элективный курс "Физические методы исследования природы"

Программа элективного курса по физике

«Физические методы исследования природы»

Пояснительная записка

Важнейшая не переходящая задача современной школы – давать подрастающему поколению глубокие и прочные знания основ наук, вырабатывать навыки и умения, применять их на практике. Значение физики в школьном образовании определяется ролью физической науки в жизни современного общества, ее влиянием на темпы развития научно-технического прогресса, эффективным применением знаний физической науки в практике человека. Стратегия модернизации российского школьного образования предполагает достижение качественно новых образовательных результатов, которые позволяют обучающемуся самостоятельно ориентироваться в информационном потоке, а именно:

1. Развитие способностей ориентироваться в окружающей действительности, в явлениях природы, в социальных и культурных явлениях, включая мир духовных ценностей;

2. Способности брать ответственность на себя, участвовать в совместном принятии решений;

3. Потребности в самообразовании и достижении успехов в личной и общественной жизни.

Процесс познания и образования бесконечен. В этом убеждает нас жизнь и мудрые слова французского писателя Ж. Эрве-Базена:
«Все, что я хотел бы знать, – это яблоня.
Все, что я знаю, – ветвь яблони.
Все, что я могу преподать ученикам, – это семечко.
Но из семечка может вырасти яблоня…»
Чтобы наше «зернышко» проросло и плодоносило, в нем надо воспитывать навыки практической деятельности, и очень важно сохранить для каждого ребенка возможность развития индивидуальных способностей и таланта, предоставить ему свободу выбора, как в процессе образования, так и развития.

Для всестороннего развития личности необходимы такие понятия и методы исследования, с помощью которых могут быть установлены научные факты. А для установления научных фактов в физике вводится объективная количественная характеристика свойств тел и природных процессов, независящая от субъективных ощущений человека. Введение таких понятий является процессом создания особого языка – языка науки физики. Основу языка физики составляют понятия, называемые физическими величинами. А любая физическая величина должна быть измерена, так как без измерений физических величин нет и физики. Решением данной проблемы является элективный курс: «Физические методы исследования природы».

Курс адаптирован на стандартную программу изучения физики в средней школе и привлекает к использованию увлекательную учебную и научно-популярную литературу.
Задачи элективного курса реализуются через индивидуальные и групповые формы работы, построенные на широком использовании эвристических методов обучения и заданий когнитивного, креативного и деятельностного типа. Проведение занятий по курсу предполагается в виде уроков-лекций с элементами беседы и структурно-логических схем; практических занятий с выполнением лабораторных работ и экспериментальных заданий.
Основной формой контроля приобретённых знаний является публичная защита лабораторных работ, демонстрация приборов, созданных учащимися.
Текущий контроль проводится через тестирование, подготовку сообщений, компьютерных презентаций.

При изучении данной программы курса акцент следует делать не столько на приобретении дополнительной суммы знаний по физике, сколько на развитие способностей самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по излагаемому вопросу, выслушивать другие мнения и конструктивно обсуждать их. Поэтому ведущими формами занятий могут быть семинары и практические занятия.

На повышении эффективности усвоения основ физической науки направлено использование принципа генерализации учебного материала – такого отбора информации и методики преподавания, при которых главное внимание уделено изучению основных факторов, понятий, законов, теорий и методов физической науки, обобщению широкого круга физических явлений на основании теории и практики. Отсюда вытекают требования к умениям учащихся:

1. Применять основные исходные положения науки, для самостоятельного объяснения физических явлений, результатов эксперимента, действия приборов, установок;

2. Решать нестандартные задачи и практическое применение законов физики.

Программа ориентирована на предпрофильную подготовку учащихся по физике. Она расширяет базовый курс, является предметно-ориентированной и даёт учащимся возможность познакомиться с интересным материалом, нестандартными задачами, осознать место человека в природе, роль физики в современном обществе, проверить и развить свои способности по физике.

Вопросы, рассматриваемые в программе, выходят за рамки обязательного содержания. Вместе с тем они тесно примыкают к основному курсу. Поэтому данная программа будет способствовать совершенствованию и развитию физических знаний, умений и навыков, предусмотренных программой, поможет оценить свои возможности по физике и более осознанно выбрать профиль дальнейшего обучения.

Цели курса:

Дать возможность учащимся, интересующимся физикой, познакомиться с основными методами физической науки, овладеть измерительными и другими экспериментальными умениями.

Содержание курса базируется на ознакомлении учащихся с различными физическими величинами, встречающимися на уроках физики.

В данном курсе они изучаются более углубленно, с рассмотрением их роли в технике и сведений из истории метрической системы мер, способов измерения этих величин, прямых и косвенных измерений, с использованием датчиков, исполнительных устройств.

Задачи курса:

• Ознакомление обучающихся с понятиями: физическая величина, измерительные приборы, методы измерения, погрешности измерения, экспериментальное исследование;

• Обучение учащихся четкому использованию измерительных приборов и обеспечение понимание ими того факта, что ни один прибор не дает абсолютно точных значений измеряемой величины;

• Научить обучающихся, анализируя результаты экспериментального исследования, делать вывод, в соответствии со сформулированной задачей исследования;

• Раскрытие роли измерений в технике, показать, что в науке и технике очень часто одни величины измеряются с помощью других, связанных с ними величин;

• Формирование навыков соблюдения правил техники безопасности.

• Формировать коммуникативные способности учащихся, умения работать в группах и парах сменного состава.

• Развивать способности к созидательной деятельности, толерантности, терпимости к чужому мнению, умению вести диалог, выступать перед коллективом.

• Предоставить учащимся возможность удовлетворить индивидуальный интерес к изучению практических приложений физики в процессе познавательной и творческой деятельности при проведении самостоятельных экспериментов и исследований.
  
  

Учебно-тематический план.

Содержание программы

Глава 1. Введение.

Основные и производные физические величины и их измерения. Единицы и эталоны физических величин. Абсолютные и относительные погрешности прямых измерений. Измерительные приборы, инструменты, меры.Инструментальные и отсчетные погрешности.

Выбор метода измерений и измерительных приборов. Способы контроля результатов измерений. Запись результатов измерений. Обработка результатов измерений. Понятие о физических величинах. Система единиц, измерение физических величин. Эталон. Роль эксперимента при введении физических величин. Понятие о прямых и косвенных измерениях. Измерительные приборы, цена деления шкалы прибора, инструментальная погрешность. Правила пользования измерительными приборами. Соблюдение техники безопасности. Определение цены деления шкалы и инструментальной погрешности приборов (мензурки, часов, динамометра)

Глава 2. Величины, описывающие механическое движение.

Методы измерения длины, времени, скорости. Длина, время, скорость, методы их измерения. Приборы точного времени. Примеры различных значений этих величин, встречающихся в живой природе и технике. Изучение правил пользования штангенциркулем. Измерение диаметра и глубины отверстия, диаметра шарика и проволоки. Изучение правил пользования микрометром. Измерение диаметра тонкой проволоки, толщины магнитной ленты, человеческого волоса. Изучение правил пользования секундомером. Измерение времени падения шарика в вязкой жидкости. Измерение предельной скорости падения шарика в вязкой жидкости. Измерение скорости автомобиля в конце пути при спуске его с наклонной плоскости.

Глава 3. Измерение площади и объема.

Способы измерения площади и объема. Пространственные масштабы измерения в природе, быту, технике. Прямые и косвенные измерения площадей различных фигур. Прямые и косвенные измерения объемов различных тел.

Глава 4. Измерение массы и плотности.

Изучение способов измерения массы тела, овладение основными правилами пользования измерительными приборами. Масса. Способы измерения массы тела и плотности твердых тел и жидкостей. Измерительные приборы. Эталон массы. Примеры тел различной массы и веществ различной плотности. Изучение правил пользования рычажными весами при измерении масс различных тел. Сравнение масс двух тел по взаимодействию и по результату измерений на рычажных весах. Поиск способа выделить из набора различных тел искомые тела из указанного вещества. Измерение плотностей различных веществ, при построении графиков зависимости m = f(v)

Глава 5. Измерение силы давления.

Сила. Приборы для измерения силы. Давление. Способы измерения давления твердых тел, жидкостей и газов. Примеры различных значений этих величин в живой природе и технике. Изучение правил пользования различными динамометрами при измерении силы трения и силы тяжести; измерение мышечных усилий с помощью медицинского силомера или тензометра. Конструирование динамометра, принцип работы которого основан на деформации изгиба. Исследование правил сложения двух сил. Исследование зависимости силы тяжести от массы тела.

Глава 6. Лабораторный практикум.

Выполнение практических, конструкторских, экспериментальных задач. Измерение быстроты реакции человека. Исследование зависимости выталкивающей силы от объема, погруженной в жидкость части тела. Конструирование измерителя уровня жидкого топлива с использованием сообщающихся сосудов и поплавка. Измерение малых деформаций стержня (балки) с помощью механического (или оптического) рычага. Изучение правил пользования V- образным манометром. Измерение давления на футбольную камеру с помощью V-образного манометра. Конструирование манометра, принцип действия которого основан на сжатии газа в закрытом сосуде. Исследование с помощью этого манометра зависимости давления внутри жидкости от глубины погружения в нее тела.

Оценка результата.

Учащиеся должны знать:

• имена ученых, поставивших изученные фундаментальные опыты, даты их жизни, краткие биографические сведения, основные научные достижения.

Учащиеся должны понимать:

• роль фундаментальных опытов в развитии физики;

• цель, схему экспериментальной установки, результаты и значения конкретного опыта.

Учащиеся должны уметь:

• выполнять определенные исследования с использованием физических приборов;

• демонстрировать опыты;

• работать со средствами информации;

• готовить сообщения и доклады.

Литература для учащихся:

1.Блудов М.И. «Беседы по физике» -М.; Просвещение,1984 г.-ч.1,1985 г.- ч.2.

2.Гальперштейн Л.Я., Здравствуй физика – М., Детская литература, 1973 г.

3.Енохович А.С., Справочник по физике и технике – М., Просвещение,1988 г.

4.Кириллова И.Г., Книга для чтения по физике, 6-7 класс – М., Просвещение, 1986 г.

5.Покровский С.Ф., Наблюдай и исследуй сам. – М., Просвещение,1985 г.

6.Романовский В.С., С метром по векам. – М., Детская литература, 1985 г.

7.Энциклопедический словарь юного физика – М., Педагогика, 1984 г.

Литература для учителя:

1.Буров В.А. и др., Фронтальные экспериментальные задания по физике в 6-7 кл. – М., Просвещение, 1981 г.

2.Гусев В.А., Иванов А.Н., Шебалин О.Д., Изучение физических величин на уроках математики и физики в школе – М., Просвещение, 1981 г.

3.Демкович В.П., Прайсман Н.Я., Приближенные вычисления в школьном курсе физики – М., Просвещение, 1983 г.

4.Демкович В.П., Измерения в курсе физики средней школы – М., Просвещение, 1980 г.

5.Стоцкий Л.Г., Физические величины и их единицы, справочник – М., Просвещение, 1984 г.

Утверждена на заседании МО

учителей физики, математики,

информатики

протокол №__ от______2010 г.

Руководитель МО учителей

физики, математики,

информатики

МОУ лицея №9

Дзержинского р-на,

г.Волгограда

_________________________

«___»_______________2010 г.

Программа курса по физике

«Физические методы исследования природы»

для обучающихся 8,9-х классов

в рамках предпрофильного обучения

Составитель: Егорова Елена Анатольевна

Учитель физики МОУ лицея №9