Программа элективного курса «Фундаментальные эксперименты в физической науке» (10–11 класс)

 

Управление образования Администрации города Усть-Илимска

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 8 имени Бусыгина М.И.»

 

 

 

 

 

 

 

 

АВТОРСКАЯ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

 

элективного курса по физике

 

«Фундаментальные эксперименты в физической науке»

 

для учащихся 10-11 классов

1 час в неделю (всего 70 часов за два года обучения)

 

 

Предметная область: естественные науки

 

Автор-составитель:

Белянина Алёна Геннадьевна,

учитель физики,

высшая квалификационная категория

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2019 – 2020

Усть-Илимск

 

 

Пояснительная записка

Рабочая программа по спецкурсу для 10-11 классов разработана на основе требований к результатам освоения среднего общего образования МБОУ «СОШ № 8 имени Бусыгина М.И.». Используется учебники рекомендуемых к использованию при реализации имеющих государственную аккредитацию образовательных программ начального общего, основного общего, среднего общего образования, утвержденный приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 28.12.2018 г. N 345".

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 35 часа в каждом классе, 70 часов 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 и лабораторный коплекс для учебной практической и проектной деятельности по естественнонаучным дисциплинам. 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:

Блоки по темам:

1.Введение №1.

Погрешности измерений Причины погрешностей Виды погрешностей

2.Механика № 2-19.

Экспериментаные работы (1-18).

3.Молекулярная физика №20-24.

Экспериментаные работы (1-5).

5.Электродинамика №25-44.

Экспериментаные работы (1-19).

6.Отика №45-48.

Экспериментаные работы (1-4).

7. Квантовые явления №49-53.

Экспериментаные работы (1-5).

8. ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ОГЭ№54-60.

ЗАДАНИЙ (1-12)

9. ЗАДАНИЯ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ЕГЭ№61-62.

ЗАДАНИЙ (1-3)

10. ЗАДАНИЯ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ЕГЭ№63-64.

ЗАДАНИЙ (1-3)

11. ЗАДАНИЯ НА ИСЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ ЕГЭ №65-66.

ЗАДАНИЙ (1-3)

12. ЗАДАНИЯ НА ПРОВЕРКУ ГИПОТЕЗ ЕГЭ№67-68.

ЗАДАНИЙ (1-3)

13.Итоговое занятие №70.

Средства обучения

1. Физические приборы, лабораторный комплекс для учебной практической и проектной деятельности по естественнонаучным дисциплинам.

2. Компьютерные обучающие программы «Открытая физика», «Живая физика», «Физика в картинках» и др.

3. Видеоматериалы.

4. Графические иллюстрации

5. Дидактические материалы.

6. Учебные пособия по физике.

7. Персональные компьютеры.

Методические рекомендации

При проведении занятий используются такие формы организации обучения, как лекции (вводные), практические занятия, самостоятельная работа учащихся (коллективная, групповая, индивидуальная), консультации. Учащиеся осуществляют деятельность по поиску информации для подготовки докладов и сообщений, готовят эксперимент, подбирают видеоматериалы, компьютерные программы.

При выполнении лабораторных работ, как с реальными физическими приборами, так и с компьютерными моделями организуется исследовательская деятельность учащихся по экспериментальному установлению зависимостей между величинами. Учащиеся выполняют все этапы деятельности: постановка задачи, выдвижение гипотез, планирование эксперимента, выбор средств, для выполнения эксперимента, сборка установки, наблюдения и измерения, фиксация результатов и их анализ, выводы. При этом в зависимости от уровня владения учащимися исследовательским методом уровень самостоятельности при выполнении лабораторных работ и характер помощи со стороны учителя могут быть различными.

Помимо исследовательского метода целесообразно использовать частично-поисковый и проблемный методы изложения материала. В отдельных случаях – информативно-иллюстративный.

Учебно-тематический план

 

Литература

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Гутник Н.Н.. «Физика», 10 класс. «Просвещение», 2013.

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. «Физика», 11 класс., «Просвещение», 2013.

Пурышева Н.С., Шаронова Н.В., Исаев Д.А.. «Фундаментальные эксперименты в физической науке». Москва. «БИНОМ». 2005.

«Фундаментальные эксперименты в физической науке». Методическое пособие. Н.С.Пурышева, Н.В.Шаронова, Д.А.Исаев. Москва. «БИНОМ». 2005.

«Методическое пособие по использованию лабораторного коплекса для учебной практической и проектной деятельности по естественнонаучным дисциплинам» часть 1. ФИЗИКА . Под общей редакцией доктора педагогических наук, профессора Н.С. Пурышевой и доктора технических наук, профессора В.С. Пичугина. Авторы : С.В. Степанов, А.Н. Хорошев. Москва. 2015

Программы для общеобразовательных учереждений . Физика. Астрономия.-М.:Дрофа, 2010

Степанов С.В., Пурышева Н.С., Исвев Д.А., Физика .11 кл. Базовый уровень: рабочая тетрадь.-М.:Дрофа, 2011.