Электив по физике 8-9 класс 'Практическая и экспериментальная физика'

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 30»

городского округа Балашиха

Московской области

Адрес: 143909, Московская область, г.Балашиха мкр. Авиаторов, ул. Летная, д.7.

Телефоны: 8(498)500-40-07, 8(498)500-40-06

e-mail: bal.school30@yandex.ru, сайт:http://balschool30.ru

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор МБОУ «Школа № 30»

___________ /С. А. Кузьмина/

«____»_____________2015 г

Приказ от _______ 2015г. №____

Программа элективного курса

«Практическая и экспериментальная физика»

8 - 9 класс

(2 года)

Составлена на основе Федерального компонента Государственного стандарта среднего общего образования.

Автор программы: В.Ф.Шилов, 2007г

Учитель: Черных Светлана Николаевна

(учитель первой категории)

г. Балашиха

2015-2017 уч. год

Пояснительнаязаписка
Потребность в формировании нестандартного подхода к решению задач и практических заданий вызвана современными подходами к организации обучения учащихся. В настоящее время происходит эволюция образовательного пространства, включающая в себя многочисленные элективные курсы для учащихся старшего и среднего звена, систематические курсы факультативных занятий, многочисленные авторские программы. В работе со школьниками на первое место выходит самостоятельная деятельность учащихся, применение ими исследовательских методов, развитие навыков структурирования этапов выполнения задания, проектная деятельность. Актуальным является повышение интереса учащихся к экспериментированию. Эти подходы могут быть использованы и на обучение решению олимпиадных задач.
Работая с одаренными учащимися на протяжении многих лет, я пришла к необходимости создания систематического курса подготовки учащихся к олимпиадам и конкурсам, в которых они могли бы реализовать себя, развивать и совершенствовать свои исследовательские навыки в решении теоретических и экспериментальных задач. Элективных курсов такой направленности, рассчитанных на учащихся среднего звена, в данный момент не разработано, что и вызвало мой интерес к этой теме.
Цель курса - развитие и активизация творческого мышления учащихся, овладение ими научных методов познания природы через систему творческих заданий, проблемный эксперимент, проведение наблюдений естественнонаучного содержания.
В результате изучения данного курса учащийся научится выбирать проблему для дальнейшего изучения, ставить цели наблюдений, планировать эксперимент, подбирать соответствующее оборудование, проводить эксперименты и обрабатывать их результаты, моделировать физические процессы с использованием информационных технологий, овладеет навыками исследовательской работы. Полученные на занятиях знания и экспериментальные навыки помогут учащимся обучиться методам решения олимпиадных задач.
Одной из существенных задач курса является совершенствование умений учащегося пользоваться современным инструментарием физика, возможность практического применения результатов решения проблемы, а также психологический аспект ситуации выбора, в которую будет поставлен учащийся на начальном этапе исследовательской деятельности.
Курс рассчитан на разновозрастную группу учащихся 8 и 9 класса. Курс предъявляет к учащимся требования в рамках программы базового уровня общеобразовательной школы. Данный факультатив может быть рекомендован и для профильных, и для общеобразовательных школ. Значительная часть программы факультатива может быть реализована без специальных технических средств путем самостоятельного конструирования учащимися оборудования из доступных материалов. Интересной составной частью программы является моделирование физических процессов. Курс не исключает и «меловые» задачи повышенной сложности, необходимые для успешной реализации проекта.
Личностно-ориентированный подход открывает широкие возможности для предоставления учащимся инициативы, независимости и свободы мышления в процессе познания, ощущения радости творчества. Такой подход реализован сотрудниками лаборатории физики ИС и МО РАО в учебниках для основной школы «Физика 7-9» под редакцией В.Г.Разумовского и В.А.Орлова, однако в плане кружковой и факультативной работы учащихся среднего звена эта ниша оказалась незаполненной. Поэтому я обратилась к курсу

Шилова В.Ф. «Физический эксперимент», Просвещение 2005г

Программа рассчитана на 53 часа за два года обучения.. Одна часть 35 часов проходит на элективном курсе в 8 классе (1 год обучения) , а вторая в 9 классе (34 часа- второй год обучения) Разработанная программа создает условия для ликвидации перегрузки школьников и обеспечения условий для развития их познавательных и творческих способностей при сохранении фундаментальности физического образования и усиления его практической направленности.

В ходе изучения данного курса (за 2 года обучения) создаются условия для решения таких образовательных задач, как

1. Приобретение учащимися знаний:

   1. О механических и электромагнитных явлениях, величинах, их характеризующих, законах, которым они подчиняются

   2. О методах научного познания природы: наблюдение, измерение, эксперимент, моделирование

   3. О цикле научного познания, о месте эксперимента в нем, о соотношении теории и эксперимента

   4. О роли и месте демонстрационных, проблемных экспериментов в формулировке физических законов

2. Приобретение учащимися умений:

1. 5. проводить наблюдения природных явлений, описывать и обобщать их результаты

   6. планировать эксперимент, определяя оптимальное соотношение цели и средств

   7. отбирать приборы для выполнения эксперимента

   8. выполнять эксперимент

   9. представлять результаты наблюдений и измерений с помощью таблиц и графиков

   10. применять математические методы к решению теоретических задач

   11. работать с учебной, хрестоматийной, справочной, научно-популярной литературой, программными средствами

   12. готовить сообщения и доклады, оформлять и представлять их

   13. представлять эксперимент, использовать технические средства обучения и средства новых информационных технологий

   14. участвовать в дискуссии, понимать точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение

   15. владения навыками контроля и оценки своей деятельности, умением предвидеть возможные результаты своих действий

2. Воспитание учащихся:

1. 16. формирование научного мировоззрения

   17. отношения к физике как а элементу общечеловеческой культуры

   18. нравственное

   19. эстетическое

2. Политехническое образование путем практического применения полученных знаний.

3. Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей; речи, мышления, мотивации.

В результате изучения данного курса учащийся будет иметь ряд подготовленных отчетов о проведенных физических наблюдениях и экспериментах. Все учащиеся будут участвовать в олимпиадах и чтениях научного общества учащихся разного уровня. Лучшие работы будут отмечены.
Работа учащихся оценивается с учетом их активности, качества подготовленных докладов, выступлений, демонстрационных опытов, изготовленных приборов, умений решения задач, а также подготовленного ученического портфолио.
Данный курс может быть использован в качестве подготовительного к элективному курсу «Фундаментальные эксперименты в физической науке» для учащихся старших классов авторов Н. С. Пурышевой, Н. В. Шароновой, Д. А. Исаева.

Психолого-педагогический аспект
В настоящее время перед общеобразовательной школой поставлена образовательная и воспитательная цель не только повышать интеллектуальный потенциал страны, но и создавать условия для формирования из каждого учащегося свободной, творческой, критически мыслящей личности, способной осознать и развивать свои способности, находить свое место, быть востребованным в жизни. В связи с этим на первый план выходят проблемы гуманизации содержания образования, повышения его воспитательной роли, формирование интереса к учебе, основанного на мотивации и рефлексии, создание личностной направленности обучения. Усвоение ребенком знаний, умений и навыков - только один из компонентов общей системы формирования личности. Нельзя упускать важность такого тезиса как успешность социальной адаптации человека в современном обществе, для чего человеку нужны не только глубокие научные знания, но и умения творчески применять их на практике, в повседневной жизни.
Принцип перспективного успеха состоит в том, что учитель постоянно создает для ученика такие учебные ситуации, которые открывали бы перед ним реальную перспективу успешной результативности его учебных усилий. Ученикам для нормального психологического развития в первую очередь необходим успех в учении, пусть даже самый незначительный. Без такого успеха не может сформироваться полноценная учебная деятельность. На языке психологов реализация этой закономерности исследуется в концептуальных рамках мотивации достижений. Во-первых, всячески развивать, тренировать умственные способности детей, а во-вторых, как только на этом пути будут достигнуты первые значительные успехи, нужно внушать всем детям, что каждый человек, какими бы заурядными задатками и способностями он ни обладал, может стать самобытной творческой личностью.
Творческая личность начинается с того, что, еще не обладая глубоким определенным запасом знаний, но, имея инструмент познания окружающей действительности и устойчивую мотивацию, учащийся движется к решению поставленной проблемы, которая имеет реальное воплощение в практической деятельности человека. Ценность физической компоненты естественнонаучного образования состоит в особенностях физического эксперимента, его наглядности, доступности, широком охвате практически всех сфер жизни. Демонстрационные опыты и самостоятельные исследования учащихся могут проводиться в области и механических явлений, и тепловых, и электромагнитных, и в области физической и геометрической оптики. Именно на уроках физики учащийся впервые измеряет величины, описывающие явления, учится объяснять и прогнозировать происходящие изменения данных величин. Учебная экспериментальная деятельность ребенка - ключ к успеху в обучении, источник устойчивого интереса к предмету
Важным методологическим моментом является то, что работа ведется в коллективе учащихся, имеющих сходную мотивацию к учебной деятельности. То, что каждый из членов коллектива занят решением определенной проблемы, то, что он не замыкается в ее рамках, имеет возможность выражать свои мысли, спорить, отстаивать свои убеждения, и делает из ученического коллектива общество единомышленников. От того, насколько удачно и верно станет каждый ученик на свое место в коллективе, зависит нравственная и интеллектуальная полнота его жизни.

Содержание программы
ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ.(8 часов)

Цикл естественнонаучного познания. Роль эксперимента в науке. Опыты, иллюстрирующие механические и электромагнитные явления, выявление их общих и частных признаков. Величины, характеризующие электромагнитное и гравитационное взаимодействия (масса, заряд, сила тока). Понятие поля. Фундаментальные опыты как основа научных обобщений. Роль количественных наблюдений для выявления эмпирических зависимостей. Способы измерений при проведении физических экспериментов. Методы расчета погрешностей измерений .

ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.(22 часа)

Сила - количественная характеристика взаимодействия тел, причина изменения их скорости. Три составляющие понятия силы. Сила тяжести. Равновесие тел. Правило моментов. Описание результатов эксперимента с помощью таблиц. Сила упругости. Динамометр. Изучение функциональной зависимости физических величин с помощью графиков. Прямоугольник ошибок. Сопоставление графиков, полученных при изменении условий опыта. Применение графиков для описания результатов эксперимента на примере измерения коэффициента упругости пружины. Сила трения. Эксперименты Галилея и закон инерции.
Графическая зависимость скорости от времени. Вычисление перемещения графически и аналитически. Координатный метод описания движения. Равноускоренное движение. Опыты Галилея по изучению свободного падения тел. Изучение равнопеременного движения на компьютерной модели.
Планирование и выполнение эксперимента. Выбор метода измерений и измерительных приборов. Исследование некоторых процессов и явлений в рамках творческих заданий. Обработка результатов эксперимента. Вычисление погрешностей опыта, иллюстрирующего решение творческого задания. Учет влияния измерительных приборов на исследуемый процесс.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ.(7 часов)

Демонстрационный эксперимент как источник фактов для выявления эмпирических зависимостей.. Вывод закона Гука, закона Кулона-Амонтона, закона всемирного тяготения из анализа результатов эксперимента, представленных графически и аналитически. Метод размерностей. Применение метода размерностей для определения периода колебаний математического маятника. Решение задач, иллюстрирующих применение фундаментальных законов, в рамках творческих заданий. Практическое применение результатов творческого задания.
Обзор требований, предъявляемых к научному докладу. Презентация, стендовый доклад, конференция как способ защиты творческой работы

Примерное поурочное планирование

Содержание

Дата

1 год 8 класс ( 35 часов)

план

факт

1. Наблюдение, эксперимент, гипотеза и теория в естественнонаучном познании ( 2часа)

2. Наблюдение поглощения энергии при плавлении льда.

3. Наблюдение выделения энергии при кристаллизации гипосульфита.

4. Изучение свойств аморфных тел.

5. Наблюдение поглощения энергии при испарении жидкостей.

6. Изучение видов и свойств плазмы.

7. Наблюдение зависимости скорости испарения жидкости от рода жидкости, площади ее свободной поверхности, температуры и скорости удаления паров.

8. Определение влажности воздуха в кабинете.

9. Фундаментальные опыты, демонстрирующие действия гравитационного, электрического и магнитного происхождения. (2часа)

10. Наблюдение действий электрического тока (теплового, химичеcкого, магнитного и по возможности физиологического).

11. Расчет характеристик смешанного соединения проводников. (2часа)

12. Определение удельного сопротивления проводника с оценкой погрешностей.

13. Обобщение и систематизация знаний, полученных из опытов. (2 часа)

14. Понятие магнитного поля.

15. Взаимодействие электрических токов. Электромагнит.

16. Правило левой руки. Определение направления силы Ампера.

17. Изучение явления электромагнитной индукции.

18. Изучение правила Ленца.

19. Устройство и принцип действия микрофона и громкоговорителя.

20. Роль количественных наблюдений. Измерения физических величин. ( 2часа)

21. Сила - характеристика взаимодействия.

22. Сила тяжести. Равновесие тел. ( 2часа)

23. Табличный способ описания результатов опыта. ( 2часа)

24. Сила упругости. Динамометр.

25. Графический способ описания результатов опыта. ( 2часа)

26. Определение погрешности измерений. Прямоугольник ошибок.

27. Обобщение, повторение.

2. год обучения 9 класс (35 часов)

1. Измерение коэффициента упругости пружин различной жесткости с помощью графика.

2-3. Сила трения. Измерение коэффициента трения. (2часа)

4-5. Закон инерции. (2часа)

6-7. Скорость равномерного движения. Относительность движения. (2часа)

8. Перемещение при равномерном движении.

9-10. Графики зависимости скорости и перемещения от времени. (2часа)

11-12. Координатный метод описания движения. (2часа)

13. Движение с ускорением.

14-15. Свободное падение тел. (2часа)

16-17. График скорости от времени при равноускоренном движении(2часа)

18. Законы взаимодействия тел.

19. Этапы планирования и выполнения эксперимента.

20. Выбор метода измерений и измерительных приборов.

21-22-23. Применение полученных знаний для выполнения творческого задания. (3часа)

24. Результаты эксперимента в форме творческого отчета.

25-26-27. Вычисление погрешностей эксперимента. Учет влияния измерительных приборов. (3часа)

28 Вывод закона Гука и закона Кулона-Амонтона из анализа графиков, иллюстрирующих результаты экспериментов.

28. Вывод закона всемирного тяготения.

30-31. Применение метода размерностей для колебаний математического маятника. (2часа)

32-33. Решение творческих заданий. (2часа)

34. Практическое применение полученных результатов.

35. Требования, предъявляемые к научному докладу и научной работе. Защита творческой работы. Конференция.

Требования к подготовке учащихся по результатам обучения
Требования направлены на реализацию деятельностного и личностно ориентированного подходов; освоение учащимися интеллектуальной и практической деятельности; овладение знаниями и умениями, необходимыми в повседневной жизни, позволяющими ориентироваться в окружающем мире, значимыми для сохранения окружающей среды и собственного здоровья.
Учащиеся должны знать:

1. Характеристики механического движения

2. Графики зависимости скорости, перемещения и координаты от времени

3. Преобразования Галилея

4. Законы ускоренного движения тел

5. Характеристики колебательного движения

6. Понятие силы

7. Условия и виды равновесия тел

8. Правило моментов

9. Законы взаимодействия тел

10. Закон Гука

11. Закон всемирного тяготения

12. Закон Кулона-Амонтона

13. Свойства магнитного и электрического полей

14. Действие электрического поля на неподвижные заряды

15. Действие магнитного поля на движущиеся электрические заряды

16. Принцип действия измерительных приборов

17. Способы вычисления погрешности измерений

18. Метод размерностей

Учащиеся должны понимать:

1. роль фундаментальных опытов в развитии физики

2. место эксперимента в структуре физического знания

3. различать цель, результат и значение конкретного опыта

Учащиеся должны уметь:

1. выполнять определенные исследования с использованием физических приборов и компьютерных моделей

2. делать схемы опытных установок

3. выполнять зарисовки физических опытов

4. демонстрировать и объяснять опыты

5. анализировать и сопоставлять полученные данные

6. грамотно выбирать масштаб осей при построении графиков

7. прогнозировать результат опыта

8. предсказывать изменение физических величин при изменении начальных условий

9. искать и отбирать информацию, конспектировать ее

10. использовать и анализировать табличные данные

11. привлекать справочный технический материал (схемы, таблицы, графики)

12. сопоставлять полученные результаты с достигаемыми на практике

13. готовить сообщения и доклады

14. выступать с сообщениями и докладами

15. участвовать в дискуссии

16. подбирать к докладам и рефератам иллюстративный материал

17. оформлять сообщения и доклады в письменном виде

Проверка уровня усвоения учащимися материала элективных занятий проводится путем защиты ими творческой работы. Как правило, учащийся или группа учащихся оформляют свою работу в виде реферата, стендового доклада, компьютерной презентации, демонстрации подготовленного эксперимента или изготовленного физического прибора.

Оформление творческой работы учащегося включает

1. Название работы

2. Автор или авторский коллектив

3. Цель исследования

4. Этапы деятельности

5. Основное содержание

6. Результаты работы

7. Самооценку проделанной работы

8. Взаимооценку проделанной работы

9. Практическую значимость

10. Список литературы.

Защита работ проводится в виде семинара или конференции. Оценивается также участие в обсуждении, качество задаваемых вопросов, владение монологической и диалогической речью, уровень физической компетенции.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе./Под ред. А. А. Покров
   ского. Ч. 1.- М.:Просвещение,1978.

2. Методика преподавания физики в 7-11 классах средней школы./Под редакцией В.П.
   Орехова и А.В. Усовой. - М.:Просвещение,1999.

3. Енохович А.С. Справочник по физике. - М.: Просвещение, 1978.

4. Мартынов И.М., Хозяинова Э.Н. Дидактический материал по физике. 9 класс. - М.:
   Просвещение,1995.

5. Скрелин Л.И. Дидактический материал по физике. 9 класс. - М.: Просвещение, 1998.

6. В.А.Буров, А.И.Иванов, В.И.Свиридов. Фронтальные экспериментальные задания по
   физике.9 класс.- М: Просвещение.1988.

7. Рымкевич А.П., Рымкевич П.А. Сборник задач по физике для 9 - 11 классов. - М.: Про
   свещение, 2000.

8. Степанова Г.Н. Сборник задач по физике: Для 9-11 классов общеобразовательных уч
   реждений. - М.: Просвещение,1998.

9. Городецкий Д.Н., Пеньков И.А. Проверочные работы по физике. - Минск "Вышэйш
   школа", 1987

10. В.А.Буров,С.Ф.Кабанов, В.И.Свиридов. "Фронтальные экспериментальные задания по
    физике". - М: Просвещение.1988

«СОГЛАСОВАНО»

Руководитель ШМО

___________ /С.Н. Черных/

«____»_____________2015 г.

«СОГЛАСОВАНО»

Зам. директора по УВР

___________ /____________/

«____»_____________2015 г.

Конец формы