Пояснительная записка Элективный курс «Фундаментальные эксперименты в физической науке» является интегрированным. Курс предлагает знакомство с определенным аспектом базовой науки (физики) и направлением исследований, которые возникли на стыке биологии, физики и экологии. Интеграция учебной и внеучебной деятельности учащихся, решение личностно знакомых для ученика прикладных задач способствуют расширению его кругозора, усилению интереса к науке физике. Включение в программу вопросов, связанных с физикой человека, позволит учащимся продвинуться по пути познания самих себя, лучше понять природу человека и его возможностей. При изучении данного элективного курса акцент следует делать не столько на приобретение дополнительной суммы знаний по физике, сколько на развитие способностей самостоятельно приобретать знания. Поэтому ведущими формами занятий могут быть исследовательские проекты, ролевые игры, круглый стол, работа с научно- популярной литературой, экскурсии. Курс построен с опорой на знания и умения, полученные учащимися при изучении физики, биологии и природоведения в 5-9 классах. Элективный курс «Фундаментальные эксперименты в физической науке» рассчитан на обучающихся 10 классов. Продолжительность курса 35 часов, состоит из 5 блоков, каждый блок имеет логическое завершение и может быть использован как самостоятельный курс. Содержание курса «Фундаментальные эксперименты в физической науке» Эксперимент и теория в естественнонаучном познании (2ч) Фундаментальные опыты в механике(4ч) Фундаментальные опыты в молекулярной физике(8ч) Фундаментальные опыты в электродинамике(6ч) Фундаментальные опыты в оптике(6ч) Фундаментальные опыты в квантовой физике(6ч) Защита проектов(3ч) Цели курса Знакомство учащихся с важнейшими методами применения знаний на практике. Формирование целостной естественнонаучной картины мира учащихся. Задачи курса: 1. Развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей учащися в процессе самостоятельного приобретения знаний с использованием различных источников информации. 2. Повышение информационной, коммуникативной, экологической культуры, опыта самостоятельной деятельности. 3. Совершенствование умений и навыков в ходе выполнения программы курса(выполнение лабораторных работ, изучения, отбора и систематизации информации, подготовка реферата, презентации). 4. Овладение учащимися знаниями о современной научной картине мира, о широких возможностях применения физических законов. 5. Воспитания навыков сотрудничества в процессе совместной работы. 6. Осознанный выбор профильного обучения. Ожидаемый результат введения курса: Формирование ключевых компетенций В области учебных компетенций: Уметь: -организовать процесс изучения и выбирать собственную траекторию образования; -решать учебные и самообразовательные проблемы; -связывать воедино и использовать отдельные части знаний. В области исследовательских компетенций: Уметь: -получать и использовать информацию; -обращаться к различным источникам данных и их использование; Знать: -способы поиска и систематизации информации в различных видах источника. В области социально- личностных компетенций: Уметь: -видеть связь между настоящими и прошлыми событиями. В области коммуникативных компетенций: Уметь: -выслушивать и принимать во внимание взгляды других людей; -выступать на публике; -читать графики, диаграммы и таблицы данных; -сотрудничать и работать в команде. Отсроченный результат курса: -осознанный выбор профильного обучения; -участие в научно- практических конференциях; -личностный рост учеников Содержание программы 10 класс (35 часов в год; 1 час в неделю). 1. Эксперимент и теория в естественно – научном познании (2 ч). Цикл естественно – научного познания. Теоретический и экспериментальный уровни познания. Теоретические и экспериментальные методы познания, их место в цикле познания, связь между ними. Роль эксперимента в познании. Виды исторических физических опытов. Фундаментальные опыты по физике, их роль в науке и место в процессе естественно – научного познания. Лекционное занятие 2 часа. 2. Фундаментальные опыты в механике (4 ч). Зарождение экспериментального метода в физике. Роль фундаментальных опытов в становлении классической механики. Опыты Галилея по изучению движения. Мысленный эксперимент Галилея и закон инерции. Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения и опыт Кавендиша. Опыты Гюйгенса по изучению колеколебательного движения. Эмпирический базис как структурный элемент физической теории. Лекционное занятие 1 час. Компьютерные модели опытов часа. Семинарское занятие 1 час. 3. Фундаментальные опыты в молекулярной физике (8ч). Возникновение атомарной гипотезы строения вещества. Опыты Броуна по изучению теплового движения молекул. Опыт Релея по измерению размеров молекул. Опыты Перрена по измерению массы молекул и определению постоянной Авагадро. Опыт Штерна по измерению скоростей движения молекул. Экспериментально и теоретически полученное распределение молекул по скоростям. Победа молекулярно – кинетической теории строения вещества. Опыты по исследованию свойств газов. Опыты Бойля. Опыты Румфорда. Опыты Джоуля по доказательствам эквивалентности теплоты и работы. Фундаментальные опыты как основа научных обобщений. Лекционное занятие 1 час. Компьютерные модели опытов часов. Семинарское занятие 1 час. 4. Фундаментальные опыты в электродинамике (6 ч). Опыты Кулона по электростатическому взаимодействию. Опыты Рикке, Иоффе, Милликена, Мандельштама, Папалекси, Толмена, Стюарта, лежащие в основе электронной теории проводимости. Опыты Ома, позволившие установить закон постоянного тока. Различие между ролью фундаментальных опытов в науке и в процессе изучения основ наук. Опыты Ампера, Эрстеда и Фарадея по электромагнетизму. Опыты Герца по излучению и приёму электромагнитных волн. Фундаментальные опыты как подтверждение следствий теории в структуре физической теории. Демонстрационный эксперимент : · Зависимость силы тока от сопротивления участка цепи. · Зависимость силы тока от напряжения. Учебный Эксперимент : · Определение заряда электрона. Семинарское занятие 1 час. 5. Фундаментальные опыты в оптике (6ч). Краткая история развития учения о свете. Опыты, послужившие основой возникновения волновой теории света. Опыты Ньютона по дисперсии света. Опыты Ньютона по интерференции света. Опыты Юнга. Опыты по поляризации света. Проблема скорости света в физической науке. Астрономические наблюдения и лабораторные опыты по измерению скорости света. Учебный Эксперимент : · Наблюдение преломления света призмой. · Наблюдение дифракции света. · Наблюдение интерференции света. · Наблюдение поляризации света. · Наблюдение дисперсии света. Демонстрационный эксперимент: · Принцип действия поворотной призмы. · Принцип действия оборотной призмы. · Прохождение света сквозь треугольную призму. · Наблюдение дисперсии света. · Поляризация света. · Интерференция света в схеме с бипризмой Френеля. · Наблюдение колец Ньютона в естественном свете. · Наблюдение колец Ньютона в монохроматическом свете. · Интерференция света в мыльной плёнке. · Интерференция света в схеме Юнга. · Дифракция параллельного пучка света на щели. · Дифракция расходящегося пучка света на щели. · Дифракция параллельного пучка света на нити. · Дифракция расходящегося пучка света на нити. · Дифракция параллельного пучка света на круглом отверстии. · Дифракция расходящегося пучка света на круглом отверстии. · Разложение естественного света в спектр с помощью дифракционной решётки. · Дифракция монохроматического света на одномерной решётке · Дифракция монохроматического света на двумерной структуре. Лекционное занятие 1 час. Семинарское занятие 1 час. 6. Фундаментальные опыты в квантовой физике (6 ч). Зарождение квантовой теории. Экспериментальное изучение теплового излучения. Опыты А. Г. Столетова и Г. Герца по изучению явления и законов фотоэффекта. Опыты П. Н. Лебедева по измерению давления света. Опыты Резерфорда по зондированию вещества и модель строения атома. Опыты Франка и Герца и модель атома Бора. Фундаментальные опыты и формирование нового стиля научного мышления. Лекционное занятие 2 часа. 7.Защита проектов 3ч Краткая характеристика сформированных общеучебных умений, навыков и способов деятельности обучающихся 10 класса В средних классах учащиеся получили первоначальные представления о физике как науке, о различных формах движения материи в порядке их усложнения: тепловые явления, электромагнитные явления, квантовые явления. Материал был усвоен почти всеми учащимися, у ГалиевойА. имеются пробелы в знаниях при решении задач и использовании формул. При изучении элективного курса, уроках физики и на уроках повторения , закрепления будем работать над устранением пробелов знаниях. Планируемый уровень подготовки обучающихся 10 класса: -обучающиеся овладевают умениями приводить примеры практического использования физических знаний: законов механики, термодинамики, электродинамики в энергетике; -на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, Интернете, научно- популярных статьях. Сведения о примерной учебной программе По учебному плану на изучение курса «Фундаментальные эксперименты в физической науке» в 10 классе отводиться 35 часов из расчета 1 час в неделю Лабораторных работ 9 Авторская программа Н. С. Пурышевой элективных курсов по физике 9-11 класс, М. «Дрофа», 2007г. Учебно - тематическое планирование элективного курса «Фундаментальные эксперименты в физической науке» Класс 10 Учитель Урошникова Надежда Михайловна Количество часов 35, в неделю 1 час Плановых контрольных уроков, зачетов, тестов Административных контрольных уроков Планирование составлено на основе авторской программы Н. С. Пурышевой М: Дрофа, 2007г. Дополнительная литература: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Енохович А. С. Справочник по физике. М. Просвещение, 2008г. Зверева С. В. В мире солнечного света. Л., Гидрометеоиздат, 2006г. Кабардин О. Ф. Внеурочная работа по физике. М. Просв,2005г. Мизун Ю. Г. Космос и здоровье. Изд. «Знание», М. 2006г. Перельман Я. Занимательная физика. 1 часть. М. Наука. 2006г. Рольэлективных курсов в профильном обучении. П. С. Лерненр. 2004г. Рыженков А. П. Физика. Человек. Окружающая среда. 8-9 класс М. Пр 2008г. Тарасов Л. В. Физика в природе.М. ПР. 2007г Календарно – тематическое планирование № 1 2 1(3) 2(4) 3(5) 4(6) 1(7) 2(8) Раздел, тема Эксперимент и теория в естественнонаучном познании Техника безопасности. Цикл естественнонаучного познания. Теоретический и экспериментальный уровни познания. Роль эксперимента в познании. Виды исторических физических опытов. Фундаментальные опыты по физике, их роль в науке. Фундаментальные опыты в механике Зарождение экспериментального метода в физике. Опыты Галилея по изучению движения тел. Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения и опыт Кавендиша. Опыты Гюйгенса по изучению колебательного движения. Фундаментальные опыты в молекулярной физике. Возникновение атомарной гипотезы строения вещества. Опыты Броуна по изучению движения молекул. Колво часов 2 Характеристика Сроки Деятельности по расп фактич обучающихся 1 Изучение правил т\б 06.09 1 Д: Колебательное движение маятника 13.09 1 Составление конспекта 20.09 1 Составление конспекта 27.09 1 Д: Трубка Ньютона. 11.10 1 Составление конспекта 11.10 1 Составление конспекта 18.10 1 Л\р №1 Изучение модели броуновского движения. Л\р №2 «Измерение размеров молекул» Составление 25.10 4 8 3(9) Опыт Релея по измерению размеров молекул. 1 4(10) Опыты Перрена по 1 01.11 15.11 5(11) 6(12) 7(13) 8(14) 1(15) 2(16) 3(17) 4(18) 5(19) 6(20) 1(21) 2(22) 3(23) 4(24) измерению массы молекул и определение постоянной Авагадро. Опыт Штерна по измерению скорости молекул. Опыты Бойля. Опыты Румфорда. Опыты Джоуля по доказательству эквивалентности теплоты и работы. Фундаментальные опыты в электродинамике. Опыты Кулона по электростатическому взаимодействию. Опыты Рикке, Иоффе, Миллекена, Мандельштама, Папалекси, Толмена. Стюарта, лежащие в основе теории проводимости. Опыты Ома, позволившие узнать закон постоянного тока. Опыты Ампера, Эрстеда и Фарадея по электромагнетизму. Опыты Герца по излучению и приему электромагнитных волн. Фундаментальные опыты как подтверждение следствий теории в структуре физической теории. Фундаментальные опыты в оптике Краткая история развития учения о свете. Опыты, послужившие основой возникновения волновой теории света. Опыты Ньютона по дисперсии света. Опыты Ньютона по дисперсии света. конспекта 1 1 1 1 Изучение модели опыта Штерна Составление конспекта Решение задач 22.11 29.11 06.12 13.12 6 1 Л\р №4 20.12 «Опыт Кулона» 1 Составление конспекта 27.12 1 Решение задач 17.01 1 Л\р №4 «Опыты Фарадея» Составление конспекта 24.01 Составление конспекта 07.02 1 1 31.01 6 1 Подготовка сообщения 14.02 1 Подготовка к доладу 21.02 1 Составление конспекта л\Р №5 «Изучение 28.02 1 07.03 5(25) Опыты Юнга. Опыты по поляризации света. Фундаментальные опыты в квантовой физике. 1(27) Зарождение квантовой теории. 2(28) Опыты Столетова и Герца по изучению явления и законов фотоэффекта. 3(29) Опыты Лебедева по измерению давления света. 4(30) Опыты Резерфорда по зондированию вещества и модель строения атома. 5(31) Опыты Франка и Герца и модель атома Бора. 6(32) Фундаментальные опыты и формирование нового стиля научного мышления. 33-34 Защита проектов. 6(26) 1 1 дисперсии» Заучивание 14.03 конспекта Д: Поляризация 21.03 света. 6 Составление конспекта Д: Явление фотоэффекта. 04.04 1 Подготовка сообщения 18.04 1 Д: Модель Резерфорда 25.04 1 Д: Модель Бора. Составление конспекта 02.05 1 1 1 3 11.04 16.05 16.05 23.05 30.05 МБОУ «Матвеевская СОШ» 2014-2015 уч год Примерные темы творческой проектной деятельности учащихся 10 класса элективного курса по физике «Фундаментальные эксперименты в физической науке» № тема проектной деятельности 1 Фундаментальные опыты и развитие электродинамики. Ф. И. Дата защиты Габдуллин А. 2 Мифы и реальность из жизни Галилея. Салихова А. 3 Ньютон и Гук: противостояние гениев. Кудрявцева С. 4 Зеркальное и рассеянное отражение света. Шакиров Р 5 Галилей- основоположник экспериментального метода исследования в физике. Ярмиева Р. Учитель _______ (Н. М. Урошникова) Требования к исследовательской работе: -знание основных этапов постановки исследования и экспериментов, основных понятий и положений теории, законов, правил, формул, общепринятых символов обозначения физических величин, единиц их измерений; -умение подготовить лабораторное оборудование, провести опыт, необходимые расчеты и делать выводы на основании полученных данных; -умение отбирать, изучать и систематизировать информацию, полученную из научнопопулярной литературы и других источников (оценивается информация при представлении докладов, рефератов, презентаций) Педагогические технологии, средства обучения Для учителя: 1.Физика. Дидактические материалы 10 класс,А. Е. Марон, Москва «Дрофа»2008 2.Поурочные разработки по физике 10 класс, Г. В. Маркина, Волгоград «Учитель»2008 3.Сборник заданий и тестов. Физика 10-11, И. А. Иродова, Москва «Владос» 2008 4.Интенсивная подготовка. Единый государственный экзамен, В. А. Грибов, Москва «Эксмо» 2008 5. Контрольные и проверочные работы по физике 7-11,О.Ф.Кабардин Москва «Дрофа» 1997 6.Развернутое тематическое планирование 7-11 классы, Г.Г.Телюкова, Волгоград «Учитель» 2007 7.Физика весь курс, В. С. Бабаев, Москва «Эксмо» 2008 8. Мультимедийные пособия по темам: - электродинамика - механика 9. Презентация по теме «Строение атома» Перечень литературы и средства обучения 1.Физика. Дидактические материалы 10 класс,А. Е. Марон, Москва «Дрофа»2008 2.Поурочные разработки по физике 10 класс, Г. В. Маркина, Волгоград «Учитель»2008 3.Сборник заданий и тестов. Физика 10-11, И. А. Иродова, Москва «Владос» 2007 4.Интенсивная подготовка. Единый государственный экзамен, В. А. Грибов, Москва «Эксмо» 2008 5. Контрольные и проверочные работы по физике 7-11,О.Ф.Кабардин Москва «Дрофа» 2007 6.Развернутое тематическое планирование 7-11 классы, Г.Г.Телюкова, Волгоград «Учитель» 2007 7.Физика весь курс, В. С. Бабаев, Москва «Эксмо» 2008