Элективный курс физики "Графики - международный язык"

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Салбинская средняя общеобразовательная школа»

 

 

Элективный курс физики

«Графики – международный язык»

9 класс

с. Салба                                                                                             2016 г.

Содержание

Пояснительная записка   

- основные цели элективного курса;  

- задачи элективного курса;   

- вид элективного курса;

- особенности элективного курса; 

- основные элементы творческой деятельности обучающихся;

- условия развития познавательных способностей обучающихся;

- основа элективного курса;

- требования и ограничения к содержанию программы;

- в результате изучения курса, обучающие получат возможность …

Тематическое и поурочное планирование

- кинематика;

- динамика;

- тепловые явления и экология;

- постоянный ток;

- итоговое занятие.

Литература

Интернет-ресурсы

Приложения

ü Инструкция для учащихся «Построение и исследование графика средней скорости движения человека».

ü Инструкция для учащихся «Лабораторное исследование по предсказанию по графику массы взвешиваемых тел».

ü Инструкция для учащихся «Построение и исследование графической зависимости изменений температуры воздуха, атмосферного давления, относительной влажности воздуха, скорости и направления ветра в Ермаковском районе от времени».

Пояснительная записка

         Физика как наука о наиболее общих законах природы, выступая в качестве учебного предмета, вносит огромный вклад в систему знаний об окружающем мире.

         Изучение физики является необходимым не только для овладения основами одной из естественных наук, являющейся компонентой современной культуры, но также для формирования миропонимания, для развития стиля мышления.

         Научные знания достоверны, они отличаются от бытовых, художественных, мифологических, оккультных, религиозных и прочих знаний тем, что эти знания полу-чены научными методами. Наука позволяет объяснять, предвидеть, получать и исполь-зовать новые, ещё не знакомые явления и объекты природы.

         Элективный курс по физике – обязательный учебный предмет по выбору школь-ника из компонента образовательного учреждения.

         Программа элективного курса предназначена для учащихся 9 класса, выбираю-щих физико-математический профиль обучения в старшей школе.

         Создание в школах единого физико-математического пространства – основа современного математического и физического образования. Известно, что физика и математика тесно взаимосвязаны. Связь этих наук гораздо глубже, чем просто меж-предметная интеграция. Известно, что математика решает ряд самостоятельных стра-тегических задач, оставаясь при этом «языком» физики. В условиях единого физико-математического пространства физикам проще выбрать подходящий математический аппарат для решения своих задач.

         Научно-технический прогресс требует от человека максимального развития спо-собностей, умений и навыков трудовой и умственной деятельности. В этих условиях физика играет значительную роль как основа создания техники, технологических про-цессов.

         Главной целью данного элективного курса является создание ориентационной мотивированной основы для осознанного выбора физико-математического профиля обучения, развитие разносторонних интересов и способностей учащихся, а также обес-печение современного качества образования на основе сохранения его фундаменталь-ности и соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества, государства; приобретения учащимися общеучебных знаний, умений и навыков (с освоением способов анализа информации, приёмов конструирования сообщений); активизации самостоятельной деятельности учащихся, обучение их решению учебных и жизненных проблем, умению учится; пробудить желание творчески проявить себя, повысить эффективность трудового воспитания.

         Элективный курс решает следующие задачи:

ü углубление знаний о материальном мире и методах научного познания природы;

ü развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способнос-тей учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации, в том числе интернет-ресурсов;

ü обучение школьников активному использованию базовых понятий, полученных в основных учебных курсах, для объяснения явлений и законов окружающего мира; создание и закрепление межпредметных связей; демонстрация синтеза различных наук как мощного оружия разума;

ü овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять экспери-менты, выдвигать гипотезы и строить модели для объяснения эксперименталь-ных фактов;

ü создание условий для творческого роста личности и выработки у каждого обуча-ющегося своей жизненной позиции;

ü создание учащимся возможности удовлетворения своих интересов и позновате-льных предпочтений, расширение круга приобретаемых знаний, тем самым решить проблемы актуализации и индивидуализации обучения;

ü ориентирование учащихся и определение профиля их будущей трудовой деяте-льности;

ü воспитание навыков сотрудничества в процессе совместной работы, уважитель-ного отношения к мнению оппонента в процессе дискуссии, создание комфорт-ного микроклимата в группах, ориентированного на успешную работу.  

Элективный курс является:

Ø пробным – создан для того, чтобы учащийся опробовал свои силы в физике;

Ø ориентационным – помогает удостовериться в правильности (или неправи-льности) сделанного выбора профиля обучения;

Ø углубляющим – удовлетворяет естественное стремление подростка к знаниям и самостоятельной познавательной деятельности не скованной жёсткими рамками обязательного стандарта обучения;

Ø монографическим – построен на одной, но широчайшим образом представ-ленной проблеме;

Ø междисциплинарным – устанавливает и показывает связь физики с матема-тикой, географией, биологией, экономикой и экологией.

Особенности элективного курса:

ü повышенное внимание уделяется самостоятельной исследовательской работе, в том числе творческой работе учащихся;

ü осуществление компентентностного подхода в обучении;

ü использование телефонной информационной службы, радио, телевидения и Интернет;

ü создание возможности для учащихся удовлетворения своих интересов и познавательных предпочтений,актуализация индивидуализация обучения;

ü обеспечивает переход от обучения к самообразованию;

ü формирование логико-физического мышления;

ü совершенствование физико-математического образования;

ü выявление склонностей к исследованию явлений природы через знакомст-во с процессом исследования и выполнения работ поисково-исследовате-льского характера;

ü использование не дорогостоящего оборудования и измерительных приборов.

Основные элементы творческой деятельности:

- самостоятельное применение ранее усвоенных знаний и умений в новой ситуации;

- использование накопленных знаний и умений для поиска решений, постав-ленной задачи;

- видение новой проблемы в знакомой ситуации;

- самостоятельное комбинирование известных способов деятельности в новые;

- нахождение различных способов решения данной проблемы.

Условия развития познавательных способностей обучающихся:

ü высокий уровень мотивации, убежденность её эффективности;

ü понимание значимости мотивации для успешности обучающегося во всех сферах его деятельности.

Основа элективного курса:

Во главу элективного курса поставлена исследовательская работа с графиками различных физических явлений и законов.

Достичь решения поставленных задач можно путём знакомства с разнообразием графиков в физике.

График – это знаковая модель. Графический подход в преподавании физики пока к сожалению, очень мало используется, а он – важное средство для анализа физичес-ких процессов и явлений, позволяющее избежать сложных математических расчётов и сконцентрироваться на сущности физических процессов и явлений, так и формирова-ния логико-физического мышления.

Графический способ решения задач определяется их содержанием. Графические задачи – задачи, у которых график входит в условие или требование. По функции гра-фика в задаче выделяется несколько видов графических задач:

1.     Задачи, в условии которых графически задаётся зависимость между двумя физи-ческими величинами или требуется графически выразить зависимость между ними.

2.     Задачи, использующие графическую интерпретацию физических процессов.

3.     Задачи, в которых графический способ задания зависимости между величинами переводят в табличный или аналитический вид и наоборот.

Научиться читать графики – это значит научиться понимать их содержание, сос-тавлять по ним рассказ, извлекать из образа графика главную информацию, которую он в себе содержит. Это умение требуется очень часто людям разных профессий: архи-тектору, строителю, инженеру, токарю, банкиру, экономисту.

Главным содержанием курса является естественнонаучная исследовательская деятельность. Она включает такие элементы как наблюдения, анализ, сравнения, изме-рения, выдвижение гипотез, классификацию, систематизацию, построение объясняю-щих моделей экспериментирования, а также предполагает использование коммута-тивых умений (работа в парах, группах).

Содержание программы определяется следующими требованиями и ограничениями:

ü Входящие в неё исследовательские задачи должны допускать разный уровень выполнения, иметь ясную и интересную постановку, которая сама мотивиро-вала бы учащихся к исследованию;

ü Задачи не должны требовать дорогостоящего или сложного оборудования;

ü Последовательность задач должна подчиняться определённой логике, осно-ванной на постепенном усложнении исследовательских действий;

ü Сценарий учебных занятий по выполнению исследовательских задач должен включать такие формы коммуникативной деятельности, как работа в группе, участие в дискуссии, презентации полученных результатов.

В результате изучения элективного курса, обучающие смогут:

Ø Сформировать собственную позицию относительно выбора будущего профиля;

Ø Углубить знания о материальном мире и методах научного познания природы;

Ø Строить план исследования, проводить наблюдения, выполнять экспери-менты, чертить графики зависимости;

Ø Описывать механизм явления с опорой на его рабочую модель;

Ø Выявлять новые характеристики явлений.

Ø Научиться применять знания, полученные на уроках математики и физики;

Ø Научиться классифицировать и систематизировать всё многообразие гра-фических задач, рассматриваемых и в курсе физики 7-9 классов;

Ø Повысить свой уровень интеллекта;

Ø Сотрудничать с товарищами, работая в парах, группах;

Ø Представлять результаты работы в форме короткого сообщения или письменного отчёта;

Ø Приобрести начальные навыки научно-практической и исследовательской работы;

Ø Смогут применить свои знания при изучении физики в старшей школе, а также для решения конкретных задач, относящихся к разным областям жизни и практики.

Программа курса построена с опорой на знания и умения, полученные учащи-мися при изучении математики и физики в основной школе, и содержит все знания необходимые для достижения целей обучения. Программа применима для различных групп школьников.

При изучении данного элективного курса акцент делается на развитие способно-стей самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную инфор-мацию, излагать свою точку зрения по обсуждаемому вопросу, выслушивать другие точки зрения и конструктивно обсуждать их, сравнивать с информацией в справочной литературе, Интернете.

Программа курса обеспечивает возможность дифференцированной и вариатив-ной работы с учащимися.

Весь курс рассчитан на 34 учебных часа (1 час в неделю). Он разбит на 4 отдель-ных, независимых разделов: кинематика (9 ч), динамика (10 ч), тепловые явления и экология (7 ч), постоянный ток (7 ч), заканчивается конференцией по результатам исследований. В каждом разделе предусмотрены наблюдения, эксперимент, лаборато-рные исследовательские работы, практикум по решению задач и зачёт. На лаборатор-ные исследовательские работы отводится 50% времени, более 30% времени отведено практикуму по решению графических задач. Каждая лабораторная или практическая работа оценивается по пятибалльной шкале. Это даёт возможность использовать полученные оценки как дополнительные в текущей четверти, что активизирует и стимулирует учащихся.

Заканчивается элективный курс конференцией, на которой обсуждаются резуль-таты самостоятельных исследований учащихся, подводятся итоги индивидуальной деятельности при изучении курса.    

Тематическое и поурочное планирование элективного курса

«Графики – международный язык»

9 класс (34 ч в год, 1 ч в неделю)

№ урока	дата	тема урока
Тема 1. Кинематика – 9 ч
1.1		Краткая беседа о «языке» графиков, как международном языке. Л/р. «Построение графика средней скорости движения человека» (использование индивидуальных результатов измерений). Подготовка к исследованию графической зависимости скорости ветра и его направления от времени в Ермаковском районе (по данным Интернет-прогнозам и радиовещания местного радио в течении двух недель). Д/з.: самостоятельная индивидуальная работа учащихся по накоплению информации.
2.2		Практикум по решению задач «Изучение принципа построения графиков зависимос-ти скорости, перемещения и ускорения от времени при различных видах механичес-кого движения: прямолинейного, криволинейного.
3.3
4.4
5.5		Практикум по решению задач «Анализ графиков скорости, перемещения и ускорения от времени при различных видах механического движения: прямолинейного, криво-линейного». Составление уравнений зависимости скорости, перемещения ускорения и координаты от времени по графикам.
6.6
7.7
8.8
9.9		Зачёт «Графики в кинематике».
Тема 2. Динамика – 10 ч
10.1		Дифференцированное лабораторное исследование по предсказанию по графику резу-льтатов массы взвешиваемых тел (работа в парах).
11.2		Дифференцированное лабораторное исследование графической зависимости силы трения от нагрузки (работа в парах).
12.3		Дифференцированное лабораторное исследование графической зависимости силы упругости от деформации пружины (работа в парах).
13.4		Лабораторное исследование графической зависимости кинетической энергии сталь-ного шарика, падающего на плиту от времени (работа в парах).
14.5		Лабораторное исследование движения тела, брошенного под углом к горизонту (рабо-та в парах). Анализ графиков движения тел, брошенных под углом к горизонту.
15.6
16.7		Практикум по решению задач «Графики в динамике». Изучение принципа построения и анализ графиков в динамике.
17.8
18.9
19.10		Зачёт «Графики в динамике».
Тема 3. Тепловые явления и экология – 7 ч
20.1		Дифференцированная лабораторная работа «Исследование графической зависимости температуры таяния льда от времени» (работа в парах).
21.2		Практикум по решению задач «Анализ графиков изменения фазовых состояний веще-ства от времени».
22.3
23.4		Графики в метеорологии и экологии. Л/р. «Исследование графической зависимости температуры окружающего воздуха, атмосферного давления, относительной влажнос-ти воздуха, скорости и направления ветра от времени в Ермаковском районе (по результатам предварительных измерений в течении 3 недель).
24.5
25.6		Л/р. «Исследование графической зависимости радиационного фона с течением време-ни в Ермаковском районе» (по результатам предварительных измерений).
26.7		Зачёт «Графики в тепловых явлениях и экологии».
Тема 4. Постоянный ток – 7 ч
27.1		Л/р. «Исследование графической зависимости силы тока от напряжения» (работа в парах).
28.2		Практикум по решению задач на построение и чтения графиков зависимости силы тока от напряжения.
29.3		Практикум по решению задач на расчёт сопротивления по графикам зависимости I(U) Сравнение сопротивлений проводников с использованием графиков.
30.4		Л/р. «Исследование графической зависимости количества теплоты, выделившейся в проводнике, от силы тока в нём (используя закон Джоуля-Ленца)» (работа в парах).
31.5		Л/р. «Исследование графической зависимости мощности постоянного тока от силы тока при последовательном соединении проводников» (работа в парах).
32.6		Л/р. «Исследование графической зависимости мощности постоянного тока от силы тока при параллельном соединении проводников одинакового сопротивления» (рабо-та в парах).
33.7		Зачёт «Графики в электрических явлениях».
Итоговое занятие – 1 ч
34.1		Урок-конференция «Графики-международный язык».

Литература:

1.   Преподавание физики, развивающее ученика. Пособие для учителей и методистов. Браверман Э.М., ч. 1,2,3- М., Ассоциация учителей физики, 2003-2004 г.

2.   Знакомим: элективные курсы по физике.//Методика. Обмен опытом//. Физика в школе, №8, 2005 г. с. 13-29

3.   Концепция преподавания физики в старших классах на базовом и профильных уровнях.// Физика в школе, №8, 2005 г.

4.   Механическое движение. Сёмке А.И., Физика, Первое сентября, №18/05, с.21

5.   Тесты по физике. Учебное пособие. Монастырский Л.М. и др., - Москва-Ростов-на-Дону, изд. Центр «МарТ», 2004 г.

6.   Практикум по решению физических задач. А.В. Усова, Н.Н. Тулькибаева //Просвеще-ние, М.,2001 г.

Интернет-ресурсы:

1.   rp5.ru – прогноз погоды в с. Ермаковское.

2.   http:// wwwprofile-edu. ru – сайт профильного обучения в старшей школе.

3.   http:// edu.of.ru/profil/- на этом сайте представлен аннотированный каталог информационного обеспечения, реализованного в виде веб-сайтов.

Приложения

Лабораторная работа №1 «Построение и исследование графика средней скорости человека».

Приборы и материалы: секундомер, рулетка, линейка, карандаш.

Задание: измерьте время, за которое исследуемый человек пройдёт (пробежит) определённое расстояние, и рассчитайте скорость его движения.

Ход работы:

1.  Составьте график перевода шагов в метры. Для этого с помощью рулетки наметьте дистанцию 10-50 метров. Проходя эту дистанцию обычным шагом, посчитайте количество шагов, измеряя дистанцию в 10 м, 30 м, 50 м. Занесите данные в таблицу:

метры	шаги
10
30
50

Постройте график. На оси ординат отметьте в масштабе 2 см – 10 м рас-стояние (в метрах), на оси абсцисс в масштабе 2 см – 10 шагов (количество шагов). Проведите прямую через точку О и, полученную точку.

2.  Измерьте время прохождения дистанции сначала пешком, потом медлен-ным бегом, а затем, с максимальной скоростью.

3.  Постройте графики зависимости пройденного пути от времени (пешком, медленный бег, быстрый бег) на одних и тех же координатных осях.

4.  По графикам рассчитайте свою среднюю скорость движения.

5.  Результаты занесите в таблицу.

Дистанция	время, с	расстояние, м	скорость, м/с	средняя скорость, м/с
пешком		10 30 50
медленный бег		10 30 50
быстрый бег		10 30 50

6.  Сравните результаты с данными в «Справочнике по физике и технике».

7.  Ваши впечатления о проделанной работе.

«Лабораторное исследование по предсказанию по графику массы взвешивае-мых тел».

Задание: измерить по графику массу данного количества горошин.

Приборы и материалы: 30 горошин, линейка, карандаш, весы с разновесами.

Ход работы:

1.     Измерьте массу 6, 13, 26 горошин.

2.     Результаты измерений занесите в таблицу.

количество горошин, N	6	13	26
масса горошин, m

3.     Постройте график зависимости массы горошин от числа горошин.

4.     Предскажите массу 10 горошин.

5.     Предскажите, сколько горошин надо взять, чтобы их масса была равна 4,5 г.

6.     Предскажите, как пройдёт график, отражающий взвешивание половинок горошин.

7.     Постройте этот график и сравните с предлагаемым.

8.     Можно ли с помощью графика узнать массу одной горошины?

9.     Сконструируйте формулу для определения массы одной горошины.

10. Сделайте вывод.

11. Ваши впечатления о проделанной работе.

Лабораторная работа «Исследование графической зависимости температуры окружающего воздуха, атмосферного давления, относительной влажности воздуха, скорости и направления ветра от времени в Ермаковском районе».

Задание: построить графики зависимости изменений температуры, атмосферного давления, относительной влажности воздуха, скорости и направления ветра от време-ни в Ермаковском районе, проанализировать их, сравнить эти показания с предварите-льным прогнозом погоды в сёлах Ермаковского района.

Ход работы:

1.     На протяжении 14, 21, 30 дней накапливать информацию об истинных изменениях температуры, атмосферного давления, относительной влажно-сти воздуха, скорости и направления ветра (предварительно распечатать прогноз погоды на месяц, чтобы можно было сравнить расхождения), занося их в таблицу.

село/время	дата	t, 0C	р, мм.рт.ст.	φ, %	υ, м/с	направление ветра
Ермаковское 20 ч	1.11	- 15	740	74	2	северо-восток

2.     По полученным данным построить графики:

а) зависимости температуры от времени;

б) зависимости атмосферного давления от времени;

в) зависимости относительной влажности воздуха от времени;

г) зависимости скорости ветра и его направления от времени.

3.     Сделать полный анализ этих зависимостей и установить взаимосвязь между ними.

4.     Сравнить с измерениями учащихся по другим сёлам Ермаковского района.

5.     Сравнить с прогнозами погоды из Интернета на этот промежуток времени по этим сёлам и сделать вывод.

6.     Ваши впечатления о проделанной работе.