эпителиальная ткань не способна сокращаться и расслабляться, этими свойствами обладает только мышечная ткань.

Учитель: Правильно, но возникает проблема. В чем причина того, что воздух из окружающей среды при вдохе поступает в легкие, а при выдохе выходит из легких?

Ученик: Наверное движение воздуха при вдохе и выдохе происходит в результате действия закона Паскаля.

Учитель: Верно, но чтобы разобраться в этом процессе, давайте рассмотрим модель Дондерса, которая имитирует  процесс вдоха и выдоха.

Учитель демонстрирует модель и механизм ее действия. При движении резиновой перчатки, закрывающей стеклянную воронку, резиновый напалечник раздувается и сдувается. Учитель спрашивает у учащихся: «Почему воздух входит и выходит из напалечника, если мы его не касаемся?»

Ученики: При движении перчатки мы изменяем давление внутри воронки. Если  при этом давление становится ниже атмосферного, то воздух засасывается в напалечник, в противном случае при повышении давления, воздух их напалечника выталкивается.

Учитель: Правильно. Аналогично этому процессу в нашем организме происходит вдох и выдох. Проведите аналогию в строении модели и дыхательной системы человека и объясните механизм вдоха и выдоха.

Ученик (использует модель Дондерса и таблицу «Дыхательная система»): Стеклянная воронка – это грудная клетка, резиновая перчатка, закрывающая широкую часть воронки – диафрагма, стеклянная трубка, вставленная в узкую часть воронки – трахея, напалечник. привязанный к концу стеклянной трубки – легкое. Таким образом, механизм вдоха таков:

1. Из дыхательного центра продолговатого мозга к мышцам диафрагмы и межреберным мышцам приходит нервный импульс.
2. Под действием нервного импульса дыхательные мышцы сокращаются и грудная клетка увеличивается в объеме. Легкие, следуя за грудной клеткой, тоже увеличиваются в объеме.
3. В легких уменьшается давление по сравнению с атмосферным и в них через трахею засасывается воздух. Происходит вдох.

Учитель: Под действием какого закона воздух поступает в легкие при вдохе?

Ученик: При вдохе воздух поступает в легкие под действием закона Паскаля.

Учитель: Сформулируйте этот закон.

Ученик: Все жидкости и газы движутся из мест с большим давлением в места с низким давлением.

Учитель: Каков механизм выдоха?

Ученик: 
1. Из дыхательного центра продолговатого мозга к мышцам диафрагмы и межреберным мышцам   не приходит нервный импульс.
2. Дыхательные мышцы расслабляются и грудная клетка уменьшается в объеме. Легкие, следуя за грудной клеткой, тоже уменьшаются в объеме.
3. В легких повышается давление по сравнению с атмосферным и из них через трахею выталкивается воздух. Происходит выдох.

Учитель: Верно. Сделайте вывод.

Ученик: Закон Паскаля действует в неживой и живой природе.

IV. Выводы (2 мин.)

Учитель: Какой общий вывод по уроку можно сделать? Прочитайте еще раз эпиграф нашего урока.

Ученик: Живая и неживая природа едины.

V. Выходной контроль (5 мин.)

Учитель биологии: Кажется, вы убедились в том, что умеете применять закон Паскаля для объяснения процессов как в неживой, так и в живой Природе, хотя у некоторых из вас, наверное, возникает вопрос: а стоит ли ее разделять на живую и неживую?

В этот момент явственно чувствуется, что большинство учеников склоняются к мысли, что природа едина, только многообразна. Этот вывод, вероятно, следует признать главным выводом урока.

Учитель биологии: Хочется дать вам возможность убедиться, что вы умеете применять знания, полученные в ходе урока, на практике. Ответьте, пожалуйста, на два вопроса, один правильный ответ – это достаточный уровень, оценка «4», оба ответа правильных – оценка «5», высокий уровень. Время работы 5 минут, успеха вам.  

Через 5 минут работы сданы, один из учеников (по желанию) отвечает на поставленные вопросы у доски, возникают вопросы и некоторое несогласие у аудитории, отвечающий умело отстаивает свое мнение.

VI. Домашнее задание (2 мин.)

 

Поиск

ФИЗИКА

ХИМИЯ

Поделиться

Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru