Методическая разработка «Интеграция и дифференциация при обучении физике» (из опыта работы)

№ п/п

Аспект изучения

Формируемые базовые компетенции

1.

Исторический аспект

Эмоционально-психологические компетенции

2.

Патриотическое воспитание

Эмоционально-психологические компетенции

3.

Формирование экологического мировоззрения

Социальные компетенции*

4.

Актуализация профессионально-ориентированной информации

Компетенции самосовершенствования

Наименование разделов и тем рабочей программы

Содержание учебного материала

Аспекты изучения учебного материала

Исторический аспект

Патриотическое воспитание

Формирование экологического мировоззрения

Актуализация профессионально-ориентированной информации

Введение.

Физика-наука о

природе.

Естественнонаучный

метод

познания, его

возможности и

границы

применимости.

Моделирование

физических

явлений и процессов. Роль

эксперимента и

теории в

процессе познания

природы.

Физические

законы. Основные

элементы

физической картины мира.

И. Ньютон – основоположник классической физики.

А. Эйнштейн – создатель теории относительности

Механика

Относительность механического

движения.

Относительность

механического

движения. Принцип

относительности

Галилея.

История создания Г. Галилеем принципа относительности.

Свободное

падение.

Свободное падение –

частный

случай

равноускоренного

движения.

Опыты Г. Галилея, доказывающие, что падение тел происходит с одинаковым ускорением.

Законы Ньютона.

Взаимодействие тел.

Принцип

суперпозиции сил.

Законы динамики

Ньютона.

Биография И. Ньютона.

Всемирное

тяготение.

Закон всемирного

тяготения.

Сила тяжести. Вес

тела.

Невесомость.

История открытия И. Ньютоном закона всемирного тяготения.

Запуск первого искусственного спутника Земли.

Советские орбитальные станции.

Советские (российские) и зарубежные (американские) межпланетные автоматические станции.

Подъём и спуск грузов.

Силы упругости.

Силы упругости.

Экспериментальное открытие закона Р. Гуком.

Подъём и спуск грузов с помощью троса.

Мощность.

Мощность. КПД.

Простые механизмы, применяемые в строительстве.

Закон сохранения импульса.

Закон сохранения

импульса.

Реактивное

движение.

Идеи К. Э. Циолковского. Работа С. П. Королёва по созданию ракетной техники.

Полёт первого человека в космос. Вклад России в строительство и обеспечение работы МКС. История международного сотрудничества в космосе.

Идеи К. Э. Циолковского. Работа С. П. Королёва по созданию ракетной техники.

Полёт первого человека в космос.

Сравнение космических программ СССР и США. Вклад России в строительство и обеспечение работы МКС. Международное сотрудничество в космосе.

Воздействие реактивных двигателей на окружающую среду.

Механические колебания.

Механические

колебания.

Амплитуда, период,

частота, фаза

колебаний.

Устройства для перемешивания строительных смесей.

Звук.

Звуковые волны.

Ультразвук и его использование в

технике и медицине.

Воздействие ультразвука на живые организмы.

Молекулярная физика. Термодинамика.

Основы молекулярно-кинетической теории.

История атомистических учений. Наблюдения и опыты, подтверждающие атомно-молекулярное строение вещества. Масса и размеры молекул. Тепловое движение.

Учение Демокрита об атомах. Развитие МКТ М.В. Ломоносовым. Наблюдения Р. Броуна. Открытие периодического закона химических элементов Д. И. Менделеевым.

Развитие МКТ М.В. Ломоносовым. Открытие периодического закона химических элементов Д. И. Менделеевым.

Распро-странение различных веществ в атмосфере путём диффузии; зависимость степени загрязнения воздуха от высоты.

Температура.

Абсолютная

температура как мера

средней

кинетической

энергии частиц

вещества.

Диапазон температур в природе; влияние температуры на биосферу.

Уравнение состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа

Экспериментальное

получение

уравнения

Б. Клапейроном,

аналитический

вывод

уравнения состояния Д. И. Менделеевым

Вывод уравнения состояния идеального газа Д. И. Менделеевым.

Хранение и транспортировка газов в баллонах.

Газовые законы.

Изопроцессы в газах.

Экспериментальное открытие газовых

законов Р. Бойлем,

Э. Мариоттом,

Ж. Гей-Люссаком, Ж. Шарлем.

Влажность воздуха.

Насыщенные и ненасыщенные пары, влажность воздуха. Измерение влажности воздуха.

Значение влажности воздуха и её влияние на биологические системы, совместное действие температуры и влажности на живые организмы; влияние загрязнённости атмосферы на конденсацию пара в ней; борьба с градом; попытки воздействия человека на климат и последствия этого.

Строение

жидкостей.

Модель строения

жидкости.

Поверхностное

натяжение

жидкостей.

Смачивание.

Капиллярные

явления.

Я. И. Френкель –

автор

современной теории строения

жидкого вещества.

Я. И. Френкель –

советский учёный,

автор

современной теории строения

жидкого вещества.

Физические основы засоления почвы и перспективные способы борьбы с ним; капиллярные явления в почве и растительном мире; использование явления смачивания для очищения жидкостей от примесей; коэффициент поверхностного натяжения жидкости как экологический параметр; охрана почвы и воды, их рациональное использование.

Строительные растворы.

Строение

твёрдых тел.

Модель строения твердых тел. Изменения

Агрегатных

состояний вещества.

Металлические сплавы.

Механические

свойства

твёрдых тел.

Механические

свойства твёрдых

тел.

Механические свойства строительных материалов.

Первый закон

термодинамики.

Первый закон термодинамики.

Открытие

закона Р. Майером,

Д. Джоулем, Г. Гельмгольцем.

Количество

теплоты.

Количество теплоты.

Плавление металлов.

Необратимость

тепловых процессов.

Второй закон термодинамики. Необратимость тепловых

процессов.

Адиабатный процесс.

Введение Р.

Клаузиусом

понятия энтропии.

Тепловые

двигатели.

Тепловые двигатели

и охрана

окружающей среды.

КПД

тепловых

двигателей.

Определение КПД идеальной

тепловой машины С.

Карно.

Тепловые двигатели – источники загрязнения атмосферы; состав и токсичность выхлопных газов, зависимость их количества от мощности двигателя и качества применяемого топлива; тепловой баланс Земли и его влияние на климат Земли; защита воздуха от загрязнения.

Электродинамика.

Электрический заряд.

Взаимодействие

заряженных тел. Электрический заряд.

Закон сохранения

электрического

заряда. Закон Кулона.

История открытия закона Ш. Кулоном.

Воздействие статических зарядов на человека; защита от статического электричества.

Электрическое поле.

Электрическое поле.

Напряжённость поля.

Введение М. Фарадеем понятия электрического и магнитного поля.

Влияние электрических полей на человека.

Электрический

ток.

Постоянный

электрический ток.

Сила тока,

напряжение,

электрическое сопротивление.

Закон Ома для

участка цепи.

Открытия Г. Ома.

Воздействия электрического тока на человека; техника безопасности при обращении с электрическим током; первая помощь при поражении электрическим током.

Тепловое действие электрического тока

Работа тока,

мощность тока,

закон

Джоуля–Ленца,

электро-

нагревательные

приборы.

Открытие закона независимо друг от друга Д. Джоулем и Э. Х. Ленцем.

Открытие закона независимо друг от друга английским учёным Д. Джоулем и русским учёным (немцем по национальности) Э. Х. Ленцем.

Тепловое действие электрического тока при сварке.

Электро-движущая сила.

ЭДС источника

тока. Закон Ома для

полной цепи.

Режим короткого замыкания при сварке.

Полупро-водники.

Полупроводники. Собственная и

примесная

проводимость полупроводников. Полупроводниковые приборы.

Экологические преобразователи внутренней и световой энергии в электрическую, использование энергии Солнца.

Электрический ток в газах.

Газовый разряд,

типы

самостоятельного

разряда и

их использование.

Открытие электрической дуги и указание на возможность применения для плавления металлов В. В. Петровым.

Открытие электрической дуги и указание на возможность применения для плавления металлов В. В. Петровым.

Ионизация атмосферного воздуха; биологическое действие лёгких и тяжёлых ионов; понятие об электро-фильтрах.

Применение электрической дуги для сварки, применение плазмы.

Электрический

ток в жидкостях.

Электрический ток в

жидкостях.

Экспери-ментальное открытие закона электролиза М. Фарадеем; разработка Б.С. Якоби метода гальванопластики, который он применил для изготовления полых фигур для Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге.

Очистка воды при электролизе (электро-флотационный метод очистки).

Магнитное поле.

Магнитное поле тока.

Постоянные магниты и

магнитное поле тока.

Сила Ампера.

Открытие закона А. Ампером.

Магнитное поле Земли и приспосо-бление к нему организмов; влияние искусственных магнитных полей на человека; магнитная очистка воды от примесей; сепарация.

Электро-двигатель.

Устройство,

принцип

действия и

применение

двигателей

постоянного тока.

Изобретение двигателя постоянного тока, первое оснащение электродвигателем речного судна русским учёным Б. С. Якоби.

Изобретение двигателя постоянного тока, первое оснащение электродвигателем речного судна русским учёным Б. С. Якоби.

Электродвигатель подъёмных устройств.

Движение

зарядов в

магнитном поле.

Движение зарядов в магнитном

поле. Сила Лоренца.

Создание Х. Лоренцем классической электронной теории, применение теории для решения частных задач.

Изобретение советскими учёными ускорителей заряженных частиц.

Электромагнитная

индукция.

Явление

электромагнитной

индукции и закон

электромагнитной

индукции.

История открытия

М. Фарадеем

явления

электромагнитной

индукции;

установка Э. Х.

Ленцем правила для определения

направления индукционного

тока.

Установка Э. Х.

Ленцем правила

для определения

направления индукционного

тока

Самоиндукция.

Самоиндукция. Индуктивность.

Энергия магнитного

поля.

Открытие Д. Генри явления самоиндукции.

Переменный ток.

Вынужденные электромагнитные

колебания, модель

генератора

переменного тока.

Воздействие переменного тока на человека; техника безопасности при обращении с электрическим током; первая помощь при поражении электрическим током.

Трансформатор.

Трансформатор.

Сварочные трансформаторы.

Производство,

передача и

потребление электрической

энергии.

Практическая работа.

Влияние работы ТЭС на окружающую среду; меры защиты окружающей среды от тепловых и химических загрязнений. Техногенная катастрофа на Саяно-Шушенской ГЭС, её последствия.

Электромагнитные

волны.

Электромагнитные

волны.

Скорость

электромагнитных

волн. Изобретение

радио.

Изобретение радиоприёмника А. С. Поповым и Г. Маркони.

Изобретение радиоприёмника А. С. Поповым (нашим земляком).

Биологическое воздействие электромагнитных волн сверхвысокой частоты и защита о них.

Законы

распространения

света.

Свет как

электромагнитная

волна. Законы

отражения света.

Законы преломления

света.

Волновая теория света Х. Гюйгенса. Корпускулярная теория света И. Ньютона.

Оптические

приборы.

Оптические приборы. Призма.

Применение для астрономических наблюдений линзового телескопа Г. Галилеем; изобретение И. Ньютоном зеркального телескопа.

Дисперсия света.

Дисперсия света.

Опыт И. Ньютона для наблюдения дисперсии света.

Шкала электро-магнитных

колебаний.

Практическая работа.

«Парниковый» эффект, биологическое действие ультрафиолетового, инфракрасного, рентгеновского излучений и защита от них; применение ультрафиолетового, инфракрасного, рентгеновского излучений в медицине для диагностики и лечения.

Строение атома и квантовая физика.

Элементы

теории

относительности

Элементы теории

относительности.

Биография А. Эйнштейна, значение теории относительности для развития науки.

Гипотеза Планка.

Гипотеза Планка о

квантах.

Исторические предпосылки для выдвижения М. Планком гипотезы о квантах.

Фотоэффект.

Фотоэффект. Уравнение

фотоэффекта.

Создание А. Эйнштейном теории фотоэффекта.

Исследование явления фотоэффекта и установление законов фотоэффекта А. С. Столетовым.

Фото-химические реакции; фотосинтез; роль зелёных растений в жизни земной природы; значение лесов для населения планеты. Экологические преобразо-ватели внутренней и световой энергии в электрическую, использование энергии Солнца.

Строение атома.

Строение атома:

планетарная

модель атома и

модель Бора.

Поглощение и

испускание

энергии атомом. Квантование

энергии.

Первая модель атома Д. Томсона; опыты Э. Резерфорда и построение планетарной модели атома; создание Н. Бором первой квантовой теории строения атома.

Лазер.

Принцип действия и

использование лазера.

Работа В. А. Фабриканта, Н.Г. Басова, А. М. Прохорова, Ч. Таунса по изобретению лазера.

Вклад советских учёных В. А. Фабриканта, Н.Г. Басова и А. М. Прохорова в изобретение лазера.

Применение лазеров в медицине для диагностики и лечения.

Радиоактивность

Радиоактивность.

История открытия радиоактивности А. Беккерелем, исследование радиоактивности супругами Кюри.

Радиоактивные превращения и их значение; применение радиоактивных изотопов в промышленности, сельском хозяйстве, медицине.

Методы регистрации заряженных частиц.

Практическая работа.

Изобретение советским учёным Л. В. Мысовским метода толстослойных фотоэмульсий.

Строение

атомного ядра.

Строение атомного

ядра.

Ядерные силы.

Энергия

расщепления ядра.

Открытие изотопов Ф. Соди, открытие протона Э. Резерфордом, открытие нейтрона Д. Чедвиком, протонно-нейтронная модель Д. Д. Иваненко и В. Гейзенберга.

Ядерные

реакции.

Энергетический

выход

ядерных реакций. Сохранение

заряда и массы

частиц в

ядерных реакциях.

Открытие деления ядер урана О. Ганом и Ф. Штрассманом.

Излучения, возникающие при ядерных реакциях, и действия их на природную среду.

Ядерная

энергетика.

Деление ядер урана.

Ядерный

реактор.

Термоядерные

реакции. Ядерная энергетика.

Создание под руководством Э. Ферми первого ядерного реактора и атомной бомбы; создание советскими учёными под руководством И. В. Курчатова атомного реактора и атомной бомбы; создание под руководством А. Д. Сахарова первой водородной бомбы; первые атомные электростанции.

Создание советскими учёными под руководством И. В. Курчатова атомного реактора и атомной бомбы. Создание под руководством А. Д. Сахарова первой водородной бомбы. Роль ядерного оружия в сохранении мира и отсутствии глобальных военных конфликтов.

Последствия радиационных катастроф; проблемы утилизации радиоактивных отходов; губительность применения ядерного оружия.

Ионизирующие излучения.

Радиоактивные

излучения и их

воздействие на живые организмы.

Поглощённая доза

излучения,

эквивалентная доза.

Воздействие ионизирующих излучений на клетку; влияние радиации на наследствен-ность, меры защиты от излучения; значение радиоактивных излучений для эволюции живых организмов.

Элементарные

частицы.

Элементарные

частицы.

Предсказание П. Дирака о существовании античастицы электрона, открытие позитрона; открытие М. Гелл-Маном и Д. Цвейгом кварков.

Эволюция Вселенной.

Солнечная

Система.

Солнечная система.

Образование

планетных

систем.

Биография Г. Галилея и его открытия в области астрономии.

Советские (российские) и зарубежные (американские) межпланетные автоматические станции. Успехи и неудачи в исследовании планет.

Падения метеоритов (болидов) на Землю и их последствия. Защита от метеоритной опасности

Солнце.

Внутреннее строение

Солнца.

Солнечная

атмосфера.

Солнечно-земные

связи.

Солнце – источник жизни на Земле; влияние солнечной активности на живую и неживую природу Земли; связь солнечной активности и техногенных катастроф.

Звёзды.

Эволюции и энергия

горения звёзд.

Термоядерный

синтез.

Построение Э. Гершпрунгом и Г. Ресселом диаграммы «спектр-светимость».

Галактика.

Наша Галактика.

Работа В. Гершеля, способствовавшая открытию Галактики.

Вселенная.

Эффект Доплера и

обнаружение

«разбегания»

галактик. Большой

взрыв.

Обнаружение Э. Хабблом, что туманность Андромеды является галактикой, классификация галактик и открытие закона Э. Хабблом; открытие А. Пензасом и Р. Вилсоном реликтового излучения.

Уровень сложности

Объекты изучения

Планы характеристики объектов изучения

Формируемые базовые компетенции

1

Физическая величина

Определение.

Регулятивные

Формула.

Социальные

Единицы измерения.

Регулятивные

2

Физическое явление

Определение.

Регулятивные

Условия протекания.

Самосовер-шенствования

Примеры проявления (применения).

Творческие

Математическая модель

Описание.

Регулятивные

Формула.

Социальные

Соответствие реальному объекту.

Самосовер-шенствования

Научная гипотеза

Формулировка.

Регулятивные

Математическая запись.

Социальные

Экспериментальное подтверждение.

Творческие

Физический закон

Формулировка.

Регулятивные

Математическая запись.

Социальные

Границы применимости.

Самосовер-шенствования

Примеры проявления (применения).

Творческие

Физическое устройство

Определение.

Регулятивные

Устройство (условное обозначение).

Социальные

Принцип действия.

Самосовер-шенствования

Область применения.

3

Физическая теория

Основные положения.

Регулятивные

Границы применимости.

Самосовер-шенствования

Эксперимен-тальное подтверждение.

Творческие

Знечение.

Самосовер-шенствования

Алгоритм решения

Универсальные учебные действия

Формируемые компетенции

1. Краткая запись условия

Перевод текста задачи в математическую форму

Социальные

2. Подбор необходимых для решения формул (законов, уравнений)

Анализ условия, выделение причинно-следственных связей

Аналитические

3. Выполнение математических преобразований и расчётов

Исследование и преобразования связей и зависимостей, математические расчёты

Аналитические

4. Выполнение действий с наименованиями, оценка полученного результата

Оценка полученного результата в зависимости от условия и достоверности

Самосовершен-ствования

Уровень сформированности базовых компетенций

% сформированности базовых компетенций

Высокий

Более 90 %

Выше среднего

90 – 70 %

Средний

70 -50 %

Ниже среднего

50 – 30 %

Низкий

30 – 10 %

Компетенции не сформированы

Менее 10 %

Уровни динамики формирования базовых компетенций

% динамики формирования базовых компетенций

Положительная динамика

более + 5 %

Небольшая положительная динамика

от + 5 % до 0

Небольшая отрицательная динамика

от 0 до – 5 %

Отрицательная динамика

менее – 5 %