Программа внеурочной деятельности «Методы решения технических задач» для 10 - 11 класс
рабочая программа по физике (10 класс)

   Программа

  внеурочной деятельности

«Методы решения технических задач»

10 - 11 класс

Решение физических задач — один из основных методов обучения физике. В процессе решения задач сообщаются знания о конкретных объектах и явлениях, создаются и решаются проблемные ситуации, приводятся сведения из истории физики и техники, формируются такие черты личности, как целеустремленность, настойчивость, внимательность, аккуратность. Формируются творческие способности.

Цели: 

1. создание условий для самореализации учащихся в процессе учебной деятельности;
2. овладение конкретными физическими знаниями, необходимыми для применения в практической деятельности, для изучения смежных дисциплин, для продолжения образования;
3. развитие физических, интеллектуальных способностей учащихся, обобщенных умственных умений.

Задачи:

1. развить физическую интуицию, выработать определенную технику, чтобы быстро улавливать физическое содержание задачи и справиться с предложенными экзаменационными заданиями;
2. овладеть аналитическими методами исследования различных явлений природы;
3. обучить учащихся обобщенным методам решения вычислительных, графических, качественных и экспериментальных задач как действенному средству формирования физических знаний и учебных умений;
4. способствовать развитию мышления учащихся, их познавательной активности и самостоятельности, формированию современного понимания науки;
5. способствовать интеллектуальному развитию учащихся, которое обеспечит переход от обучения к самообразованию.

Планируемые результаты усвоения курса

К концу 10 класса обучающийся научится: 

- совершенствовать круг общих учебных умений, навыков и способов деятельности;

- самостоятельно и мотивированно организовывать и оценивать свою познавательную деятельность (от постановки цели до получения и оценки результата);

- использовать элементы причинно-следственного и структурно-функционального анализа.

Получит возможность научиться:

- участвовать в организации и проведении учебно-исследовательской работы: выдвижение гипотез, осуществление их проверки, владение приемами исследовательской деятельности, элементарными умениями прогноза (умение отвечать на вопрос: «Что произойдет, если...»);

-  самостоятельно создавать и применять алгоритмы познавательной деятельности для решения задач творческого и поискового характера;

- определять способы  решения учебной задачи на основе заданных алгоритмов;

- комбинировать известные алгоритмы деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартное применение одного из них;

- сравнивать, находить наиболее рациональные способы решения задач;

- решать графические задачи;

- предсказывать ход графика за пределами таблицы результатов наблюдений; решать качественные задачи;

- анализировать полученные результаты;

- делать выводы;

- обсуждать результаты.

- использования и учета в технике изученных физических законов.

     К концу 11 класса обучающийся научится: 

- совершенствовать и расширять круг общих учебных умений, навыков и способов деятельности;

- уметь самостоятельно и мотивированно организовывать и оценивать свою познавательную деятельность (от постановки цели до получения и оценки результата);

- описывать и объяснять физические явления и свойства тел: электромагнитную индукцию, распространение электромагнитных волн; волновые свойства света; излучение и поглощение света атомом; фотоэффект;

- приводить примеры, показывающие, что физическая теория дает возможность объяснять известные явления природы и научные факты, предсказывать еще неизвестные явления; приводить примеры практического использования физических знаний: электродинамики в энергетике; различных видов электромагнитных излучений для развития радио и телекоммуникаций, квантовой физики в создании ядерной энергетики, лазеров;

- использовать элементы причинно-следственного и структурно-функционального анализа, получают представление о роли физики в познании мира, физических и математических методах исследования.

Получит возможность научиться:

- классифицировать предложенную задачу;

- выполнять и оформлять эксперимент по заданному шаблону;

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

- выбирать рациональный способ решения задачи;

- решать комбинированные задачи;

- воспринимать различные источники информации, готовить сообщения, доклады, исследовательские работы;

- самостоятельно создавать и применять алгоритмы познавательной деятельности для решения задач творческого и поискового характера;

- осваивать методики и способы решения комплексных задач повышенной сложности.

Личностные результаты:

— умение управлять своей познавательной деятельностью;

— умение сотрудничать со взрослым, сверстниками, детьми младшего возраста в образовательной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности;

— положительное отношение к труду, целеустремлѐнность.

— положительное отношение к российской физической науке;

— готовность к осознанному выбору профессии.

Метапредметные результаты:

освоение регулятивных универсальных учебных действий:

— самостоятельно определять цели, ставить и формулировать собственные задачи в образовательной деятельности и жизненных ситуациях;

— оценивать ресурсы, в том числе время и другие нематериальные ресурсы,— сопоставлять имеющиеся возможности и необходимые для достижения цели ресурсы;

— определять несколько путей достижения поставленной цели;

— задавать параметры и критерии, по которым можно определить, что цель достигнута;

— осознавать последствия достижения поставленной цели в деятельности, собственной жизни и жизни окружающих людей;

 освоение познавательных универсальных учебных действий:

— распознавать и фиксировать противоречия в информационных источниках;

— использовать различные модельно-схематические средства для представления выявленных в информационных источниках противоречи— искать и находить обобщѐнные способы решения задач;

— приводить критические аргументы, как в отношении собственного суждения, так и в отношении действий и суждений другого человека;

— анализировать и преобразовывать проблемно-противоречивые ситуации;

— выстраивать индивидуальную образовательную траекторию, учитывая ограничения со стороны других участников и ресурсные ограничены;

— занимать разные позиции в познавательной деятельности (быть учеником и учителем; формулировать образовательный запрос и выполнять консультативные функции самостоятельно; ставить проблему и работать над еѐ решением; управлять совместной познавательной деятельностью и подчиняться);

освоение коммуникативных универсальных учебных действий:

— осуществлять деловую коммуникацию, как со сверстниками, так и со взрослыми (как внутри образовательной организации, так и за еѐ пределами);

— при осуществлении групповой работы быть как руководителем, так и леном проектной команды в разных ролях (генератором идей, критиком, исполнителем, презентующим и т. д.);

— согласовывать позиции членов команды в процессе работы над общим продуктом/решением;

— подбирать партнѐров для деловой коммуникации, исходя из соображений результативности взаимодействия, а не личных симпатий;

— воспринимать критические замечания как ресурс собственного развития;

— точно и ѐмко формулировать как критические, так и одобрительные замечания в адрес других людей в рамках деловой и образовательной коммуникации, избегая при этом личностных оценочных суждений.

Предметные результаты:

— сформированность представлений о закономерной связи и познаваемости явлений природы, об объективности научного знания, о роли и месте физики в современной научной картине мира; понимание роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;

— владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями; уверенное пользование физической терминологией и символикой;

— сформированность представлений о физической сущности явлений природы (механических, тепловых, электромагнитных и квантовых), видах материи (вещество и поле), движении как способе существования материи; усвоение основных идей механики, атомно-молекулярного учения о строении вещества, элементов электродинамики и квантовой физики; овладение понятийным аппаратом и символическим языком физики;

— владение основными методами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; владение умениями обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;

— владение умениями выдвигать гипотезы на основе знания основополагающих физических закономерностей и законов, проверять их экспериментальными средствами, формулируя цель исследования; владение умениями описывать и объяснять самостоятельно проведѐнные эксперименты, анализировать результаты полученной из экспериментов информации, определять достоверность полученного результата;

— умение решать физические задачи;

— сформированность умения применять полученные знания для объяснения условий протекания физических явлений в природе и для принятия практических решений в повседневной жизни;

— сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников.

Содержание курса

10 -11 класс

 Правила и приемы решения физических задач.

Что такое физическая задача? Физическая теория и решение задач. Составление физических задач. Основные требования к составлению задач. Общие требования при решении физических задач. Этапы решения задачи. Формулировка плана решения. Выполнения плана решения задачи. Числовой расчет. Анализ решения и оформление решения. Типичные недостатки при решении и оформлении решения задачи. Различные приемы и способы решения: геометрические приемы, алгоритмы, аналогии. Методы размерностей, графические решения, метод графов и т.д.

Операции над векторными величинами.

Скалярные и векторные величины. Действия над векторами. Задание вектора. Единичный вектор. Умножение вектора на скаляр. Сложение векторов. Вычитание векторов. Проекции вектора на координатные оси и действия над векторами. Проекции суммы и разности векторов.

Равномерное движение. Средняя скорость (по пути и перемещению).

Перемещение. Скорость. Прямолинейное равномерное движение. Графическое представление движения. Средняя путевая и средняя скорость по перемещению. Мгновенная скорость.

Закон сложения скоростей.

Относительность механического движения. Радиус-вектор. Движение с разных точек зрения. Формула сложения смещения.

Одномерное равнопеременное движение.

Ускорение. Равноускоренное движение. Движение при разгоне и торможении. Перемещение при равноускоренном движении. Свободное падение. Ускорение свободного падения. Начальная скорость. Движение тела, брошенного вертикально вверх.

Двумерное равнопеременное движение.

 Движение тела, брошенного под углом к горизонту. Определение дальности полета, времени полета. Максимальная высота подъема тела при движении под углом к горизонту. Время подъема до максимальной высоты. Скорость в любой момент движения. Угол между скоростью в любой момент времени и горизонтом. Уравнение траектории движения.

Динамика материальной точки. Поступательное движение.

 Координатный метод решения задач по механике.

 Движение материальной точки по окружности.

 Период обращения и частота обращения. Циклическая частота. Угловая скорость. Перемещение и скорость при криволинейном движении. Центростремительное ускорение. Закон Всемирного тяготения.

Импульс. Закон сохранения импульса.

 Импульс тела. Импульс силы. Явление отдачи. Замкнутые системы. Абсолютно упругое и неупругое столкновение.

Работа и энергия в механике. Закон изменения и сохранения механической энергии.

Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная и кинетическая энергия. Полная механическая энергия.

Статика и гидростатика.

 Условия равновесия тел. Момент силы. Центр тяжести тела. Виды равновесия тела. Давление в жидкости. Закон Паскаля. Гидравлический пресс. Сила Архимеда. Вес тела в жидкости. Условия плавания тел. Воздухоплавание. Несжимаемая жидкость.

Основы молекулярно – кинетической теории.

Экспериментальные доказательства МКТ. Абсолютная температура. Модель идеального газа. Давление газа. Связь между давлением и средней кинетической энергией поступательного теплового движения молекул идеального газа. Уравнение Менделеева – Клапейрона. Закон Дальтона. Газовые законы. Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Преобразование энергии в фазовых переходах. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.

Основы термодинамики.

 Внутренняя энергия одноатомного газа. Работа и количество теплоты. Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса. Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Тепловые двигатели. Расчет КПД тепловых установок графическим способом.

Электрическое и магнитное поля.

Задачи разных видов на описание электрического поля различными средствами: законами сохранения заряда и законом Кулона, силовыми линиями, напряженностью, разностью потенциалов, энергией. Алгоритм решения задач: динамический и энергетический. Решение задач на описание систем конденсаторов. Задачи разных видов на описание магнитного поля тока: магнитная индукция и магнитный поток, сила Ампера и сила Лоренца.

Законы постоянного тока.

Задачи на различные приемы расчета сопротивления сложных электрических цепей. Задачи разных видов на описание электрических цепей постоянного электрического тока с помощью закона Ома для замкнутой цепи, закона Джоуля — Ленца, законов последовательного и параллельного соединений.

Электрический ток в различных средах.

Электрический ток в металлах, газах, вакууме. Электролиты и законы электролиза. Решение задач на движение заряженных частиц в электрическом и электромагнитных полях: алгоритм движения по окружности, движение тела, брошенного под углом к горизонту, равновесие тел.

Механические колебания и волны.

Колебательное движение. Свободные колебания. Колебательные системы. Маятник. Величины, характеризующие колебательное движение.

Гармонические колебания. Амплитуда и фаза колебаний. Период колебаний. Частота колебаний. Вынужденные колебания. Резонанс. Превращение энергии при колебательном движении. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Распространение колебаний в упругой среде.

Волны. Продольные и поперечные волны. Скорость распространения волн. Длина волны.

Электромагнитные колебания.

Задачи разных видов на описание явления электромагнитной индукции: закон электромагнитной индукции, правило Ленца, индуктивность. Уравнение гармонического колебания и его решение на примере электромагнитных колебаний. Решение задач на характеристики колебаний, построение графиков. Переменный электрический ток: решение задач методом векторных диаграмм.

Волновые и квантовые свойства света.

Задачи по геометрической оптике: зеркала, призмы, линзы, оптические схемы. Построение изображений в оптических системах. Задачи на описание различных свойств электромагнитных волн: отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация.

Классификация задач по СТО и примеры их решения. Квантовые свойства света. Алгоритм решения задач на фотоэффект Состав атома и ядра. Ядерные реакции. Алгоритм решения задач на расчет дефекта масс и энергетический выход реакций, закон радиоактивного распада.

Tематическое  планирование

10 класс (35ч, 1ч в неделю)

Тематическое планирование

11 класс (34ч, 1ч в неделю)

Материально-техническое  обеспечение

                  Технические средства обучения.

1. Оборудованный в соответствии с современными требованиями кабинет физики.

2. Интерактивная доска.

3.  Персональный компьютер.

4.  Проектор.

5. VEB – камера.

6.  Цифровая лаборатория «Архимед»,  «L-микро».

7.  Графопроектор,  

8.   Монохромноем лазерное МФУ «Samsung» (принтер, копир, сканер).

9.   Доска комбинированная.

                               ЦОРы  по физике.

1. Физика 7-9 классы. Демонстрации, история, уроки, теория

2. Физика 7-11   - ООО. НЦ  (Физикон)

3. Экспериментальные задачи по механике. ООО «Кирилл и Мефодий», 2008.

4. Виртуальные лабораторные работы по физике. 7-9 классы. ЗАО «Новый дом»,  2007.

5. Анимация: движение частиц в магнитных полях, однородных и неоднородных, магнитное поле Земли. Фотоэффект  – исследование, графики. Интерференция  в тонких пленках, клин.

6.  Электронный задачник по физике. МИФИ.

7. Демонстрации по механике: относительность движения, инерция, инертность, реактивное движение, атмосферное давление.

8. «Живая физика»  - Институт новых технологий в образовании (ИНТ). Москва.

9. 1С: Репетитор. Физика. – М.: Фирма «1С».

10. «Электронный задачник по физике»  – М :Медиа Паблишинг.

11. Демонстрации по оптике: побочная ось, побочный фокус, глаз, распределение энергии в сплошном спектре, фотоэффект.

 Литература для учащихся

1. Баканина Л. П. и др. Сборник задач по физике: Учеб. пособие для углубл. изуч. физики в 10-11 кл. М.: Просвещение, 1995.

2. Кабардин О. Ф., Орлов В. А., Зильберман А. Р. Задачи по физике. М.: Дрофа, 2002. 3. Козел С. М., Коровин В. А., Орлов В. А. и др. Физика. 10—11 кл.: Сборник задач с ответами и решениями. М.: Мнемозина, 2004.

Литература для учителя

1. Аганов А. В. и др. Физика вокруг нас: Качественные задачи по физике. М.: Дом педагогики, 1998.

2. Зорин Н.И. Элективный курс «Методы решения физических задач» М. «ВАКО», 2007.

Интернет - ресурсы:

1. http://www.physics.ru/ -"Открытая физика";

2. http://www.fizika.ru/ - сайт для учащихся и преподавателей физики;

3. http://www.fipi.ru/ - сайт ФИПИ;

4. http://ege.edu.ru/ - портал информационной поддержки ЕГЭ;