ГУ « Челгашинская средняя школа»
Естественно-математическое направление
ФИЗИКА
Программа прикладного курса
«МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ»
10-11 класс.
2011г.
Программа работы по прикладному курсу в 10-11 классах естественно-математического направления
общеобразовательной школы –
село Челгаши
Автор программы: Пархаева Екатерина Александровна
Лицензия серия Карасуский экспетный совет (КЭС)
№ 12 от 28 января 2011 г.
Набор и верстка: Пархаева Е.А
Пархаева Е.А.
физика
Программа прикладного курса
«МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ»
10-11 класс.
Программа работы по прикладному курсу в 10-11 классах естественно-математического направления
общеобразовательной школы
С. Челгаши, 2011 г.
Литература для учащихся:
Малинин А.Н. Теория относительности в задачах и упражнениях. М.: «Наука» 1989г.
Гольдфарб Н.И. «Сборник вопрос по физике» М.: «высшая школа» 1982г.
Гурский И.П. Элементарная физика с примерами решения задач. М.: «Наука» 1980г.
Гладковой Р.А. Сборник задач и вопросов по физике. М.: «Наука» 1980г.
Низамов И.М. Задачи по физике с техническим содержанием. М.: Просвещение. 1980г.
Тарасов Л.В. «Вопросы и задания по физике. М.: «Высшая школа»1990г.
Гутман В.И. Алгоритмы решения задач по механике в средней школе. М.: Просвещение. 1988г.
Кабардин О.Ф. Физика справочные материалы. М.: Просвещение. 1988г.
Воробьев И.И. Теория относительности в задачах. М.: Просвещение 1983г.
Перельман Я.И. Знаете ли вы физику? М.: Наука. 1992г.
Буздин А.И. Задачи московских физических олимпиад. М.: «Наука» 1988г.
Мостеллер Ф. Пятьдесят занимательных вероятностных задач с решениями. М.: «Наука» 1975г.
Ланге В.Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку. М.: «Наука» 1979г.
Рабиза Ф. Техника твоими руками. М.: «Детская литература» 1975г.
Лукашин В.И. Физическая олимпиада. М.: Просвещение.1987г.
Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. М.: Просвещение. 1989г.
Оспанов Т.Н. Пособие по физике. М.: Просвещение. 1983г.
-18-
Пояснительная записка
Согласно Концепции развития образования Республики Казахстан до 2015 года содержание обучения в современной общеобразовательной школе остается фактологическим, государственные стандарты, основанные на предметном подходе, морально устарели. Отсутствует компетентностный подход, ориентированный на индивидуальность учащегося. Обучение в школе не дает ученику четко выраженной позитивной мотивации к выбору жизненного пути, интересов и перспектив.
Профильное обучение является одним из ключевых направлений модернизации системы образования и предполагает реализацию обновлённой старшей ступени общего образования, которая бы наиболее полно учитывала интересы, склонности, способности каждого ученика.
Время, т.е. деятельность, за последние двадцать лет существенно изменилось. Интеллект все смелее, хотя пока и косвенно, становится стратегическим ресурсом страны помимо его индивидуальной значимости для развития. А значит, усвоение норм современного мышления и мировоззрения должно быть обеспечено содержательно и организационно. Следует признать, что за последние годы понимание этих качеств усложнилось, но в реальности деятельность (по структуре смысла) школьников практически не изменилась. Никакое дополнительное физическое содержание уже не даст принципиального эффекта, если не будет изменена сама деятельность. Вот почему, по моему мнению, ключевым для продвижения в формирования мышления школьников является изменения отношения к физической задаче и процедурам, связанным с её решением.
Профильный курс «Методы решения физических задач» рассчитан на 2 года обучения – 10-11 классы.
Количество часов на каждый год по программе: 34.
Количество часов в неделю: 1, что соответствует школьному учебному плану.
Курс рассчитан на учащихся 10—11 классов профильной школы и
-3-
предполагает совершенствование подготовки школьников по
освоению основных разделов физики.
Решение физических задач – один из основных методов обучения физике. С помощью решения задач сообщаются знания о конкретных объектах, явлениях, создаются и решаются проблемные ситуации, формируются практические и интеллектуальные умения, сообщаются знания из истории науки и техники.
Программа курса согласована с содержанием программы основного курса. Она ориентирует учащихся на дальнейшее совершенствование уже усвоенных знаний и умений, на формирование углубленных знаний и умений. Для этого вся программа делится на несколько разделов.
I раздел носит в значительной степени теоретический характер.
Здесь школьники знакомятся с минимальными сведениями о понятии «задача», осознают значение задач в жизни, науке, технике, знакомятся с различными сторонами работы с задачами. В частности, они должны знать основные приемы составления задач, уметь классифицировать задачу по 3-4 основаниям.
В первом разделе при решении задач особое внимание уделяется последовательности действий, анализу физического явления, проговариванию вслух решений, анализу полученного ответа. Если в начале ответа для иллюстрации используются задачи из механики, молекулярной физики, электродинамики, то в дальнейшем решаются задачи более сложного уровня.
Шире используются задачи, связанные с профессиональными интересами школьников, задачи межпредметного содержания. При работе с задачами систематически обращается внимание на мировоззренческие и методологические обобщения: потребности общества, постановка задач, задачи истории физики, значение математики для решения задач, ознакомление с системным анализом физических явлений при решении задач.
При изучении первого раздела программы учитель использует разнообразные приемы и методы: рассказ и беседа учителя, выступление школьников, подробное объяснение примеров
-4-
Ядерные и термоядерные реакции. Ядерный реактор. 2
Решение разноуровневых задач работа с дополнительной литературой.
Тест
работа с дополнительной литературой.
Умение решать задачи по атомной физике. Элементарные частицы.
63/64
Радиоактивность. Альфа-, бета-, гамма- излучения.
2
65/66
Закон радиоактивного распада. Основы дозиметрии.
2
67/68
Элементарные частицы. Взаимопревращение элементарных частиц.
2
Итого за курс 10-11 класса :34+ 34 = 68 часов
Литература для учителя:
Орлов В.А., Сауров Ю.А. Программа элективного курса «Методы решения физических задач»: Сб. программ элективных курсов. – М.: Дрофа, 2005
Десненко С.И., Десненко М.А. Моделирование в физике: Элективный методологический курс.- физика («ПС»), 2005,№2.
Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Зильберман А.Р. физика. 9-11-й классы. Задачник: Пособие для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа,2003.
Разумовский В.Г., Майер В.В. Физика в школе. Научный метод познания и обучения. – М.: Владос, 2004.
Сауров Ю.А. формирование понятий при изучении механики и молекулярной физики. – Физика («ПС»), 2005, №18
Кобушкин В.К. Методика решения задач по физике 8 класс. – М.: Просвещение, 1989.
Ерунова С.Н. Урок физики и его структура при комплексном решении задач обучения. – М.: Просвещение, 1987. -17-
3
Лекция, решение задач по алгоритму, самостоятельное решение задач, подбор, составление и решение задач различного уровня, работа с дополнительной литературой.
Работа с дополнительной литературой.
Составление алгоритма решения задач, умение работать самостоятельно.
52/53
Принцип относительности в механике. Анализ постулатов Эйнштейна. Преобразование Лоренца.
2
54
Сокращение длины. Релятивисткий закон сложения скоростей.
1
55/56
Квантовая физика
4
решение задач по алгоритму, самостоятельное решение задач, подбор, составление и решение задач.
Фронтальный опрос, индивидуальный опрос
Умение четко и правильно излагать свои мысли
Фотоэффект. Применение фотоэффекта. Фотоны.
2
57/58
Рентгеновское излучение. Давление света.
2
Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц.
10
59/60
Модель ядра атома. Энергия связи.
2
Лекция, решение разноуровневых задач работа с дополнительной литературой.
Тест
работа с дополнительной литературой.
Умение решать задачи по атомной физике. Элементарные частицы.
-16-
решения задач, коллективная постановка экспериментальных задач, индивидуальная и коллективная работа по составлению задач, конкурс на составление лучшей задачи, знакомство с различными задачниками.
При подборе задач в первом разделе программы необходимо использовать задачи разнообразных видов. Основным при этом является развитие интереса учащихся к решению задач, формирование определенной познавательной деятельности при решении задач. В итоге школьники должны уметь классифицировать предложенную задачу, составлять простейшие задачи, последовательно выполнять и проговаривать этапы решения задачи средней трудности.
При повторении обобщается, систематизируется как материал, так приемы решения задач, принимаются во внимание цели повторения при подготовки к ЕНТ и ПГК.
При решении задач по механике, молекулярной физике, электродинамике главное внимание обращается на формирование умений решать задачи, на накопление опыта решения задач различной трудности. Содержание подобрано так, чтобы формировать при решении задач основные методы данной физической теории. В механике – это описание движения материальной точки (модели тела) законами Ньютона и описание движения физической системы законами сохранения. Идея относительности механического движения рассматривается при решении системы задач, описаний явления в различных системах отсчета. В молекулярной физике – описание трех состояний вещества осуществляется на основе положений МКТ и их процессов с идеальным газом, в решении комбинированных задач на явления превращения вещества из одного агрегатного состояния в другое.
В электродинамике плодотворность идеи объяснения изучаемых физических явлений на основе рассмотрения движения зарядов и существования электромагнитного поля должна подчеркиваться при решении всех задач.
Конкретным проявлением этой идеи является описание явлений темы или иными конкретными законами.
Содержание программных тем состоит из трех компонентов:
определение задачи по содержательному признаку; -5-
выделение характерных задач или задач на отдельные приемы;
указание по организации определённой деятельности с задачами.
Подбор задач осуществляется учителем исходя из возможностей учащихся. При подборе задач большое внимание уделяется задачам технического и краеведческого содержания, занимательным и экспериментальным задачам.
Повышение познавательного интереса школьников достигается как подбором задач, так и методикой работы с ними.
На занятиях применяются коллективные и индивидуальные формы работы: постановка, решение и обсуждение решения задач, подготовка к олимпиаде, подбор и составление задач.
Предлагается также выполнение домашних заданий по решению задач.
В итоге школьники могут выйти на теоретический уровень решения задач: решение по определённому плану, владение основными приемами решения, самоконтроль, самооценка, моделирование физических явлений.
Цели данного курса:
- развитие интереса к физике, решению физических задач;
- совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений;
- формирование представлений о постановке, классификаций приемов и методов решения школьных физических задач;
- развитие системы ранее приобретённых знаний и умений, дополнение её для успешного изучения физики в колледже и ВУЗе.
Задачи данного курса:
- реализовать интерес ученика к выбранному предмету;
- поддержать мотивацию к профильному изучению предмета;
- уточнить готовность и способность ученика осваивать предмет на повышенном уровне;
-6-
43/44 45
Решение задач на переменный электрический ток: характеристики переменного электрического тока, электрические машины, трансформатор.
2+1
46/47
Решение задач на описание различных свойств механических и электромагнитных волн. Закон отражения и преломления света. Волновая оптика.
2
48/49
Решение задач по геометрической оптике
2
50
Решение экспериментальных задач.
1
Экспериментальные задачи под руководством учителя.
Защита результатов эксперимента.
Знание приемов и методов решения задач
51
Решение конструкторских задач и задач на проекты.
1
Составление и решение конструктивных задач
Защита проекта
Умение четко и правильно излагать свои мысли
Электродинамика 11 класс
17
Электрическое и магнитное поле
5
35
Характеристика решения задач на электрическое и магнитное поле, примеры их решения.
1
Лекция, решение типовых задач по алгоритму.
Индивидуальный опрос
Умение решать типовые задачи
36/37
Задачи разных видов на описание электрического поля различными средствами
2
Самостоятельное решение задач, решение трудных задач
Самостоятельная работа
Умение работать самостоятельно
38/39
Задачи разных видов на описание магнитного поля тока и его действия
2
Экспериментальные и исследовательские задания
Эксперимент, опрос.
Умение работать над экспериментальными задачами
Механические и электромагнитные колебания.
12
40/41
Решение задач различных видов на описание явления электромагнитной индукции: закон электромагнитной индукции, правило Ленца, индуктивность.
2
Лекция, решение задач по алгоритму, самостоятельное решение задач, подбор, составление и решение задач различного уровня,
Фронтальный опрос, индивидуальный опрос, контрольная работа
Составление алгоритма решения задач, умение работать самостоятельно.
-14-
- создать основу для последующего обучения в колледже и ВУЗе;
- развивать мышление, интеллектуальные и творческие способности учащихся в процессе приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации, в том числе в значительной мере средств современных информационных технологий.
Содержание программы.
Физическая задача. Классификация задач. (3ч)
Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Физическая теория и решение задач. Значение задач в обучении и жизни.
Классификация задач по требованию, содержанию, способу решения. Примеры задач всех видов.
Составление задач всех видов. Основные требования к составлению задач. Способы и техника составления задач. Примеры задач всех видов.
Правила и приемы решения физических задач. (3ч)
Общее требование при решении физических задач этапы решения физической задачи. Работа с текстом задачи. Анализ физического явления; формулировка идеи решения (план решения). Выполнения плана решения задачи. Числовой расчет. Анализ решения и его значение. Оформление решения задачи.
Типичные недостатки при решении физических задач. Изучение примеров решения задач.
Различные приемы и способы решения физических задач: алгоритмы, аналогии, геометрические приемы. Метод размерностей, графические решения.
Механика (14ч)
Кинематика. ( 4ч.)
Алгоритм решения задач по кинематике материальной точки. Ускорение. Векторные величины при решении задач.
Динамика и статика.(6ч)
Координатный метод решения задач по механике. Решение задач на основные законы динамики. Решение задач на движение материальной точки, системы точек, твердого тела под действием нескольких сил.
-7-
Задачи на определение характеристик равновесия физических систем.
Задачи на принцип относительности: кинематические и динамические характеристики движения тела в рамках ИСО.
Олимпиадные задания.
Подбор, составление, решение задач (экспериментальных, сюжетных; с техническим и краеведческим содержанием)
Законы сохранения (4ч)
Классификация задач по механике: решение задач средствами кинематики, динамики, с помощью законов сохранения.
Решение задач на закон сохранения импульса и реактивное движение.
Решение задач на определение работы и мощности. Решение задач на закон сохранения и превращение механической энергии.
Решение задач несколькими способами. Составление задач на различные объекты или явления.
Решение конструкторских задач и задач на проекты.
Решение олимпиадных задач.
Молекулярная физика(12 ч)
Строение и свойства газов, жидкостей и твердых тел (6ч)
Решение задач на основные положения и основное уравнение МКТ. Энтропия. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы. Решение задач на описание поведения идеального газа: основное уравнение МКТ, определение скорости молекул. Характеристики состояния газов в изопроцессах.
Решение задач на свойство паров: использование уравнения Менделеева - Клайперона, характеристика критического состояния.
Решение задач на описание явлений поверхностного слоя: работа сил поверхностного натяжения, капиллярные явления, избыточное давление в малых пузырях. Решение задач на определение характеристик твердого тела: абсолютное и относительное удлинение, тепловое расширение, запас прочности. Сила упругости.
-8- Решение олимпиадных задач.
Молекулярная физика
12
Строение и свойства газов, жидкостей и твердых тел
6
21/22
Решение задач на основные положения и основное уравнение МКТ. Энтропия.
2
Решение задач
Устный фронтальный и индивидуальный опрос.
Умение решать задачи по МКТ.
23
Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.
1
24
Решение задач на свойство паров:
1
Решение задач по алгоритму
Составление алгоритма задач по данной теме.
Умение составлять и пользоваться алгоритмом.
25/26
Решение задач на описание явлений поверхностного слоя
2
Решение задач по алгоритму
Составление алгоритма задач по данной теме.
Умение составлять и пользоваться алгоритмом.
Основы термодинамики
6
27/28
Решение комбинированных задач на первый закон термодинамики.
2
Самостоятельное решение разноуровневых задач
Самоконтроль и самооценка
Умение логически рассуждать и самостоятельно работать
29/30
Решение задач на тепловые двигатели.
2
Самостоятельное решение разноуровневых задач
Самоконтроль и самооценка
Умение логически рассуждать и самостоятельно работать
31/32
Решение олимпиадных задач.
2
Выполнение трудных заданий под руководством учителя
Самостоятельное решение олимпиадной задачи
Умение самостоятельно работать
-13-
Задачи на принцип относительности: кинематические и динамические характеристики движения тела в рамках ИСО.
1
Лекция, упражнение.
Тест из сборников ЕНТ.
Тест.
Решать задачи по алгоритму.
15/16
Подбор, составление, решение задач.
Олимпиадные задания.
2
Проблемно-поисковая самостоятельная работа, работа с дополнительными источниками информации
Домашняя контрольная работа (зашита)
Составление 3-4 задач различного уровня сложности.
Законы сохранения
4
17
Решение задач средствами кинематики, динамики, с помощью законов сохранения.
1
Решение задач по алгоритму
Индивидуальный опрос
Решение задач.
18
Решение задач на закон сохранения импульса и реактивное движение.
1
Самостоятельное решение задач
Самооценка
Умение решать типовые задачи
19
Решение задач на определение работы и мощности
1
Решение задач, составление алгоритма
Фронтальный опрос
Умение составлять алгоритм.
20
Решение конструкторских задач и задач на проекты.
Решение олимпиадных задач.
1
Выполнение задач из сложного уровня под руководством учителя. Практическая работа, исследовательские задания.
Индивидуальный опрос. Защита проектов.
Умение решать трудные задачи. Логически рассуждать.
-12-
Основы термодинамики (6ч)
Решение комбинированных задач на первый закон термодинамики. Решение задач на тепловые двигатели.
Решение конструкторских задач и задач на проекты.
Решение олимпиадных задач.
Наиболее общие методы решения физических задач(2ч)
Электродинамика(17ч)
Электрическое и магнитное поле(5ч)
Характеристика решения задач на электрическое и магнитное поле, примеры их решения.
Задачи разных видов на описание электрического поля различными средствами: законом сохранения заряда и законом Кулона, силовыми линиями. Напряженностью, разностью потенциалов, энергией. Решение задач на описание систем конденсаторов.
Задачи разных видов на описание магнитного поля тока и его действия: магнитная индукция и магнитный поток. Сила Ампера и сила Лоренца
Решение качественных и экспериментальных задач.
Электромагнитные колебания и волны (12ч)
Решение задач различных видов на описание явления электромагнитной индукции: закон электромагнитной индукции, правило Ленца, индуктивность. Преобразование энергии.
Решение задач на переменный электрический ток: характеристики переменного электрического тока, электрические машины, трансформатор. Колебательный контур.
Решение задач на описание различных свойств: механические и электромагнитные волны( скорость, отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация). Решение задач по геометрической оптике: зеркала, оптические системы. Закон отражения и преломления света. Волновая оптика.
Решение экспериментальных задач.
Решение конструкторских задач и задач на проекты.
Элементы теории относительности. (3 ч)
Принцип относительности в механике. Анализ постулатов Эйнштейна. Преобразование Лоренца. Сокращение длины. Релятивисткий закон сложения скоростей.
-9-
Квантовая физика(4 ч)
Фотоэффект. Применение фотоэффекта. Фотоны. Рентгеновское излучение. Давление света.
Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц (10ч)
Модель ядра атома. Энергия связи. Ядерные и термоядерные реакции. Ядерный реактор. Радиоактивность. Альфа-, бета-, гамма- излучения. Закон радиоактивного распада. Основы дозиметрии. Элементарные частицы. Взаимопревращение элементарных частиц.
Календарно тематическое планирование.
Кол-во часов
Дата
Методы и формы
обучения
Формы
контроля
Результат
10 класс
Физическая задача.
Классификация задач
3
1/2
Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Физическая теория и решение задач. Значение задач в обучении и жизни.
Классификация задач по требованию, содержанию, способу решения. Примеры задач всех видов.
2
Лекция, иллюстрация на примерах
Индивидуальный, фронтальный опрос
Выбор темы для последующего составления задач.
3
Составление задач всех видов. Основные требования к составлению задач. Способы и техника составления задач. Примеры задач всех видов.
1
Поисково – проблемная самостоятельная работа учащихся.
Письменный зачет (составление задач)
Составление и решение задач по выбранной теме.
Правила приемы решения физических задач
3
4
Общее требование при решении физических задач.
1
лекция
Устный опрос
Умение составлять алгоритм для решения задач.
5
Типичные недостатки при решении физических задач.
1
Рассказ, иллюстрация на примерах
Устный опрос, тест
Знания правил оформления задач.
6
Различные приемы и способы решения физических задач
1
Рассказ, упражнения, анализ различных методов и приемов решения задач.
Контрольная работа, самостоятельное составление контрольного теста по теме.
Знание этапов решения задач.
Механика
14
Кинематика.
4
7\8
Алгоритм решения задач по кинематике материальной точки. Ускорение.
2
Решение задач по алгоритму
Индивидуальный опрос
Решение задач.
9/10
Векторные величины при решении задач.
2
Решение задач по алгоритму
Индивидуальный опрос
Динамика и статика
6
11/12
Координатный метод решения задач по механике.
2
Рассказ, упражнения
Индивидуальный опрос
13
Задачи на определение характеристик равновесия физических систем
1
Лекция, упражнение
Письменный опрос
-11-
