Рабочая программа элективного курса "Решение физических задач"

Пояснительная записка

 Значение физики в школьном образовании определяется ролью физической науки в жизни современного общества, ее влиянием на темпы развития научно-технического прогресса, эффективным внедрением знаний физической науки в практику человека.

 При изучении данного курса акцент следует делать не столько на приобретение дополнительной суммы знаний по физике, сколько на развитие способностей самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по излагаемому вопросу, выслушивать другие мнения и конструктивно обсуждать их.

Программа элективного курса согласована с программами по физике, алгебре и геометрии. На занятиях раскрывается содержание основных естественнонаучных идей, общих законов наук о природе, фундаментальных теорий, рассматривается их роль и место в развитии естественнонаучной картины мира. Элективный курс позволяет реализовать межпредметные связи в процессе изучения всех предметов естественнонаучного цикла.

В современной концепции физического образования отмечается необходимость освоения учащимися научного метода познания.  Учащиеся должны понимать, что в основе научного познания лежит моделирование реальных объектов и процессов, что никакая модель не может быть тождественна изучаемому процессу или объекту, но вместе с тем отражает его важнейшие особенности. Без всего этого у учащегося не может формироваться научное мировоззрение, он не сможет отличать научные знания от ненаучных, разбираться в вопросах познаваемости мира. 

Курс выстраивается таким образом, чтобы наиболее полно охватить основные физические понятия.

Элективный курс  направлен на воспитание у кадет чувства уверенности в своих силах и способностях, на развитие интереса к рассмотрению  физических явлений, предметов. Желание понять, разобраться в сущности явлений, в устройстве вещей, которые служат человеку всю его жизнь, неминуемо потребует дополнительных знаний, подтолкнет к самообразованию,  кадет будет наблюдать, думать, читать - ему будет интереснее жить!

Решающим фактором обучения и интеллектуального развития ученика является приобретение им опыта познавательной деятельности. Поэтому занятия элективного курса целесообразно организовать так, чтобы изучаемые основы физики и методы науки были одновременно и объектом и средством учебного познания.

Данный элективный курс опирается на базовые знания, которые получают кадеты на уроках физики и позволяет им выбрать профиль в общеобразовательной школе.

 На повышение эффективности усвоения основ физической науки направлено использование качественных задач. Качественные задачи по физике способствуют углублению и закреплению теоретических знаний кадет, служат средством проверки знаний, повышают интерес к физике и поддерживают активное восприятие материала.  Решение качественных задач приучает кадет к логическому мышлению и способствует овладению аналитико-синтетическим методом, развивает смекалку и творческую фантазию.

Для решения практических задач целесообразно использовать готовые электронные учебные издания. Так  мультимедийный курс «Открытая Физика 2.5» прекрасно подходит как для индивидуальной работы, так и для демонстраций. Компьютерные модели позволяют в широких пределах изменять начальные условия физических экспериментов, что позволяет выполнять многочисленные виртуальные опыты. Такая интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность. Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся обычно испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков.

Место курса в системе предпрофильной подготовки.

Курс ориентирован на предпрофильную подготовку кадет по физике. Он расширяет базовый курс, является предметно-ориентированным и дает кадетам возможность познакомиться с интересным материалом, нестандартными задачами, осознать место человека в природе, роль физики в современном обществе, проверить и развить свои творческие способности по физике.

Программа рассчитана на 34 часа в год (1 час в неделю).

Учебно-тематический план

Весь материал - смотрите документ.

Тамбовское областное государственное

бюджетное образовательное учреждение –

кадетская школа – интернат

«Многопрофильный кадетский корпус»

Рабочая программа

элективного курса по физике

«Решение физических задач»

для 7 класса

Учитель физики Пеливан В.С.

Утверждена приказом Рассмотрена и рекомендована

по ТОГБОУ – кадетской школе-интернату к утверждению педагогическим советом

«Многопрофильный кадетский корпус» ТОГБОУ – кадетской школы-интерната

от ____________ № _______ «Многопрофильный кадетский корпус»

протокол от __________ № ____

Тамбов 2012

СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

1. Пояснительная записка

2. Содержание рабочей программы

3. Методические рекомендации

4. Требования к уровню подготовки кадет

5. Учебно-тематический план

6. Литература

7. Календарно-тематический план учителя

Пояснительная записка

Значение физики в школьном образовании определяется ролью физической науки в жизни современного общества, ее влиянием на темпы развития научно-технического прогресса, эффективным внедрением знаний физической науки в практику человека.

При изучении данного курса акцент следует делать не столько на приобретение дополнительной суммы знаний по физике, сколько на развитие способностей самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по излагаемому вопросу, выслушивать другие мнения и конструктивно обсуждать их.

Программа элективного курса согласована с программами по физике, алгебре и геометрии. На занятиях раскрывается содержание основных естественнонаучных идей, общих законов наук о природе, фундаментальных теорий, рассматривается их роль и место в развитии естественнонаучной картины мира. Элективный курс позволяет реализовать межпредметные связи в процессе изучения всех предметов естественнонаучного цикла.

В современной концепции физического образования отмечается необходимость освоения учащимися научного метода познания. Учащиеся должны понимать, что в основе научного познания лежит моделирование реальных объектов и процессов, что никакая модель не может быть тождественна изучаемому процессу или объекту, но вместе с тем отражает его важнейшие особенности. Без всего этого у учащегося не может формироваться научное мировоззрение, он не сможет отличать научные знания от ненаучных, разбираться в вопросах познаваемости мира.

Курс выстраивается таким образом, чтобы наиболее полно охватить основные физические понятия.

Элективный курс направлен на воспитание у кадет чувства уверенности в своих силах и способностях, на развитие интереса к рассмотрению физических явлений, предметов. Желание понять, разобраться в сущности явлений, в устройстве вещей, которые служат человеку всю его жизнь, неминуемо потребует дополнительных знаний, подтолкнет к самообразованию, кадет будет наблюдать, думать, читать - ему будет интереснее жить!

Решающим фактором обучения и интеллектуального развития ученика является приобретение им опыта познавательной деятельности. Поэтому занятия элективного курса целесообразно организовать так, чтобы изучаемые основы физики и методы науки были одновременно и объектом и средством учебного познания.

Данный элективный курс опирается на базовые знания, которые получают кадеты на уроках физики и позволяет им выбрать профиль в общеобразовательной школе.

На повышение эффективности усвоения основ физической науки направлено использование качественных задач. Качественные задачи по физике способствуют углублению и закреплению теоретических знаний кадет, служат средством проверки знаний, повышают интерес к физике и поддерживают активное восприятие материала. Решение качественных задач приучает кадет к логическому мышлению и способствует овладению аналитико-синтетическим методом, развивает смекалку и творческую фантазию.

Для решения практических задач целесообразно использовать готовые электронные учебные издания. Так мультимедийный курс «Открытая Физика 2.5» прекрасно подходит как для индивидуальной работы, так и для демонстраций. Компьютерные модели позволяют в широких пределах изменять начальные условия физических экспериментов, что позволяет выполнять многочисленные виртуальные опыты. Такая интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность. Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся обычно испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков.

Место курса в системе предпрофильной подготовки.

Курс ориентирован на предпрофильную подготовку кадет по физике. Он расширяет базовый курс, является предметно-ориентированным и дает кадетам возможность познакомиться с интересным материалом, нестандартными задачами, осознать место человека в природе, роль физики в современном обществе, проверить и развить свои творческие способности по физике.

Программа рассчитана на 34 часа в год (1 час в неделю).

Цель курса:

• обобщить и углубить полученные знания по физике;

• создание условий для формирования и развития у обучающихся интеллектуальных и практических умений по решению задач;

• развитие интереса к изучению физики;

• создание условий для формирования у кадет опыта самостоятельного решения познавательных, коммуникативных, организационных, нравственных проблем, составляющих содержание данного курса;

Задачи:

• научить правильно читать условия задач и дополнять их необходимыми данными;

• показать практическое применение законов физики к решению задач различной направленности;

• научить нестандартным приемам и методам подхода к решению задач;

• развивать научное мировоззрение на основе освоения методов физической науки и понимания роли физики в современном естествознании;

• формировать и развивать ключевые компетентности кадет

Основные знания:

Знание основных понятий и закономерностей по разделам «Механические явления», «Звуковые явления», «Световые явления».

Знание основных принципов, приемов и методов решения физических задач.

Основные умения:

Умение решать простейшие задачи, применяя различные приемы и используя изученные в школе законы физики.

Умение применять для решения конкретных задач жизненный опыт обучающихся, поиск необходимой дополнительной информации.

Умение преодолевать информационные, психологические и коммуникативные трудности.

Основные методы работы: проблемно – поисковый

Форма работы: фронтальная, индивидуальная, групповая

Образовательные результаты, которые достигаются при освоении данного элективного курса:

• учащимся предоставляется индивидуальный темп обучения;

• учащиеся приобретают навыки оптимального использования персонального компьютера как обучающего средства;

• учитель получает возможность провести быструю индивидуальную диагностику результативности процесса обучения;

• у учителя высвобождается время на индивидуальную работу с учащимися, в ходе которой он может корректировать процесс познания.

Организация и проведение аттестации кадет по изученному курсу

Элективные занятия по данной программе проводятся для удовлетворения индивидуального интереса кадет и помощи в выборе профиля дальнейшего обучения. Поэтому нет нужды систематически контролировать и оценивать знания кадет. Однако учителю следует отмечать их достижения и тем самым поощрять к дальнейшему развитию. С этой целью целесообразно проводить тематические самостоятельные (проверочные) работы с использованием индивидуальных карточек-заданий и возможностью выбора уровня сложности заданий.

Содержание рабочей программы (34 часа)

Введвение (2 ч.)

Физика — наука о природе. Физические явления. Физические величины и единицы их измерения. Физические приборы. Погрешности измерений. Международная система единиц. Физический эксперимент и физическая теория. Физические модели. Физические методы исследования.

Практикум по работе с физическими величинами, единицами их измерения и погрешностью измерения.

ЗУН кадет

Кадеты должны:

• знать условные обозначения физических величин: длина, температура, время, масса – и единицы их измерения; понятия: абсолютная погрешность, относительная погрешность измерения, цена деления; формулу относительной погрешности измерения; методы изучения физических явлений

• понимать роль и место эксперимента в процессе познания, причины погрешностей измерений и способы их уменьшения; существование связей и зависимостей между физическими величинами, роль физической теории в процессе познания, взаимосвязь физики и техники

• уметь измерять длину, время, температуру; вычислять погрешность прямых измерений, записывать результат измерений с учетом погрешности; соотносить физические явления и теории; обобщать полученные знания и представлять их в структурированном виде; соотносить различные единицы измерения физических величин

Механические явления (14 ч.)

Механическое движение. Относительность движения. Траектория. Путь. Прямолинейное равномерное движение. Скорость равномерного прямолинейного движения. Методы измерения расстояния, времени и скорости. Ускорение. Равноускоренное движение.

Явление инерции. Первый закон Ньютона. Масса тела. Плотность вещества. Методы измерения массы и плотности. Взаимодействие тел. Сила. Правило сложения сил. Сила упругости. Методы измерения силы. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Сила тяжести. Закон всемирного тяготения. Вес тела. Невесомость. Сила трения. Момент силы. Условия равновесия рычага. Центр тяжести тела. Условия равновесия тел. Работа. Мощность. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия взаимодействующих тел. Закон сохранения механической энергии. Простые механизмы. Коэффициент полезного действия. Методы измерения энергии, работы и мощности.

Практикум по решению количественных и качественных задач.

ЗУН кадет

Кадеты должны:

• знать понятия: механическое движение, равномерное движение, равноускоренное движение, тело отсчета, траектория, путь, скорость, ускорение, масса, плотность, сила, сила тяжести, сила упругости, сила трения, вес, давление, механическая работа, мощность, простые механизмы, КПД, энергия, кинетическая и потенциальная энергия; обозначения и единицы измерения основных физических величин и приборы для их измерения; формулы скорости и пути равномерного и равноускоренного движения, средней скорости, плотности вещества, силы трения, силы упругости, силы тяжести, давления, работы, мощности; графики зависимости: скорости и пути от времени, силы упругости от деформации, силы трения от силы нормального давления; законы Ньютона, закон всемирного тяготения, закон сохранения механической энергии; аналитические и графические способы решения задач

• понимать: относительность механического движения, возможность превращения потенциальной и кинетической энергии; векторный характер скорости, ускорения, силы; массу как меру инертности тела, силу как меру взаимодействия, энергию как характеристику способности тела совершать работу

• уметь: определять неизвестные величины, входящие в формулы по теме; строить графики зависимости скорости и пути от времени, силы упругости от деформации, силы трения от силы нормального давления; по графикам определять значения соответствующих величин; применять знания по механике к объяснению явлений природы; применять полученные знания для решения конкретных количественных и качественных задач

Звуковые явления (2 ч.)

Механические колебания. Период, частота и амплитуда колебаний. Период колебаний математического и пружинного маятников. Механические волны. Длина волны. Звук. Свойства и характеристики звука. Эхо.

Практикум по решению задач на расчет характеристик волновых / звуковых процессов.

ЗУН кадет

Кадеты должны:

• знать определение понятий: механические колебания, смещение, период, амплитуда, частота, волновое движение, поперечная и продольная волна, длина волны, тон, тембр, громкость звука; условные обозначения и единицы измерения физических величин по теме; формулы периода колебаний пружинного и математического маятников, связи частоты и периода колебаний, длины волны и скорости звука; закон отражения звука

• понимать: характер зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити и ускорения свободного падения; характер зависимости периода колебаний пружинного маятника от жесткости пружины и массы груза; характер зависимости длины волны от частоты колебаний частиц и скорости распространения волны; источником звука является колеблющееся тело; характер зависимости скорости звука от свойств среды и температуры; зависимость громкости звука от амплитуды и высоты звука от частоты колебаний; процесс образования продольной и поперечной волн и распространения звука в среде

• уметь: вычислять частоту колебаний маятника по известному периоду, и наоборот; выражать неизвестные величины, входящие в формулы длины волны, скорости звука, периода колебаний пружинного и математического маятников; определять экспериментально период колебаний пружинного маятника; обобщать полученные знания и сравнивать механические и звуковые колебания и волны

Световые явления (6 ч.)

Прямолинейное распространение света. Отражение и преломление света. Закон отражения света. Плоское зеркало. Линза. Фокусное расстояние линзы. Формула линзы. Оптическая сила линзы. Глаз как оптическая система. Оптические приборы.

Практикум по решению количественных и качественных задач.

ЗУН кадет

Кадеты должны:

• знать определение понятий: источник света, световой пучок, световой луч, точечный источник света, мнимое изображение, предельный угол полного внутреннего отражения, линза, аккомодация глаза, угол зрения, расстояние наилучшего зрения, увеличение лупы; условные обозначения и единицы измерения основных физических величин по теме; основные точки и линии линзы; устройство и принцип действия простейших оптических приборов; строение глаза и его оптическую систему; состав белого света; основные и дополнительные цвета; сложение цветов и смешение красок; формулу оптической силы линзы, формулу тонкой линзы; законы прямолинейного распространения света, отражения и преломления света

• понимать разницу между естественными и искусственными источниками света; причину образования тени и полутени, солнечные и лунные затмения; причины дальнозоркости и близорукости и роль очков в их коррекции; причину разложения белого света в спектр и происхождение радуги

• уметь применять знания световых законов к объяснению природных явлений; строить: изображение предмета в плоском зеркале, ход лучей в призме, ход лучей в линзе, изображение предметов, даваемых линзой, ход лучей в приборах, вооружающих глаз; вычислять оптическую силу линзы по известному фокусному расстоянию, и наоборот; определять неизвестные величины, входящие в формулу тонкой линзы

Обобщающее повторение (8 ч.)

Комплексный подход к решению задач. Выбор оптимальных способов и подходов к анализу и решению комбинированных задач.

Практикум по решению количественных и качественных задач.

ЗУН кадет

Кадеты должны:

• знать основные понятия, законы, формулы, единицы измерения изученных физических величин и приборы их измеряющие; границы применимости законов, теорий; методы получения знаний и способы их обработки

• понимать взаимосвязь между величинами, явлениями и способами их объяснения; взаимосвязь физики и техники; роль физики в развитии науки

• уметь применять знания к объяснению природных явлений; решать простые и обратные задачи с использованием изученных формул; устанавливать связь между физическими величинами, явлениями, теориями; владеть практическими навыками проведении эксперимента; обобщать и систематизировать полученные знания; выбирать оптимальные способы решения поставленных задач

Методические рекомендации

К теме №1 «Введение»

В данном разделе целесообразно добиваться понимания взаимосвязи физических величин и их единиц измерения, существования единой интернациональной системы исчисления, знания единиц измерения в СИ основных физических величин и отрабатывать умения по переводу единиц измерения.

К теме №2 «Механические явления»

В разделе «Кинематика» следует повторить основные виды механического движения, его характеристики и способы описания движения. Особое внимание следует уделить графическому способу описания движения.

На практических занятиях сначала используют классические способы решения задач на движение с целью закрепления понимания основных понятий раздела и развития умений применять теоретические знания на практике, а затем знакомят с графическим способом решения задач на расчет равноускоренного прямолинейного движения.

В разделе «Динамика» в качестве дополнительного материала изучается баллистическое движение и способы его описания. (Только при наличии соответствующей математической подготовки учащихся) Особое внимание уделяется отработке понятия веса тела и зависимости его значения от характера движения тела.

В разделе «Законы сохранения» дается исторический обзор развития реактивного движения и освоения космоса. При повторении понятий работа, энергия, мощность следует особо подчеркнуть, что энергия – это способность тела совершать работу, а работа является мерой изменения энергии. Определяются границы применимости законов сохранения импульса и полной механической энергии. В качестве дополнительного материала рассматривается закон изменения полной механической энергии. Фундаментальность всеобщего закона сохранения энергии необходимо доказать на конкретных примерах.

К теме №3 «Звуковые явления»

При решении задач по теме «Механические колебания и волны» обычно требует дополнительной отработки понимание того, что при распространении волны не происходит переноса вещества, а передается только энергия и понятия резонанса. Изучению данного вопроса поможет применение интерактивной модели. Особый интерес вызывает изучение свойств звука. Учащимся в данном разделе предлагаются для решения в основном качественные задачи.

К теме №4 «Световые явления»

При изучении данного раздела целесообразно акцентировать внимание на явлениях отражения и преломления света, на построении изображения в собирающей линзе.

К теме «Решение комбинированных задач»

На конкретных примерах показывают способы и методы анализа и решения задач, требующих применения знаний из различных разделов курса. Особую сложность представляет индивидуальный подбор задач с различным уровнем сложности.

(Все занятия проводятся после изучения соответствующих тем курса физики.)

Требования к уровню подготовки кадет

В результате изучения элективного курса «Решение физических задач» кадет должен

знать/понимать

• смысл понятий: физическое явление, физический закон, вещество, взаимодействие, волна;

• смысл физических величин: путь, скорость, ускорение, масса, плотность, сила, давление, импульс, работа, мощность, кинетическая энергия, потенциальная энергия, коэффициент полезного действия, внутренняя энергия, температура, фокусное расстояние линзы;

• смысл физических законов: Паскаля, Архимеда, Ньютона, всемирного тяготения, сохранения импульса и механической энергии, прямолинейного распространения света, отражения и преломления света;

уметь

• описывать и объяснять физические явления: равномерное прямолинейное движение, равноускоренное прямолинейное движение, передачу давления жидкостями и газами, плавание тел, механические колебания и волны, отражение и преломление света;

• использовать физические приборы и измерительные инструменты для измерения физических величин: расстояния, промежутка времени, массы, силы, температуры;

• представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости: пути от времени, силы упругости от удлинения пружины, силы трения от силы нормального давления, угла отражения от угла падения света, угла преломления от угла падения света;

• выражать результаты измерений и расчетов в единицах Международной системы;

• приводить примеры практического использования физических знаний о механических, звуковых и световых явлениях;

• решать задачи на применение изученных физических законов;

• осуществлять самостоятельный поиск информации естественнонаучного содержания с использованием различных источников (учебных текстов, справочных и научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета), ее обработку и представление в разных формах (словесно, с помощью графиков, математических символов, рисунков и структурных схем);

• использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

• обеспечения безопасности в процессе использования транспортных средств, электробытовых приборов, электронной техники;

• контроля за исправностью водопровода, сантехники и газовых приборов в квартире;

• рационального применения простых механизмов.

Учебно-тематический план

Литература

для учащихся:

1. Бутырский Г.А., Сауров Ю.А. Экспериментальные задачи по физике-М.: Просвещение, 2000

2. Гальперштейн Л. Забавная физика - М.: Детская литература, 1993

3. Лукашик В.И. Сборник задач по физике - М.:Просвещение, 2007

4. Низамов И.М. Задачи по физике с техническим содержанием-М.: Просвещение,1980

5. Турчина Н.В. 3800 задач по физике - М.: Дрофа, 2000

для учителя:

1. Бутырский Г.А., Сауров Ю.А. Экспериментальные задачи по физике-М.: Просвещение, 2000

2. Ланге В.Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку -М.: Наука, 1985

3. Малафеев Р.И. Проблемное обучение физике в средней школе - М.: Просвещение, 1993

4. Перельман Я.И. Занимательная физика(в 2 частях) - М.: Наука, 2003

5. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике – М.: Просвещение, 2001

6. Усова А.В., Тулькибаева Н.Н. Практикум по решению физических задач - М.: Просвещение, 1992

16