[pic]
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Знать физику – означает уметь решать задачи
Э. Ферми
Элективный курс «Практикум по решению физических задач» предназначен для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений. Он основан на знаниях и умениях полученных учащимися на уроках физики за курс основной и средней школы.
Содержание программы способствует развитию практических умений учащихся решать физические задачи, что является необходимым условием для профессиональной подготовки специалистов естественнонаучного профиля.
Программа элективного курса отличается от общеобразовательной программы по физике тем, что дает возможность учащимся, обучающимся в образовательных классах хорошо овладеть навыками решения задач, которые можно использовать потом при сдаче единого государственного экзамена. В рамках этой программы учащиеся имеют возможность познакомиться с более разнообразным спектром задач по физике, научиться решать задачи высокого уровня сложности, самостоятельно составлять условия задач.
При анализе и решении задач учащиеся получают знания о конкретных природных объектах и физических явлениях, об истории науки и техники, создают и разрешают проблемные ситуации, формируют практические и интеллектуальные умения.
Решение задач по физике — необходимый элемент учебной работы. Задачи дают материал для упражнений, требующих применения физических закономерностей к явлениям, протекающим в тех или иных конкретных условиях. Поэтому они имеют большое значение для конкретизации знаний учащихся, для привития им умения видеть в окружающей жизни проявление законов физики. Без такой конкретизации знания остаются книжными, не имеющими практической ценности.
Решение задач - это одно из важных средств повторения, закрепления и проверки знаний учащихся, один из практических методов обучения физике. С помощью решения задач формируются такие качества личности, как целеустремленность, настойчивость, аккуратность, внимательность, дисциплинированность, развиваются эстетические чувства, формируются творческие способности.
Последовательно это можно сделать в рамках предлагаемой ниже программы.
Так как, по-видимому, в будущем система аттестации школьников с помощью ЕГЭ сохранится, то и распределение занятий по разделам физики было осуществлено в том же процентном отношении, что и в КИМах.
Цель элективного курса:
Совершенствование умений и навыков решения физических задач.
Задачи курса:
прививать интерес к физике, к решению физических задач;
формировать представление о методах решения задач;
развивать логическое и абстрактное мышление;
развивать творческие способности, навыки рефлексии;
формировать коммуникативные умения работать в группе, вести диалог, дискуссию, отстаивать свою точку зрения.
2.ПЛАНИРУЕМЫЕ результаты освоения элективного курса
В процессе обучения учащиеся приобретают следующие конкретные умения:
использовать алгоритмический способ решения физических задач;
определять рациональность использования алгоритма в каждом конкретном случае;
выполнять основные операции, из которых складывается алгоритм решения задач;
переносить усвоенный метод решения задач по одному разделу на решение задач по другим разделам;
выполнять преобразования с единицами измерения величин;
находить функциональные зависимости между физическими величинами;
использовать данные технических паспортов бытовой техники для составления физических задач;
находить физические величины, характеризующие определенные объект, для составления физических задач;
оценивать реальность полученного результата.
Практическая часть по обучению учащихся умению решать задачи включает следующие элементы:
вооружение учащихся знанием структуры задач и их классификацией;
обучение учащихся общей структуре решения физических задач;
обучение учащихся особенностям решения задач различных видов (вычислительных, качественных, экспериментальных, графических, задач-оценок);
проведение специальной работы по усвоению учащимися структуры алгоритма, раскрытие перед ними содержания отдельных действий;
«выработка» алгоритмов решения задач по конкретным темам и на их основе формулирование общего алгоритма решения физических задач;
осуществление перехода от решения алгоритмических задач к эвристическим и творческим задачам.
Данный курс позволяет учитывать индивидуальные особенности учащихся. Вариант учета индивидуальных особенностей учеников заключается в подборе задач ( уровни А, В и С) для отдельных учащихся в соответствии с их подготовленностью. Ребенок сам выбирает сложность работы. После прохождения части А он может перейти по желанию ко 2 части . Данный подход способствует более быстрому развитию навыков самостоятельного решения физических задач у всех участников группы.
Элективный курс, прежде всего, ориентирован на развитие у школьников интереса к знаниям, на организацию познавательного интереса и самостоятельной практической деятельности. Поэтому итоговые занятия по разделам могут проходить в разных формах:
1. Тестирование в форме ЕГЭ.
В конце занятия учащиеся получают бланки с ответами. Сравнивают их с полученными результатами и выполняют самомооценку своих результатов. Далее учитель выполняет контроль проведенной оценки и выставляет окончательную оценку.
Если ученик не удовлетворен собственным результатом, то после дополнительной подготовки и устранения собственных пробелов в знаниях и умениях он может сдать данный зачет повторно.
2. Возможно проведение семинара, на котором каждый ученик готовит один вариант индивидуальных заданий.
Индивидуальное задание (оформляется в отдельной тетради, ссылка на первоисточник обязательна):
Выписать и оформить в виде таблиц(ы) или схем(ы) все элементы знаний, которые изучаются в выбранной теме.
Написать конспект урока решения задач, где используются различные методы и средства обучения (в том числе технические).
Составить тест по данной теме.
Подобрать 2-3 олимпиадные задачи с решениями по теме.
Подобрать 5-6 качественных задач по теме.
Подобрать 2-3 экспериментальные задачи по теме.
Выбрать все типы задач по теме, которые используются на выпускных экзаменах по физике.
Написать алгоритм решения количественных задач по теме.
Привести примеры решения задач с использованием структурно-логической схемы.
Формы контроля знаний
Образовательные результаты изучения данного спецкурса могут быть выявлены в рамках следующих форм контроля:
• текущий контроль (беседы с учащимися по изучаемым темам, рецензирование сообщений учащихся и др.);
• тематический контроль (тестовые задания и тематические зачеты);
• зачетный практикум (описание и практическое выполнение обязательных практических заданий, связанных с изучением темы курса);
• обобщающий контроль в форме презентации личных достижений, полученных в результате образовательной деятельности (самостоятельно подготовленных устных и письменных докладов и сообщений, рефератов, описаний выполненных практических работ).
В связи с тем, что данный курс является элективным, т.е. выбирается учащимися по их желанию и с учетом направленности познавательных интересов, целесообразно при оценке результата обучения использовать не только результаты тестирования, но и накопительную систему оценивания, например, портфолио.
В портфолио учащегося к концу курса каждый ученик должен «вложить» выполненные в процессе обучения работы. Ученик может самостоятельно решить, какие именно свои работы он считает достаточно квалифицированными, чтобы представить их в своем портфолио (тематический доклад, эссе, проект…)
3.Содержание изучаемого курса
10 класс
(34ч )
I. Введение. 2 ч
1.1.Физическая задача. 1 ч
Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Физическая теория и решение задач.
Классификация физических задач. Примеры задач всех видов. Составление физических задач. Общие требования при решении физических задач. Этапы решения физической задачи. Работа с текстом задачи. Анализ физического явления; формулировка идеи решения (план решения). Выполнение плана решения задачи. Числовой расчет. Анализ решения и его значение. Оформление решения задачи. Типичные недостатки при решении и оформлении решения физических задач. Изучение примеров решения задач.
Различные приемы и способы физических задач: алгоритмы, аналогии, геометрические приемы, метод размерностей, графические решения и т. д.
1.2.Операции над векторными величинами. Оценка погрешностей измерений. [1ч]
Действия над векторами. Задание вектора. Сложение и вычитание векторов. Определение модуля вектора и проекции результирующего вектора при сложении и вычитании. Проекции вектора на координатные оси.
Абсолютная и относительная погрешности измерений. Погрешности прямых и косвенных измерений. Простейшие правила для погрешностей. Случайные погрешности. Погрешности и построение графиков.
II. Механика. 17 ч
2.1. Кинематика. 6 ч
Решение задач на равномерное и неравномерное прямолинейное движение. Анализ и построение графиков зависимости координаты, пути, проекций перемещения, скорости, ускорения от времени при равномерном и равнопеременном прямолинейном движении. Координатный метод решения задач по кинематике. Кинематика вращательного движения. Знакомство с примерами решения задач по кинематике на всероссийских олимпиадах. Подбор, составление и решение занимательных, экспериментальных задач и задач бытового, технического, краеведческого, военно-технического содержания.
2.2. Динамика и статика. 7 ч
Прямая и обратная задачи механики. 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. Движение на закруглениях пути, движение по наклонной плоскости, движение связанных тел. Решение задач, в которых используются оба условия равновесия. Задачи на нахождение центра тяжести. Знакомство с примерами решения задач по динамике и статике на всероссийских олимпиадах. Подбор, составление и решение занимательных, экспериментальных задач и задач бытового, технического, краеведческого, военно-технического содержания.
2.3. Законы сохранения в механике. 4 ч
Повторение и обобщение законов сохранения импульса и энергии. Решение задач на закон сохранения импульса и реактивное движение. Задачи на закон сохранения и превращения механической энергии. Решение задач на закон сохранения момента импульса. Составление и решение задач с использованием кинематических уравнений и законов сохранения. Знакомство с примерами решения задач на законы сохранения на всероссийских олимпиадах. Решение конструкторских задач и выполнение проектов: модель маятника Фуко, самодвижущиеся тележки, модель автоколебательной системы.
III. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики.
14 ч
3.1. Основы молекулярно-кинетической теории (МКТ). 7 ч
Решение задач на свойства газов и основное уравнение МКТ. Уравнение состояния идеального газа. Решение задач на зависимость между параметрами (P, T, V), описывающими состояние газа. Анализ и построение графиков на изопроцессы. Агрегатные состояния и фазовые переходы. Решение задач на свойства паров. Задачи на описание явлений поверхностного слоя жидкости. Задачи на определение характеристик влажности воздуха. Механические свойства твердых тел. Графические и экспериментальные задачи, задачи бытового содержания. Подбор, составление и решение задач на МКТ. Знакомство с примерами решения олимпиадных задач по МКТ .
3.2. Основы термодинамики. 7 ч
Решение задач на внутреннюю энергию газа, работу и количество теплоты. Задачи на адиабатный процесс. Решение комбинированных задач на применение первого закона термодинамики. Задачи на тепловые двигатели. Необратимость тепловых процессов. Подбор, составление и решение задач на термодинамику.
Итоговое занятие по первой части. 1 ч
11 класс
34ч
IV Элементы СТО
Решение задач на составление уравнения движения для релятивистской частицы, на релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистская масса. Задачи на различие длительности событий в разных системах отсчета, задачи, иллюстрирующие на числовых примерах сокращение длин, замедление хода часов, изменение массы тел и т.п.Решение задач из КИМов.
V Электродинамика 21 ч
5.1 Электрическое поле. 5 ч
Решение задач по электростатике, на расчет силы взаимодействия электрических зарядов в соответствии с законом Кулона, нахождение напряженности, потенциала и работы сил электростатического поля при перемещении зарядов. Решение задач на описание систем конденсаторов. Решение качественных экспериментальных задач с использованием электрометра и другого оборудования.
5.2 Законы постоянного тока. 6 ч
Решение задач на различные приемы расчета сопротивления сложных электрических цепей. Закон Ома для участка и для полной цепи. Зависимость сопротивления проводника от температуры. Смешанное соединение проводников. Шунты. Добавочные сопротивления. Ознакомление с правилом Кирхгофа при решении задач. Работа и мощность тока. Закон Джоуля –Ленца. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Решение олимпиадных задач.
5.3 Электрический ток в различных средах. 3 ч
Решение задач на описание постоянного электрического тока в электролитах, вакууме, газах, полупроводниках. Решение задач на закон Фарадея для электролиза. Полупроводниковый диод. Транзистор. Плазма. Решаются качественные, экспериментальные задачи. Вольт - амперная характеристика вакуумного диода.
5.4 Электромагнитные явления. 7 ч
Задачи о силовом действии магнитного поля. Задачи на закон электромагнитной индукции. Задачи на закон сохранения и превращение энергии в применение к процессам, протекающим при работе электрических машин. Явление самоиндукции, индуктивность, энергия магнитного поля. Задачи на переменный электрический ток: характеристики
переменного электрического тока, электрические машины. Трансформатор. Решение олимпиадных задач. Групповое и коллективное решение экспериментальных задач с использованием осциллографа, звукового генератора, трансформатора.
VI Геометрическая оптика. 2 ч
Задачи на построение изображения в линзах и расчеты, связанные с этим изображением. Задачи на построение изображения в оптических системах. Формула тонкой линзы. Задачи на построение изображений в плоском и выпуклом зеркалах. Задачи на вычисление размеров изображения в оптических системах. Дифракционная решетка.
VII Квантовая и ядерная физика 8 ч
7.1 Световые кванты и действие света 3 ч
Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Эффект Комптона. Давление света. Корпускулярно-волновой дуализм. Фотон, его энергия и импульс. Решение задач повышенной сложности.
7.2 Физика атома. 2 ч
Протонно-нейтронная модель ядра. Постулаты Бора. Спектры поглощения и испускания. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Спонтанное и вынужденное излучение. Квантовые генераторы и их применение.
7.3 Физика атомного ядра. 3 ч
Ядерные реакции. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Энергия связи атомных ядер. Ядерные спектры. Энергетический выход ядерных реакций. Изотопы. Решение задач повышенной сложности.
Урок обобщающего повторения. 1 ч
4. Календарно-тематическое планирование
Часть 1. 10 класс
№ п/п
Наименование тем курса.
Всего часов
В том числе:
Форма контроля
Лекции
Практич. занятия
Раздел 1. Введение . 2
Введение
2
1
1
1
Физическая задача
1
1
0
Входная диагностика
2
Операции над векторными величинами.
0,5 ч
0,5 ч
Самоконтроль Взаимопроверка
Оценка погрешностей измерений.
0,5 ч
0,5 ч
Самоконтроль Взаимопроверка
Кинематика.
6 ч]
1
5
3
Равномерное и неравномерное прямолинейное движение.
1
0,5
0,5
Самоконтроль
4
Графики равномерного прямолинейного движения
1
1
Тестовый контроль
5
Графики неравномерного прямолинейного движения
1
1
Тестовый контроль
6
Кинематика вращательного движения
1
0,5 ч
0,5ч
Тестовый контроль
7
Решение олимпиадных задач по кинематике
1
1
Самоконтроль. Взаимопроверка
8
Итоговое занятие по теме «Кинематика»
1
1
Зачет.
Динамика и статика
7
1
6
9
Прямая и обратная задачи механики
1
0,5
0,5
Самоконтроль
10
Законы динамики. Силы
Алгоритм решения задач по динамике.
1
1
Тестовый контроль
Самоконтроль
11
Решение задач на движение твердого тела по горизонтальной плоскости под действием нескольких сил и на закруглениях пути.
1
1
Тестовый контроль
Самоконтроль
12
Решение задач на движение твердого тела по наклонной плоскости и по вертикали под действием нескольких сил
1
1
Тестовый контроль
Самоконтроль
13
Статика
Условия равновесия тел
1
0,5
0,5
Тестовый контроль
Самоконтроль
14
Олимпиадные задачи на динамику и статику.
Подбор, составление и решение задач на динамику и статику
1
1
Самоконтроль Взаимопроверка
15
Итоговое занятие по теме «Динамика и статика»
1
1
Зачет.
Законы сохранения в механике.
4
0
4
16
Решение задач на закон сохранения импульса и реактивное движение.
1
1
Тестовый контроль. Самоконтроль.
17
Решение задач на закон сохранения и превращения механической энергии
1
1
Тестовый контроль. Самоконтроль.
18
Решение задач на закон сохранения и превращения механической энергии
1
1
Самоконтроль. Взаимопроверка
Итоговое занятие по теме «Законы сохранения в механике»
1
1
Зачет
Раздел 3. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. 14 (28) [42]
20
Основы молекулярно-кинетической теории.
7
1
6
21
Свойства газов. Решение задач на основное уравнение МКТ.
1
0,5
0,5
Тестовый контроль. Самоконтроль
22
Уравнение состояния идеального газа.
1
1
Тестовый контроль. Самоконтроль
23
Решение задач на изопроцессы.
1
0,5
0,5
Тестовый контроль. Самоконтроль
24
Агрегатные состояния и фазовые переходы.
1
1
Тестовый контроль. Самоконтроль
25
Решение задач на свойства паров, жидкостей и твердых тел.
1
1
Тестовый контроль. Самоконтроль
26
Подбор, составление и решение задач на МКТ. Решение олимпиадных задач.
1
1
Самоконтроль. Взаимопроверка
27
Итоговое занятие по теме «Основы молекулярно-кинетической теории».
1
1
Зачет
Основы термодинамики.
7
1
6
28
Внутренняя энергия газа. Работа и количество теплоты.
1
0,5
0,5
Тестовый контроль. Самоконтроль
29
Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Применение первого закона термодинамики к различным процессам.
2
0,5
1,5
Тестовый контроль. Самоконтроль
30
Задачи на тепловые двигатели. Необратимость тепловых процессов
1
1
Тестовый контроль. Самоконтроль
31
Теплоемкость газов и твердых тел
1
1
Тестовый контроль. Самоконтроль
32
Подбор, составление и решение задач на термодинамику. Решение олимпиадных задач.
1
1
Самоконтроль. Взаимопроверка
33
Итоговое занятие по теме «Основы термодинамики»
1
1
Зачет
34
Итоговое занятие по первой части.
1
1
Итоговый зачет
11 класс
№ Наименование тем курса.
Всего часов
В том числе:
Форма контроля
Лекции
Практич. занятия
Раздел 4. Элементы СТО. 2
Элементы СТО
2
1
1
1
Основные понятия и положения СТО. Классификация задач по СТО и методы их решения.
1
0,5
0,5
Тестовый контроль
2
Решение задач на релятивистский закон скоростей. Энергия и импульс в СТО
1
0,5
0,5
Самоконтроль
Зачет.
Раздел 5. Электродинамика. 21 ч
Электрическое поле
5
2
3
3
Взаимодействие электрических зарядов. Решение задач на закон сохранения электрического заряда и на закон Кулона
1
0,5
0,5
Самоконтроль
4
Механизм взаимодействия электрических зарядов. Задачи на напряженность. Линии напряженности.
1
0,5
0,5
Самоконтроль
5
Решение задач на энергетические характеристики электрического поля. Связь напряженности и разности потенциалов.
1
0,5
0,5
Тестовый контроль
Самоконтроль
6
Электроемкость. Конденсатор. Энергия заряженного конденсатора. Решение задач на последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
1
0, 5
0,5
Взаимопроверка
Самоконтроль
7
Подбор, составление и решение задач по теме «Электрическое поле». Решение олимпиадных задач.
0
1
Тестовый контроль
8
Итоговое занятие по теме «Электрическое поле»
1
1
Зачет
Законы постоянного тока.
6
1
5
9
Задачи на различные приемы расчета сопротивления сложных электрических цепей.
1
1
Взаимопроверка
10
Электродвижущая сила. Решение задач на закон Ома для полной цепи.
1
0,5
0,5
Тестовый контроль
11
Шунты. Добавочные сопротивления. Ознакомление с правилом Кирхгофа при решении задач.
1
0,5
0,5
Самоконтроль
12
Решение задач на работу и мощность тока. Закон Джоуля –Ленца.
1
1
Тестовый контроль
13
Полупроводники. Собственная и примесная проводимость
полупроводников.
Решение олимпиадных задач.
1
1
Самоконтроль
14
Итоговое занятие по теме «Законы постоянного тока»
1
1
Зачет
Электрический ток в различных средах.
3
1,5
1,5
15
Основные положения электронной теории проводимости металлов. Электрический ток в газах. Плазма.
1
0,5
0,5
Тестовый контроль
16
Электрический ток в полупроводниках. Полупроводниковый диод. Транзистор.
1
0,5
0,5
Самоконтроль
17
Электрический ток в расплавах и электролитах. Закон электролиза. Решение задач повышенной сложности.
1
0,5
0,5
Взаимопроверка
Тестовый контроль
Электромагнитные явления.
7
1,5
5,5]
18
Решение задач на явление электромагнитной индукции, магнитный поток. Закон Фарадея.
1
0,5
0,5
Взаимопроверка
19
Задачи разных видов на вычисление силы Ампера и силы Лоренца.
1
0,5
0,5
Тестовый контроль
20
ЭДС. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Электромагнитные волны
1
0,5
0,5
Самоконтроль. Тестовый контроль
21
Задачи разных видов на описание явления электромагнитной индукции: закон электромагнитной индукции, правило Ленца.
1
1
Самоконтроль. Тестовый контроль
22
Явление самоиндукции, индуктивность, энергия магнитного поля.
1
1
Взаимопроверка Самоконтроль
23
Задачи на переменный электрический ток: характеристики переменного электрического тока, электрические машины.
1
1
Самоконтроль
24
Трансформатор. Подбор, составление и решение задач по теме «Электромагнитные явления». Решение олимпиадных задач.
0
0
Самоконтроль.
Взаимопроверка
25
Итоговое занятие по теме «Электромагнитные явления».
1
1
Зачет
Геометрическая оптика
2
0,5
1,5
26
Линзы. Системы линз. Решение задач на определение оптической схемы, содержащейся в «черном ящике».
1
0,5
0,5
Самоконтроль.
Взаимопроверка
27
Решение задач на законы отражения и преломления света.
1
1
Взаимопроверка
Световые кванты и действие света
2
0,5
1,5
28
Решение задач на законы фотоэффекта. Эффект Комптона.
1
0,5
0,5
Самоконтроль
29
Давление света. Корпускулярно-волновой дуализм.
0,5
0,5
Самоконтроль
30
Фотон, его энергия и импульс. Задачи повышенной сложности.
0,5
0,5
Самоконтроль
Зачет.
Физика атома.
2
1
1
31
Протонно-нейтронная модель ядра. Постулаты Бора
1
0,5
0,5
Тестовый контроль
32
Спектры поглощения и испускания. Соотношение неопределенностей.
1
0,5
0,5
Самоконтроль
Физика атомного ядра.
2
1
1
33
Ядерные реакции. Закон радиоактивного распада. Период полураспада
1
0,5
0,5
Тестовый контроль
34
Заключительное занятие
1
0,5
0,5
Взаимопроверка
