Программа элективного курса по физике на тему "Учимся решать задачи по физике". 11-й класс
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Для того, чтобы готовить конкурентоспособных выпускников, необходимо уже в начале учебного года задуматься о том, какие меры надо принять, чтобы ученики смогли удачно написать тест по физике. Контрольные измерительные материалы Единого государственного экзамена требуют от учащихся осознанных, прочных и полных знаний по физике и хорошего владения математическим аппаратом. Ограниченное время и большое число вопросов требуют от экзаменующихся высокой скорости решения, четкости, собранности и организованности.
Цель данной программы: подготовить учащихся к государственной аттестации и к вступительным экзаменам. Подготовка учащихся к осознанному выбору профессии. Коррекция знаний.
Значение решения задач по физике:
•Решение задач способствует усвоению понятий.
•Решение задач способствует сознательному усвоению физических законов и выработке умения применять их на практике.
•Решение задач играет важную роль в развитии физического мышления.
•Решение задач расширяет политехнический кругозор школьников.
•Решение задач способствует углублению и закреплению знаний.
•Решение задач воспитывает волю, настойчивость, усидчивость, интерес к предмету.
•Решение задач знакомит с достижениями науки и техники и с историей открытий.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КУРСА
Главная особенность программы состоит в том, чтобы учесть особенности психологии мышления при решении задач. Систематизация знаний, разбор стандартных ситуаций, деление задач на подзадачи, составление стратегии поиска решений задач, составление “узелков на память” и списка стандартных ситуаций с полями исходов, проведение аналогий – вот основные методы, применяемые в данной программе. В поиске решения можно выявить три стратегии: стратегию опознания, стратегию стандартных ситуаций и поиск решения на уровне подсознания. Умелое варьирование ими – ключ к успеху в поиске решения задач. Поиск решения задач начинается на интуитивном уровне, т.е. интуиция – поиск решения задач на уровне обобщений. Интуиция опережает логическое мышление и поэтому ее роль так велика в возникновении решения задач.
По результатам наблюдений учащиеся в основном делятся на 3 группы:
1. Учащиеся, имеющие достаточно прочные и систематические теоретические знания по математике и физике, но не умеющие свободно применять эти знания при решении задач.
2. Учащиеся, имеющие недостаточно прочные и недостаточно систематические знания по математике и физике, проявляющие умение применить эти незначительные знания при решении задач.
3. Учащиеся, имеющие отличные знания по математике и физике, а также умеющие их свободно применять при решении задач.
Характерной особенностью учащихся, отнесенных нами к первой группе, является – хорошие знания, как результат трудолюбия, но при воспроизведении они не могут отступить от текста учебника и как только пытаются самостоятельно изложить мысль, так нарушают последовательность и логичность в изложении материала. Зная теоретический материал, они не всегда могут объяснить процесс решения задачи. Они недостаточно понимают материал при запоминании и воспроизведении, не могут выделить главного и существенного при воспроизведении, объединить знания в определенную систему и найти разные способы применения имеющихся знаний Задачи они решают уже известными и более простыми способами и затрудняются применить другие способы решения задач. Вот этот формализм в знаниях и является одним из основных моментов неумения применять знания при решении задач по физике у учащихся этой группы.
Учащиеся второй группы, быстро запоминают материал, который понимают; если недостаточно понимают материал, то механически запомнить не могут. Но если они запомнили материал, то без последующего повторения длительное время могут помнить его, правильно воспроизводят его содержание и могут имеющиеся небольшие знания применять при решении задач. Знания у них непрочные и бессистемные, потому что они не работают систематически, домашние задания редко готовят. Таким образом, для них характерным является – сообразительность, понимание материала, но непрочность и бессистемность теоретических знаний, что не позволяет им в ряде случаев найти основание для применения знаний при решении задач.
Учащиеся третьей группы отличаются тем, что они имеют прочные и систематические знания, понимая хорошо содержание, умеют применять знания. Таким образом, для умения применять знания необходимы сообразительность и понимание материала; формализм в знаниях – один из основных моментов неумения применять знания.
Знания не есть умения, точно так же как и умения не есть знания.
Понимания при умении применять знания еще недостаточно, необходима сообразительность, т. е. способность уметь сочетать разные знания в новых условиях и знать, какие знания и как их необходимо применять в данных конкретных условиях.
Недостаточная сообразительность у учащихся первой группы не дает им возможности применить знания по математике и физике при решении задач. Недостаточное умение решать задачи учащимися второй группы, при наличии сообразительности, обусловлено недостаточными знаниями. Наличие отличных знаний у учащихся третьей группы, сочетающееся с сообразительностью, дает им возможность хорошо применить знания.
Мало знать – какие знания и как применять, необходимо иметь прочные и систематические знания и быть твердо уверенным в этих знаниях. Этой уверенности в знаниях нет у учащихся первой и второй групп, хотя по разным причинам, в то же время учащиеся третьей группы уверены в теоретических знаниях. Уверенность в знаниях обусловливает самостоятельность и критичность мышления. Вот почему все учащиеся третьей группы, уверенные в теоретических знаниях, как правило, самостоятельно умеют применять знания при решении задач, а отдельные из них, кроме того, проявляют и критичность мышления. В то же время учащиеся других групп не проявляют в достаточной мере самостоятельность и критичность в применении теоретических знаний, что характеризует творческий процесс, который, как правило, подкрепляется интересом. У учащихся первой и второй групп недостаточно выражен интерес к физике, и этот интерес качественно отличается от интереса, который проявляется у учащихся третьей группы; у последних ярко выражен и качественно выше интерес к этим предметам.
Таким образом, умение применять знания характеризуется сообразительностью, сочетающейся с уверенностью в знаниях, самостоятельностью и критичностью мышления, подкрепленными интересом. Умение применять знания является проявлением способности в процессах творческого труда и изменяется в процессе обучения.
Задача учителя – систематизировать знания, развивать у учащихся сообразительность и уверенность при самостоятельном применении знаний, воспитывая интерес и упорство в усвоении преподаваемого предмета, учитывая психологию мышления.
Для достижения поставленной цели учащиеся на занятии решают задачи из материалов вступительных экзаменов прошлых лет, а так же тесты ЕГЭ прошлых лет.
ЛИЧНОСТНЫЕ, МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ И ПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КУРСА
Деятельность учителя в обучении физике в полной школе должна быть направлена на достижение обучающимися следующих личностных результатов:
– отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры, гуманизм, положительное отношение к труду, целеустремленность;
– готовность к осознанному выбору дальнейшей образовательной траектории в соответствии с собственными интересами, склонностями и возможностями;
– мотивация образовательной деятельности, умение управлять своей познавательной деятельностью, самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.
В области предметных результатов учитель предоставляет ученику возможность на ступени полного общего образования научиться:
давать определения изученным понятиям; называть основные положения изученных теорий и гипотез; описывать и демонстрационные и самостоятельно проведенные эксперименты, используя для этого русский язык и язык физики; классифицировать изученные объекты и явления; делать выводы и умозаключения из наблюдений, изученных физических закономерностей, прогнозировать возможные результаты; структурировать изученный материал; интерпретировать физическую информацию, полученную из других источников; применять приобретенные знания по физике для решения практических задач, встречающихся в повседневной жизни, для безопасного использования бытовых технических устройств, рационального природопользования и охраны окружающей среды;
Метапредметными результатами освоения выпускниками полной школы программы по физике являются:
использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности, применение основных методов познания (системно-информационный анализ, моделирование и т.д.) для изучения различных сторон окружающей действительности;
использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинно-следственных связей, поиск аналогов;
умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации;
умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации целей и применять их на практике;
использование различных источников для получения физической информации, понимание зависимости содержания и формы представления информации от целей коммуникации и адресата.
овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умения предвидеть возможные результаты своих действий;
развитие монологической и диалогической речи, умение выражать свои мысли и выслушивать собеседника, понимать его точку зрения;
умение работать в группе с выполнением различных социальных ролей, отстаивать свои взгляды, вести дискуссию.
Содержание курса.
Технология поиска решений задач по физике (2 часа).
Стратегии поиска решения задач. Деление задач на подзадачи. Замена исходной задачи эквивалентной. План решения задачи и его динамика. Психологическая структура поиска решения задач. Система эквивалентных описаний объектов. “Узелки на память” и их виды. Умение концентрироваться на задаче.
Стандартные ситуации в различных разделах физики (10 часов).
Механика.
Механическое движение, сложение скоростей; относительность движения; средняя скорость. Путь, скорость тела за n-ую секунду равноускоренного движения; движение тела, брошенного горизонтально. Равномерное движение по окружности; ускорение при равномерном движении тела по окружности (центростремительное ускорение). Сила. Второй закон Ньютона; сложение сил; центр тяжести; третий закон Ньютона; силы упругости; закон Гука. Силы трения; коэффициент трения скольжения; сила тяжести; вес тела. Динамика вращательного движения, гравитационные силы; закон всемирного тяготения; движение искусственных спутников; невесомость; первая космическая скорость. Законы сохранения в механике: основные понятия и формулы. механическая работа; мощность; кинетическая и потенциальная энергия. Статика. Жидкости и газы: основные понятия, формулы и закон (Архимедова сила, закон Паскаля)
Молекулярная физика и термодинамика.
Молекулярно-кинетическая теория; идеальный газ; основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа; скорость молекул газа; уравнение состояния идеального газа; изотермический, изохорный и изобарный процессы. Уравнение теплового баланса; внутренняя энергия; работа в термодинамике; количество теплоты; удельная теплоемкость вещества; первый начало термодинамики; применение первого начала термодинамики к изопроцессам. КПД теплового двигателя; выделение энергии при сгорании топлива.
Электродинамика.
Закон сохранения заряда; закон Кулона; напряженность поля. Потенциал электростатического поля; разность потенциалов; электроемкость; конденсаторы; энергия электростатического поля. Теорема Гаусса. Электрический ток; сопротивление проводников; закон Ома для участка цепи; увеличение пределов измерения амперметра и вольтметра. Закон Ома для замкнутой цепи; работа и мощность тока; закон Джоуля-Ленца. КПД источника тока; электролиз. Зарядка и разрядка аккумулятора. Сила Ампера; сила Лоренца. магнитный поток; закон электромагнитной индукции; самоиндукция; энергия магнитного поля. Правило Ленца.
Оптика и квантовая физика.
Механические колебания. Волны; электромагнитные колебания и волны. Квазиупругие силы. Геометрическая и волновая оптика; квантовая оптика; атом и атомное ядро; элементы теории относительности.
Типичные ошибки и затруднения при решении задач и способы выхода из них (2 часа).
Анализ условия задач. Изображение модели. Границы применимости формул. Проверка по размеру или наименованию; аналогии; сопоставления с формулами той же стандартной ситуации; слуховой, механической или ассоциативной памяти.
Решение качественных и экспериментальных задач (2 часа).
Измерение величин. Погрешности. Способы оформления результата.
Проверка знаний (1 час).
Программа рассчитана на 17 ч.
Календарно-тематическое планирование
п/п
Тема занятия
Кол- во
час.
Дата
по плану
1.
Физическая задача. Классификация задач.
1
2.
Правила и приемы решения физических задач.
1
Механика- 2 ч
3.
Решение задач на определение скорости и ускорения.
1
4.
Решение задач на законы Ньютона.
1
Молекулярная физика- 5 ч
5
Решение задач на описание поведения идеального газа:
- Определение скорости молекул,
- Основное уравнение МКТ
1
6.
Решение задач на свойства паров: использование уравнения Менделеева – Клапейрона.
1
7.
Графические задачи на газовые законы.
1
8.
Внутренняя энергия. Работа в термодинамике.
1
9.
Количество теплоты.
1
Основы электродинамики-1 ч
10.
Решение задач с помощью закона Ома для замкнутой цепи.
1
Требования к уровню подготовки учащихся. Учащиеся должны знать (на уровне воспроизведения):
– Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Значение задач в обучении и жизни. Классификация физических задач по требованию, содержанию, способу задания, способу решения.
Учащиеся должны уметь:
– классифицировать физические задачи по требованию, содержанию, способу задания, способу решения. Приводить примеры задач всех видов. Составлять простейшие физические задачи. Определять типы задач по функциям, используя опорный конспект;
– решать задачи различного уровня сложности;
– выполнять определенные программой исследования с использованием физических приборов и компьютерных моделей;
– демонстрировать опыты;
– работать со средствами информации (осуществлять поиск и отбор информации, конспектировать ее, осуществлять ее реферирование);
– готовить сообщения;
– выступать с сообщениями;
– участвовать в дискуссии;
– оформлять сообщения в письменном виде.
Учебно-тематическое планирование
Перечень учебно-методического обеспечения: Абросимов Б.Ф. Физика. Способы и методы решения задач: Учебно-методическое пособие Б.Ф.Абросимов. – М.:Издательство “Экзамен”2005. – 288 с.
Абросимов Б.Ф. Методические указания к поиску решений задач физики для слушателей подготовительного отделения очной и заочной форм обучения. – Уфа:УНИ,1990. – 30с. Балаш В.А. “Задачи по физике и методы их решения”, изд.3-е, Пособие для учителей, М., “Просвещение”, 1974.
Мелешина А.М. Решайте задачи по физика, а мы вам поможем: КН.для учащихся. – М.:Просвещение, 1994. – 207 с.
Степанова Г.Н. Сборник задач по физике: для 9–11 кл. общеобразоват. Учреждений /Сост. Г.Н.Степанова. – М.:Просвещение,1995. – 256 с.
Г.Я.Мякишев, А.З.Синяков. Физика. Колебания и волны. 11класс., учебник для углубленного изучения физики, Дрофа, Москва, 2002.
Савченко Н.Е. “Задачи по физике с анализом их решения” “Просвещение” “Учебная литература”, М., 1996.
Литература для учащихся.
Кабардин О.Ф. Физика: Справ. материалы. Учеб. пособие для учащихся. – 3-е изд. – М.:Просвещение, 1991. – 368 с.
Касьянов В.А. Физика.10 кл. :Учеб. для общеобразоват. Учреждений (профильный)/В.А.Касьянов. – 7-е изд., – М.:Дрофа, 2007. – 448.
Касьянов В.А. Физика.11 кл.: Учеб. для общеобразоват. Учреждений (профильный)/В.А.Касьянов. 7-е изд., – М.:Дрофа, 2007. – 448. Мякишев Г.Я.Физика: Учеб. для 11кл. общеобразоват .учреждений /Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев – 14-е изд. – М.:Просвещение,2005. – 382с.
Степанова Г.Н. Сборник задач по физике: для 9–11кл. общеобразоват. Учреждений/Сост. Г.Н.Степанова. – М.:просвещение, 1995. – 256с.
Рымкевич А.П Физика. Задачник. 10–11 кл.: Пособие для общеобразоват. учреждений / Рымкевич А.П. – 7-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2003. – 192 с.
