Элективный курс "Экспериментальная физика"
методическая разработка по физике (10, 11 класс) на тему
Методическая разработка элективного курса для 10-11 класса «Экспериментальная физика». В основе курса лежит решение экспериментальных задач. Данный курс расширяет «круг общения» учащихся с физическими приборами, что делает процесс формирования экспериментальных навыков более эффективным. Часть времени на занятиях уделяется решению качественных задач. Идея курса возникла в связи с необходимостью подготовить учащихся к решению экспериментальных задач, включенных в ГИА и ЕГЭ. |
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
Элективный курс "Экспериментальная физика" для старшей школы. | 62.82 КБ |
Предварительный просмотр:
Ивукова А.П., учитель физики МБОУ «Большесосновская СОШ»
ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА
«Экспериментальная физика»
10-11 класс
Пояснительная записка
Хорошие знания по физике включают не только знание теории, но и умение проводить эксперимент. Физический эксперимент – это основной способ развития науки, а для обучающихся – очень эффективное средство качественного освоения предметного содержания, но при условии грамотного проведения занятий. В школьном курсе времени на овладение этим средством практически нет; отсюда идея курса – организовать физический практикум, на котором будут созданы все необходимые условия, чтобы учащиеся смогли осознанно использовать полученные теоретические знания, тем самым существенно повысив качество их усвоения. При этом у них будет возможность освоить многие предметные и метапредметные умения, такие, как постановка задачи, выдвижение гипотезы. выполнения измерений; а также более качественно подготовиться к ЕГЭ.
Элективный курс рассчитан на 34 часа в каждом классе, 68 часок за два года, проводится один раз в неделю; предназначен для учащихся, проявляющих интерес к физике. Курс поможет в подготовке и сдаче ЕГЭ. В основе курса лежит решение экспериментальных задач. Данный курс расширяет «круг общения» учащихся с физическими приборами, что делает процесс формирования экспериментальных навыков более эффективным. Часть времени на занятиях уделяется решению качественных задач. Идея курса возникла в связи с необходимостью подготовить учащихся к решению экспериментальных задач, включенных в ГИА и ЕГЭ. А также увеличения количества задач качественного характера, имеющих практическое значение, задач, требующих от ученика умения работы с приборами, умения анализировать результаты опытов, наблюдений, экспериментов. Предполагается, что систематически выполняя экспериментальные задания, учащиеся более глубоко будут понимать изучаемые явления, научатся представлять результаты измерений в виде таблиц, графиков, схем. Научатся правильно формулировать выводы по задачам. Тем самым учащиеся закрепляют имеющиеся знания и получают новые.
Цели элективного курса:
- Научить, не просто пользоваться физическими приборами, а освоить методику решения экспериментальных задач. От постановки проблемы, до нахождения ее решения, глубоко понимая зависимости, выраженные физическими законами, путем измерения физических величин добиться более глубокого понимания явлений, которые они описывают.
- Подготовить учащихся к решению экспериментальных задач в ЕГЭ по физике.
Задачи курса:
- Научить решать экспериментальные задачи, грамотно задумывать, проводить и оформлять эксперимент.
- Показать вариативность способов достижения поставленной задачи, приучить к поиску всех возможных альтернатив решения задачи и выбору и обоснованию оптимального способа.
- Научить оценивать погрешности измерений и анализировать полученные результаты, делать соответствующие выводы по каждой задаче.
- Обеспечить формирование у учащихся умений и навыков работы с приборами и приспособлениями.
Формы и методы организации учебного процесса:
Традиционный подход, когда один урок – одна работа, не всегда выгоден. Приходится учитывать специфику работ. Есть простые опыты, есть более сложные, Возможно, какой-то опыт очень прост, тогда остается много времени. Ученики тоже разные: кто-то все быстро понял и сделал, а дальше не знает, что делать, а кому-то требуется гораздо больше времени для осознания того, что происходит. Чтобы оставалось время для теоретического осмысления сделанного, без этого эксперименты – как фокусы в цирке, просто забава. Предлагаю организовать работу блоками. Тем более, что материал по физике уже предполагает такую разбивку. По основным темам курса. Механика, задачи на движение, задачи по молекулярной физике, термодинамике и электродинамике. Каждый блок изучается по следующей схеме:
- Некоторый ввод в теорию. Надо же вспомнить хотя бы основные законы, формулы, важнейшие величины и единицы измерения. Актуализация знаний может быть организована не как лекция, а как обсуждение.
- Практикум по решению серии экспериментальных задач. На этом этапе учащиеся получают достаточно большую степень свободы. Получив определенное оборудование, ученики пытаются сами сформулировать задачу, что можно измерить, имея данное оборудование. В приложении есть несколько примеров таких заданий. Лучше работать парами или малыми группами, это повышает активность учащихся и развивает коммуникативные способности.
- Схема обсуждения уже выбранного задания.
- Используя метод мозгового штурма (согласно сформулированной задаче) – подбираем необходимы приборы, составляем план действия.
- Выполняем необходимые записи в тетради – название работы, приборы, цель, ход работы. Рисунок, схема, чертеж установки.
- Выполнить необходимые измерения.
- Записать данные в таблицу.
- Решить задачу. Определить зависимости, построить график, если возможно.
- Оценить погрешность.
- Сделать вывод.
- Подведение итогов по всему блоку с выходом на теоретическое обобщение.
При этом во всех блоках учащиеся осваивают некоторые инвариантные вопросы:
- правила работы с оборудованием;
- грамотное оформление задач;
- грамотное измерение;
- грамотное использование физических величин и единиц их измерения.
Еще один плюс блочной организации. Индивидуальные задания можно раскидать по блокам. Т.е. каждый ученик выбирает, в каком блоке (кроме первого, там они должны освоить нормы) он возьмет индивидуальную задачу. Может оказаться, что дети не успеют подготовиться. Тогда – режим доработки и консультирования, а для должников запланировано резервное время в самом конце. И мониторинг состоит из двух частей – текущая работа и итоговая индивидуальная задача. И может оказаться так, что кто-то свою задачу сдаст уже в октябре – не страшно, он все равно должен все отработать.
Формы контроля:
Защита и обсуждение результатов исследования по окончанию каждого занятия. Групповая форма предполагает, что и итоговую работу, зачетную ученики получают одну на группу. Выбрав наиболее понравившуюся тему, учащиеся формулируют для себя задачу и решают ее. При условии выполнения итогового индивидуального задания – решение экспериментальной задачи с полным ее оформлением, вычислением погрешности измерений, с предоставлением решения в назначенный срок и выполнением публичной презентации решенной задачи.
Содержательная основа курса.
Для данного курса я использую эксперименты, которые соответствуют прохождения программного материала по физике в старшей школе. Что повысит освоение основного материала, обеспечит его дополнительное повторение. Также при подборе заданий я выбирала те, что не требуют большой и сложной подготовки к их реализации и не дают сбоев при проведении, то есть быстро и с первого раза удачно получаются, не вызывая у ученика недоверия и непонимания. Принципы отбора заданий – наглядность дети (увидели и все поняли), воспроизводимость (хорошо получаются, не будет неудачных попыток), высокий образовательный эффект (т.е. дети начинают понимать какие-то действительно важные, ключевые понятия, у них формируется физическое мышление), доступность (в школе есть хорошо работающее оборудование).
Содержание программы 10 класс:
Блоки по темам:
1.Введение №1-2.
2.Механика. Номера заданий 3-13.
3.Молекулярная физика №14-16.
4.Термодинамика № 18-21.
5.Электродинамика №22-33.
6.Итоговое занятие №34.
Содержание курса 11 класс:
Блоки по темам:
1.Введение.
2.Механика №2-15.
3.Электромагнетизм №16-21.
4.Оптика №22-29.
5.Резервное время.
№ УРОКА | ЧАСЫ | ТЕМА УРОКА |
1. | 1 | Цели и задачи элективного курса физики. Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешности их измерений. Определение цены деления приборов и измерение физических величин. Повторение. |
2. | 1 | Экспериментальная работа - Измерение длины проволоки. |
3. | 1 | Экспериментальная работа №1 " Определение толщины алюминиевой пластины прямоугольной формы". |
4. | 1 | Экспериментальная работа № 2. " Определение внутреннего объема флакона из-под духов". |
4. | 1 | Экспериментальная работа № 3. Измерение ускорения при равноускоренном движении. |
5. | 1 | Экспериментальная работа №4. Определение средней и мгновенной скорости. |
6. | 1 | Экспериментальная работа №5. Измерения сил – тяжести, упругости, трения, Архимеда и изучение условия плаванья тел. Измерение жесткости пружины. |
7. | 1 | Экспериментальная работа №6. " Определение давления, создаваемого цилиндрическим телом на горизонтальную поверхность". |
8 и 9. | 1-2 | Экспериментальная работа № 7и 8. Изучение зависимости силы трения от различных факторов. Определение коэффициента трения. Трение качения, жидкое трение. |
10. | 1 | Экспериментальная работа №9. " Определение массы тела, плавающего в воде". |
11. | 1 | Экспериментальная работа №10. Определение коэффициента трения магнита о металлическую поверхность. |
12. | 1 | Экспериментальная работа № 11. Определить коэффициент жесткости системы пружин, при их параллельном соединении. Найти потенциальную энергию пружины. Построить график зависимости потенциальной энергии орт координат. |
13. | 1 | Экспериментальная работа №12. Определить коэффициент трения деревянного бруска о парту. Приборы для работы - Нить, весы, деревянный брусок, кусок пластилина, штатив. |
14. | 1 | Экспериментальная работа №13. Определение массы колеблющегося тела. |
15. | 1 | Экспериментальная работа №14.Определение ускорения свободного падения при помощи математического маятника. |
16. | 1 | Экспериментальная работа №15. Изучение треков элементарных частиц по готвым фотографиям. |
17. | 1 | Экспериментальная работа №1 6. Изучение явления электромагнитной индукции. Изучение направления индукционного тока. Правило Ленца. |
18. | 1 | Экспериментальная работа №17. Изучение магнитных полей. |
19. | 1 | Экспериментальная работа №18. Сборка и изучение принципа действия гальванического элемента. |
20. | 1 | Экспериментальная работа №19. Изучение работы электродвигателя. |
21. | 1 | Экспериментальная работа №20. Изучение работы электромагнита. |
23. | 1 | Экспериментальная работа № 22. Определение длины световой волны. |
24. | 1 | Экспериментальная работа № 23. Изучение явления интерференции, дифракции, поляризации света. |
25. | 1 | Экспериментальная работа № 24. Получение изображения при помощи линзы. Проверка формулы тонкой линзы. |
26. | 1 | Экспериментальная работа №25. Определение фокусного расстояния собирающей и рассеивающей линзы. |
27. | 1 | Экспериментальная работа №26. Определение показателя преломления стекла, воды, масла. |
28. | 1 | Экспериментальная работа №27.Прверка законов отражения и преломления света. |
29. | 1 | Экспериментальная работа №28. Проверка закона радиоактивного распада" |
30. | 1 | Экспериментальная работа №29. Изучение методов дозиметрии. |
31. | 1 | Резервное время . |
32. | 1 | Резервное время. |
33. | 1 | Резервное время. |
34. | 1 | Повторительно-обобщающий урок. |
Ожидаемые результаты:
Учащиеся должны уметь:
- Выполнять по описанию лабораторную работу.
- Выдвигать гипотезы.
- Подбирать необходимые приборы и материалы для работы.
- Проводить самостоятельные исследования, наблюдения и опыты.
- Представлять результаты исследования в виде таблиц или графиков.
- Объяснять результаты экспериментов.
- Формулировать индуктивный вывод, согласно поставленной цели, вытекающей из поставленной задачи.
- Оценивать погрешности измерений.
- Оформлять выполненное исследование.
- Работать в группе, уметь распределить обязанности и качественно выполнить работу.
- Качественно усвоить предметный материал, по которому проводились экспериментальные работы.
Учебно-дидактическое и материально-техническое обеспечение образовательного процесса:
Для организации работы курса необходимо использование школьного оборудования физического кабинета и соответствующего помещения.
Литература для учителя:
- В.Ф.Шилов. Электродинамика. Лабораторные работы в школе и дома. Москва. Просвещение. 2006.
- В.И.Елькин. Оригинальные уроки физики и приемы обучения. Москва. «Школа-пресс». 2000.
- В.Г.Разумовский. В.В.Майер. Физика в школе. Москва. «Владос». 2004.
- В.Ф.Шилов. Домашние экспериментальные задания по физике для 7-9 классов. Москва. «Школьная пресса». 2003.
- Учебники по физике для 10 класса под редакцией Г.Я. Мякишева и Б.Б.Буховцева.
Литература для учащихся:
- Р.И.Малафеев. Творческие задания по физике. Москва. «Просвещение». 1971.
- В.Н.Ланге. Экспериментальные физические задачи на смекалку. Москва. «Наука». 1985.
- М.Г.Ковтунович. Домашний эксперимент по физике 7-11 классы. Гуманитарный издательский центр «Владос». Москва. 2007.
Приложение №1.Примерные экспериментальные работы и способы их выполнения.
Экспериментальная работа " Измерение длины проволоки"
Оборудование:
- моток тонкой медной проволоки, который нельзя размотать,
- весы, гири,
- карандаш, линейка,
- образец проволоки 15-20 см.
Ход работы.
1. Определите массу мотка на рычажных весах.
2. Намотать 30-40 витков образца проволоки на карандаш и измерить длину намотанной части.
3. Определить диаметр проволоки ,
где l – длина намотанной части, N – количество витков.
4. Определить площадь сечения проволоки
5. Из формулы плотности определить объем
6. Найти длину проволоки
Оборудование: Экспериментальная работа " Определение толщины алюминиевой пластины прямоугольной формы".
- весы, гири,
- линейка,
- алюминиевая пластина с известной плотностью.
Ход работы.
1. Определить массу пластины на весах
2. Найти объем пластины
3. Измерить ширину, длину пластины и вычислить ее площадь
4. Определить толщину пластины
Экспериментальная работа " Определение внутреннего объема флакона из-под духов".
Оборудование:
- флакон из-под духов с пробкой,
- весы, гири,
- мензурка.
Ход работы.
1. Взвесить на весах флакон.
2. Найти объем стекла (плотность стекла известна)
3. Опустить в мензурку закрытый флакон и определить объем вытесненной воды, который равен внешнему объему флакона
4. Определить внутренний объем флакона
Экспериментальная работа " Определение массы тела, плавающего в воде".
Оборудование:
- цилиндрический сосуд (пластмассовая бутылка с отрезанным верхом),
- линейка,
- тело, плавающее в воде.
Методические указания.
1. Отметить уровень воды в бутылке.
2. Опустить в воду тело, определить высоту подъема воды h
3. Измерить диаметр d бутылки с помощью линейки.
4. Определить площадь сечения бутылки и объем вытесненной воды телом ,
5. Найти массу тела, используя условие плавания тела
Приложение №2.Примеры использованного оборудования и тексты составленных задач.
Оборудование: | Задача: |
Металлический экран (в наборе по оптике), магнит, динамометр. | Определение коэффициента трения магнита о металлическую поверхность. Задача интересна тем, что сила нормального давления обусловлена силой тяжести и силой магнитного притяжения. Ученики придумали несколько ситуаций, рассчитали коэффициент трения, относительную и абсолютную погрешность. |
Две пружины, линейка, набор грузов. | Определить коэффициент жесткости системы пружин, при их параллельном соединении. Найти потенциальную энергию пружины. Построить график зависимости потенциальной энергии от координат. |
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Элективный курс "Физика и автомобиль"
В элективном курсе затрагиваются вопросы, которые помогут более осмысленно и грамотно эксплуатировать автомобиль....
Элективный курс "Физика человека"
Содержится программа элективного курса "Физика человека" и рабочая тетрадь к нему....
Элективный курс "Физика в профессиях"
Элективный курс "Физика в профессиях" предназначен для учащихся 8-9 классов, которым предстоит выбрать профиль дальнейшего обучения http://narod.ru/disk/35299038001/%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%...
Элективный курс "Физика и опыт"
Курс предпрофильной подготовки для 8,9 классов (16 часов). Включает пояснительную записку, тематический план,теоретический материал, задания, используемую литературу....
Элективный курс "Физика и живопись"
Этот курс предназначен для изучения в 8ом классе.Предлагаю обзор этого курса в виде презентации.Скачать презентацию...
элективный курс Физика атмосферы 9 класс
Основная задача курса – использовать знания, полученные учащимися при изучении курса физики, для объяснения явлений, которые происходят в атмосфере, показать применимость физических законов. Он ...
Элективный курс Физика природных явлений
Программа предназначена для учащихся 10-11 классов в рамках профильной подготовке, может быть использована во внеклассной работе с учащимися 10-11 классов общеобразовательных учреждений, проявля...