Фізичні величини. Вимірювання фізичних величин. Похибки й оцінювання точності вимірювань. 7 клас

№5 Конспект уроку фізики 7 клас
Тема:
Фізичні величини. Вимірювання фізичних величин. Похибки й оцінювання точності вимірювань
(Інноваційний урок з модульною структурою НУШ)
Мета уроку:
Формувати в учнів розуміння поняття фізичної величини, її значення для наукового пізнання світу. Навчити учнів вимірювати фізичні величини з використанням відповідних приладів, розрізняти одиниці вимірювання, виконувати обчислення з урахуванням точності. Ознайомити з поняттям похибки вимірювання та способами її оцінювання. Розвивати навички критичного мислення, точності, уважності, логіки та самостійної роботи під час дослідження та експерименту.
Ключові компетентності:
Розвиваються природничо-наукова компетентність через вимірювання фізичних величин і аналіз результатів; математична — через виконання розрахунків; інформаційно-цифрова — при використанні цифрових вимірювальних засобів та обробці даних. Формуються критичне мислення, комунікаційна та підприємницька компетентності під час роботи в парах, міні-досліджень, обговорень, а також уміння навчатися впродовж життя.
Структура інноваційного уроку (модулі НУШ):
Модуль 1. Розігрів (мотивація): 
Метод «Ланцюжок» 
Учні відповідають на контрольні запитання, що містяться  після § 3 підручника, усно коментують виконання завдань 3 і 4  вправи № 3.  
Далі два-три учні виступають із короткими повідомленнями «Портрети українських фізиків на марках».  
Запитання до учнів 
 Портрет якого вченого ви б запропонували зобразити на  марці? Чому? 
Модуль 2. Трейлер уроку: 
Запитання до учнів «Що ми можемо виміряти навколо?» — міні-дискусія.
На уроках математики ви познайомилися з величинами,  що позначаються певними символами, виражаються числовим  значенням, мають одиниці. Наведіть приклади таких величин.  Чи доводилось вам здійснювати їх вимірювання? Якими приладами ви користувалися? 

Відео з прикладами вимірювань у повсякденному житті та наукових дослідженнях.
 Модуль 3. Діалог-комікс:
Учні читають або озвучують ситуацію, де плутанина виникла через неточні вимірювання.
Учитель повідомляє тему, мету й завдання уроку; зверта ється до мотиваційної частини, наведеної в § 4 і 5 підручника. 

 Модуль 4. Теорія (сторітелінг):
Історія винайдення одиниць вимірювання — метр, кілограм, секунда.
План вивчення нового матеріалу 
1. Фізичні величини. Міжнародна система одиниць. Кратні  та частинні одиниці. 
2. Вимірювання фізичних величин. Прямі та непрямі вимірювання. 
3. Вимірювальні прилади. Ціна поділки та межі вимірювання  вимірювального приладу. 
4. Оцінювання точності вимірювання. 
Учитель викладає матеріал у формі лекції з елементами  бесіди і звертається до учнів із низкою запитань. 
1. Фізичні величини. Міжнародна система одиниць. Кратні та  частинні одиниці. 
Фізична величина — це кількісно виражена характеристика тіла або фізичного явища. 
Кожна фізична величина позначається певним символом,  виражається числовим значенням, має одиницю. Для зручності запису великих і малих значень фізичних  величин використовують кратні та частинні одиниці (див. таблицю на с. 26 підручника). 
Кратні одиниці — це одиниці, які більші за основні одиниці в 10, 100, 1000 і більше разів. 
Частинні одиниці — це одиниці, які менші від основних  одиниць у 10, 100, 1000 і більше разів. 
Зараз у більшості країн світу діє запроваджена в 1960 р.  Міжнародна система одиниць, яку називають Система Інтернаціональна (СІ). 
Учень виступає з коротким повідомленням про історію  створення міжнародної одиниці — СІ. 
2. Вимірювання фізичних величин. Прямі та непрямі вимірювання. 
Виміряти фізичну величину — означає порівняти її з однорідною величиною, взятою за одиницю.  
Існують прямі й непрямі вимірювання, кожен вид вимірювань має свої особливості.  
Вказати, як здійснюються ці вимірювання. 
Запитання до учнів 
 Чим прямі вимірювання відрізняються від непрямих? ⮹ Наведіть приклади, коли ви проводили прямі вимірювання  фізичних величин. 
 Які вимірювання, на ваш погляд, більш точні? 
3.Вимірювальні прилади. Ціна поділки та межі вимірювання вимірювального приладу. 
Демонстрація. Учитель демонструє вимірювальні прилади,  які містять шкали, та електронні цифрові прилади. 
Метод «Критичне читання тексту» 
Учні самостійно ознайомлюються з матеріалом п. 5 § 4 під ручника.
Запитання до учнів 
 Для чого використовують вимірювальні прилади?
 ⮹ Яку інформацію містить вимірювальний прилад? 
⮹ Що можна встановити за шкалою приладу? 
⮹ Як визначити ціну поділки приладу? 
⮹ Як визначити межі вимірювання приладу, що містить шка лу; електронних цифрових вимірювальних приладів? 
4. Оцінювання точності вимірювання. 
Проаналізувавши вимірювання довжини олівця (підруч ник, рис. 5.1), слід зробити висновок: вимірювання завжди здійснюються з похибкою.  
Щоб зменшити похибку, вимірювання виконують кілька  разів, а потім обчислюють середнє значення результатів вимірювання (знаходять їх середнє арифметичне). Необхідна точність  експерименту визначається метою цього експерименту. 
Похибки поділяють на абсолютні та відносні. За бажанням  учитель розкриває зміст понять «абсолютна похибка» і «відносна  похибка». 
Модуль 5. Практична робота: 
Вимірювання довжини, маси, часу; використання лінійки, ваг, секундоміра. Запис результатів.
Модуль 6. Робота з поняттями: 
Поняття фізичної величини, одиниць вимірювання, формули, таблиця SI.
 Модуль 7. Помилки вимірювань: 
Обговорення похибок, демонстрація похибок вимірювань, обчислення середнього значення.
Модуль 8. Експрес-тест:
 5 запитань на поняття, формули, одиниці, типи похибок.
Метод «Фізичний футбол»  
Учні відповідають на запитання. [2]: § 4, контрольні запитання 1, 2, 4, 6, 7; § 5, контрольні запитання 1, 2, 6. 
 Модуль 9. Застосування знань: Виконання вправ [2]: вправа № 4: завдання 3 — усно; завдання 5 — письмово; вправа № 5: завдання 1 — усно; завдання 3 — письмово
Модуль 10. Рефлексія: Метод «Три руки»: Що дізнався, що здивувало, що ще хочеш дізнатись.
Рефлексія за методом «Закінчи фразу» Учитель користується додатком 2. 
Повідомлення домашнього завдання [2]: § 4, 5 — повторити. Вправа № 4: завдання 5; вправа № 5: завдання 4 — пись мово. Ознайомитися з описом лабораторної роботи № 1 (с. 32).