Проектная деятельность на уроке физики в 8, 10 классе.  
  Тема: определение влажности воздуха и температурного режима в школе  
  Учитель физики Рожнева Людмила Валентиновна
  МАОУ СОШ №1 г. Березники Пермский край
  __________________________________________________________
  Тип урока: Урок-проект.
  Цели урока:
  • Развивающая – формировать умение анализировать, устанавливать связь между элементами содержания ранее изученного материала на уроках физики и новой информацией полученной из нормативных документов; побудить интерес к профессии врача, инженера, и т.д.; развитие способности анализировать, делать выводы, логично рассуждать; развитие воображения; продолжить формирование умений выделять цели и способы деятельности, т.е. развитие творческого мышления.
  • Образовательная – формировать понятия о влажности воздуха на основе непосредственного эксперимента; рассмотреть различные виды измерений искомой величины; выбирать оптимальные пути достижения цели.
  • Воспитательная – создание позитивного отношения учащихся к изучаемому материалу; вызвать желание связать знания и умения, получаемые на уроках физики с практическим применением; способствовать дальнейшему формированию нравственных норм поведения в коллективе; вырабатывать наблюдательность, навыки и культуру проведения физического эксперимента, учить делать выводы по результатам; способствовать развитию самостоятельности, самоуправлению, умению работать в группе.
  2. Оборудование:
  штативы, термометры, психрометр, емкости с водой и снегом, кусочки марли и ваты, сосуд с полированной поверхностью, таблицы “Психрометрическая” и “Плотность насыщенного водяного пара”, нормативные документы СанПиНа, брошюру “Влияние температуры и влажности воздуха на организм человека”, листы ватмана, фломастеры.
  УУД необходимые для создания проекта: учащиеся должны знать понятие относительной влажности воздуха и ее физические аспекты; уметь пользоваться измерительным прибором(термометром), таблицами; иметь коммуникативные навыки, уметь оформлять проект.
  Развитие навыков: самостоятельная работа с источниками, инструментами, технологиями, самостоятельное применение решений коммуникативных умений и навыков, умение самостоятельной мыслительной деятельности, умение самоанализа и рефлексии. Воспитание толерантности. Расширение кругозора.
  План урока
        |   №   |    Этапы создание проекта   |    Приемы и методы   |    Время (мин.)   |  
  |   1   |    Организационный момент   |    Сообщение учителя.   |    1   |  
  |   2   |     Мотивация:   а) вступление;   б) практическая работа;  в) результаты работы   |    Сообщение учителя, ролевая игра, беседа с учащимися, практическая работа учащихся, сообщение учащихся о результатах измерения.   |    15–17   |  
  |   3   |    Физ. минутка   |    Просмотр учащимися рисунков на стенах класса.   |    2   |  
  |   4   |    Планирование   |    Создание проблемы, беседа с учащимися, запись на доске.   |    3–4   |  
  |   5   |    Принятие решений Выполнение исследований Проверка и оценка результатов   |    Совместный анализ (мозговой штурм), обсуждение альтернативных решений, консультация с учителем, работа с дополнительной информацией и материалом,   |    5–7   |  
  |   6   |    Защита, обобщение и выводы   |    Выступление учащихся, защита проектов, выводы по результатам исследования.   |    10–12   |  
  |   7   |    Итог урока   |    Сообщение учителя.   |    1–2   |  
  |   8   |    Домашнее задание   |    Сообщение учителя, действие учащихся.   |    1   |  
 
   Деятельность учителя и ученика в процессе урока
       |   №   |    Деятельность учителя   |    Деятельность ученика   |  
  |   1   |    Сообщение учителя запись темы на доске.   |    Восприятие, запись в тетради.   |  
  |   2   |    Сообщение учителя начало ролевой игры.   |    Практическая работа, работа с конспектом, изучение нормативных документов.   |  
  |   3   |    Сообщение учителя.   |    Созерцание собственных художественных работ, смена вида деятельности.   |  
  |   4   |    Вопросы классу. Сообщение проблемы.   |    Работа с дополнительной литературой, выявление проблемы, беседа.   |  
  |   5   |    Ответы на вопросы, индивидуальная работа с группами, предоставление дополнительного материала.   |    Совместный анализ (мозговой штурм), обсуждение альтернативных решений, консультация с учителем, работа с дополнительной информацией и материалом, создание и оформление проектов.   |  
  |   6   |    Прослушивание проектов, вопросы группам.   |    Публичное комментирование и защита проектов, ответы на вопросы других групп, вопросы другим группам.   |  
  |   7   |    Комментирование проектов, вопрос о климатическом влиянии озера Байкал на наш регион, объявление оценок.   |    Ответы на вопросы, выполнение заданий.   |  
  |   8   |    Объяснение.   |    Запись в дневниках, ответ на вопрос учителя.   |  
 
   ХОД УРОКА
  Организационный этап. 
  Заранее класс разбит на 4 группы.  
  Предварительное домашнее задание: подобрать поговорки, народные приметы, загадки о влажности и оформить их в виде буклетов, газет.
  2. Мотивация к учебно-познавательной деятельности:
  а) Вступление.
  Учитель: Почему в сводках погоды, помимо давления и температуры, нам еще часто сообщают о влажности воздуха? Многие люди порой даже переезжают из одного района в другой, жалуясь на очень сырой, либо, наоборот, очень сухой климат. И вы, наверное, замечали, как меняется ваше самочувствие, если воздух сух или влажен. Пребывание людей длительное время в теплых или холодных закрытых помещениях (классах) при уменьшенной или увеличенной влажности приводит к уменьшению работоспособности и разным формам заболеваний. Тема урока “Соответствие влажности воздуха и температурного режима в нашей школе нормам СанПиНа.”
  Давайте представим, что ваш класс – комиссия по приему школы к новому учебному году. В каждой комиссии находятся люди разных профессий: инженеры, пожарные, врачи Роспотребнадзора, администрация школы и другие. Вам сейчас предстоит сделать измерение температуры и влажности воздуха разными методами, используя знания, полученные на предыдущем уроке и сравнить их с нормами СанПиНа, изучив эти материалы (Приложение 1 – Памятка “Влажность и её значение”, Приложение 2 – “Гигиена воздуха”)
  Полученные результаты каждая группа выносит на заседание, подводит итог своей работы. Нужно ответить на вопрос: какое измерение наиболее точно?
  б) Практическая работа по группам:
  На демонстрационном столе лежат приборы для измерений: штативы, термометры, психрометр емкости с водой и снегом, кусочки марли и ваты, сосуд с полированной поверхностью, таблицы “психрометрическая” и “Плотность насыщенного водяного пара”. Учащиеся выбирают карточки с планом выполнения измерительных работ:
  Первая комиссия делает измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью термометра.
  Вторая комиссия по точке росы.
  Третья комиссия с помощью самодельного психрометра.
  Четвертая комиссия с помощью лабораторного психрометра.
  План работы комиссий:
  Изучив карточки, учащиеся выбирают на демонстрационном столе необходимое оборудование для проведения эксперимента.  
  Аналитики в комиссии изучают нормативные документы, для того чтобы сравнить полученные результаты с нормой.
  Комиссия 1. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью термометра.
  Оборудование: термометр, низкий стакан с водой комнатной температуры, психрометрическая таблица, кусочек марли или ваты.
  Действие: 
  Снять показание сухого термометра.
  Резервуар термометра обернуть кусочком влажной марли и держать некоторое время влажный термометр на воздухе. Как только понижение температуры прекратится, снова снять показания.
  Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в классе.  
  Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.
  Комиссия 2. Измерение температурного режима и с относительной влажности воздуха по точке росы.
  Оборудование: термометр, стакан с полированной поверхностью вода комнатной температуры, снег, таблица “Плотность насыщенного водяного пара”.
  Действие: 
  Снять показание сухого термометра.  
  Налить в сосуд (наполовину) воду и опустить в нее термометр. Добавляя в сосуд снег, и помешивая воду, следить за понижением температуры. В момент появления на стенках сосуда росы снять показание термометра.  
  Осторожно добавляя в сосуд теплую воду, снять показание термометра, при котором роса полностью исчезнет.  
  Найти среднее числовое значение и принять его за точку росы.  
  По таблице определить плотность насыщенного пара для температуры воздуха в классе(показание сухого термометра) и для точки росы.
  Вычислить по формуле 
= 
 ·100% относительную влажность воздуха в классе.
  Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.
  Комиссия 3. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью самодельного психрометра.
  Оборудование: самодельный психрометр, сосуд с водой, психрометрическая таблица.
  Действие: 
  Снять показание сухого термометра.
  Налить немного воды в емкость находящуюся под одним из термометров. Как только понижение температуры этого термометра прекратится, снять показания. Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в классе.
  Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.
  Комиссия 4. Измерение относительной влажности воздуха и температурного режима с помощью лабораторного психрометра.
  Оборудование: лабораторный психрометр, сосуд с водой, психрометрическая таблица.
  Действие:
  Снять показание сухого термометра.  
  Налить немного воды в резервуар находящийся под одним из термометров. Как только понижение температуры этого термометра прекратится, снять показания. Найти разность показаний сухого и влажного термометров и с помощью психрометрической таблицы определить относительную влажность воздуха в классе.  
  Полученный результат сравнить с нормами СанПиНа и сделать вывод. Подготовить отчет для заседания объединенных комиссий.  
  Результаты работы.
  Учитель: Все комиссии закончили свои измерения и изучения нормативных документов, подвели итоги. Сейчас у нас заседание объединенных комиссий. И каждая комиссия по очереди догладывает о своих результатах, с комментариями как она этот результат получала. Остальные комиссии внимательно слушают и задают дополнительные вопросы.
  По одному человеку от комиссии выступают, рассказывая о своих опытах, анализируют, сравнивая свои результаты с нормой. Учащиеся из других комиссий задают вопросы.  
  Учитель: Сравните, какой из опытов самый точный и какова погрешность в этом измерении?
  Учащийся: Более точное измерение дала комиссия 3 и 4. Так как у них термометры находятся в изолированных помещениях, что не дает приток тепла от внешних источников. По сравнению с опытами проведенными комиссией 1 и 2, так как термометры находились в руках, т.е. происходил тепловой обмен.
  3. Планирование.
  Учитель: Продолжим урок. А теперь каждой из комиссий было дано задание, измерить температурный режим и влажность воздуха в разных помещениях школы. По итогам измерений получились такие результаты:
       |   Карточка № 1   |  
  |   Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.   |  
  |   Измеряемый объект.   |    t (°C)   |     , (%)   |  
  |   Фойе школы   |    16   |    37   |  
  |   Карточка №2   |  
  |   Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.   |  
  |   Измеряемый объект.   |    t (°C)   |     , (%)   |  
  |   Столовая   |    23   |    65   |  
  |   Карточка №3   |  
  |   Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.   |  
  |   Измеряемый объект.   |    t (°C)   |     , (%)   |  
  |   Кабинет №10   |    27   |    52   |  
  |   Карточка №4   |  
  |   Результат измерения температурного режима и влажности воздуха.   |  
  |   Измеряемый объект.   |    t (°C)   |     , (%)   |  
  |   Кабинет №9   |    25   |    46   |  
 
   Вы должны в течение 7 минут, как комиссия принять решения по приемке школы к новому учебному году. И создать проект “Поддержка влажности воздуха и температурного режима в кабинете нормам СанПиНа”. (Температура 18–21°С и влажность воздуха 40–60%.) По итогам своей работы вы делаете письменный отчет, который содержит (запись на доске.)
  1) Актуальность: полученные результаты измерения и сравнение с нормой, проблема.
  2) Цель проекта.
  3) Решение.
  4) Вывод.
  5) Кто выполнил: ( Ф.И.О. и подписи).
  Проект оформляете на листе формата А3.
  4.Принятие решений. Выполнение исследований. Проверка и оценка результатов.  
  Учащиеся совместно анализируют результаты измерений в карточках, сравнивают их с результатами нормативных документов. Выявляют проблему, анализируют её. Дают идеи решения проблемы (мозговой штурм). Выбирают и обсуждают альтернативные решения. Консультируются с учителем. Примеры решения проблем.
  Вывод 1 группы: (по карточке № 1) Так как нормальная температура в помещении должна иметь значение 18–21°С (по СанПиНу), а результат нашего измерения дал значение в коридоре 16°С, то нам необходимо дополнительно включать тепловую завесу во время урока. Что касается влажности воздуха, то здесь мы видим пониженное значение всего 37% при норме от 40 до 60% (по СанПиНу). Для решения этой проблемы необходимо проветривание зала, так как на улице влажность значительно выше, чем в отапливаемых помещениях или влажная уборка после каждого урока. Первое решение не подходит в связи с тем, что окна не открываются. Поэтому решение этой проблемы – влажная уборка. Возникает еще одна проблема: при повышении температуры уменьшается влажность воздуха. Поэтому необходимо найти оптимальное решение с учетом этих проблем. Т.е необходим постоянный контроль температурного режима и влажности воздуха.  
  Вывод 2 группы: (по карточке № 2) Так как нормальная температура в помещении должна иметь значение 18–21°С (по СанПиНу), а результат нашего измерения дал значение в столовой 23°С, то необходимо включать принудительную вентиляцию (вытяжку). Что касается влажности воздуха, то здесь мы видим пониженное значение всего 65% при норме от 40 до 60% (по СанПиНу). Для решения этой проблемы необходимо проветривание , но так как в зале столовой окна не открываются, то изменить влажность можно через вытяжку Т.е необходим постоянный контроль температурного режима и влажности воздуха.  
  Вывод 3 группы: (по карточке № 3) Кабинет № 10 – повышенная температура и нормальная влажность. Пути решения – проветривание кабинета во внеурочное время и на переменах, контроль параметров при помощи психрометра, и т.д.
  Вывод 4 группы: (по карточке № 4) кабинет №9 - повышенная температура и нормальная влажность. Пути решения – проветривание кабинета во внеурочное время и на переменах, контроль параметров при помощи психрометра, и т.д.
  Выступление учащихся, защита проектов оформленных на формате А3, выводы по результатам исследования. Проекты по окончанию зашиты, вывешиваются на доске.
  Учитель: Мы заслушали проекты каждой комиссии, давайте кратко подведем итог этих выступлений.
  5. Итог урока.
  Учитель: наш город расположен на берегу реки Кама, на территории города расположены два пруда. Скажите, какое влияние оказывают эти водоёмы на климат в нашей местности?
  Учащиеся: Крупные водоемы вследствие испарения повышают влажность воздуха.
  Учитель: Атмосфера влияет на нашу жизнь, пока мы не умеем управлять окружающей средой, но в помещениях, где мы находимся, температурный режим и влажность воздуха мы можем с вами контролировать. В этом вы убедились на сегодняшнем уроке. (Объявление оценок.)
  6.Домашнее задание.  
  А). Определите влажность воздуха и температуру в своей квартире, сравните результаты с нормами СанПиНа. Желательно сконструировать свой прибор для измерения влажности воздуха.
  Б). Какое значение имеет влажность в промышленности, искусстве и жизни животных и человека.  
  Список используемой литературы:
  1. Физика. 8-й кл., А.В. Перышкин, 2005 г.
  2. Физика юным, М.Н. Алексеева. Издательство “Просвещение”, 1980 г.
  3. Я познаю мир. О.Г. Хинина, “Издательство АСТ-ЛТД”, 1997 г.
  4. Газеты “Физика” за 2002–2003 гг. Издательство “Первое сентября”.
  5. Книга для чтения по физике 6–7-е кл., И.Г. Кириллова, Издательство “Просвещение”, 1986 г.
  6. Перекрестки физики, химии и биологии. В.Р.Ильченко, Москва, “Просвещение”, 1986 г.
  7. Научно-популярный журнал “Наука и жизнь”.№ 2, 2005 г.