Разработка внеурочного интегрированного занятия: «Мой будущий дом»
Автор: Ятина Галина Михайловна, учитель физики, МКОУ Унерская СОШ, Красноярский к-й, Ирбейско-Саянский м.о..
Предмет: физика, химия.
Межпредметные связи: физика, химия, технология, экология, основы безопасности жизнедеятельности.
Класс: 8.
Время проведения: 2 занятия по 40 минут.
Аннотация
Проект «Мой будущий дом» разработан для учащихся 8-х классов и направлен на углублённое изучение и практическое применение знаний по физике и химии. Основное внимание уделяется физическим основам теплопередачи — теплопроводности, конвекции и излучению, а также химическим свойствам строительных и теплоизоляционных материалов.
Проект носит интегрированный характер и позволяет реализовать гибкие формы работы: в рамках уроков, во внеурочной деятельности, а также в формате домашнего исследования. Количество участников может варьироваться от небольшой проектной группы до всего класса.
В ходе работы учащиеся осваивают навыки поиска, анализа и систематизации информации из различных источников: учебников, задачников, технической литературы, специализированных журналов, интернет-ресурсов. Важной частью проекта является организация встреч с приглашёнными специалистами (инженерами-строителями, экологами, представителями коммунальных служб) для получения консультаций и обмена опытом.
Практическая составляющая включает проведение лабораторных опытов по исследованию теплопроводности различных материалов (как в классе, так и в домашних условиях), создание отчётов, подготовку и защиту докладов, а также работу в командах над созданием макетов энергоэффективных домов. Это способствует развитию исследовательских навыков, коммуникативных способностей, креативности и умения работать в коллективе.
Создание наглядных материалов (макетов, презентаций, инфографики) требует от школьников внимательности, аккуратности и точности исполнения. Ключевой целью проекта является формирование целостного взгляда на проблему энергосбережения и воспитание ответственного отношения к использованию природных ресурсов.
Дидактические цели
1. Развитие навыков самостоятельной работы с информацией: поиск, критический анализ, систематизация и творческое применение данных из различных источников.
2. Формирование системного понимания взаимосвязи физических и химических процессов в быту и технике.
3. Совершенствование навыков публичного выступления, аргументации своей позиции и ведения научной дискуссии.
4. Стимулирование творческого потенциала учащихся через проектную и исследовательскую деятельность.
Методические задачи
1. Воспитание бережного отношения к энергетическим ресурсам и формирование основ экологической культуры.
2. Совершенствование умений применять законы физики и химии для анализа причин теплопотерь в жилых помещениях и разработки способов их минимизации.
3. Обучение учащихся методам проектирования и моделирования с учётом современных требований к энергоэффективности.
Материалы и оборудование
— Учебники по физике и химии для 8 класса, задачники, справочная литература по теплотехнике и строительным материалам.
— Компьютеры с доступом в интернет для поиска информации и создания презентаций.
— Оргтехника: принтер, сканер для оформления отчётов и раздаточных материалов.
— Фотоаппарат или камера на смартфоне для фиксации хода экспериментов.
— Лабораторное оборудование: термометры, сосуды с горячей водой, образцы различных материалов (дерево, металл, пластик, утеплители).
— Материалы для создания макетов: картон, бумага, клей, краски, элементы конструктора.
— Проектор и интерактивная доска для демонстрации результатов работы.
Проект «Мой будущий дом»
Вступление учителя:
Давным-давно жил на свете человек, который решил построить собственный дом. Первый раз он создал жильё из обычного стекла. Однажды, случайно захлопнув дверь посильнее, дом рассыпался на мелкие осколки — оказалось, стекло чрезвычайно хрупкое. Тогда мужчина построил второй дом, теперь уже из воска. Однако солнце быстро нагрело конструкцию, и дом растаял, превратившись в жидкую массу — воск оказался чересчур легкоплавким материалом. Затем герой попробовал создать третий дом, выбрав бумагу. Но порывистый ветер мгновенно поднял лёгкий домик вверх, и он исчез навсегда. Так и остался наш строитель известным своей неудачей!
— Почему же у него ничего не получилось?
Дети отвечают: «Потому что он совершенно не учитывал свойств используемых материалов!»)
Но эта история скорее похожа на сказку. Нам важно помнить, что каждый мечтает иметь комфортный, тёплый и надёжный дом.
Исторический экскурс: от пещеры до современности (Показывается видеоролик с комментарием преподавателя):
— И вот реальная картина наших исторических корней. Наши предки жили в пещерах, предпочитая укрываться у самого входа или даже устраивать жильё прямо под навесом из камней, покрываясь сверху шкурами животных. Позже появился первый примитивный шалаш, сделанный из переплетённых ветвей деревьев, покрытых травой или тростником. Спустя тысячелетия возникли первые конструкции домов с опорными столбами и кровлями. Люди начали выбирать разнообразные строительные материалы: камень, дерево, глину и солому. У каждого материала были свои преимущества и недостатки. Например, каменный дом долго хранил тепло, но строительство было трудоёмким процессом. Деревянные строения могли защитить от непогоды быстрее, однако не обладали прочностью камня.
Дискуссия с классом
Вопросы классу:
— Ребята, как вы считаете, почему раньше дома выглядели столь различно?
(Предполагаемые ответы: различия обусловлены культурными особенностями, традициями и климатическими условиями каждой местности.)
— Давайте посмотрим, как изменилась ситуация сегодня и представим себе дома будущего.
(Просмотр следующего видеоролика.)
— Какие особенности могут отличать здания будущего? Какими будут наши дома завтра?
(Высказывания детей: энергоэффективность, экологичность, «умные» технологии, автономность.)
Определение темы и целей занятия
— Ребята, сформулируйте название сегодняшнего занятия.
(Предположительно дети предлагают вариант: «Дом моей мечты», «Мой будущий дом».)*
— Что конкретно предстоит сделать на сегодняшнем занятии?
(Предполагаемый ответ: проектирование собственного жилого пространства.)
— Какова главная задача занятия?
(Предполагаемый ответ: создание индивидуального архитектурного проекта «Мой будущий дом».)*
Постановка творческой задачи
Теперь займёмся творческим заданием: мы становимся архитекторами и разрабатываем дизайн своего собственного дома будущего. Вам предстоит применить полученные ранее знания по физике и химии, а также придумать уникальные детали интерьера и экстерьера вашего идеального жилища.
Ключевые требования к проекту:
— Энергоэффективность: продумать способы сохранения тепла зимой и прохлады летом.
— Экологичность: использовать безопасные для природы материалы.
— Функциональность: дом должен быть удобным для жизни.
-Эстетика: внешний вид и интерьер должны отражать вашу индивидуальность.
Итоговая защита проекта должна продемонстрировать ваши личные замыслы, инженерные находки и концепции комфортного жилья будущего.
Задание № 1
- Как влияет площадь стен, окон, крыши на потери тепла? Что нужно сделать? Как поступить?
- Почему все пористые строительные материалы обладают лучшими теплоизоляционными свойствами, чем плотные строительные материалы?
Итак, стены и крышу нашего дома мы утеплили. Давайте подумаем, какие окна мы установим в наш дом.
- Какие окна максимально уменьшат теплопотери?
- За счет, какого вида теплопередачи происходят потери тепла в окне?
- Как можно избавиться или сократить влияния конвекции и излучения?
- Почему в печах с высокими трубами тяга больше, чем в печах с низкими трубами?
- Почему в металлических печных трубах тяга меньше, чем в кирпичных трубах?
Задание № 2
Ознакомиться с нормами характеристик утеплителей, которые используются при строительстве домов. Из перечня выбрать наиболее актуальный вариант материала.
Вывод: выбор материала с развернутой характеристикой.
Задание № 3
Решите задачу.
1 группа
- Рассчитайте, какое количество теплоты отдаст кирпичная печь, сложенная из 300 кирпичей, при остывании от 70 до 20 °С. Масса одного кирпича равна 5 кг.
- Рассчитайте количество вещества и число молекул кирпича Al2O3SiO2H2O, учитывая, что масса кирпича равна 3 кг.
2 группа
- Рассчитайте, какое количество теплоты отдаст кирпичная печь, сложенная из 500 кирпичей, при остывании от 80 до 30 °С. Масса одного кирпича равна 5 кг.
- Рассчитайте количество вещества и число молекул кирпича Al2O3SiO2H2O, учитывая, что масса кирпича равна 4 кг.
Задание № 4
Сделать эскиз «Мой будущий дом»
Примерный план презентации:
- Какой дом, его назначение.
- Размеры, габариты дома, количество этажей, предназначение крыши.
- Материалы, используемые для строительства.
- Цветовая гамма, используемая для дома.
— Защита работ.
Рефлексия (подведение итогов занятия).
Учитель: Итак, сегодня на занятии мы, рассмотрели основы строительства
Заключительное слово учителя
Итак, сегодня на занятии мы рассмотрели основы строительства дома. Мы убедились, что, какие бы перемены ни происходили в стране и в мире, людям всегда необходима надёжная крыша над головой.
Как поётся в известной песне:
Мимо текла река,
Плыли куда-то облака…
Шёл человек, была дорога нелегка.
И человек мечтал о том,
Чтобы построить где-то дом,
Чтоб поселилось счастье с ним
В доме одном.
Я хочу пожелать вам, ребята, чтобы ваши будущие дома — реальные или воображаемые — были крепкими, тёплыми и наполненными светом. Пусть их никогда не покидает душевное тепло.
Спасибо за занятие!
