Курс внеурочной деятельности "Физика на компьютерах"
элективный курс по информатике и икт (9 класс) на тему
Курс предназначен для учащихся 9 класса, поступающих в профильный класс еслественно-научного направления. Содержит пояснительную записку, тематическое планирование на 34 часа, график согласования заданий по работе с моделями с изучением физики по учебнику А.В.Перышкин, Е.М.Гутник.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
fizika_na_kompyutere_9_klass.doc | 139.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Правительство Санкт-Петербурга
Комитет по образованию Санкт – Петербурга
Государственное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 225 Адмиралтейского района
Согласовано Директор НМЦ Адмиралтейского района ___________ ( Гаран В.А.) «_____» ____________ 2005 г | Допущено Председатель РЭС __________ (Фрадкин В.Е.) «_____» ____________ 2005 г Председатель Секции физики ___________ (Ляпцев А.В.) Протокол № ___________ от «_____» __________ 2005 г Утверждаю Директор школы № 225 Адмиралтейского района Санкт-Петербурга ________________(Григорьева Т.К.) |
Программа
Физика на компьютере
Учебный курс по выбору
предпрофильной подготовки школьников
для учащихся 9 класса
Автор программы:
учитель физики
Государственного
общеобразовательного
учебного заведения
средней школы № 225
Адмиралтейского района
Санкт –Петербурга
________ (Келлих Т. Г.)
Санкт - Петербург
2005
Аннотация
Дорогие ребята, уважаемые родители!
Этот курс предназначен для тех, кто интересуется исследовательской деятельностью в естественнонаучной области и хочет продолжить обучение в классе информационно-технологического профиля.
Этот курс неразрывно связан с традиционными уроками физики. Вы будете изучать явление в реальном физическом эксперименте на обычном уроке, а его закономерности устанавливать при помощи виртуальной компьютерной установки, позволяющей изменять параметры в широких пределах - на занятиях курса. Вы сможете провести виртуальный эксперимент, в том случае, когда натурный провести невозможно, например, моделирование движения тела в поле тяготения Земли и других планет, движение искусственных спутников, космические полеты, явление фотоэффект, работа ядерного реактора и другие.
Вы будете использовать компьютер как помощника при решении физических задач, и сможете убедиться, что это мощное средство для получения новых знаний.
Пояснительная записка
Курс разработан с учетом требований перехода к предпрофильному обучению в последнем классе основной школы, а также создание и внедрение в учебный процесс современных электронных учебно-методических комплексов, их интеграцию с традиционными учебными пособиями, для обеспечения базисного учебного плана основной общей средней школы и предпрофильной подготовке к старшей школе.
Для современного российского образования характерной становится направленность на целостное развитие личности школьника, создание условий для проявления и развития его индивидуальных способностей, становления субъектом деятельностей. Содержание и методика образования должны обеспечивать развитие каждого ребенка, формирование у него учебных умений, позволяющих осваивать не только программный учебный материал, но и продолжать обучение, саморазвитие. Содержание программы может варьироваться в зависимости от интересов учащихся, появления новых программных продуктов, моделирующих физические процессы, возможностей проведения натурного эксперимента и необходимости его обсчета.
Разделы программы традиционны и являются дополнением к программе основной школы. Программа курса расширяет и углубляет рассмотрение некоторых свойств тел и явлений, изучаемых в курсе основной школы. Опирается на применение фрагментов учебных программ по физике для проведения урока-исследования, который может проходить в сочетании с натурным экспериментом. В этом случае явление изучается на физическом эксперименте, а его закономерности и моделирование проводится при помощи виртуальной компьютерной установки, имеющей широкие возможности для изменения параметров эксперимента. Применяется для постановки виртуального эксперимента, в том случае, когда натурный эксперимент провести невозможно, например, моделирование движения в поле тяготения Земли, движение искусственных спутников, космические полеты, квантовая и ядерная физика.
Кроме того, проведение исследования при помощи компьютерного моделирования позволяют получить графические образы процессов или явлений, которые при проведении традиционных опытов либо малодоступны и непоказательны, либо требуют больших затрат времени. К ним можно отнести построение графиков зависимостей кинематических величин от времени или построение графиков изопроцессов.
Данный курс является, общекультурным, предметно-ориентированным. Курс призван познакомить учащихся с возможностью применения компьютерной техники для проведения простейших исследований в области физики и носит деятельностный, личностноориентированный характер, что помогает ученику оценить свой потенциал с точки зрения образовательной перспективы дальнейшего обучения в классе информационно-технологического профиля. Содержание курса непосредственно опирается на знания, полученные учащимися при изучении физики и информатики в основной школе, на их жизненный опыт.
Курс рассчитан на 34 часа аудиторных занятий и самостоятельную работу учащихся.
Основные цели:
- создать условия для существенной дифференциации содержания обучения и построение индивидуальных образовательных траекторий учащихся;
- обеспечить углубленное изучение программы «Физика» полного общего образования;
- создание внутрипрофильной специализации обучения.
Реализация данных целей достигается следующим образом:
- создание условия для существенной дифференциации содержания обучения за счет
- выбора учащимися данного курса;
- возможности создания разноуровневых заданий по теме на каждое занятие;
- возможность выбора учащимися конкретного задания в зависимости от их интереса и уровня подготовки;
- возможность внесения уточнений (или упрощений) в процессе самостоятельной работы учащихся с целью усложнения (или упрощения) построенной общей модели;
- обеспечение углубленного изучения программы «Физика» за счет
- включения в курс подробного рассмотрения ряда задач, входящих в курс физики 9 класса обзорно;
- работы школьников по самостоятельному установлению зависимостей и выводу закономерностей физических явлений;
- возможности проведения виртуального эксперимента случае, когда натурный эксперимент провести невозможно;
- детального рассмотрение графического способа описания движения тела, формирования зрительного образа явления;
- возможности сочетания натурного эксперимента и компьютерного обсчета с выводом закономерностей явления.
- создание внутрипрофильной специализации обучения за счет
- способа проведения занятия с применением компьютерной техники;
- использования и развития навыков исследовательской деятельности при решении задач.
Курс призван решать следующие дидактические задачи:
- формирование навыка самостоятельной работы с учебным материалом с использованием новых информационных технологий;
- формирование умения и навыков аналитического и критического мышления;
- развитие навыков исследовательской деятельности;
- формирование умения поставить задачу и ее решить, оценить полученный результат;
- формирование навыков самоконтроля;
- формирование мотивации к учению в целом и к данному курсу в частности;
- расширение кругозора учащихся;
- развитие творческого потенциала учеников.
Реализация данных задач базируется на:
- использовании естественного интереса учащихся к изучению окружающего мира;
- использовании склонности учащихся к исследовательской деятельности;
- применении информационных технологий для решения конкретных задач;
- широком использовании программных продуктов Microsoft, для обработки данных и создания отчетов;
- использовании возможностей компьютерных программ при моделировании опытов и экспериментов.
Виды деятельности учеников:
Работа над готовыми моделями:
- обсуждение готовой модели изучаемого явления:
- рассмотрение допущений, принятых авторами программы,
- определение границ применимости,
- анализ предлагаемой установки:
- назначение элементов,
- способы изменения параметров системы и т.д.
- постановка конкретной задачи,
- самостоятельная работа по проведению виртуального исследования с применением компьютерных программ;
- обсуждение и оценка полученных результатов;
- подготовка отчета о выполнении задания.
Проведение виртуального эксперимента и получение результатов проводится учащимися самостоятельно по одному или в парах с применением компьютерных моделей, анализ результатов предполагает коллективное обсуждение в группе.
Работа по обсчету реального эксперимента проходит с применением программы MSExcel:
- постановка задачи,
- построение физической и математической модели процесса,
- проведение расчета,
- построение графиков
- формулировка и обсуждение выводов.
Данный тип работы вызывает наибольшую трудность, так как требует от учащегося построения модели физического явления во всей ее полноте.
Самостоятельная домашняя работа по выполнению мини-исследований с построением различных графиков зависимостей проводится с применением программы Microsoft Office. На уроке проходит обсуждение и решение конкретной задачи в общем виде, разбираются физические основы процесса, выводится итоговая формула. В качестве домашнего задания учащиеся выполняют построение графиков зависимостей с применением Microsoft Excel, позволяющей не только получит вид зависимости, но и изменять параметры задачи в широких пределах. На следующем уроке проводится обсуждение полученных результатов, выводов, сделанных учащимися.
Отчет о работе содержит
- формулировку задачи,
- её решение в общем виде,
- последовательность моделирования,
- таблицу значений,
- графики
- выводы.
Критерии успешности, нормы оценивания, формы аттестации
Обязательным является
- выполнение одного из предложенных заданий (исследований) в течении урока (учитывается правильность полученных выводов, участие в обсуждении)
- подготовка отчета по нему (наличие и полнота);
- выполнение итогового задания по моделированию физического процесса, что и является зачетной работой (наличие и полнота).
В режиме выбора предлагаются разноуровневые задания на урок (5-6 заданий на выбор). домашние задания, а также тема для подготовки итогового задания.
Результатом реализации данной программы будут следующие дополнительные знания и умения учащихся:
- умение строить план работы с элементами исследования;
- умение ориентироваться в выборе способов и средств для решения конкретной задачи;
- умение анализировать полученные данные и делать выводы;
- умение использовать новые информационные технологии для получения знаний, проведения исследований;
- умение грамотно отобрать текстовый, графический материал, отвечающий целям исследования при создании отчетов.
Практическим результатом деятельности учащихся является подборка отчетов о выполненных заданиях в электронном и печатном (при необходимости) видах, а также итоговая работа, содержащая подробное описание модели физического явления (по выбору учащегося), расчеты, диаграммы, выводы.
34 часа по 1 часу в неделю
Тема | всего часов | теор | практ | Форма и виды деятельности |
Введение | 2 | 1 | 1 | |
Основные приемы исследовательской деятельности (постановка цели, задач, выбор метода, проведение эксперимента, создание модели, проведение расчетов, формулировка вывода, оформление результата) | 2 | 1 | 1 | Установочная лекция учителя, определение круга проблем, подлежащих изучению Виды деятельности учеников:
Виды деятельности учителя:
Виды деятельности учеников:
Виды деятельности учителя:
|
Законы движения и взаимодействия тел | 8 | 2 | 6 | |
Исследование равномерного и равнопеременного движения (построение модели движения материальной точки в инерциальной системе отсчета, построение и анализ графиков скорости и проекции скорости при равномерном и равноускоренном движениях, графика координаты при равномерном движении) движения. Исследование движения тела брошенного под углом к горизонту (построение модели движения без учета силы трения, определение максимальной дальности полета в зависимости от начальной скорости и угла направления скорости) . Исследование движения искусственных спутников Земли (определение формы возможной траектории, скоростей для выхода на орбиту). Исследование закона сохранения импульса системы тел в замкнутой системе | 2 2 2 2 | 0,5 0,5 0,5 0,5 | 1,5 1,5 1,5 1,5 | |
Механические колебания и волны | 6 | 1,75 | 4,25 | |
Исследование колебаний пружинного и математического маятников без учета силы трения (по выбору учащегося): определение зависимости периода колебаний от длины нити, массы тела, жесткости пружины, ускорения свободного падения. Изучение закона сохранения и преобразования энергии в колебательных процессах. Исследование свойств волн (интерференции): наблюдение картины интерференции для волн на поверхности, анализ полученных изображений, установление зависимости амплитуды колебаний от дальности расположения от источника, наличия когерентности колебаний. | 3 2 1 | 1 0,5 0,25 | 2 1,5 0,75 | |
Электромагнитные колебания и волны | 7 часов | 1,75 | 5,25 | |
Изучение толстых линз: изучение хода светового луча в толстых линзах, определение зависимости фокусного расстояния от радиуса кривизны поверхности и толщины линзы, коэффициента преломления стекла линзы, влияние оптической плотности окружающей среды на оптическую силу линзы . Получение изображений, даваемых линзой: зависимость изображения даваемого собирающей и рассеивающей линзы от вида линзы, фокусного расстояния, расстояния от предмета до линзы. Исследование волновых свойств света на примере дифракции от круглого отверстия, экрана, щели. Анализ полученного изображения в монохроматическом и белом свете. | 2 2 3 | 0,5 0,5 0,75 | 1,5 1,5 2,25 | |
Атомная и ядерная физика | 3 часа | 0,65 | 2,25 | |
Явление радиоактивности, строение ядра, ядерные реакции: наблюдение распада и синтеза ядер на моделях, выявление закономерностей, выполняющихся при радиоактивных превращениях ядер. Ядерный реактор: знакомство с принципами действия, строением реактора и атомной электростанции на интерактивных моделях. | 2 1 | 0,5 0,15 | 1,5 0,75 | |
Повторение | 4 часа | 4 | ||
Создание собственной модели физического процесса | 4 |
| ||
Резерв | 4 часа |
Согласование уроков курса с программой по физике *
Физика 9 класс А.В.Перышкин, Е.М.Гутник | Физика на компьютерах | ||
урок | тема | урок | тема |
3-4 | Определение координаты тела. Прямолинейное равномерное движение. Перемещение. | 3-4 | Исследование движения тела при равномерном движении |
5-11 | Ускорение. График скорости. Равноускоренное движение. Перемещение. Решение задач. | 5-7 | Исследование равнопеременного движения, самостоятельная работа. |
12-13 14-18 | Движение по окружности. Законы Ньютона. | 8 - 9 | Исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту |
20-21 | Закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения. Искусственные спутники Земли. | 10 | Исследование движения искусственного спутника |
22-24 | Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. | 11 | Исследование закона сохранения импульса |
26-30 | Колебательные системы. Характеристики колебаний. Л.р. «Зависимость периода и частоты от длины маятника». Пружинный маятник. | 13 - 15 | Исследование колебаний математического маятника или Исследование колебаний пружинного маятника. |
31 | Превращение энергии колебаний. | 16 - 17 | Изучение закона сохранения энергии в кол. процессах. |
33-34 | Волны. Виды волн. Характеристики. Свойства волн. | 18 | Исследование свойств звуковых волн (интерференции). |
38-39 | Преломление света Линза. Оптическая сила линзы. | 19 | Изучение толстых линз. |
40-43 | Изображения, даваемые линзой. Л.р. «Получение изображений». Р.задач. Глаз как оптическая система | 20-22 | Получение изображений, даваемых линзой. Самостоятельная работа. |
48-49 | Электромагнитная природа света. Волновые свойства: интерференция и дифракция. Волновые свойства света: дисперсия и поляризация. | 23 - 24 | Исследование волновых свойств света: Дифракция. |
52-58 | Явление радиоактивности. Модели атомов. Модель атома Бора Радиоактивные превращения ядер. Строение ядра. Ядерные силы. Энергия связи. Деление ядер. Цепная реакция. | 25 | Явление радиоактивности. Строение ядра, радиоактивные превращения. |
59-60 | Ядерный реактор. Атомная энергетика. Термоядерная реакция. | 26 | Ядерный реактор. |
61-68 | Обобщение, повторение | 27 - 30 | Создание собственной модели физического явления (по выбору учащегося). Защита работы. |
* Каждое занятие включает теоретическую часть – построение физической модели явления и практическую – построение математической модели явления, самостоятельная работа при работе с готовой моделью по проведению исследования, подготовка отчета.
Обобщенная модель урока
Задачи общеучебные:
- формирование навыков самостоятельной работы с учебным материалом с использованием новых информационных технологий;
- формирование умения и навыка аналитического и критического мышления;
- развитие навыков исследовательской деятельности;
- формирование умения поставить задачу и ее решить, оценить полученный результат;
- формирование навыков самоконтроля.
Описание урока
Урок проводится с группой учащихся, выбравших элективный курс «Физика на компьютерах» в качестве курса по выбору.
Время проведения: после обычного урока физики в 10 классе по данной теме.
Место проведения: компьютерный класс.
Длительность занятия: академический час (45 минут). Примерно треть времени отводится для беседы с учащимися по постановке задачи исследования, построения модели (в начале урока) и обсуждению результатов исследования (в конце урока). Остальная часть времени 25 – 30 минут отводится для работы за компьютером по проведению виртуального эксперимента и выполнения расчетов.
Типичный ход урока
- Актуализация знаний (в форме беседы):
- Вопросы по теме;
- Повторение основных определений.
- Постановка цели исследования (в форме беседы):
- Формулировка задачи;
- Построение и обсуждение модели;
- Уточнение предмета и методов исследования.
- Проведение исследования (самостоятельная работа учащихся, консультации учителя):
При работе в Excel Решение задачи в общем виде; Проведение расчетов; Построение графиков; Анализ полученных результатов. | При работе с готовой моделью Проведение эксперимента; Анализ полученных результатов. |
- Подведение итогов (в форме беседы):
- Подготовка отчета о результатах работы;
- Обсуждение результатов;
- Формулирование выводов.
Оборудование и материалы
- Компьютеры, системные требования: Windows 98SE/Me/2000/XP, Pentium 333, 200 Mб свободного дискового пространства, 64 Mб оперативной памяти, CD-ROM, SVGA 800×600.
- Компьютерные программы
- Internet Explorer 5.0 или выше,
- MSOffice 97/2000/XP
- Обучающие компьютерные программы:
- «Открытая физика. 2.5.» ООО «Физикон»;
- «1С: Физика», 1С, 2003
- «Физика 9 – 11», Новая школа, 2005,
- «Живая физика»,
- Инструкции по работе с программой перед каждым компьютером или в электронном формате в виде документа Word или Excel.
- Желательно наличие сетевого класса для работы с сетевыми версиями программ, а также для общего доступа к заданиям в электронном виде и хранения отчетов.
Литература
- Фрадкин В.Е. Дидактические требования к ППС (по И.В. Роберт). Кабинет физики АППО (материалы сайта http://www.edu.delfa.net)
- Фрадкин В.Е. Образовательный потенциал НИТ на современном уроке физики. Кабинет физики АППО (материалы сайта http://www.edu.delfa.net)
- Обучающий компакт-диск «Открытая физика 2.5», ФИЗИКОН, 2003
- Обучающий компакт-диск «1С: Физика», 1С, 2003
- Обучающий компакт-диск «Физика 9 – 11», Новая школа, 2005
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Рабочая программа внеурочной деятельности "Веселый компьютер"
Рабочая программа внеурочной деятельности по общеинтеллектуальному направлению "Веселый компьютер" для учащихся 1-2 классов...
Рабочая программа курса внеурочной деятельности «Мой инструмент — компьютер» по информатике и ИКТ 5-6 класс
Рабочая программа курса внеурочной деятельности «Мой инструмент — компьютер» обще интеллектуального направления. Данная программа разработа для работы с следующим программным обеспечением: п...
КТП по курсу внеурочной деятельности «Мой инструмент — компьютер» 5-6 класс
Календарно-тематическое планирование составлено на два года обучения. Курс внеурочной деятельности расчитан на 68 часов (1 час в неделю, в 5 классе - 34 часа и в 6 классе - 34 часа)...
ПРОГРАММА КУРСА ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ «Учимся работать на компьютере»
Основной целью изучения предлагаемого курса является формирование у обучающихся начальной школы основ ИКТ-компетентности, многие компоненты которой входят в структуру УУД. Это и задаёт основные ценнос...
Рабочая программа курса внеурочной деятельности "Увлекательный мир компьютера"
Сегодня человеческая деятельность в технологическом плане меняется очень быстро, на смену существующим технологиям и их конкретным техническим воплощениям быстро приходят новые, которые специалисту пр...
Методическая разработка: «Как организовать курс внеурочной деятельности ГБОУ СОШ на примере курса внеурочной деятельности по математике в 5-х классах ГБОУ СОШ №4 Кусто»
В настоящей методической разработке я представлю методы организации внеурочной деятельности по математике в пятых классах....
Рабочая программа по курсу внеурочной деятельности "Я познаю компьютер" для 7 класса 2 часа в неделю
В новом тысячелетии мы вступили в эпоху, которую в противовес уходящей «индустриальной эпохе» называют «информационной эпохой».Новая эпоха ставит перед школьным образованием но...