Масса тела и измерение массы тела
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока научиться объяснять физический смысл массы, выбирать подходящие единицы измерения и измерять массу тела с помощью рычажных весов с точностью до цены деления шкалы.
- Сформировать представление о массе как мере инертности тела и научить отличать массу от объёма и веса.
- Освоить алгоритм измерения массы тела на рычажных весах и правила записи результата с указанием единиц измерения.
- Развивать умение выдвигать гипотезы, планировать исследование, работать в парах и проверять результат по критериям.
- Воспитывать аккуратность при выполнении измерений, ответственность за общий результат и интерес к применению физики в быту и будущих профессиях.
Планируемые результаты
Личностные
- Проявляют познавательный интерес к исследованию свойств тел через практическое измерение.
- Осознают ценность точности, аккуратности и честной фиксации результатов эксперимента.
- Понимают связь измерения массы с бытовыми ситуациями, медициной, торговлей и инженерными профессиями.
- Принимают необходимость сотрудничества и уважительно относятся к результатам работы одноклассников.
Метапредметные
- Формулируют проблему, выдвигают гипотезу и планируют последовательность исследовательских действий.
- Извлекают информацию из шкалы весов, таблицы единиц и цифрового изображения прибора.
- Сравнивают результаты измерений, находят возможные причины расхождений и делают вывод.
- Распределяют роли в паре, аргументируют ответ и используют цифровую демонстрацию для проверки понимания.
Предметные
- Знать физический смысл массы как меры инертности тела.
- Знать основные единицы массы: тонна, килограмм, грамм, миллиграмм, и соотношения между ними.
- Уметь пользоваться рычажными весами, определять цену деления и записывать результат измерения.
- Уметь объяснять, почему тела разной массы по-разному изменяют скорость при одинаковом воздействии.
- Владеть алгоритмом измерения массы и оценивать примерную погрешность результата.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личный вклад в исследовательскую работу пары и оценивают собственную точность.
- Связывают изучаемое понятие с безопасностью, ответственным потреблением и профессиональной деятельностью.
- Формируют смысл учения через решение практической задачи измерения массы реальных предметов.
- Проявляют готовность корректировать ошибочный результат без отказа от дальнейшей работы.
Регулятивные УУД
- Совместно формулируют цель исследования и план действий.
- Соблюдают порядок уравновешивания весов и самопроверки результата.
- Сравнивают полученный результат с эталоном, выявляют ошибку и предлагают коррекцию.
- Оценивают выполнение задания по критериям точности, полноты записи и соблюдения правил работы.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки массы и отличают их от признаков объёма и веса.
- Анализируют показания шкалы и переводят значения массы в другие единицы.
- Строят простую модель зависимости изменения движения тела от его массы.
- Проводят наблюдение, фиксируют данные в таблице и формулируют вывод на основе измерений.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли измерителя, наблюдателя и секретаря при работе в паре.
- Задают уточняющие вопросы о цене деления и порядке действий.
- Аргументируют выбор единицы массы и способ проверки результата.
- Согласовывают общий вывод и корректно обсуждают расхождения в результатах.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить рычажные весы и набор гирь: по одному комплекту на пару или на малую группу.
- Подготовить предметы для измерения: ластики, бруски, небольшие игрушки, металлические детали и пустые коробочки.
- Распечатать исследовательские карточки трёх уровней сложности: по одной карточке на пару, всего 15 экземпляров.
- Подготовить таблицу наблюдений с графами «Тело», «Гипотеза», «Масса», «Единица измерения», «Вывод».
- Вывести на экран фотографии бытовых и лабораторных весов, шкалу с делениями и короткую интерактивную проверку.
- Записать на доске тему, проблемный вопрос и памятку: «Определить цену деления — уравновесить — снять показание — записать единицу».
- Подготовить карточки ролей для пар: «измеритель», «наблюдатель», затем поменять роли после первого измерения.
- Подготовить стикеры трёх цветов для рефлексии и листы для творческого задания.
- Освободить безопасное место для физкультминутки; убедиться, что приборы устойчивы и гири не падают.
- Подготовить таймер и компьютер с проектором или интерактивной доской.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в практическое исследование и вызвать познавательное затруднение.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране две фотографии: кухонные весы с яблоком и рычажные весы с гирями. «Здравствуйте, ребята. Сегодня мы будем не просто слушать объяснение, а работать как исследователи. Посмотрите на изображения и назовите, что общего у этих приборов. Где в жизни вам приходилось измерять массу?» | Рассматривают изображения, называют приборы и ситуации: «в магазине», «дома при приготовлении еды», «на почте». Формулируют предположение: «Оба прибора показывают, сколько весит тело». |
2 мин | Учитель ставит на демонстрационные весы лёгкую большую коробку и маленький металлический брусок. «Какой предмет, по-вашему, имеет большую массу? Можно ли определить это только по размеру? Запишите индивидуально гипотезу, затем обсудите её с соседом по приёму “Подумай — обсуди в паре”.» | Сначала записывают личную гипотезу, затем обсуждают её в парах около минуты. Несколько пар сообщают варианты: «брусок может быть тяжелее, потому что сделан из металла», «размер не всегда определяет массу». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы увидели, что по внешнему виду не всегда можно надёжно определить массу. Сегодня выясним, что такое масса, как её измеряют и как доказать результат экспериментом».
Этап 2. Актуализация знаний и физкультминутка (5 мин)
Цель этапа: актуализировать представления о свойствах тел, движении и единицах измерения, подготовить учащихся к новой теме.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель организует игру «Физическое лото»: на доске появляются слова «длина», «объём», «время», «температура», «масса» и единицы «метр», «литр», «секунда», «градус Цельсия», «килограмм». «Соедините каждую физическую величину с подходящей единицей. Объясните, почему один и тот же предмет можно описать несколькими величинами». | По очереди соединяют пары на доске или называют их с места: «длина — метр», «объём — литр», «время — секунда», «температура — градус Цельсия», «масса — килограмм». Объясняют, что разные величины описывают разные свойства тела. |
2 мин | Учитель проводит короткую физкультминутку «Единицы в движении». «Если я называю единицу массы, поднимите руки вверх; если единицу длины — потянитесь в стороны; если единицу времени — сделайте шаг на месте. Готовы: килограмм, метр, грамм, секунда, тонна». | Выполняют движения по инструкции, быстро распознают единицы и переключают внимание. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили, что физическая величина имеет числовое значение и единицу измерения. Теперь найдём, какое свойство тела характеризует масса и почему её измеряют весами».
Этап 3. Проблемный диалог и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную проблему, цель и план исследовательской работы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель демонстрирует два одинаковых по размеру тележечных бруска: один пустой, другой с грузом. «Представьте, что оба бруска толкают одинаково. Какой быстрее изменит скорость? Почему? Что нужно сравнить, чтобы объяснить результат?» Учитель задаёт цепочку вопросов: «Как назвать способность тела сопротивляться изменению движения? Как проверить её количественно?» | Наблюдают демонстрацию, выдвигают гипотезы: «лёгкий брусок быстрее разгонится», «тяжёлый сильнее сопротивляется изменению движения». Предполагают, что сравнивать нужно массу. |
2 мин | Учитель фиксирует ответы на доске и предлагает сформулировать цель. «Составьте цель урока по схеме: узнать — научиться — проверить. Какие шаги помогут решить проблему?» Учитель уточняет: «Что сначала нужно выяснить у прибора?» | Формулируют цель: «Узнать, что такое масса, и научиться измерять её весами». Называют план: рассмотреть единицы, определить цену деления, уравновесить весы, измерить несколько тел и сравнить результаты. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Проблема поставлена: как количественно сравнить инертность тел. Для ответа нам понадобятся понятие массы, единицы измерения и точный алгоритм работы с весами».
Этап 4. Открытие нового знания через исследование (12 мин)
Цель этапа: самостоятельно вывести смысл массы, освоить единицы и алгоритм измерения на рычажных весах.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель показывает на экране две последовательные фотографии движения лёгкого и тяжёлого тела при одинаковом толчке. «Посмотрите на изменение скорости. Тело, которое труднее разогнать или остановить, обладает большей инертностью. В физике массу называют мерой инертности тела. Чем больше масса, тем сильнее тело сопротивляется изменению скорости». Учитель просит привести пример. | Сравнивают изображения и формулируют вывод: «Тяжёлое тело труднее разогнать и остановить». Записывают определение и приводят пример автомобиля, велосипеда или мяча. |
3 мин | Учитель выводит на экран таблицу единиц. «Основная единица массы в Международной системе — килограмм. Запишите соотношения: $1\ т=1000\ кг$, $1\ кг=1000\ г$, $1\ г=1000\ мг$. Почему для массы автомобиля и массы лекарства используют разные единицы?» | Записывают соотношения, объясняют выбор единиц: тонна удобна для больших масс, грамм и миллиграмм — для малых. Устно переводят: «$2\ кг=2000\ г$», «$500\ г=0{,}5\ кг$». |
4 мин | Учитель демонстрирует рычажные весы и проговаривает алгоритм: «Сначала проверьте, находятся ли чаши в равновесии. Если нет, установите равновесие регулировочными винтами. Затем положите тело на левую чашу, гири — на правую. Подбирайте гири от большей к меньшей, не касайтесь чаш руками. После равновесия сложите значения гирь и запишите массу». Учитель отдельно показывает, как определить цену деления шкалы. | Наблюдают демонстрацию, называют шаги алгоритма в правильном порядке. Определяют цену деления по шкале на экране: «между соседними подписанными значениями пять промежутков, значит цена деления равна разности значений, делённой на пять». |
2 мин | Учитель раздаёт карточки ролей и исследовательские листы. «В первой серии измерений один ученик измеряет, второй контролирует алгоритм и записывает данные. Затем поменяйтесь ролями. Если результат пары отличается от результата другой пары, не исправляйте его молча — найдите причину». | Получают приборы, предметы и роли. Проверяют равновесие пустых чаш, подбирают гири, записывают массу первого тела и меняются ролями. |
Запись в тетрадях
Масса — физическая величина, являющаяся мерой инертности тела. Основная единица массы — килограмм. Алгоритм измерения: проверить равновесие весов; положить тело на одну чашу; подобрать гири; определить цену деления; сложить значения гирь; записать результат с единицей измерения.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы связали массу с инертностью и научились читать прибор. Теперь проверим алгоритм на практике и выясним, насколько согласуются результаты разных пар».
Этап 5. Первичное закрепление и практическая работа в парах (8 мин)
Цель этапа: закрепить умение измерять массу, читать шкалу и оформлять результат в исследовательской таблице.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель объявляет практическую игру «Лаборатория точности». «Каждая пара измеряет массу двух предметов. Перед измерением запишите гипотезу: какой предмет тяжелее и почему. Работайте по ролям, а затем обменяйтесь ролями. В таблице обязательно укажите тело, сумму гирь и единицу измерения». Учитель наблюдает, задаёт вопросы: «Почему вы начали с этой гири? Как проверили равновесие?» | В парах выдвигают гипотезу, измеряют два предмета, складывают значения гирь и заносят результаты в таблицу. Отвечают: «Мы сначала проверили нулевое положение», «начали с большой гири, чтобы быстрее подобрать значение», «масса ластика равна ... г». |
3 мин | Учитель организует взаимопроверку. «Сравните данные с соседней парой. Если значения различаются, проверьте три пункта: равновесие, правильность выбора гири, запись единицы. Приём “Две звезды и пожелание”: назовите два удачных действия пары и один совет». | Сравнивают результаты, находят расхождения, повторяют измерение при необходимости. Обмениваются обратной связью: «точно определили цену деления», «аккуратно записали единицы», «совет — не касаться чаши рукой». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Практика показала, что точность зависит не только от прибора, но и от соблюдения алгоритма. Теперь каждый самостоятельно проверит, умеет ли он применять новый способ измерения».
Этап 6. Самостоятельная работа с дифференциацией и творческим заданием (9 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание темы и предоставить учащимся выбор уровня сложности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель раздаёт карточки трёх уровней. «Выберите посильный уровень: базовый, повышенный или творческий. Базовый: переведите $3{,}5\ кг$ в граммы и назовите единицу массы для массы иголки. Повышенный: по показаниям гирь $200\ г$, $50\ г$, $20\ г$ запишите массу тела и объясните порядок измерения. Творческий: придумайте мини-инструкцию “Как измерить массу предмета дома безопасно”, добавив схему или значки». | Индивидуально выполняют выбранное задание. В базовом варианте выполняют переводы и выбор единицы; в повышенном записывают $270\ г$ и алгоритм; в творческом создают инструкцию с последовательностью действий и предупреждением не перегружать весы. |
2 мин | Учитель показывает эталон на экране и предлагает самопроверку. «Проверьте не только ответ, но и единицы. Если обнаружили ошибку, зачеркните её одной чертой и исправьте рядом — это часть научной работы». | Сверяют решения с эталоном, исправляют ошибки, ставят условный знак: «+» — выполнено самостоятельно, «?» — нужна помощь. |
2 мин | Учитель предлагает двум добровольцам представить творческие инструкции. «Какая рекомендация делает измерение надёжным? Что произойдёт, если забыть единицу?» | Представляют инструкции, дополняют ответы: «без единицы результат неполный», «нужно проверить нулевое положение и не перегружать прибор». |
Эталон решения
$3{,}5\ кг=3{,}5\cdot1000\ г=3500\ г$. Для массы иголки удобнее использовать миллиграммы или граммы. Масса по гирям: $m=200\ г+50\ г+20\ г=270\ г$. В записи обязательны число и единица измерения.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вы выбрали разные маршруты, но проверяли один и тот же результат: понимаете ли вы физический смысл массы и умеете ли измерять её. Осталось обобщить знания и оценить собственный прогресс».
Этап 7. Рефлексия, итог и домашнее задание (4 мин)
Цель этапа: осознать результат деятельности, выявить затруднения и определить дальнейшую работу.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор». «Поднимите зелёную карточку, если можете объяснить, что такое масса, и измерить её; жёлтую — если нужен ещё один пример; красную — если пока трудно. На стикере закончите фразу: “Теперь я умею...”». | Поднимают карточки, записывают конкретное продолжение: «определять цену деления», «измерять массу гирями», «переводить килограммы в граммы». |
1 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу. «Почему два тела одинакового размера могут иметь разную массу? Как масса связана с движением тела?» | Формулируют итог: «Разные вещества имеют разную массу при одинаковом размере; большая масса означает большую инертность». |
1 мин | Учитель объясняет домашнюю работу и контрольные вопросы. «Выберите уровень, но базовый выполняют все. Перед выходом ответьте устно: назовите основную единицу массы; перечислите шаги измерения; объясните, зачем проверять равновесие весов». | Записывают домашнее задание, отвечают на контрольные вопросы: «килограмм», «проверить равновесие — положить тело — подобрать гири — записать результат», «чтобы не получить систематическую ошибку». |
Критерии оценивания практической работы
- «5» — измерены два тела, правильно определена цена деления, результаты записаны с единицами, соблюдён алгоритм, вывод о точности и возможной причине расхождения сформулирован самостоятельно.
- «4» — измерены два тела, допущена одна несущественная ошибка в записи или объяснении, которая исправлена после самопроверки; правила работы соблюдены.
- «3» — измерено хотя бы одно тело, но допущены ошибки в порядке действий, выборе гири или единицах; после подсказки учителя результат скорректирован.
- Невыполненная работа дорабатывается на следующем уроке по индивидуальному листу коррекции.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что такое масса и какое свойство тела она характеризует? | Проверка осознания физического смысла понятия, а не механического запоминания определения. |
Какой шаг алгоритма измерения массы оказался самым важным для вас? | Выявление понимания последовательности практических действий. |
Почему результаты двух пар могли отличаться? | Диагностика умения анализировать экспериментальную погрешность и причины ошибки. |
Какое задание вы выбрали и что помогло его выполнить? | Определение субъективной оценки освоения и эффективности дифференциации. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы выяснили, что масса — это не просто привычное слово “тяжесть”, а физическая величина и мера инертности тела. Вы научились пользоваться рычажными весами, подбирать гири, определять цену деления и записывать результат с единицей измерения. Помните о типичной ошибке: число без единицы не является полноценным результатом измерения. На следующем уроке мы продолжим исследовать измерения и научимся учитывать точность полученных данных».
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Выполнить 4 задания на перевод единиц массы между тоннами, килограммами, граммами и миллиграммами; письменно повторить алгоритм измерения массы. | Закрепляет единицы и последовательность работы с рычажными весами; при проверке обратить внимание на вычисления и обязательную запись единиц. |
Средний (повышающий) | Решить 3 практические задачи: выбрать подходящую единицу для массы предмета, определить массу по набору гирь, объяснить причину расхождения двух измерений. | Развивает применение знаний и анализ экспериментальных данных; проверить обоснованность выбора и полноту объяснения. |
Продвинутый (дополнительный) | Создать мини-проект «Весы в моей жизни»: описать три способа измерения массы в быту, медицине, торговле или технике и сравнить их точность и удобство. | Формирует функциональную грамотность и творческое применение темы; при проверке оценить достоверность примеров, сравнение и самостоятельность вывода. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «В чём состоит физический смысл массы? Какова основная единица массы? Как определить массу тела с помощью рычажных весов? Почему результат обязательно записывают вместе с единицей измерения?»
