Методическая разработка "Физика атомного ядра" 11 класс
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

Муниципальное образовательное учреждение

Средняя школа № 4

Методическая разработка раздела образовательной программы

" Физика атомного ядра " 

ПРЕДМЕТ: ФИЗИКА

         подготовила:

        Петракова

          Марина Викторовна, 

        учитель физики

        высшей квалификационной         категории

        МОУ «СШ № 4» г. Кимры

г. Кимры

2013

СОДЕРЖАНИЕ

1. Пояснительная записка…………………………………………………………………..3
2. Цели и задачи раздела…………………………………………………………………...5
3. Психолого-педагогическое объяснение специфики восприятия и освоения учебного материала обучающимися в соответствии с возрастными особенностями……………………………………………………………6
4. Ожидаемые результаты освоения раздела программы…………………………….…..7
5. Обоснование используемых в образовательном процессе по разделу программы образовательных технологий, методов, форм организации деятельности обучающихся………………………………………………………….…8
6. Система знаний и система деятельности……………………………………………………………..14
7. Календарно-тематическое планирование по разделу…………………………………..16
8. Список литературы……………………………………………………………….22

1. Пояснительная записка

Методическая разработка раздела образовательной программы по теме «Физика атомного ядра» учебного предмета «Физика» составлена для 11 класса (профильный уровень, 5 учебных часов в неделю) на основе:

• Федерального компонента государственного стандарта среднего (полного) общего образования (приказ МО РФ от 05.03.2004 №1089) и Федеральным БУП для образовательных учреждений РФ (приказ МО РФ от 09.03.2004 №1312; приказ от 30.08.2010.№889 «О внесении изменений в Федеральный Базисный учебный план и примерные учебные планы для образовательных учреждений РФ, реализующие программы общего образования);
•    Примерной программы среднего (полного) общего образования по физике /П.Г.Саенко, В.С.Данюшенков, О.В.Коршунова и др. - М.: Просвещение, 2010/
•    Авторской программы по физике  В. С. Данюшенков, О. В. Коршунова 
•   Учебника «Физика: учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев  - М.: Просвещение, 2010»

 Физика – фундаментальная наука, имеющая своей предметной областью общие закономерности природы во всем многообразии явлений окружающего нас мира. Физика – наука о природе, изучающая наиболее общие и простейшие свойства материального мира. Она включает в себя как процесс познания, так и результат – сумму знаний, накопленных на протяжении исторического развития общества. Этим и определяется значение физики в школьном образовании.

Особенностью предмета физика в учебном плане образовательной школы является и тот факт, что овладение основными физическими понятиями и законами на базовом уровне стало необходимым практически каждому человеку в современной жизни.

Физика – единая наука без четких граней между ее разными разделами, но в данной методической разработке в соответствии с традициями выделен раздел «Физика атомного ядра» физической теории «Квантовая физика». В методической разработке описываются цели и задачи раздела с учетом возрастных особенностей обучающихся 11 класса; планируются ожидаемые результаты освоения раздела программы; дается обоснование используемых образовательных технологий, методов, форм организации деятельности обучающихся.

Актуальность методической разработки заключается также в том, что содержание данного раздела отражено в Спецификации Обобщенного плана варианта КИМ ЕГЭ 2013 года по физике: задания А18 и А19 базового уровня (с выбором ответа); А25 повышенного уровня части 3 (расчетные задачи); задание С6 высокого уровня.

2. Цели и задачи раздела

Основная цель: получение и применение знаний обучающимися об основных понятиях, физических величинах и законах ядерной физики как фундаментальной физической теории.

Задачи:

• Образовательные:

1) Познакомить с процессами, происходящими в атоме и атомном ядре

2) Изучить величины, характеризующие процессы, происходящие в атомном ядре, законы, которым они подчиняются.

3) Сформировать систему знаний по теме «Физика атомного ядра».

4) Научить применять систему знаний по ядерной физике для         решения         задач.

• Развивающие:

1) Развивать умение анализировать, структурировать и обобщать         изученный учебный  материал.

2) Формировать навыки самостоятельной работы с элементами         исследований.

3) Способствовать развитию у обучающихся умений использовать научные         методы познания: наблюдение, гипотеза, эксперимент.

• Воспитывающие:

1. Воспитывать бережное отношение к окружающей среде.
2. Воспитывать мировоззренческое понятие о познаваемости мира.
3. Воспитывать чувство само- и взаимоуважения при работе в творческом коллективе, чувство ценности интеллектуального труда.

В процессе изложения учебного материала применяется единый методический подход: зная перечень знаний по теме «Физика атомного ядра», систематизировать их в форме, удобной для решения задач.

3. Психолого-педагогическое объяснение специфики восприятия и освоения учебного материала обучающимися в соответствии с возрастными особенностями

В примерной программе для старшей школы предусмотрено развитие всех основных видов деятельности, представленных для основного общего образования. Однако,  надо учитывать специфику восприятия и освоения учебного материала обучающимися в соответствии с их возрастными особенностями.

В старшем подростковом возрасте (15-17 лет) ведущую роль играет деятельность по овладению системой научных понятий в контексте предварительного профессионального самоопределения. Усвоение системы научных понятий формирует тип мышления, ориентирующий подростка на общекультурные образцы, нормы, эталоны взаимодействия с окружающим миром, а также становится источником нового типа познавательных интересов (не только к фактам, но и закономерностям), средством формирования мировоззрения.

Таким образом, оптимальным способом развития познавательной потребности старшеклассников является представления содержания образования в виде системы теоретических понятий.

Подростковый кризис связан с развитием самосознания, что влияет на характер учебной деятельности. Для старших подростков по-прежнему актуальна учебная деятельность, направленная на саморазвитие и самообразование. У них продолжают развиваться теоретическое, формальное и рефлексивное мышление, способность рассуждать абстрактно-логически, умение оперировать гипотезами, рефлексия как способность анализировать и оценивать собственные интеллектуальные операции.

Психологическим новообразованием подросткового возраста является целеполагание и построение жизненных планов во временной перспективе, т. е. наиболее выражена мотивация, связанная с будущей жизнью, и снижена мотивация, связанная с периодом школьной жизни. В этом возрасте развивается способность к проектированию собственной учебной деятельности, построению собственной образовательной траектории.

В таком учебном предмете, как физика, ведущую роль играет познавательная деятельность. Поэтому основные виды учебной деятельности обучающегося на уровне учебных действий включают умение характеризовать, объяснять, классифицировать, овладевать методами научного познания и т.д.

4.Ожидаемые результаты освоения раздела программы

Ожидаются следующие результаты освоения раздела образовательной программы по теме «Физика атомного ядра»:

На профильном уровне уровне обучающиеся будут

знать/понимать

•        смысл понятий:        физическое явление, гипотеза, закон, теория, вещество, взаимодействие, атом, атомное ядро, дефект масс, энергия связи, радиоактивность;

•        смысл физических величин: период полураспада, дефект масс, энергия связи, удельная энергия связи;

•        смысл физических законов: законы сохранения электрического заряда и массового числа, законы радиоактивного распада;

•        вклад  российских и зарубежных ученых, оказавших  наибольшее  влияние на развитие ядерной физики;

уметь

•        описывать и объяснять физические явления и свойства тел: радиоактивность, протонно – нейтронную модель ядра;

• применять систему знаний для решения  качественных и расчетных задач;
• приводить        примеры, показывающие, что физическая теория дает возможность объяснять известные явления природы и научные факты;
• приводить примеры практического использования физических знаний: законов  ядерной физики в создании ядерной энергетики;

• воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ,  Интернете, научно-популярных статьях;

• использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: оценки влияния на организм человека и другие организмы загрязнения окружающей среды; рационального природопользования и защиты окружающей среды.

А также результаты освоения раздела направлены на достижение обучающимися личностных результатов: обучающиеся приобретут коммуникативные умения, научатся работать в коллективе, объективно оценивать результаты своего труда и труда одноклассников, видеть свой вклад в общее дело, приобретут способность к контролю и самоконтролю, развитию навыков творческого подхода к решению учебных и практических задач.

5. Обоснование используемых в образовательном процессе по разделу программы образовательных технологий, методов, форм организации деятельности обучающихся

При изучении раздела образовательной программы по теме «Физика атомного ядра» преимущественно используются следующие:

• педагогические технологии обучения:

• личностно-ориентированная технология (включая разноуровневое обучение и коллективное взаимообучение);
• технология объяснительно-иллюстративного обучения (включая ИКТ – информационно – коммуникативные  технологии);
• коммуникативные технологии;
• здоровьесберегающие технологии

• методы обучения:

• по характеру деятельности обучающихся (И.Я.Лернер и М.Н. Скаткин) - частично-поисковый метод; проблемное изложение материала;
• по дидактическим целям (Ю.К.Кабанский) – метод контроля и самоконтроля за эффективностью учебно-познавательной деятельности;
• по дидактическим задачам (М.А.Данилов, Б.П.Есипов) – метод приобретения новых знаний; методы по применению знаний на практике; методы проверки и оценки знаний и умений.

• формы организации  деятельности обучающихся:

• индивидуальная
• групповая
• коллективная (фронтальная)

Основанием для выбора технологий и методов обучения является, прежде всего, уровень самостоятельности учащихся в учебной деятельности. Этот выбор основывается на соответствии с психолого-педагогическими возрастными особенностями обучающихся 11 класса, а также обусловлен следующими причинами.

Личностно-ориентированное  обучение дает обучение обучающихся по индивидуально – ориентированному  плану с учётом их индивидуальных возможностей. Задачу обеспечения развития каждой личности, каждого ученика можно решить путем индивидуализации и дифференциации обучения. Эта технология ведет к созданию ситуации успеха каждого обучающегося.

 Система заданий частично-поискового характера способствует более осознанному и глубокому усвоению знаний, прочному формированию навыков и развитию обучающихся, требует от них самостоятельного овладения знаниями и способами добывания этих знаний, что очень важно в общей системе работы под руководством учителя.

Неотъемлемой частью эффективного образования должна стать исследовательская работа обучающихся. Так как при использовании объяснительно-иллюстративного подхода задача ученика сводится к запоминанию и воспроизведению знаний или усвоению того или иного действия путем тренировки, а при исследовательском подходе ученик получает знания о предметах и явлениях и устанавливает пути их изучения в ходе самостоятельного исследования. Он “открывает” знания или действия, подлежащие усвоению, путем решения задач, выдвинутых учителем или самостоятельно сформулированным. В результате у школьников появляется потребность в новых знаниях.

Информационно-коммуникационные технологии как средство формирования ключевых компетенций обучающихся на уроках физики
    Предмет физики в курсе средней школы является довольно сложным, и, разумеется, задача каждого учителя состоит в наиболее полном освоении его учениками основ этого предмета. Перед учителем встаёт вопрос о выборе средств и методов обучения с целью обеспечения максимальной эффективность обучения физики.
    После проведения всероссийской программы компьютеризации школ мы имеем возможность использовать новые технологии на уроках. Сразу скажу о преимуществах данного метода работы. Это вызывает большой интерес у учащихся. Какая бы сложная и скучная не была бы тема урока, ее невозможно прослушать или просмотреть, если все это сделано во всех красках, со звуком и многими другими эффектами. В детях уже изначально есть любовь к компьютерам, поэтому если эту любовь правильно использовать и переложить на свой предмет, мы все от этого только выиграем.  
    Применение компьютера в обучении - это, прежде всего, средство управления учебной деятельностью школьников: оно обеспечивает индивидуализацию обучения "в массовом порядке"; помогает создать проблемную ситуацию; дает возможность учащемуся выступать в роли пользователя современной вычислительной техники получить доступ к самой различной информации, сделав ее средством деятельности; используя цвет, мультипликацию и т.п., усиливает наглядность учебного материала; способствует активизации учащихся.
    Другие сильные стороны компьютера: новизна работы с ним вызывает у учащихся повышенный интерес и усиливает мотивы учения; с его помощью реализуется личностная манера общения; расширяются наборы применяемых учебных задач с использованием моделирования.
     Выделяют два типа компьютерного обучения:
а) непосредственное взаимодействие учащихся с компьютером (обучение без учителя),
б) взаимодействие учащихся с компьютером через педагога, - обычно тогда, когда нельзя снабдить компьютером каждого ученика.
    В обоих, случаях необходимо учитывать, какие именно функции учителя и учащегося при этом автоматизируются и передаются компьютеру.
    Использование  компьютерных технологий  позволяет учителю  в определённой степени добиться следующих целей:
- представить на уроках физики максимальную  наглядность (благодаря настройки изображений, анимации, и др);
- повысить мотивацию обучения (в связи с развитием информатизации);
- использование на уроках разнообразных форм и методов работы с целью максимальной эффективности урока;
- вовлечение учащихся в сознательную деятельность;
- использование тестовых программ с моментальной проверкой и выставлением компьютером отметки за выполненную работу;

- выполнение виртуальных лабораторных работ позволяет восполнить недостаток оборудования.
                    Использовать ИКТ на уроках физики можно по-разному:
    Использовать видеопроектор и экран, при этом все можно сделать в любом доступном   редакторе намного красочнее, крупнее, нагляднее, ведь мы не ограничены в использовании цветов, и нам ничего не надо экономить, мы не тратим бумагу и краски. Наиболее доступна и проста для создания таких уроков среда PowerPoint. Слайды, созданные в этой среде должны отображать основные этапы урока. Например, тексты задач, домашнее задание, историческая справка, основные формулы, схемы, таблицы и прочее. Если коротко, то мы заготавливаем электронные плакаты. Это освобождает учителя от рисования какого-то чертежа непосредственно на уроке, что очень экономит время, и потом чертеж на экране – это совсем другое, чем что-то нарисованное в спешке мелом на доске. Это крупно, ровно, красочно, ярко. Тем более в школе функционирует не только кабинет информатики, но и  кабинет физики, оборудованный компьютером, подключенным к сети ИНТЕРНЕТ, видеопроектором, интерактивной доской.
    В моей работе, в последнее время все большей популярностью пользуются компьютерные мультимедийные обучающие программы и использование интерактивной доски и видеоуроков. Кроме того, я использую материалы дисков отдельно от программ для различных целей. Это –  озвученные видеофрагменты, фотографии, модели, тексты, которые могут быть использованы для презентаций, докладов, рефератов и других творческих работ учителя и ученика.  При подготовке к урокам я также использую Интернет ресурсы.

Особенно хочется остановиться на использовании электронных образовательных ресурсов.

ЭОР нового поколения представляют собой открытые образовательные модульные системы (ОМС).
На портале Федерального центра информационно-образовательных ресурсов (ФЦИОР) представлена коллекция электронных образовательных ресурсов, созданных на базе открытых модульных систем.

Открытая образовательная модульная мультимедиа система (ОМС) представляет собой электронный образовательный ресурс модульной архитектуры^[1]. В соответствии с программой обучения весь школьный курс по предмету разбит на разделы, темы и т.д. Минимальной структурной единицей является тематический элемент, например, тематический элемент -  «Закон радиоактивного распада». Для каждого тематического элемента имеется три типа электронных образовательных ресурса:

- модуль получения информации (И-тип);

- модуль практических занятий (П-тип);

- модуль контроля (К-тип).

При этом каждый ЭОР автономен, представляет собой законченный интерактивный мультимедиа продукт, нацеленный на решение определенной учебной задачи.

Информационные модули

Информационные модули (И-тип) представлены иллюстрированными материалами, интерактивными анимациями, видеофрагментами, интерактивными моделями.

Практические модули

Практические модули (П-тип): лабораторная работа, виртуальная среда, самостоятельная работа с комментариями, игровые задания, задания творческого характера с комментариями, практикум – интерактивные тестовые задания с комментариями.

Контрольные модули

Контрольные модули (К-тип) делятся на:

• интерактивные тренажеры, предназначенные для формирования базовых знаний и умений с последующей отработкой ключевых компетенций, нужных для решения задач;
• интерактивные модели исследовательского характера (лабораторные работы);
• интерактивные тесты, включающие задания различных типов (сортировка, указание объекта, классификация, выбор нескольких ответов, перемещение объектов и т.п.)

Электронные образовательные ресурсы, представленные на сайте Единой коллекции, были разработаны в рамках реализации Федеральной целевой программы развития образования и проекта «Информатизация системы образования». В рамках данного проекта ресурсы были названы цифровыми образовательными ресурсами или ЦОР. На сайте размещены наборы ЦОР к некоторым учебникам, рекомендованным Министерством образования и науки Российской Федерации к использованию в школах России, инновационные учебно-методические разработки, разнообразные тематические и предметные коллекции, а также другие учебные, познавательные и культурно-просветительские материалы.

Здоровьесберегающие технологии

Здоровье сберегающие технологии реализуются в учебном процессе с помощью смены видов деятельности на уроке, использования  различных физкультминуток.

Выбранные технологии и методы обучения имеют огромное значение, так как:

• способствуют более глубокому и прочному усвоению знаний по учебному предмету;
• вырабатывают умения и навыки самостоятельной работы обучающихся;
• формируют умения применять теоретические знания в решении конкретных практических задач;
• развивают личностные качества ученика;
• влияют на выбор будущей профессии учеников.

6. Система знаний и система деятельности

Таблица 1 Соответствие этапов урока и методов обучения

Таблица 2  СООТНОШЕНИЕ МЕТОДОВ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

7. Календарно-тематическое планирование по разделу

11 класс. Профильный уровень.  5 ч/нед (170ч/год)

. Список литературы

Информационно-методическое обеспечение

1. Примерная программа среднего (полного) общего образования по физике /П.Г.Саенко, В.С.Данюшенков, О.В.Коршунова и др. - М.: Просвещение, 2007/
2.  Авторская программа по физике  В. С. Данюшенков, О. В. Коршунова 
3. Примерная программа для основной и средней (полной) школы по физике представлена на сайте Министерства образования и науки РФ http://mon.gov.ru/work/obr/dok/obs/3838/ 
4. Приказ МО России от 05.03.2004 г. № 1089 «Об утверждении Федерального компонента государственных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования»  на сайте «Российское образование. Федеральный образовательный портал: нормативные документы» http://www.school.edu.ru/dok_edu.asp?ob_no=14402 
5. Фундаментальное ядро содержания общего образования / под ред. В.В. Козлова, А.М. Кондакова. -  М.: Просвещение, 2009.
6. Стандарты второго поколения. Примерные программы по учебным предметам (проект). Физика 10 -11кл./под ред.  А.А. Кузнецова и др. - М.: Просвещение, 2010.
7. Сборник нормативных документов. Физика /сост. Э.Д. Днепров, А.Г. Аркадьев. - М.: Дрофа, 2007.
8. Федеральный перечень учебников, рекомендованных (допущенных) к использованию в образовательном процессе в общеобразовательных учреждениях, на 2011 / 2012 учебный год. Приказ Минобрнауки России от 24 декабря 2010 г. N 2080.

Учебно-методическое обеспечение

1. Физика: учебник для 11 кл. общеобразовательных учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, - М.: Просвещение, 2010.
2. Поурочные разработки по физике:11 класс / В. А. Волков. - М.: ВАКО, 2006.
3. Сборник задач по физике. 10-11 классы / А. П. Рымкевич. – М.: Просвещение,  2011.
4. Контрольно-измерительные материалы. Физика: 11 класс / Сост. Н.И.Зорин. – М.: ВАКО, 2010.
5. Физика-11. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы \Л.А.Кирик. – М.: Илекса, 2004

Литература для учителя

1. Минькова Р.Д., Свириденко Л.К., Проверочные задания по физике. – М.: Просвещение, 1992.  
2. Полат Е.С., Бухаркина М.Ю. Современные педагогические и информационные технологии в современном образовании. - М.: Академия. 2010.
3. Разумовский В.Г., Браверманн Э.М. Урок физики в современной школе (творческий поиск учителя). - М.: Просвещение, 1993.
4. Селевко Г.К., Дифференциация учебного процесса на основе интересов детей. – М.: Педагогика, 1996.
5. Уровневая дифференциация обучения. Из опыта работы. Выпуск 12. / Сост. О.Б. Логинова. – М.: «Образование для всех», 2002.
6. Якиманская И.С., Личностно-ориентированное обучение в современной школе. – М.: Просвещение, 1996.