Элективный курс по физике для 9 класса "Графики - международный язык",

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Салбинская средняя общеобразовательная школа» Элективный курс физики  «Графики – международный язык» 9 класс Графики – международный язык с. Салба                                                                                             2017 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 Интернет­ресурсы  Инструкция для учащихся «Построение и исследование графика средней Приложения скорости движения человека».  Инструкция для учащихся «Лабораторное исследование по предсказанию по графику массы взвешиваемых тел».  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». 2 Руднев Виктор Викторович                                    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,   художест­ венных, мифологических, оккультных, религиозных и прочих знаний тем, что эти  знания  получены  научными  методами. Наука  позволяет   объяснять, пред­ видеть, получать и использовать новые, ещё не знакомые явления и объекты природы. Элективный курс по физике – обязательный учебный предмет по выбору школьника из компонента образовательного учреждения. Программа   элективного   курса   предназначена   для   учащихся   9   класса, выбирающих физико­математический профиль обучения в старшей школе. Создание   в   школах   единого   физико­математического   пространства   – основа   современного   математического   и   физического   образования.   Известно, что физика и математика тесно взаимосвязаны. Связь этих наук гораздо глубже, чем просто межпредметная интеграция. Известно, что математика решает ряд самостоятельных стратегических задач, оставаясь при этом «языком» физики. В условиях   единого   физико­математического   пространства   физикам   проще выбрать подходящий математический аппарат для решения своих задач. Научно­технический   прогресс   требует   от   человека   максимального развития   способностей,   умений   и   навыков   трудовой   и   умственной   деятель­ ности. В этих условиях физика играет значительную роль как основа создания техники, технологических процессов. 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   обеспечение   современного   качества   образо­ вания на основе сохранения его фундаментальности и соответствия актуальным и   перспективным   потребностям   личности,   общества,   государства;   при­ обретения   учащимися   общеучебных   знаний,   умений   и   навыков   (с   освоением 3 Графики – международный язык способов   анализа   информации,   приёмов   конструирования   сообщений); активизации   самостоятельной   деятельности   учащихся,   обучение   их   решению учебных и жизненных проблем, умению учиться; пробудить желание творчески проявить себя, повысить эффективность трудового воспитания. Элективный курс решает следующие задачи:  углубление   знаний   о   материальном   мире   и   методах   научного   познания природы;  развитие   познавательных   интересов,   интеллектуальных   и   творческих способностей,   учащихся   в   процессе   самостоятельного   приобретения знаний   и   умений   по   физике   с   использованием   различных   источников информации, в том числе интернет­ресурсов;  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;  овладение   умениями   проводить   наблюдения,   планировать   и   выполнять эксперименты,   выдвигать   гипотезы   и   строить   модели   для   объяснения экспериментальных фактов;  создание условий для творческого роста личности и выработки у каждого обучающегося своей жизненной позиции;  создание   учащимся   возможности   удовлетворения   своих   интересов   и познавательных предпочтений, расширение круга приобретаемых знаний, тем самым решить проблемы актуализации и индивидуализации обучения;  ориентирование учащихся и определение профиля их будущей трудовой деятельности;  воспитание   навыков   сотрудничества   в   процессе   совместной   работы, уважительного   отношения   к   мнению   оппонента   в   процессе   дискуссии, создание   комфортного   микроклимата   в   группах,   ориентированного   на успешную работу.   Элективный курс является:  пробным – создан для того, чтобы учащийся опробовал свои силы в физике;  ориентационным  –   помогает   удостовериться   в   правильности  (или неправильности) сделанного выбора профиля обучения;  углубляющим – удовлетворяет естественное стремление подростка к знаниям и самостоятельной познавательной деятельности не скованной жёсткими рамками обязательного стандарта обучения;  монографическим  –   построен   на   одной,   но   широчайшим   образом представленной проблеме; 4 Руднев Виктор Викторович  междисциплинарным – устанавливает и показывает связь физики с математикой, географией, биологией, экономикой и экологией. Особенности элективного курса:  повышенное   внимание   уделяется   самостоятельной   исследовате­ льской работе, в том числе творческой работе учащихся;  осуществление компентентностного подхода в обучении;  использование телефонной информационной службы, радио, теле­ видения и Интернет;  создание   возможности   для   учащихся   удовлетворения   своих интересов и познавательных   предпочтений, актуализация  индиви­ дуализация обучения;  обеспечивает переход от обучения к самообразованию;  формирование логико­физического мышления;  совершенствование физико­математического образования;  выявление   склонностей   к   исследованию   явлений   природы   через знакомство   с   процессом   исследования   и   выполнения   работ поисково­исследовательского характера;  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, поставленной 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:  высокий уровень мотивации, убежденность её эффективности;  понимание   значимости   мотивации   для   успешности   обучаю­ щегося 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   физических   процессов   и   явлений,   позволяющее   избежать   сложных 5 Графики – международный язык математических   расчётов   и   сконцентрироваться   на   сущности   физических процессов и явлений, так и формирования логико­физического мышления. Графический   способ   решения   задач   определяется   их   содержанием. Графические   задачи   –   задачи,   у   которых   график   входит   в   условие   или требование.   По   функции   графика   в   задаче   выделяется   несколько   видов графических задач: 1. Задачи, в условии которых графически задаётся зависимость между двумя физическими 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, составлять по ним рассказ, извлекать из образа графика главную информацию, которую он в себе содержит. Это умение требуется очень часто людям разных профессий: архитектору, строителю, инженеру, токарю, банкиру, экономисту. Главным   содержанием   курса   является   естественнонаучная   исследо­ вательская деятельность. Она включает такие элементы как наблюдения, анализ, сравнения, измерения, выдвижение гипотез, классификацию, система­тизацию, построение объясняющих моделей экспериментирования, а также предполагает использование коммутативных умений (работа в парах, группах). Содержание программы определяется следующими требованиями и ограничениями:  Входящие в неё исследовательские задачи должны допускать разный уровень выполнения, иметь ясную и интересную постановку, которая сама мотивировала бы учащихся к исследованию;  Задачи   не   должны   требовать   дорогостоящего   или   сложного оборудования;  Последовательность задач должна подчиняться определённой логике, основанной на постепенном усложнении исследовательских действий;  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:  Сформировать   собственную   позицию   относительно   выбора будущего профиля;  Углубить знания о материальном мире и методах научного познания природы; 6 Руднев Виктор Викторович  Строить   план   исследования,   проводить   наблюдения,   выполнять эксперименты, чертить графики зависимости;  Описывать механизм явления с опорой на его рабочую модель;  Выявлять новые характеристики явлений.  Научиться применять знания, полученные на уроках математики и физики;  Научиться   классифицировать   и   систематизировать   всё   много­ образие графических задач, рассматриваемых и в курсе физики 7­9 классов;  Повысить свой уровень интеллекта;  Сотрудничать с товарищами, работая в парах, группах;  Представлять результаты работы в форме короткого сообщения или письменного отчёта;  Приобрести   начальные   навыки   научно­практической   и исследовательской работы;  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 учащимися при изучении математики и физики в основной школе, и содержит все знания необходимые для достижения целей обучения. Программа приме­ нима для различных групп школьников. При   изучении   данного   элективного   курса   акцент   делается   на   развитие способностей   самостоятельно   приобретать   знания,   критически   оценивать полученную   информацию,   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 вариативной работы с учащимися. Весь курс рассчитан на 34 учебных часа (1 час в неделю). Он разбит на 4 отдельных,   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, лабораторные исследовательские работы, практикум по   решению   задач   и   зачёт.   На   лабораторные   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. 7 Графики – международный язык Заканчивается элективный курс конференцией, на которой обсуждаются результаты   самостоятельных   исследований   учащихся,   подводятся   итоги индивидуальной деятельности при изучении курса.     Тематическое и поурочное планирование элективного курса «Графики – международный язык» № урок а дат а 9 класс (34 ч в год, 1 ч в неделю) тема урока 1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 6.6 7.7 8.8 9.9 10.1 11.2 12.3 13.4 14.5 15.6 16.7 17.8 18.9 19.10 20.1 21.2 Тема 1. Кинематика – 9 ч 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 Интернет­прогнозам и  радиовещания местного радио в течении двух недель). Д/з.: самостоятельная индивидуальная работа учащихся по накоплению  информации. Практикум по решению задач «Изучение принципа построения графиков  зависимости скорости, перемещения и ускорения от времени при различных  видах механического движения: прямолинейного, криволинейного. Практикум по решению задач «Анализ графиков скорости, перемещения и  ускорения от времени при различных видах механического движения:  прямолинейного, криволинейного». Составление уравнений зависимости  скорости, перемещения ускорения и координаты от времени по графикам. Зачёт «Графики в кинематике». Тема 2. Динамика – 10 ч Дифференцированное лабораторное исследование по предсказанию по  графику результатов массы взвешиваемых тел (работа в парах). Дифференцированное лабораторное исследование графической зависимости  силы трения от нагрузки (работа в парах). Дифференцированное лабораторное исследование графической зависимости  силы упругости от деформации пружины (работа в парах). Лабораторное исследование графической зависимости кинетической энергии  стального шарика, падающего на плиту от времени (работа в парах). Лабораторное исследование движения тела, брошенного под углом к  горизонту (работа в парах). Анализ графиков движения тел, брошенных под  углом к горизонту. Практикум по решению задач «Графики в динамике». Изучение принципа  построения и анализ графиков в динамике. Зачёт «Графики в динамике». Тема 3. Тепловые явления и экология – 7 ч Дифференцированная лабораторная работа «Исследование графической  зависимости температуры таяния льда от времени» (работа в парах). 8 Руднев Виктор Викторович Практикум по решению задач «Анализ графиков изменения фазовых  состояний вещества от времени». Графики в метеорологии и экологии. Л/р. «Исследование графической  зависимости температуры окружающего воздуха, атмосферного давления,  относительной влажности воздуха, скорости и направления ветра от времени в Ермаковском районе (по результатам предварительных измерений в течении 3  недель).  Л/р. «Исследование графической зависимости радиационного фона с течением времени в Ермаковском районе» (по результатам предварительных  измерений).  Зачёт «Графики в тепловых явлениях и экологии». Тема 4. Постоянный ток – 7 ч Л/р. «Исследование графической зависимости силы тока от напряжения»  (работа в парах). Практикум по решению задач на построение и чтения графиков зависимости  силы тока от напряжения. Практикум по решению задач на расчёт сопротивления по графикам  зависимости I(U) Сравнение сопротивлений проводников с использованием графиков. Л/р. «Исследование графической зависимости количества теплоты,  выделившейся в проводнике, от силы тока в нём (используя закон Джоуля­ Ленца)» (работа в парах).  Л/р. «Исследование графической зависимости мощности постоянного тока от  силы тока при последовательном соединении проводников» (работа в парах). Л/р. «Исследование графической зависимости мощности постоянного тока от  силы тока при параллельном соединении проводников одинакового  сопротивления» (работа в парах). Зачёт «Графики в электрических явлениях». Итоговое занятие – 1 ч Урок­конференция «Графики­международный язык». 22.3 23.4 24.5 25.6 26.7 27.1 28.2 29.3 30.4 31.5 32.6 33.7 34.1 Литература: 1. Преподавание физики, развивающее ученика. Пособие для учителей и методистов. Браверман Э.М., ч. 1,2,3­ М., Ассоциация учителей физики, 2003­2004 г. 2. Знакомим:   элективные   курсы   по   физике.//Методика.   Обмен опытом//. Физика в школе, №8, 2005 г. с. 13­29 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 9 Графики – международный язык 5. Тесты по физике. Учебное пособие. Монастырский Л.М. и др., ­ Москва­Ростов­на­Дону, изд. Центр «МарТ», 2004 г. 6. Практикум   по   решению   физических   задач.   А.В.   Усова,   Н.Н. Тулькибаева //Просвеще­ние, М.,2001 г. Интернет­ресурсы: 1. rp5.ru – прогноз погоды в с. Ермаковское. 2. http://  wwwprofile­edu.  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 10­50 метров. Проходя эту дистанцию обычным шагом, посчитайте количество шагов, измеряя дистанцию в 10 м, 30 м, 50 м. Занесите данные в таблицу: метры 10 30 10 шаги Руднев Виктор Викторович 50 Постройте график. На оси ординат отметьте в масштабе 2 см – 10 м расстояние (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 медленным 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. средняя скорость, м/с Дистанция время, с расстояние, скорость, м/с м 10 30 50 10 30 50 10 30 50 пешком медленный бег быстрый бег   6. Сравните результаты с данными в «Справочнике по физике и  технике». 7. Ваши впечатления о проделанной работе.    «Лабораторное   исследование   по   предсказанию   по   графику   массы взвешиваемых 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  масса горошин, m 6 13 26 11 Графики – международный язык 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   времени   в   Ермаковском   районе,   проанализировать   их, сравнить   эти   показания   с   предварительным   прогнозом   погоды   в   сёлах Ермаковского района. Ход работы: 12 Руднев Виктор Викторович 1. На   протяжении   14,   21,   30   дней   накапливать   информацию   об истинных   изменениях   температуры,   атмосферного   давления, относительной   влажности   воздуха,   скорости   и   направления   ветра (предварительно распечатать прогноз погоды на месяц, чтобы можно было сравнить расхождения), занося их в таблицу. ,υ м/с 2 северо­восток направление мм.рт.ст. , %φ t, 0C ­ 15 р, 740 село/время дата Ермаковско 1.11 ветра 74 е 20 ч 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.    13