Методическая разработка "Внеклассное мероприятие - Туризм как форма внеурочной деятельности по физике"

Автор: Тимкин Юрий Владимирович

Дата публикации: 16.03.2016

Номер материала: 714

Конспекты, Прочие методические материалы
Окружающий мир, Природоведение, Физика, Познавательное развитие, Дополнительное образование
9 Класс

                                            МКОУ «СОШ №7» г.о Нальчик

                         ВНЕКЛАССНОЕ МЕРОПРИЯТИЕ

                       «ТУРИЗМ  КАК  ФОРМА

ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ФИЗИКЕ»

(9 класс)

                                        Разработчик -ТИМКИН Ю.В.

НАЛЬЧИК 2016


Вступление (учитель)-

ТУРИЗМ КАК ФОРМА

ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ФИЗИКЕ

Цель - доказать огромные возможности туризма для  развития интереса школьников к познавательной  деятельности, а также для осмысления и применения  знаний из физики на практике.

Задачи:

1) показать важность знаний по физике при объяснении правил, обеспечивающих личную и групповую безопасность в туризме, походе;

2) изложить в логической последовательности информацию о применении законов физики для объяснения некоторых правил техники и тактики туризма, обеспечивающих в первую очередь личную безопасность участников похода;

3)развить интерес школьников к познавательной деятельности с помощью туризма;

В недалеком прошлом естественно научные предметы школьной программы обладали для детей высокой привлекательностью. Физика, как и химия, были источниками «чуда». Большинство людей в возрасте от 30 лет, могут вспомнить, какие яркие впечатления вызывали опыты по физике и химии, показанные учителем или проведенные самостоятельно на уроке. Причем природная детская любознательность способствовала развитию желания повторить это чудо. Стремление повторить, видоизменить, приспособить к имеющимся дома условиям и материалам увиденный в школе опыт лежал в основе детского научного и технического творчества.

Советская промышленность, вероятно, по заказу соответствующих министерств, для развития такого творчества выпускала соответствующие наборы. Наверняка вы еще помните электроконструкторы, фотоконструкторы, наборы «Юный химик» и «Юный электрик», электрические двигатели на 3,5В, портативные ДВС и реактивные твердотопливные двигатели.

В значительной мере развитию способствовала относительная примитивность детских игрушек и отсутствие копьютера в современном его понимании.

Однако даже в 80 годы отмечалась недостаточная практическая направленность естественно научного образования. В предверии реформ образования много говорилось об усилении практической направленности программы по физике. Однако реальная жизнь распорядилась иначе.

Расширение номенклатуры детских автоматических и полуавтоматических игрушек ликвидировало саму потребность в детском творчестве. Тому же способствовало широкое распространение персональных компьютеров и многочисленных игр для них. Чудо, даже самое невероятное, противоречащее законам природы, можно совершать в вертуальном мире, из которого некоторые дети выходят лишь на время сна и вынужденного похода в школу.

Опасение родителей за жизнь городских детей резко сократило их пребывание на улице и еще полнее привязало к виртуальной реальности.

Позиция, согласно которой «задача школы готовить не творцов, а компетентных потребителей», сочетающаяся с ужесточением правил техники безопасности, окончательно ставит крест на идее самостоятельного детского научного и технического творчества. Теперь не только смешно, но уже и преступно требовать, чтобы выпускник мог закрутить лампочку или, не дай бог, отремонтировал какой-либо электроприбор. Только при наличии группы допуска.

Разумеется, все вышеупомянутые изменения в комплексе с сокращением учебного времени, гуманитаризацией образования привели к снижению интереса и к физике, и к остальным естественнонаучным предметам.

Как следствие резко снизилась способность школьников решать задачи практической направленности. Уменьшилось число тех, кто интересуется предметом «физика», прекратилось обсуждение опытов и явлений при повседневном общении учащихся. Физика становиться приоритетной дисциплиной лишь тогда, когда остро встает вопрос о поступлении в учреждения профессионального образования. Между тем основной курс физики к этому моменту остается позади.

Может показаться, что ситуация, где учитель в одиночку против современной жизни, безвыходна. Однако, я такой выход в своей работе нашёл. Это внеурочная туристическая деятельность. Вообще туризм - благодатная почва для любого предметника, а для физика особенно.

Осознание того, что организация внеурочной деятельности детей должна являться неотъемлемой частью образовательного процесса в школе в настоящее время подкрепляется введением ФГОС .

Туристический поход, а я имею в виду не выезд на пикник, а именно поход, позволяет решить огромный перечень педагогических задач. Начнем с того, что мы вырываем ребенка из виртуальной среды и переносим в естественнонаучную среду. Причем делаем это не насильственно, а на добровольной основе. Разумеется, новая, совершенно незнакомая обстановка порождает массу вопросов, в том числе и физического содержания. Ответить на эти вопросы на основании виртуального опыта они не могут. Таким образом, рождается интерес к предмету, и возникают условия для самостоятельного добывания знаний.

Туризм обладает огромным воспитательным и образовательным потенциалом. Занятия туризмом обеспечивают в полной мере условия

  • для существенного повышения мотивации и интереса к учению
  • для общекультурного и личностного развития на основе формирования универсальных учебных действий,
  • для физического развития и сохранения здоровья

Сам поход является многоэтапнымным процессом. В нем выделяют подгодовительный этап, собственно поход и аналитический этап. На каждом этапе возникает благодатная возможность для активного, в том числе самостоятельного получения физических знаний.

Любой элемент туристического похода наполнен глубоким физическим содержанием. Достаточно привести некоторые примеры:

Походный рюкзак

Явление смачивания. Давление твёрдых тел. Способы уменьшения (увеличения) давления. Условие равновесия.

Походная палатка

Явление теплопроводности. Явление смачивания. Конденсация и испарение. Влажность воздуха. Силы упругости. Силы трения. Условие равновесия.

Костёр

Виды теплопередачи. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Удельная теплота сгорания. Удельная теплота парообразования. Сохранение и превращение энергии.

Полученные знания в походе имеют для ребенка жизненно важное значение и, разумеется, они уже не требуют принудительного заучивания. Завершение одного похода рождает желание организовать новый. Таким образом, возникает возможность сделать процесс познания непрерывным и разнообразным по формам осуществления. Остановимся на формах организации внеурочного образовательного процесса на каждом этапе похода.

 Занятие туризмом – кропотливая работа. Учителя-предметники, классные руководители – люди заинтересованные и в развитии детей, и в результатах их обучения и воспитания, в оздоровлении. Но любой предметник может включаться в туристическую работу классных руководителей или специалистов допобразования, разработать для этих целей программу внеурочных теоретических занятий, а практическая часть будет реализовываться специалистом. К сожалению , туризм требует постоянной работы учителя и отнимает много времени, не гарантируя сиюминутного результата.

Но всё же любые десять минут, на которые удастся оторвать наших школьников от телевизионного ящика, от компьютерных игр – все во благо. А если их удастся вытащить их на природу, то вдвойне. А если при этом удастся задать им вопрос по физике, то втройне. А если услышать ответ – я уж не знаю, во сколько раз будет лучше. Но во много!

                                                                Походный рюкзак

Слайд 3. Нужно поставить рюкзак на горизонтальную поверхность.

1)Если рюкзак уложен правильно, равновесие будет устойчивым, так как отвесная линия, проведенная через его центр тяжести, пройдет через край площади опоры (рис. а).

2)При малейшем сдвиге возникает вращающий момент (рис. 2, б), который поворачивает рюкзак вокруг точки O.

Сила реакции опоры N направлена не по вертикали вверх, а составит с силой тяжести некоторый угол (рис. 2, в), равнодействующая R сил N и Fт будет "уводить" рюкзак от первоначального положения равновесия.

При этом положение его центра тяжести соответствует состоянию устойчивого равновесия, характеризующемуся наименьшим запасом потенциальной энергии.

http://school-kraevedenie.narod.ru/fizic/33.gif

Слайд 4. Если уложенный рюкзак получился круглым (рис.а), вращающий момент силы тяжести относительно точки О (точки вращения рюкзака) велик и "энергично" стремится опрокинуть тело туриста назад, заставляя его наклоняться вперед (рис.б), подтягивать лямки (рис.в) до тех пор, пока плечо силы не станет равно нулю (рис.г).

http://school-kraevedenie.narod.ru/fizic/34.gif

Слайд 5. Смачивание — явление, возникающее вследствие взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердых тел. Если силы притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше сил притяжения между молекулами жидкости, то жидкость называют смачивающей; если силы притяжения жидкости и твердого тела меньше сил притяжения между молекулами жидкости, то жидкость называют несмачивающей это тело.

Слайд 6. ДАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ- Действие силы на поверхность тела характеризуется давлением.  Давление - величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой.

                                                               Походный рюкзак

Слайд 7. Центр тяжести рюкзака (точка А ) должен находиться как можно ближе к спине на уровне лопаток (рис. а), т.е. максимально приближен к вертикальной линии, проходящей через биологический центр тяжести тела человека - точке В. При таком условии вращающий момент минимален. Когда турист делает шаг (рис.б), он немного наклоняется вперед и плечо силы тяжести оказывается равным нулю, следовательно, вращающий момент М = 0, и не надо прикладывать усилия для его компенсации.   М = FтL- вращающий момент силы тяжести.

http://school-kraevedenie.narod.ru/fizic/31.gif

Слайд 8 - говорит ученик

Слайд 9- Рациональная ходьба

При ходьбе человек переносит центр тяжести тела, чтобы линия действия силы тяжести проходила через площадь опоры ноги (рис.а). Стоя на одной ноге, равновесие тела неустойчиво: вертикаль силы тяжести проходит через край площади опоры (рис.б). Чтобы не упасть, придется переносить вес тела на различные участки стопы. Если вы оступились, линия действия силы тяжести вышла за пределы площади опоры, равновесие исчезает,  момент силы тяжести М=FтL, будет поворачивать тело, удаляя от положения равновесия, пока человек не упадет.

http://school-kraevedenie.narod.ru/fizic/67.gif

Слайд 10- Даже легкая палочка в руке, увеличивающая площадь опоры, делает положение туриста при ходьбе более устойчивым. Это необходимо помнить, особенно путешествуя по местности со сложным рельефом или по грязным весенним, осенним дорогам.

Слайд 11                                   Туристические ботинки

Обувь в походе - одно из важнейших звеньев цепочки, которая обеспечивает ваш комфорт. Хорошая и удобная обувь - гарантия вашей безопасности. Походные ботинки должны иметь широкую профилированную резиновую подошву, быть достаточно свободными, чтобы можно было вложить внутрь войлочную стельку и надеть на ногу шерстяной носок. А почему предъявляются такие требования к ботинкам - объясняет физика.

Слайд 12                                   Ширина подошвы

Равновесие бывает устойчивым, неустойчивым и безразличным. Тело будет находиться в состоянии устойчивого равновесия, если отвесная линия, проведенная через его центр тяжести, проходит через площадь опоры (рис. а, б). Равновесие будет неустойчивым, если эта линия пройдет  через край площади опоры (рис. в, г). При отклонении тел на угол а они либо возвращаются в первоначальное положение, либо опрокидываются.

Слайд 13 Широкая подошва ботинка увеличивает площадь опоры человека (рис.а) и, следовательно, его устойчивость. Расставив ноги пошире (рис.б), можно увеличить площадь опоры. Если же стоите на одной ноге (рис.в), уменьшаете эту площадь.

Слайд 14                                           Качество подошвы

 Важно, чтобы ботинок имел резиновую и профилированную подошву. Чтобы ходьба была безопасной, ноги не должны скользить. Ходьба вообще возможна только благодаря III закону Ньютона и действию силы трения, в частности, трения покоя.

Мы ставим ноги на землю и отталкиваем ее назад с силой F ;возникающая между подошвой и землей сила трения действует на пешехода вперед, сообщая ему ускорение. Эта сила зависит от коэффициента трения, который различен для разных материалов.

Подошва туристских ботинок имеет глубокий протектор, т.к. увеличивается трение.

Слайд 15 Шерстяные носки и войлочные стельки, хотя сами не греют, зато хорошо "удерживают" тепло человеческого тела, а слой воздуха в просторном ботинке создает дополнительную теплоизоляцию. В ступне сохраняется нормальное кровообращение. 

Слайд 16                         Движение по серпантину

При путешествии по горной местности, когда приходится подниматься по склонам средней крутизны, оказывается, что легче преодолеть гору, если двигаться не прямо вверх, а вдоль склона серпантином . Недаром все горные дороги и тропы петляют и "взбираются" вверх постепенно. И мы не задумываемся, что используем при этом простой механизм - наклонную плоскость (создаваемую в природе) и закон сохранения энергии в виде "золотого правила механики".

Слайд 17 Каждый отрезок серпантинной дороги — это наклонные плоскости. Предположим, что сила трения отсутствует, движение равномерное и центр тяжести пешехода перемещается параллельно склону. При подъеме на гору высотой h турист совершает работу, поднимая себя вверх, вопреки действию силы тяжести. Если он взбирается на эту высоту равномерно по отвесной стене (рис.а), то прикладывает для этого мускульную силу F своих мышц: F = FT = mg; совершенная им работа равна А = Fh.

При движении же вверх (тоже равномерном) по наклонной плоскости (рис. б) турист должен приложить силу F2 = FT sina, совершенная им работа А2 = mgl sina. Чем меньше а, тем меньшую силу приходится прикладывать.

Слайд 18                                 Установка палатки

Палатка дает туристу ночлег, защищает от дождя, снега, мошкары, холода; она - его дом на всем маршруте и призвана создать немного уюта.

Однако плохо поставленная палатка не будет надежной защитой туристам и даже при небольших капризах погоды накажет нерадивых и неопытных.

Для установки палатки необходимы стояки и колышки, которые туристы носят с собой.

Слайд 19                        Крепление колышков

Колышки предназначены для крепления веревок-оттяжек, удерживающих палатку, к земле. Один конец колышка заострен, а другой оканчивается крючком, который не дает веревке соскользнуть.

 Любой колышек, удерживающий оттяжку, желательно расположить перпендикулярно веревке. На колышек А со стороны оттяжки  действует сила упругости F . Разложим ее на две составляющие: одну, действующую вдоль колышка, F1, другую F2, перпендикулярную ему. Сила F1"стремится" выдернуть колышек из земли, а F2 сдвинуть его в сторону палатки.

http://school-kraevedenie.narod.ru/fizic/37.gif

Слайд 20                               Походная палатка

Существуют три основных вида теплообмена: теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.

Теплопроводность — это молекулярный перенос теплоты между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при котором происходит обмен энергией движения структурных частиц (молекул, атомов, свободных электронов).

Конвекция осуществляется путем перемещения в пространстве неравномерно нагретых объемов среды. При этом перенос теплоты неразрывно связан с переносом самой среды.

Тепловое излучение характеризуется переносом энергии от одного тела к другому электромагнитными волнами.

Часто все способы переноса теплоты осуществляются совместно. Например, конвекция всегда сопровождается теплопроводностью, так как при этом неизбежно соприкосновение частиц, имеющих различные температуры.

Совместный процесс переноса теплоты конвекцией и теплопроводностью называется конвективным теплообменом.

Слайд 21- Фотографии

Слайд 22 Сила, возникающая в теле в результате его деформации и стремящаяся вернуть тело в исходное положение, называется силой упругости. При соприкосновении одного тела с другим возникает взаимодействие, препятствующее их относительному движению, которое называют трением. А силу, характеризующую это взаимодействие, называют силой трения.

25.jpg29.gif

Слайд 23 –Блоки в туризме

Слайд 24  Приспособления, служащие для преобразования силы, называют механизмами. К простым механизмам относят: рычаг и его разновидности – блок, ворот; наклонная плоскость и её разновидности – клин, винт. В большинстве случаев простые механизмы применяют для того, чтобы получить выигрыш в силе, т.е увеличить силу, действующую на тело, в несколько раз. Поговорим о подвижном и неподвижном блоках. Блок представляет собой колесо с жёлобом, укреплённое в обойме. По жёлобу блока пропускают верёвку, трос или цепь. Неподвижным  блоком называют такой блок, ось которого закреплена и не опускается. Он не даёт выигрыша в силе, но позволяет изменять направление действия силы.  Подвижный блок – это блок, ось которого поднимается и опускается вместе с грузом, он даёт выигрыш в силе в 2 раза. Обычно на практике применяют комбинацию подвижных и неподвижных блоков, которая называется полиспаст.

Слайд 25 Различные типы одинарных  (а, б, в) и двойных (г, д) полиспастов с использованием блоков и самохватов. Подъем пострадавшего с  помощью полиспаста по двум веревкам.

Слайд 26 Архимед изучил механические свойства подвижного блока и применил его на практике. По свидетельству Афинея, "для спуска на воду исполинского корабля, построенного сиракузским тираном Гиероном, придумывали много способов, но механик Архимед, применив простые механизмы, один сумел сдвинуть корабль с помощью немногих людей. Архимед придумал блок и посредством него спустил на воду громадный корабль".

Слайд 27 Спусковое устройство десантёр.

Слайд 28  Жумар страховочный для подъёмов.

Слайд 29-Фотографии

 Слайд 30-37                         Разнообразие узлов

Эпиграф:  Хороший узел - это: когда его легко развязать, когда он сам не развязывается. Для преодоления препятствий (спуски, подъемы, переправы, траверсы и т.д.) в путешествиях, особенно горных, применяются веревки, карабины, страховочные системы и различные узлы. Каждому туристу важно знать, как вяжется и, где применяется тот или иной узел. Узлы можно классифицировать по их назначению.

Слайд 38                                       Костёр

Теплопередача – это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом. Теплопередача всегда происходит в определённом направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой. Когда температуры тел выравниваются, теплопередача прекращается. Теплопередача осуществляется тремя способами: Конвекция – перенос тепла струями жидкости или газа. Конвекция в твёрдых телах и вакууме происходить не может. Теплопроводность – это явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте. Излучение – это самый распространённый вид излучения – это излучение нагретых тел. Тепловое излучение,  согласно Максвеллу, обусловлено колебаниями электрических зарядов в молекулах вещества, из которых состоит тело.

Слайд 39

34.jpg33.jpg

Слайд 40                                 Заключение (учитель)

Знание законов физики помогает лучше понять природу, а их соблюдение на практике сохраняет нам здоровье.  Использование ресурсосберегающих технологий помогает сохранить природу для будущих поколений.

Слайд 42- Фотографии.