Методические находки при изучении формулы плотности древесины на уроках технологии

Агеев Олег Владимирович
учитель технологии
МБОУ «Гимназия №97 г. Ельца»

Ученики с неохотой относятся к материалу, содержащему формулы. «Опять учить эту формулу», - часто говорят они. Формула плотности древесины изучается на уроках технологии за год до изучения её на уроках физики. И учителям технологии необходимо сделать процесс изучения этой простой и интересной формулы увлекательным для своих учеников. Для этого предлагаю некоторые свои методические находки, которые могут пригодиться моим коллегам в плодотворном усвоении этого материала вместе с их учениками.

Итак, формула плотности имеет следующий вид:

p = m / V,

где p(-ро-) – это плотность; m – масса; V – объём.

На первый взгляд всё просто: три буквы, расположенные определённым образом, две из которых знакомы, одна новая. Но что же такое плотность? И здесь следует напомнить своим ученикам, что плотность – это физическое, то есть природное свойство, в данном случае древесины, наряду с цветом и запахом.

Для любой физической величины, в том числе и для плотности, необходимо знать следующее:

а) название и буквенное обозначение;

б) определение;

в) расчётную формулу;

г) единицу измерения;

д) физический смысл.

Давайте по порядку разберёмся с каждым пунктом.

***

Название «плотность» запомнить легко:
Пришла к нам из Греции буковка «ро».

***

Масса древесины в единице объёма –
Такое определение у нашего «ро»ма.

***

Чтобы запомнить формулу «ро»ма,
Массу разделим на цифру объёма.

***

У массы единица килограмм,
А у объёма – метр в кубе.
Наш «ро»м, как главный,
Всё у них забрал:
Числитель – килограмм,
А знаменатель – метр в кубе.

В такой интересной стихотворной форме материал запоминается учениками гораздо легче и интереснее, чем классическое его заучивание. Но это только начало. Далее важно рассказать ученикам о системе СИ и пояснить, что в различных задачах, текстах книг можно встретить и другие единицы измерения плотности, например: г / см3, кг / см3, г / м3 и так далее.

Затем можно подробно рассказать ученикам о том, как из одних единиц измерения перейти к другим. Для плодотворного усвоения этого материала учителю желательно вести работу вместе с учениками, чтобы они сами пришли к результату, но не в коем случае воспользовались готовым рассказом учителя. В противном случае, вычисления быстро утомят учеников, и они потеряют интерес к материалу.

Например, учитель ставит перед учениками следующую задачу: перевести 0, 12 г / см3 в кг / м3. Учитель вызывает к доске ученика, и он записывает на ней: 0,12 г/см3 = … Далее учитель спрашивает: «А как в виде произведения можно записать см3?» Ученик пишет на доске: см3 = см х см х см. Потом учитель спрашивает: «А сколько в одном сантиметре метров?» Ученик пишет на доске: 1 см = 0,01 м. Учитель просит заменить в предыдущем выражении каждый сантиметр на 0,01 м. Ученик пишет на доске: см3 = 0,01 м х 0,01 м х 0,01 м = 0,000001 м3. Далее учитель спрашивает ученика: «Сколько граммов в одном килограмме?» Ученик пишет на доске: 1 кг = 1000 г. Учитель снова спрашивает: «А сколько килограммов в одном грамме?» Ученик пишет на доске: 1 г = 0,001 кг. Потом учитель просит вернуться к первоначальному выражению и записать вместо «г» и «см3» полученные для них выражения. Ученик записывает на доске: 0,12 г/см3=0,12х0,001 кг/0,000001 м3=0,12 кг/0,001 м3=120 кг/м3. А теперь, ребята, посмотрите внимательно на цифры в начале и в конце выражения, не обращая внимания на единицы измерения, и ответьте мне на вопрос: «Что нужно сделать с числом 0,12, чтобы получилось число 120?». Ученики, немного подумав, отвечают: «Нужно умножить на 1000». После этого учитель формулирует правило перевода из г/см3 в кг/м3: «Чтобы перевести плотность, выраженную в г/см3 в плотность, выраженную в кг/м3 необходимо численное значение плотности умножить на 1000».

И в дальнейшем ученикам не нужно будет производить все эти вычисления, а достаточно будет просто умножить на 1000 и получить результат.

Далее учитель может задать вопрос: «А каким образом можно быстро перевести значение плотности, например 360 кг/м3 в г/см3?» Наиболее сообразительные ученики сразу ответят, что в этом случае необходимо на 1000 делить.

Таким образом, в ходе подобной мыслительной операции ученики научатся правильно и точно вычислять и переводить одни единицы в другие. А эти правила помогут им сократить время на поиск правильного решения, которого порой бывает недостаточно. Навык, полученный учениками при решении подобных задач, пригодиться им на уроках математики, физики и так далее.

Для закрепления полученного навыка можно предложить в качестве домашнего задания осуществить следующие переводы единиц плотности:

а) 12 кг/дм3 = … кг/м3;

б) 0,23 г/мм3 = … кг/м3;

в) 150 кг/см3 = … г/м3;

г) 300 кг/мм3 = … г/см3.

Но знаний перевода единиц недостаточно для полного понимания понятия «плотность». Можно предложить ученикам решить следующую интересную задачу, которая, кроме того, позволит им приобрести навык использования справочного материала. Ведь справочные данные бывают необходимы при решении различных технических задач, в том числе, возникающих перед человеком в процессе его жизнедеятельности. И для их верного решения нужен навык работы со справочниками.

Итак, условие задачи…

Когда папа Карло выстругал Буратино, тот резко подскочил и оказался на одной чаше весов. Карло положил гирьки на другую чашу и определил массу Буратино. Она оказалась равной 35000 г. Но Буратино был очень подвижным и, спрыгивая с весов, угодил в таз с водой, наполненный до краёв. Папа Карло быстро собрал вылившуюся на пол воду и перелил её в мерный цилиндр. Объём воды оказался 0,05 м3 «Теперь я знаю твой объём, Буратино», - воскликнул Карло, подавая полотенце Буратино. Рассчитайте по этим данным, ребята, из древесины какого дерева был изготовлен Буратино?

Решая данную задачу, ученики получают значение: 0,7 г/см3 или 700 кг/м3. Затем по справочнику определяют древесину, согласно полученному значению плотности и озвучивают ответ: «Буратино был изготовлен из сухой берёзы».

Теперь остаётся разобраться с физическим смыслом плотности древесины. Для этого учитель просит ребят ответить на вопрос: «Что означает выражение «плотность заготовки из сухого дуба равна 0,8 г/см3»?» Необходимо, чтобы ученики самостоятельно пришли к правильному ответу, согласно определению плотности: «Это выражение означает, что заготовка из сухого дуба объёмом 1 см3 имеет массу 0,8 г».

Надеюсь, что мои методические находки в решении вопроса о понятии «плотность древесины» помогут моим коллегам в работе и откроют двери в копилку их собственных находок.