Методическая разработка метапредметного урока "Капиллярные явления в физике и биологии" 6 класс

Разработка урока в 6 «А» классе

ПО ТЕМЕ «КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ФИЗИКЕ И БИОЛОГИИ»

1.     Актуализация знаний

Цель: актуализация имеющихся знаний; развитие познавательных интересов и инициативы учащихся; формирование коммуникативных умений.

Учитель физики. Добрый день, ребята! Сегодня у нас необычный урок, на котором вы сможете получить новые интересные знания по физике и биологии, которые вам могут пригодиться в повседневной жизни.

Вокруг нас очень много разнообразных предметов, так называемых физических тел. Скажите, почему книга лежит на столе, автомобиль стоит на земле, вода течет из крана на землю?

Учащиеся: Действует сила тяжести.

Учитель физики: На все тела, обладающие массой, действует сила тяжести и направлена она к центру Земли. Значит, ни одно тело не может двигаться вверх?

Учащиеся: Могут. (Приводят примеры)

Учитель физики. При каких условиях тела могут двигаться вверх против силы тяжести?

Учащиеся: Тела могут двигаться вверх против силы тяжести, если нам тела будет сила, направленная вверх и по модулю больше силы тяжести.

Учитель физики: Вода, как правило, всегда падает вниз к центру земли. Например, движение воды в водопадах, движение воды в струе из крана. Подумайте, ребята, а может ли вода подниматься вверх и при каких условиях?

Ответы учащихся.

Учитель биологии: Ребята, посмотрите на рисунки и ответьте, как называются эти каналы у человека и растений? Какие явления с ними связаны?

Учитель биологии: Ребята, давайте сформулируем тему нашего урока: «Капиллярные явления в физике и биологии».

Запишите тему урока в своём маршрутном листе.

Учащиеся приветствуют учителя.

Настраиваются на урок.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 1.

Беседа с учителем.

Работают с информацией, представленной в виде рисунков.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 2.

Учащиеся работают с информацией, представленной в виде рисунков.

Согласовывают и формулируют тему урока.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 3.

2 . Создание проблемной ситуации.

Цель: вызвать у учащихся  эмоциональную реакцию затруднения.

Учитель физики: А что представляет собой капилляр?

Учащиеся: Дают определение капилляра.

Учитель: Явления подъема или опускания жидкости в капиллярах называют капиллярными.

Учитель: А почему жидкость поднимается или опускается в капиллярах? Используя, какое природное явление, можно объяснить такое поведение жидкости?

Учащиеся: Явление смачивания или несмачивания водой поверхностей.

Учитель: Правильно. Рассмотрим условия смачивания и несмачивания жидкостями поверхностей.

Учитель проводит опыт с бумагой, стеклом и водой. Объясняет степень смачивания в зависимости от краевого угла смачивания.

Учитель биологии: Ребята, приведите примеры явления смачивания в природе?

Учащиеся: роса, стекание воды с листьев после дождя и др.

Учитель биологии:  Почему маленькие капли росы на листьях некоторых растений имеют форму шариков, тогда как листья других растений роса покрывает тонким слоем?

Учащиеся. Если образуются шарики, вода не смачивает лист, а если лист покрыт равным слоем воды, то смачивает.

Учитель: Листья многих растений покрыты либо тонким слоем воскоподобного вещества, либо густо-густо  волосками, которые тоже ведут себя подобно воску. А воск водой не смачивается. Поэтому роса и собирается в отдельные капельки.

Беседа с учителем.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 4.

Беседа с учителем.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 5.

Беседа с учителем.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 6.

3.   Целеполагание

   Цель: формирование познавательных мотивов учебной деятельности.

Учитель биологии. Если вы живете на шестом этаже, проделайте один хотя и утомительный, но в высшей степени интересный эксперимент. Возьмите десятилитровое пластмассовое ведро, спуститесь с ним во двор и наберите там воды из водопроводного крана. С полным ведром поднимитесь к себе на шестой этаж и опорожните ведро. Всю эту операцию повторите 20 раз. Закончив эксперимент, вы в итоге поднимите 200 литров воды на высоту примерно 15 метров, иными словами, выполните работу, которую совершает в теплый солнечный день взрослое дерево березы.

Но самое удивительное здесь то, что на ее выполнение деревья вообще не затрачивают собственной энергии. Рациональная конструкция делает этот процесс автоматическим.

Объясните, что это за конструкция и как происходит эта работа?

Ответы детей.

Учитель биологии: у растений есть водопроводящая система, состоящая из большого числа микроскопических трубочек-капилляров, которая позволяет им с необычайной легкостью совершать то, чего не в состоянии сделать ни один из созданных человеком вакуумных насосов: поднять самотеком воду на отметку более 10 метров. Не будь «изобретены» эти мельчайшие в мире капилляры-трубы, высота растений не могла бы превысить и 10 метров. Только благодаря им стали возможны деревья-великаны высотой более 100 метров. Как известно, стволы деревьев, ветви растений пронизаны огромным числом капиллярных трубочек, по которым питательные вещества поднимаются до самых верхних листочков. Корневая система растений, в свою очередь, оканчивается тончайшими нитями - капиллярами. И сама почва представлена совокупностью капиллярных трубочек, по которым поднимается к поверхности вода с растворенными в ней веществами.

Учитель. Ребята, а сейчас я предлагаю вам подумать и записать в своём маршрутном листе то, что пока неизвестно  о капиллярных явлениях, и что хотелось бы узнать.

Учащиеся зачитывают вопросы.

Учитель биологии. Ребята, тогда давайте сформулируем учебную задачу нашего урока: «Как объяснить капиллярные явления в биологии и физике?»

Света. А теперь давайте определим способы решения учебной задачи. Как вы будете искать ответы на свои вопросы?

Ответы детей (провести опыты, прочитать в литературе, посмотреть видео, послушать учителя).

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 7.

Учащиеся формулируют и записывают вопросы о капиллярных явлениях.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 8.

Учащиеся согласовывают и формулируют учебную задачу урока, строят план достижения цели и определяют средства, алгоритмы, модели и т.д. Осознание учащимися необходимости и возможности дополнить имеющиеся знания, получить необходимую информацию, обдумывают, способ её получения.

4 .  Планирование

Цель: формирование способности анализировать, сравнивать имеющийся учебный материал

Учитель физики. Ребята, перед вами лежит текст о капиллярных явлениях, прочитав его

Самостоятельная работа в парах с информационными источниками.

Устное представление результатов совместной работы.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 9.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 10.

5.  «Открытие нового знания».

Цель: формирование основ теоретического мышления, развитие умений находить общее, высказывать свою точку зрения.

Учитель биологии.  Основной потребляющий влагу орган у растений, где постоянно нужна вода, в том числе для фотосинтеза – это лист, расположенный далеко от корня. Кроме того, лист окружен воздухом, который часто отнимает у него воду, чтобы насытиться водяными парами. Возникает противоречие: листу вода нужна постоянно, но он ее все время теряет, а корень постоянно имеет воду в избытке, хотя не прочь от нее избавиться. Как решает эту проблему растение?

Ответ учащихся. (надо перекачать избыток воды из корня в листья. Роль такого водопровода берет на себя стебель. Он доставляет воду к листьям по специальным трубкам – капиллярам).

Учитель биологии. Капилляры представляют собой длинные (в рост самого растения) полые сосуды. Как называется система таких проводящих сосудов у растений? (древесиной).

Корнево́е давле́ние — давление в проводящих сосудах корней растений, вместе с транспирацией (испарение воды листьями) корневое давление вызывает поднятие воды и растворённых в ней питательных веществ вверх по стеблю растения.  Отдав питательные вещества растениям, вода через устьица листьев испаряется, а на ее место поступают новые порции воды из корней.

Учитель физики: Ребята, а теперь поработайте в парах и закончите составление схемы-кластера о капиллярных явлениях в своих маршрутных листах.

Учащиеся решают проблемную задачу, объясняют противоречие.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 11.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 12, 13.

Учащиеся выполняют задание по дополнению схемы-кластера о капиллярных явлениях.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 14.

6. Применение нового знания

Цель: применить знания в новой ситуации

Учитель физики задает вопрос:

– Какие свойства материала (ткани, бумаги, сплава металла) необходимо учитывать для изготовления полотенец, салфеток, писчей бумаги?

Учитель биологии. Какую функцию выполняет тонкий жировой слой на перьях водоплавающих птиц, например, уток?

Ответ: Перья и пух водоплавающих птиц всегда обильно смазаны жировыми выделениями особых желёз, что объясняет их непромокаемость. Толстый слой воздуха, заключённый между перьями утки и не вытесняемый оттуда водой, не только защищает утку от потери тепла, но и чрезвычайно увеличивает её «запас плавучести», действуя подобно спасательному поясу…

Учитель биологии. Ребята, какую учебную задачу мы решали на уроке? («Как объяснить капиллярные явления в биологии и физике?») Всё ли нам удалось объяснить и понять, или остались какие-то вопросы?

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 15, 16.

Учащиеся анализируют выполнение цели и учебной задачи урока.

7. Рефлексия

Цель: формирование способности объективно оценивать меру своего продвижения к цели урока.

Учитель физики. Ребята, а теперь оцените значимость полученных на уроке знаний лично для себя. Для этого заполните таблицу рефлексии в своём маршрутном листе.

Учитель физики предлагает учащимся зачитать ответы на предложенные фразы. Подводит итог урока. Благодарит за работу на уроке.

Учащиеся оценивают личностную значимость полученных на уроке знаний.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 17.

Идёт обращение к компьютерной презентации слайд 18.

8. Домашнее задание (раздаётся каждому)

Задача №1. За счет, какого источника энергии поднимается жидкость в капилляре? Как высота подъёма жидкости в капилляре зависит от его диаметра?

Задача №2. Почему смачивающая жидкость образует в капиллярах вогнутый мениск, а несмачивающая – выпуклый?

Задача №3. Выясните опытном путём, смачивается ли водой резина, алюминий, чугун, стеарин (свеча), листья комнатных растений (герань, фиалки, фикусы…), органическое стекло, фарфор, пластилин и т.д. Самостоятельно сформируйте таблицу и занесите в неё полученные результаты. Поясните результаты. Будет очень замечательно, если данные таблицы вы сопроводите рисунками.