Избранные вопросы физики
учебно-методический материал по физике

Учитель физики Ревяко Ю.И.

Пояснительная записка

Предлагаемая программа элективного курса " Занимательная физика" рассчитана для учащихся 7-8 классов.

Программа рекомендуется для работы, с целью привития интереса к предмету, формирования у учащихся навыков исследовательской деятельности, углубления и расширения знания по физике, а также отдельные фрагменты занятий могут быть использованы на уроках физики.

Элективный курс является важной содержательной частью предпрофильной подготовки учащихся среднего звена. Данный элективный курс дает возможность самостоятельно выполнять задания разного уровня, связанные с исследовательской и конструктивной деятельностью, повышает интерес к физике как к предмету и покажет, что знания, полученные на занятиях курса, можно применять в разных отраслях деятельности человека.

На преподавание курса отводится 34 часа (1 час в неделю). Курс рассчитан для учащихся 12-14 лет и учитывает возрастные особенности школьника.

Цель:

• Расширить представления учащихся об окружающем мире, удовлетворить интерес к устройству окружающих их предметов, механизмов, машин и приборов, способствовать развитию творческих способностей.

Задачи:

• Способствовать развитию интереса к изучению физики.
• Расширить и углубить знания учащихся.
• Развить интерес и способность к самоорганизации, готовность к сотрудничеству, активность и самостоятельность, умение вести диалог.
• Создать условия для развития творческого потенциала каждого ученика.

Программа курса направлена на повышение интереса к физике и способствует лучшему усвоению материала, на создание условий для самостоятельной творческой деятельности учащихся, на развитие интереса к практической деятельности на материале простых увлекательных опытов.

Поскольку наблюдения и опыты являются источниками знаний о природе, ученики выступают в роли физиков-исследователей. Выполнение самостоятельных практических работ обеспечивает связь физического эксперимента с изучаемым теоретическим материалом, что позволяет детям, позволяет самостоятельно делать обобщения и выводы.

Учитель выступает в роли консультанта. В большей степени необходимо понимать и чувствовать, как учится ребенок, координировать и направлять его деятельность, учить учится. Лучшим вариантом в организации этого курса является проектная деятельность.

Учебно-тематическое планирование

Итого: 34 часа

Содержание программы

Физика осенью:

Какова связь между прекрасной осенней порой и физикой?

Физика - наука о природе, а в природе осенью происходят удивительные перемены. Бывает так, что еще вчера мы любовались пышной красотой "природы увяданья", голубизной неба, белой паутиной в лучах заходящего солнца, а сегодня с рассвета неожиданно заморосил дождь, подул холодный ветер, срывая с деревьев еще не отжившую листву. Ведь не зря говорят: "Осень - на дню погод восемь".

Изучение физики строится на основе опыта и наблюдений физических явлений. Осень дает прекрасную возможность пронаблюдать эти явления в естественных условиях: в поле, на даче, на огороде, у жаркой, натопленной печки, найти новые "осенние" вопросы по физике и ответы на них.

Разбор ситуаций:

а) Осенние облака.

б) Атмосферное давление осенью.

в) Зачем нужны двойные рамы в окнах? Осенью у печки:.

г) Задания для экскурсии на осеннюю природу.

Физика зимой:

Физика - наука о природе. Можно ли изучать природу зимой? Конечно, можно.

а) "Что такое зима?", " А почему зимой становится холодно?".

б) " Как изменится объем воды, когда плавающий в ней кусок льда растает?".

в) Анкета для вещества.

г) Составление энциклопедии " Физика и зима ". Составить занимательную энциклопедию физических вопросов о зимней явлениях, описанных в научно-популярной литературе.

Физика весной:

Весна - прекрасный и удивительный сезон года. Она длится несколько месяцев и характеризуется астрономическими, климатическими, синоптическими, или фенологическими, признаками.

а) Когда начинается весна?

б) Весенняя лаборатория.

в) Весна в саду. Что значит " закрыть влагу"? "Сухой полив".

г) Физические явления весной. Наблюдения за туманом

д) Прилет журавлей.

Физика летом:

Лето - пора максимальной жизнедеятельности не только человека, но и всей природы, наибольшего подогрева земной поверхности и самых длинных дней в году. Подавляющее большинство явлений наблюдать всюду. Как разнообразен мир и каждый раз - по-своему удивителен!

а) Какой месяц лета самый жаркий?

б) На рыбалке. Вода в пруду.

в) Жаркое лето и пчелы.

г) На качелях "дух захватывает".

д) Как услышать ультразвук?

е) Как и когда правильно срезать цветы?

ж) Опыты на даче.

з) Загадочное окно. Виден ли солнечный свет? Почему облака не падают?

5. Дюжина кухонных экспериментов

Опыты "Фокус ладони", "Опорожнить стакан", "Прищепка - акробат", "Яйцо в бутылке", "Скользящий стакан", "Кипение воды в бумажной кастрюле", Звучащая монета", "Щепотка соли".

6. "Физика в бане"

Зачем же любители бани с азартом мучают себя?

Почему можно сесть на нагретое дерево при определенной температуре, а на железо уже нельзя - обожжешься?

Почему нужно подбрасывать воду маленькими порциями, а не выливать на каменку сразу большую порцию?

Зачем воду холодную на порог льют? (Приложение 1)

7. "Праздничная" физика

Известно, что чувства человека оказывают большое влияние на его мышление. Оказывается, наша эмоциональная память о праздниках сохраняет также в сознании и многие приятные переживания и ситуации, которые связаны с физическими явлениями, процессами, законами. Попробуем увидеть физику явлений в праздничных ситуациях. Уверены, что если вы пристально посмотрите вокруг себя, то увидите не только мир физики на празднике, но и праздник в мире физики.

1. Флаги на ветру.
2. Колокольный звон. Звон бокалов.
3. Бриллиантовые украшения.
4. Свадьба и давление на пол.
5. Как душно в комнате! Гости на балконе.
6. Кулебяка на день рождения.
7. Праздничные подсвечники из воды.
8. Перед зеркалом.
9. Предпраздничная суета.
10. Праздник в парке. Салют на площади.
11. Сколько лампочек нужно?

8. "Денежная" физика

Деньги, как средство платежа за различные товары, всем хорошо известны. Вы спросите: а причем тут физика? Деньги обычно изготовлены из бумаги, металла, т.е из материалов, которые можно исследовать, использовать для проведения интересных опытов. В "денежной" физике бумажные купюры и монеты важны как широко распространенные и известные в повседневном обиходе предметы. Предлагаем взглянуть на деньги с этой стороны. Потребуются бумажные купюры, монеты, а также некоторые предметы домашнего обихода, которые найдутся в каждой семье.

1. Вода и деньги. Конфеты и деньги.
2. Как достать монету. "Крепкие" деньги.
3. Как определить подделку доллара?
4. Мешок с монетами не горит. Несгораемые деньги.
5. Как упадут монеты? Изображение монеты меняется. (Приложение 2)

9. Физика и электричество

1. Поглаживая в темноте черную кошку сухой ладонью, можно заметить небольшие искорки, возникающие между рукой и шерстью. Что здесь происходит?

2. Проводя опыты с электризацией человека, его ставят на изолированную скамеечку. Почему?

3. Какова (приблизительно) электроемкость человека?

4. Каких рыб называют живыми электростанциями? Как велико напряжение, создаваемое ими?

5. Почему опасно во время грозы стоять в толпе?

6. Молния чаще ударяет деревья с глубоко проникающими в почву корнями. Почему?

7. Почему из всех деревьев чаще всего молнией поражается дуб?

8. Почему птицы безнаказанно садятся на провода высоковольтной передачи? Реагируют ли животные на магнитное поле?

10. "Физика" человека

Человеческий организм и его действия так же интересны для физики, как и любые другие окружающие нас природные явления и предметы. Рассмотрим вопросы, относящиеся к физическим свойствам и особенностям человека. Их можно использовать для объяснения различных жизненных ситуаций, при обсуждении ряда проблем о человеческом организме.

1. Познай себя, свой организм, свое физическое тело с точки зрения физики!
2. Какой палец сильнее? Мощность человека.
3. Как повернуться на стуле-вертушке?
4. Испарение воды в организме человека.
5. Как человек дышит? Присесть - встать. Пульс. Физические параметры человека.
6. Тепловые ощущения.
7. Каков вес тела? "Собственные размеры".

11. Эвристическая физика

Не все задания и вопросы имеют однозначные или "правильные" решения. Попробуем выполнить так называемые "открытые" задания, которые направлены не столько на поиск известных решений, сколько на ваши собственные открытия, совершаемые с помощью методов физической науки. Помогут методы, которые называются эвристическими - фантазирование, гиперболизацию (преувеличение), "вживание" в изучаемый предмет или явление, "мозговой штурм".

Данные ответы не являются единственно возможными, а иногда они оказываются и вовсе непостижимыми, противоречащими общепринятым знаниям:

Явления. Перечислите как можно больше физических явлений, которые относятся к оконному стеклу. Дайте краткие пояснения каждому случаю.

Версия. Чем и почему шум хвойного леса отличается от шума лиственного леса?

Гипотеза. Опишите, что было бы, если б вдруг исчезла тяжесть на Земле, т.е все предметы существа полностью потеряли свой вес?

Конструкция. Придумайте игрушки, принцип действия которых основан на законе Паскаля. Опишите ее принцип действия. Возможен чертеж или рисунок, поясняющий устройство и применение вашей игрушки.

Эксперимент.

Закон. В физике существует понятие силы тяжести. А могла бы существовать "сила легкости"? Какие физические явления она тогда характеризовала бы? С какими другими физическими величинами она была бы связана? Составьте и обоснуйте формулу, связывающую "силу легкости" с другими величинами (возможно, с такими, которых в физике пока нет).

Теория. "Воздух колеблется" когда сквозь открытую весной форточку смотрим на улицу или когда глядим на небо над трубой горящей печи. Что же мы на самом деле видим?

Исследование. Исследуйте такое явление, как скрип. Приведите обнаруженные вами факты и дайте им теоретическое объяснение. Возможны пояснительные рисунки и схемы.

12. Экспериментальная физика

Учащимся предлагается проделать простейшие опыты и дать им объяснения. Очень важно при проведении опытов и выполнения заданий опираться не только на бытовые наблюдения явлений, но и привлекать для этого знания из школьного курса физики - понятия, величины, правила, законы, теоретические положения. Это позволит лучше усвоить их на практике сквозь призму основного физического метода - эксперимента.

• Опыты со спичками.
• Устойчивость спичечной коробки.
• Как горит спичка?
• Где меньше спичек?
• Спичка "водолаз".
• Спичка и пуговица.
• Ракета со "спичечным" топливом.
• Спичка для похода.
• Какие бывают спички?
• Когда труднее разламывать спичку? (Приложение 3)

13. "Свеча горела на столе..."

Строки из стихотворения Б. Пастернака, приведенные в заглавии, посвящены образу свечи. Многие поэты, писатели, художники неоднократно обращались к этому образу в своем творчестве.

1. Горящая свеча в произведениях искусства, в жизни.
2. Почему гаснет свеча?
3. Где изображение свечи?
4. Свеча и вилка.
5. Водяной подсвечник и гадание на свечах.
6. Куда отклонится пламя свечи?
7. Лопата, снег и свеча.
8. Мерцающее угасание свечи. (Приложение 4)

14. Сделай и исследуй сам

"Уравновесить свечу", фокус с бумажными полосками, "Как намагнитить кочергу?", "Две фотографии", "Интересная морковь", "Исследование по Архимеду", "Воздушные шары", "Мыльные пузыри", "Сосульки", "Высота звука".

Знания, умения и навыки:

В результате изучения элективного курса учащиеся должны уметь:

- уметь проводить наблюдения и опыты;

- использовать полученную информацию в различных жизненных ситуациях;

- высказывать собственные суждения, вести диалог;

- обосновать свою точку зрения;

Рекомендуемая литература

1. Гальперштейн Л. Забавная физика: Научн. -попул. кн. - М.: Дет. лит., 1993. - 255 с.
2. Коган Б.Ю. Сто задач по механике. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1973. - 78 с.
3. Перельман Я.И. Занимательные задачи и опыты: Для сред. И стар. возраста. - Мн.: Беларусь, 1994. - 448 с.
4. 5 минут на размышление: Занимательные задачи, игры со спичками, домино, головоломки, забавы. - Мн.: Университетское, 1993. - 104 с.
5. Хуторской А.В.,Хуторская Л.Н. Увлекательная физика: Сборник заданий и опытов для школьников и абитуриентов. - М:АРКТИ,2001. -192 с.

Примерный тематический план9 класс

Содержание программы

Тема 1. Важнее путь или перемещение?

Теория. Путь, которым мы идем: механическое движение;способы задания движения тела;траектория; путь; перемещение.

Практические работы:

• Сравнение траекторий движения тел в различных системах отсчёта.
• Изучение траектории движения тел по карте, измерение пути и перемещения.

Подготовка презентации (домашнее задание). Движение вокруг нас.

Тема 2. Есть ли предел скорости?

Теория. Век высоких скоростей: скорость; способы определения скоростей тел; скорость света.

Практическая работа. Определение скорости пузырька воздуха в стеклянной трубке с водой.

Экспериментальное задание (домашнее). Измерение собственной скорости равномерного движения.

Семинар. Скорости в технике и живой природе.

Тема 3. Что быстрее?

Теория. Остановись, мгновение: мгновенная скорость; ускорение; равноускоренное движение.

Практикум по решению задач. Тормозной путь. Спуск лыжника. Цирковой трюк.

Практическая работа. Определение ускорения и конечной скорости бруска.

Проект. Как доказать, что тело движется равноускоренно?

Тема 4. Вниз и вверх

Теория. За что страдал Галилей: свободное падение тел; движение по вертикали, под углом к горизонту.

Практикум по решению задач. Весенняя капель. Бросок копья. Выстрел пушки.

Практическая работа. Определение начальной скорости мяча, брошенного вертикально вверх.

Проект. Исследование свободного падения тел.

Экспериментальное задание (домашнее). Определение начальной скорости мяча, скатившегося со стола

Тема 5. Движение по окружности.

Теория. Цикличность движения: равномерное движение по окружности; линейная и угловая скорости; центростремительное ускорение.

Практикум по решению задач. Вращение Солнца. Заводной автомобиль. Спутник на орбите.

Экспериментальное задание (домашнее). Вычисление физических величин, характеризующих движение секундной стрелки часов.

Проект. Использование законов кинематики в спорте.

Тема 6. Кинематика и…математика.

Теория. Графы и векторы в графиках движения: представление движения тела с помощью графиков и формул; построение и чтение  графиков движения.

Практикум по решению задач. Применение графика v(t) для определения пройденного пути, ускорения.

Игра «Аукцион графиков».

Тема 7. Защита проектов.

Формы контроля и нормы оценивания элективных курсов

Проверка образовательных продуктов, полученных на занятиях элективных курсов, производится в следующих формах:

Методы контроля текущей успеваемости обучающихся:

• первичная диагностика возможностей ребенка в изучении курса, мотивации выбора данного направления, с целью построения индивидуальной образовательной карты обучающегося;
• наблюдение активности на занятиях;
• беседа с обучающимися: текущий рефлексивный самоанализ, контроль и самооценка обучающимися выполняемых заданий. Взаимооценкаобучающимися работ друг друга, или работ, выполненных в группах;
• анализ творческих, исследовательских работ – текущая диагностика и оценка учителем деятельности школьников.  

Оценивание курса осуществляется в системе «зачтено - не зачтено».

Методы итогового контроля:  итоговая аттестация по результатам изучения элективного курса проводится по мере завершения его изучения с помощью специальной зачетной работы (зачет, контрольная работа, тест, защита проекта, исследовательской работы, реферата и т.д.).

Элективный курс может считаться «зачтенным», если ученик посетил не мене 65% занятий по данному курсу.  По итогам делается запись в журнале "зачтено".

Достижения обучающихся на элективных курсах заносятся в состав индивидуальной накопительной оценки – Портфолио.

Оценка результатов работы по программе вариативного курса

1. Способы подведения итогов работы по учебной программе:

• Игра – аукцион;
• Презентация;
• Защита проектов;
• Отчёт по лабораторной работе.

2. Способы диагностики и контроля знаний и умений учащихся:

• Тематический контроль – тестовые задания;
• Зачетный практикум – выполнение обязательных практических работ, исследований, решение задач.

3. Способы диагностики удовлетворенности учащихся учебным процессом и его результатами, способы выявления влияния образовательного процесса на развитие учащихся:

• Анкетирование учащихся:

«Изучение мотивации учащихся»,

«Изучение психологической атмосферы»,

«Мое отношение к элективному курсу»,

• Метод самоанализа достижений (в конце занятия, в конце изучения курса);
• Самохронометраж  учащимися своей деятельности на занятии;
• Метод наблюдения.

4. Основные критерии оценки работ учащихся:

- критерии для оценки практических работ учащихся:

• наличие в отчёте схематического рисунка установки, с помощью которой была проведена работа; описание хода опыта, результатов измерений и наблюдений;
• обработка данных (вычисление средних значений величин, погрешностей, заполнение таблиц, построение графиков, запись конечного результата);
• формулировка вывода;
• степень самостоятельности при выполнении работы;
• выполнение правил техники безопасности при проведении работы;

- критерии для оценки проверки учащихся:

• Соответствие содержания проекта теме;
• Оригинальность;
• Творческое представление проекта;
• Работа в группе.

Учебно-материальная база

• Лабораторное оборудование по кинематике;
• Учебная литература по программе элективного курса;
• Справочные пособия по физике;
• Сборники задач по физике;
• Электронные учебные издания по физике;
• Таблицы;
• Видеоматериалы;
• Телевизор;
• DVD;
• Ноутбук;
• Мультимедиапроектор.

Календарно-тематическое планирование 9 класс

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по элективному курсу

«Избранные вопросы физики»

10 класс

                   Учитель: Ревяко Ю.И.

Пояснительная записка

Рабочая программа элективного курса  «Избранные вопросы физики» составлена с учетом требований государственного образовательного стандарта на основе «Программы элективных курсов. Физика. 9-11 классы.», составитель: В.А. Коровин, - «Дрофа», 2010 г.

Все разделы программы тесно связаны по структуре с основным курсом физики. Программа основана на знаниях и умениях, полученных учащимися при изучении физики в основной школе. Она способствует дальнейшему совершенствованию уже усвоенных учащимися знаний и умений. Особое внимание уделяется изложению фундаментальных и наиболее сложных вопросов школьной программы. Настоящая программа дополняет материал к основному учебнику физики. Она позволяет более глубоко и осмысленно изучать практические и теоретические вопросы физики. Программа посвящена рассмотрению отдельных тем, важных для успешного освоения методов решения задач повышенной сложности, рассматриваются теоретические вопросы, в том числе понятия, схемы и графики, которые часто встречаются в формулировках контрольно- измерительных материалов по ЕГЭ

Данный элективный предмет имеет практическую направленность, т.к. значительное количество времени отводится на решение физических задач.

Элективный предмет «Избранные вопросы физики» предназначен для учащихся 10класса в расчете на 1 час в неделю (34 часа в год).

Цели изучения элективного курса:

1. Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе изучения физики и самостоятельного приобретения новых знаний;
2. Развитие у учащихся следующих умений: решать предметно-типовые, графические и качественные задачи по дисциплине;
3. Применение знаний по физике для решения физических задач, самостоятельного приобретения и оценки новой информации физического содержания.

Задачи курса:

1. углубление и систематизация знаний учащихся;
2. усвоение учащимися общих алгоритмов решения задач; овладение основными методами решения задач.
3. развитие интеллектуальных способностей в процессе решения физических задач;
4. совершенствование умений самостоятельно работать со справочной и учебной литературой различных источников информации.

Содержание программы курса

1. Кинематика материальной точки (5 часов)

Построение и чтение графиков законов равномерного и равноускоренного движения. Свободное падение. Баллистика. Основные параметры баллистического движения. Движение тела по окружности. Относительность движения.

2. Динамика (5 часов)

Законы Ньютона. Равнодействующая сила. Силы в природе. Сила тяжести. Сила упругости. Вес тела. Сила трения. Закон всемирного тяготения. Движение тел по наклонной плоскости. Движение системы связанных тел.

3. Статика (2 часа)

Условия равновесия твердого тела. Виды равновесия.

4. Законы сохранения (4 часа)

Импульс силы и импульс тела. Закон сохранения импульса. Работа. Мощность. Энергия. Закон сохранения энергии. Упругие и неупругие столкновения.

5. Основы МКТ. Газовые законы (2 часа)

Основное уравнение МКТ. Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы.

6. Термодинамика (7 часов)

Внутренняя энергия. Работа газа. Количество теплоты. Уравнение теплового баланса. Первый закон термодинамики. Графический способ решения задач. КПД тепловых двигателей. Влажность. Поверхностное натяжение. Капиллярное явление. Механические свойства твердых тел.

7. Основы электростатики (4 часа)

Закон Кулона. Теорема Гаусса. Поверхностная плотность заряда. Потенциал и разность потенциалов. Энергия взаимодействия зарядов.

Диэлектрики и проводники в электростатическом поле. Конденсаторы. Электроемкость. Соединение конденсаторов.

8. Законы постоянного тока (4 часа)

Закон Ома для участка цепи. Соединение проводников. Расчет сопротивления сложных электрических цепей. Закон Ома для полной цепи. Правила Кирхгофа. Электрический ток в различных средах.

Обобщающее занятие – 1 ч.

Методы и организационные формы обучения

Для реализации целей и задач данного предмета предполагается использовать следующие формы занятий: лекции, практикумы по решению задач, самостоятельная работа учащихся,  работа с различными источниками информации, зачет. На занятиях применяются различные формы работы: постановка, решение и обсуждение  решения задач, подбор и составление задач на тему и т.д. Предполагается также выполнение домашних заданий по решению задач.  

Методы обучения: исследовательская работа самих учащихся, составление обобщающих таблиц, а также подготовка  учащимися алгоритмов решения задач.

Используемые технологии обучения:

• Личностно-ориентированные;
• Дифференцированные;
• Здоровьесберегающие;
• Информационные.

Ожидаемыми результатами занятий являются:

• расширение знаний об основных алгоритмах решения задач, различных методах приемах решения задач;
• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей на основе опыта самостоятельного приобретения новых знаний, анализа и оценки новой информации;
• получение представлений о роли физики в познании мира, физических и математических методах исследования.

Требования к уровню освоения содержания курса:

Учащиеся научаться:

1. анализировать физическое явление; анализировать полученный ответ;
2. классифицировать предложенную задачу;
3. последовательно выполнять этапы решения задачи средней трудности;
4. выбирать рациональный способ решения задачи;
5. решать комбинированные задачи;

        Учащиеся получат возможность научиться:

владеть различными методами решения задач:   аналитическим, графическим и т.д

Календарно-тематическое планирование

Литература для учащихся:

1. Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. – М.: Просвещение, 2001.
2. Гельгафт И.М., Генденштейн Л.Э. 1001 задача по физике с решениями. – М.: Центр «Инновации в науке, технике, образовании», 2002.
3. Гольдфарб Н.И. Сборник вопросов и задач по физике. – М.: Высшая школа, 2008.
4. Степанова Г.Н. Сборник задач по физике для 10-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2003.
5. Кабардин О.Ф. Справочные материалы. – М.:Просвещение,1991.

Литература для учителя:

1. Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. – М.: Просвещение, 2001.
2. Гельгафт И.М., Генденштейн Л.Э. 1001 задача по физике с решениями. – М.: Центр «Инновации в науке, технике, образовании», 2002.
3. Гольдфарб Н.И. Сборник вопросов и задач по физике. – М.: Высшая школа, 2008.
4. Орлов В. Л., Сауров Ю. А. «Методы решения физических задач» («Программы элективных курсов. Физика. 9-11 классы. Профильное обучение»). Составитель В. А. Коровин. Москва: Дрофа, 2009 г.
5. Степанова Г.Н. Сборник задач по физике для 10-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2003.