Программа факультативного курса "Я познаю мир. Экспериментальная физика" 8 класс

Пояснительная записка Факультативный курс для учащихся 8 классов рассчитан на 35  часов и посвящен вопросам экспериментальной физики и решению задач.  Курс предусматривает более широкое применение самостоятельного эксперимента. Фронтальный эксперимент, иллюстрирующий справедливость законов и явлений природы, не способен вызвать живой интерес к предмету у  большинства учащихся. Физика – наука экспериментальная, основные законы природы, изучением которых занимается физика, устанавливаются на основании  данных экспериментов. Умение ставить эксперимент и делать правильные выводы необходимо для изучения естественных наук.  Экспериментальные методы позволяют понять и объяснить, а во многих случаях и открыть новые явления природы. И чем раньше человек  приучается проводить физический эксперимент, тем больше он может надеяться стать искусным физиком­экспериментатором, исследователем,  изобретателем. Опыты повышают интерес к физике и способствуют лучшему усвоению теоретических знаний. Программа состоит из пяти блоков. 1. Тепловые явления. 2. Изменение агрегатных состояний вещества. 3. Электрические явления. 4. Электромагнитные явления. 5. Световые явления. Степень достижения результатов обучения школьников проверяется при изготовлении оборудования, проведении самостоятельного исследования в соответствии с этапами цикла познания: наблюдение явления, выдвижение гипотезы, подбора приборов и материалов для его проведения,  предоставление результатов эксперимента, построение выводов, при решении задач.  На заключительном этапе проводится защита и обсуждение результатов исследования. Цели курса: сформировать у учащихся интеллектуальных и практических умений в области физического эксперимента, интереса к изучению  физики и проведению физического эксперимента. Задачи курса:   решать экспериментальные задачи;  проводить исследования зависимостей и измерения физических величин;  работать в группах;  вести поиск и обработку необходимой информации;  вести дискуссию;   отстаивать и обосновывать свою точку зрения. 1 Требования к уровню подготовки В процессе занятий учащийся приобретает умения:  решать задачи;  наблюдать и изучать явления;   объяснять результаты наблюдений;  выдвигать гипотезы;   делать выводы;   участвовать в дискуссиях;  вести исследовательскую работу. Ожидаемые результаты: 1) осознание практической значимости предмета физики; 2) расширение интеллектуального, творческого кругозора учащихся; 3) приобретение практических навыков и умений при проведении физического эксперимента; 4) совершенствование приемов мыслительной деятельности: анализа, синтеза, сравнения, обобщения, т. е. умения «вскрывать новые связи,  открывать новые приёмы, приходить к решению новых задач». Содержание программы курса (35 часов) Тема 1. Тепловые явления (10 часов) Тепловое равновесие. Температура. Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Закон сохранения энергии при теплопередаче. Исследование 1: Наблюдение процесса установления теплового равновесия и измерение времени релаксации. Исследование 2: Построение графика зависимости температуры воды от времени ее нагревания электрическим нагревателем небольшой мощности. Тема 2. Изменение агрегатных состояний вещества (8 часов) Плавление и отвердевание кристаллических и аморфных тел. Парообразование и конденсация. Тепловые машины. КПД двигателей. Исследование 3: Измерение удельной теплоты плавления льда. Исследование 4: Способы определения влажности воздуха 2 Тема 3. Электрические явления (8 часов) Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды.  Постоянный электрический ток, условия его существования. Закон Ома для участка цепи. Изготовление самодельных приборов Тема 4. Электромагнитные явления (4 часа) Магнитное поле Земли. Постоянные магниты. Исследование 5: Изучение спектров постоянных магнитов. Занимательные опыты с постоянными магнитами. Тема 5. Световые явления (5 часов) Исследование 6: Изучение отражения света от плоского, выпуклого и вогнутого зеркала. Исследование 7: Зависимость угла преломления от угла падения. Опыты с плоским зеркалом, призмой, линзами. Учебно­тематический план № 1 2 3 4 5 Тема Тепловые явления Изменение агрегатных состояний вещества Электрические явления Электромагнитные явления Световые явления Итого: Общее количество часов 10 ч 8 ч 8 ч 4 ч 5 ч 35 ч В том числе теоретический практический 6 ч 4 ч 4 ч 2 ч 3 ч 19 ч 4 ч 4 ч 4 ч 2 ч 2 ч 16 ч № п/п Раздел Количес тво часов Тематическое планирование Основные понятия по темам курса Что должен знать  обучающийся 3 Характеристика  основных  видов деятельности на уровне учебных 1 Тепловые явления 10 2 Изменение  агрегатных  состояний  вещества 8 Тепловое движение.  Термометр. Связь  температуры со средней  скоростью движения его  молекул. Внутренняя энергия. Два способа изменения  внутренней энергии:  теплопередача и работа. Виды теплопередачи. Количество  теплоты. Удельная  теплоемкость вещества.  Удельная теплота сгорания  топлива. Закон сохранения  энергии в механических и  тепловых процессах. Агрегатные состояния  вещества. Плавление и  отвердевание тел.  Температура плавления.  Удельная теплота плавления.  Испарение и конденсация.  Насыщенный пар.  Относительная влажность  воздуха и ее измерение.  Психрометр. Кипение.  Зависимость температуры  кипения от давления.  Смысл физических величин:  внутренняя энергия, температура,  количество теплоты, удельная  теплоемкость. Смысл физических законов:  сохранения энергии в тепловых  процессах. Смысл физических величин:  удельная теплота плавления,  парообразования, влажность  воздуха. Смысл физических законов:  сохранения энергии в тепловых  процессах. 4 действий Наблюдение и описание  различных видов  теплопередачи; объяснение этих явлений  на основе представлений об атомно  ­молекулярном строении вещества, закона  сохранения энергии в тепловых процессах. Измерение физических величин:  температуры, количества теплоты, удельной  теплоемкости. Проведение простых физических опытов  и экспериментальных исследований по  выявлению зависимостей: температуры  остывающей воды от времени. Практическое применение физических  знаний для учета теплопроводности и  теплоемкости различных веществ в  повседневной жизни. Объяснение устройства и принципа  действия физических приборов и  технических объектов: термометра. Наблюдение и описание изменений  агрегатных состояний вещества; объяснение этих явлений на основе представлений об  атомно­молекулярном строении вещества,  закона сохранения энергии в тепловых  процессах. Измерение физических величин: удельной  теплоты плавления льда, влажности воздуха. Проведение простых физических опытов  и экспериментальных исследований по  выявлению зависимостей: температуры  вещества от времени при изменениях 3 Электрически е явления 8 Удельная теплота  парообразования. Объяснение изменения агрегатных  состояний на основе  молекулярно­кинетических  представлений.  Преобразования энергии в  тепловых двигателях.  Двигатель внутреннего  сгорания. Паровая турбина.  КПД теплового двигателя.  Экологические проблемы  использования тепловых  машин. Электризация тел. Два рода  электрических зарядов.  Взаимодействие заряженных  тел. Электрическое поле.  Закон сохранения  электрического заряда.  Делимость электрического  заряда. Электрон. Строение  атомов.  Электрический ток.  Электрическая цепь.  Электрический ток в  металлах. Носители  электрического тока в  полупроводниках, газах и  электролитах.  Полупроводниковые приборы. Сила тока. Амперметр.  агрегатных состояний вещества. Объяснение устройства и принципа  действия физических приборов и  технических объектов: психрометра,  паровой турбины, двигателя внутреннего  сгорания. Смысл понятий: электрическое  поле. Смысл физических величин:  электрический заряд, сила  электрического тока,  электрическое напряжение,  электрическое сопротивление,  работа и мощность электрического  тока. Смысл физических законов: Ома  для участка цепи. 5 Наблюдение и описание электризации тел,  взаимодействия электрических зарядов;   объяснение этих явлений. Измерение физических величин: силы  тока, напряжения, электрического  сопротивления, работы и мощности тока. Проведение простых физических опытов  и экспериментальных исследований по  изучению: электростатического  взаимодействия заряженных тел, действия  магнитного поля на проводник с током,  зависимости силы тока от напряжения на  участке цепи. Практическое применение физических  знаний для безопасного обращения с  электробытовыми приборами;  предупреждения опасного воздействия на  организм человека электрического тока. 4 5 Электромагн итные  явления Световые  явления  4 5 Электрическое напряжение.  Вольтметр. Электрическое  сопротивление. Закон Ома  для участка электрической  цепи. Удельное электрическое сопротивление. Электрический счетчик.  Расчет электроэнергии,  потребляемой  электроприбором. Изменение  предела измерения прибора. Постоянные магниты.  Магнитное поле Земли.  Магнитные бури.  Источники света.  Прямолинейное  распространение света в  однородной среде. Отражение света. Закон отражения.  Плоское зеркало.  Преломление света. Линза.  Фокусное расстояние и  оптическая сила линзы.  Построение изображений в  линзах.  Смысл понятий: магнитное поле. Смысл физических величин:  фокусное расстояние линзы. Смысл физических законов:  прямолинейного распространения  света, отражения света. Календарно – тематическое планирование 6 Объяснение устройства и принципа  действия физических приборов и  технических объектов: амперметра,  вольтметра. Решать задачи на применение изученных  физических законов Наблюдение и описание, взаимодействия  магнитов, действия магнитного поля на  проводник с током; объяснение этих  явлений. Проведение простых физических опытов  и экспериментальных исследований по  изучению: действия магнитного поля на  проводник с током. Проведение простых физических опытов  и экспериментальных исследований по  изучению: угла отражения света от угла  падения, угла преломления света от угла  падения. Решать задачи на применение изученных  физических законов. Объяснение устройства и принципа  действия физических приборов и  технических объектов: очков,  фотоаппарата, проекционного аппарата. № п/п Тема занятия Дата Формы  работы Требование к уровню подготовки Самостоятельная работа Тепловые явления.  10 часов 1 2 3 4 5 6 Тепловое равновесие.  Температура. Тепловое равновесие во Вселенной. Закон сохранения  энергии при  теплопередаче. Внутренняя энергия.  Способы изменения  внутренней энергии. Исследование 1:  Наблюдение процесса  установления теплового  равновесия и измерение  времени релаксации. Лекция. Беседа. Исследовательская работа в малых группах Исследовательская работа в малых группах Понимать физический смысл температуры, уметь  пользоваться различными температурными  шкалами Знать о недостижимости «тепловой смерти  Вселенной» Работа с ЭОР Работа с ЭОР Уметь проводить эксперимент и делать выводы  по его результатам, представлять результаты  эксперимента в виде таблицы Лекция. Беседа. Исследовательская работа в малых группах Знать понятие «внутренняя энергия», усвоить  факторы от чего зависит внутренняя энергия тела Уметь проводить эксперимент и делать выводы  по его результатам, представлять результаты  эксперимента в виде графика Исследовательская работа в малых группах Уметь проводить эксперимент и делать выводы  по его результатам, представлять результаты  эксперимента в виде таблицы 7 Работа с лабораторным  оборудованием. Исследование  соотношений переданного и полученного количества теплоты Работа с ЭОР Виртуальный  эксперимент. Работа с  ЭОР. Построение графика зависимости температуры воды от времени ее  нагревания Работа с лабораторным оборудованием. Измерение температуры различных тел и  определение направления 7 8 9 10 1 2 3 Исследование 2:  Построение графика  зависимости  температуры воды от  времени ее нагревания  электрическим  нагревателем небольшой мощности. Решение задач  «Тепловые явления» Решение задач  «Тепловые явления» Теплоизоляция в  природе Плавление и  отвердевание  кристаллических и  аморфных тел Исследование 3:  Измерение удельной  теплоты плавления льда Парообразование и  конденсация. Исследовательская работа в малых группах Уметь проводить эксперимент и делать выводы  по его результатам, представлять результаты  эксперимента в виде графика. Фронтальная работа Уметь применять знания законов и понятий на  практике Уметь применять знания законов и понятий на  практике Уметь аргументировано излагать информацию по  заданной теме, проблеме Работа в малых  группах Урок ­ конференция. Сообщения  учащихся Изменение агрегатных состояний вещества. 8 часов Лекция. Беседа. Знать отличия свойств и молекулярного строения аморфного и кристаллического вещества Исследовательская работа в малых группах Уметь проводить необходимые измерения и  расчеты для определения удельной  теплоты  плавления льда Беседа Физические основы парообразования и  конденсации. Объяснять постоянство  температуры при  8 и способа теплопередачи Работа с лабораторным оборудованием. Построение графика зависимости температуры воды от времени ее  нагревания  электрическим  нагревателем небольшой  мощности. Анализ задачных ситуаций. Анализ задачных ситуаций. Поиск информации и подготовка сообщений Наблюдение за моделями  плавления и отвердевания кристаллических и  аморфных тел Работа с лабораторным оборудованием. Расчет удельной теплоты  плавления льда Работа с ЭОР.  Наблюдение за моделями  парообразования и 4 5 6 7 8 1 2 3 4 Исследование 4:  Определение влажности  воздуха. Тепловые машины. КПД  двигателей. Решение задач  «Плавление и  кристаллизация» Решение задач  «Парообразование и  конденсация» Образование тумана,  инея, облаков и росы Электризация и границы применимости  закона сохранения  электрического заряда Электрическое поле Электрические токи в природе и технике Границы применимости  процессе парообразования и конденсации. конденсации вещества Знать различные способы определения влажности воздуха. Уметь пользоваться психрометром Августа. Знать  принцип работы паровой и газовой  турбины  Уметь применять теоретические знания понятий на практике Работа с лабораторным оборудованием. Определение точки росы и влажности воздуха Изготовление модели  турбины Анализ задачных ситуаций Уметь применять теоретические знания в новой ситуации Анализ задачных ситуаций Уметь аргументировано излагать информацию по  заданной теме, проблеме Поиск информации и подготовка сообщений Беседа. Исследовательская работа в малых группах Работа с ЭОР Самостоятельная работа по карточкам в группах Самостоятельная работа по карточкам в группах Урок ­ конференция. Сообщения  учащихся Электрические явления. 8 часов. Эвристическая  беседа Лекция. Эвристическая беседа. Лекция. Эвристическая беседа. Лекция. Уметь объяснять электростатические явления. Знать условия выполнения закона  сохранения электрического заряда. Знать свойства и поведение электрического поля  в различных средах. Знать признаки протекания электрического тока  в различных средах. Знать границы применимости закона 9 Наблюдение. Объяснение происходящего с точки  зрения закона сохранения  электрического заряда. Наблюдение. Объяснение  происходящего с точки  зрения взаимодействия  поля и зарядов. Наблюдение. Подбор материала, подготовка сообщений. Вывод конечных формул. закона Ома Решение задач по теме «Электрический ток» Электроизмерительные приборы. Изменение пределов измерения. Небесное электричество Многообразие магнитов  в природе и технике Занимательные опыты по магнетизму История открытия  магнитного поля и его  научное значение Магнитное поле Земли. Законы  распространения,  отражения света Изучение отражения 5 6 7 8 1 2 3 4 1 2 Обсуждаемое решение задач. Самостоятельная работа по карточкам в группах Лекция. Самостоятельные расчеты. Урок­ конференция. Сообщения учащихся. Ома и уметь применять его в различных задачных ситуациях. Уметь применять знания законов и понятий на практике. Знать назначение шунтов и добавочных сопротивлений. Уметь рассчитывать шунты и добавочные сопротивления. Уметь аргументировано излагать информацию по  заданной теме, проблеме. Анализ задачных  ситуаций. Решение задач в группах по карточкам. Расчет шунтов и добавочных сопротивления. Поиск информации и подготовка сообщений. Электромагнитные явления. 4 часа. Лекция. Сообщения. Демонстрации Урок­ конференция. Сообщения  учащихся. Урок­ конференция. Сообщения  учащихся. Знать примеры и применение постоянных магнитов Поиск информации и  подготовка сообщений Уметь объяснить природу отталкивания, притяжения намагниченных тел, усиления и  ослабление магнитных свойств. Уметь аргументировано излагать информацию по  заданной теме, проблеме. Подготовить  занимательный опыт с  постоянными магнитами Поиск информации и  подготовка сообщений. Уметь аргументировано излагать информацию по  заданной теме, проблеме. Поиск информации и подготовка сообщений. Геометрическая оптика. 5 часа. Эвристическая  беседа Беседа. Знать законы и границы применимости законов и  уметь применять их в различных задачных  ситуациях Уметь строить и характеризовать Работа с ЭОР. Поиск информации. Построить изображения в  10 Исследовательская работа в малых группах Исследовательская работа в малых группах света от плоского,  выпуклого и вогнутого  зеркала Оптические свойства вещества Солнечные и лунные  затмения Миражи в пустыне и у  нас дома 3 4 5 Эвристическая  беседа Уметь объяснять причину солнечных и лунных  затмений  Урок­конференция. Сообщения  учащихся Уметь аргументировано излагать информацию по  заданной теме, проблеме изображения в плоском зеркале плоском зеркале Уметь строить ход лучей в линзах, призмах,  определять углы падения и преломления Определить показатель  преломления стекла,  построить графически  ход лучей в призме и  линзах Работа с ЭОР. Поиск  информации и подготовка сообщений Поиск информации и  подготовка сообщений Учебно – методическое и материально – техническое  обеспечение образовательного процесса Образовательный процесс оснащён учебно­наглядными пособиями: № п/п 1 2 Название Издательство, год издания В. А. Орлов. Комплект таблиц «Электростатика. Законы постоянного тока»: М., ООО «Издательство «Варсон», 2002г. 1. Электрические заряды 2. Постоянный электрический ток. 3. Магнитное поле тока В. А. Касьянов Комплект таблиц «Термодинамика»: 1. Внутренняя энергия М., «Интерсигнал СП», 1997г. 11 2. Первое начало термодинамики В. А. Касьянов Комплект таблиц «Молекулярно­кинетическая теория»: 1. Броуновское движение. Диффузия. 2. Агрегатные состояния тел 3. Шкалы температур 4. Плавление. Испарение. Кипение. Вечные двигатели Ускоритель 4 5 6 М., «Интерсигнал СП», 1997г. М., Фонд Дмитрия Зимина «Династия», 2008 г. М., ООО «Вторая типография», 2010 г. Для проведения виртуального эксперимента и интерактивных занятий в кабинете имеется специальное оборудование:  1. Компьютер. 2.Мультимедийный проектор. 3. Экран. Основная и дополнительная литература: 1. Перышкин А. В. Физика. 8 кл.: учебник для общеобразовательных учебных заведений. М.: Дрофа, 2008. 2. Перышкин А. В. Сборник задач по физике: учебное пособие для учащихся 7­9 кл. средней школы. ­ М.: Экзамен, 2008. 3. Марон А. Е., Марон Е. А. Дидактические пособия: учебное пособие для учащихся 8 класс. ­ М.: ДРОФА, 2008. 4. Кабардин О. Ф., Орлов В. А. Сборник экспериментальных заданий и практических работ по физике: учебное пособие для учащихся. – М.: Артель  2002. 5. Перельман Л. И. Занимательная физика, кн. 1/2.­ М.: Наука,1983. 6. Перельман Л. И. Знаете ли вы физику. ­ М.: Наука, 1992. Перечень демонстрационного оборудования: модели паровой турбины, двигателя постоянного тока. Приборы: электроскоп, гальванометр, термометр, психрометр, компас, электромагнит, постоянный магнит. Султаны   электрические,   электрофорная   машина,   эбонитовая   и   стеклянная   палочки,   гильзы   электрические,   калориметр,   набор   тел   для калориметрических работ, комплект линз. 12 Приложение 1 Тема курса № п/ п 1 Тепловые явления 2 Изменение агрегатных состояний вещества 3 Электрические явления 4 Электромагнитные явления 5  Световые явления Темы творческих работ Самая теплая шуба. Ветер, ветер, ты могуч … Самый теплый дом. Теплоизоляция в природе. Тепловое расширение в природе и технике. Теплорегуляция живых организмов. Образование тумана и инея. Небесное электричество. Энергосбережение в быту. Магнитное поле – щит Земли. По ту сторону зеркала. Миражи в пустыне и у нас дома. 13 Правила оформления рефератов Приложение 2 Реферат — письменное изложение научной информации по конкретной теме, в котором дается оценка данной информации, выражается  собственное мнение референта. Реферат излагается своими словами. Точные определения и цитаты вводятся лишь особо значимые и те, против  содержания которых референт возражает.  Последовательность работы над рефератом: 1. Выбор темы; формулировка темы и задач.  2. Отбор литературы по данной теме, изучение и конспектирование (тезисы, личное мнение, выводы).  3. Консультация у научного руководителя.  4. Изложение информации по теме (оформление реферата).  5. Защита реферата.  Требования к содержанию:  1. Исследовательский характер.  2. Новизна, актуальность.  3. Практическая значимость.  4. Грамотное и логическое изложение материала (оформление реферата).  Требования к оформлению: 1. Титульный лист.  2. Содержание.  3. Нумерация страниц.  4. Правильное введение цитат. "цитата" [1,46] первая цифра ­ номер источника в "Списке использованной литературы"; вторая цифра ­ номер страницы данного источника.  5. Указывать номер главы и название.  14 6. Организация списка использованной литературы в алфавитном порядке. Например: Беленький Г.И. Приобщение к искусству слова: Раздумья о  преподавании литературы в школе. ­ М.: Просвещение, 1990 г.  7. Объём работы: 5­25 печатных листов в зависимости от класса.  Требования к содержанию (по главам) 1. Оглавление (лучше автоматически сформированное) 2. Введение (Обоснование выбора темы: указать актуальность, проблемность, предмет, объект, цель и задачи исследования)  3. Глава 1. Название главы (Исторические предпосылки, обзорная часть)  4. Глава 2. Название главы (Основная часть ­ методы решения. Исследовательская работа).  5. Глава 3. Название главы  6. Заключение (Результаты. Выводы по работе.) Проведённое исследование позволило сделать следующие выводы:   7. Список использованной литературы. 8. Приложение (подробные исследования, схемы, рисунки, то, что из­за объема не вошло в основную часть, ссылки на приложение в тексте) Тема реферата должна соответствовать критериям: • грамотность с литературной точки зрения; • четкость рамок исследуемой проблемы (недопустима как излишняя широта, так и узкая ограниченность); • сочетание емкости и лаконичности формулировок; • адекватность уровню ученической учебно­исследовательской работы (недопустимы как чрезмерная упрощенность, так и излишняя  наукообразность, а также использование спорной, с научной точки зрения, терминологии). Вводная часть должна включать в себя: • обоснование актуальности темы реферата с позиций научной значимости (малая изученность вопроса, его спорность, дискуссионность и проч.),  либо современной востребованности; • постановку целей и формирование задач; • краткий обзор и анализ источников, изучение литературы и прочих источников информации (при этом ограничение их только учебной и  справочной литературой недопустимо). Список литературы к реферату оформляется в алфавитной последовательности, в него вносится весь перечень изученных учащимися в процессе  написания реферата монографий, статей, учебников, справочников, энциклопедий и проч. План защиты реферата 1. Сообщение темы.  2. Обоснование выбора темы (проблемность, актуальность).  15 3. Постановка цели, задач.  4. Структура работы.  5. Содержание работы (самые яркие, значимые моменты).  6. Выводы по работе.  План рецензии I. Творческий замысел автора реферата (тема). Постановка цели и задач.  II. Краткая информация о содержании, оформлении.  III. Критическая оценка рецензии:  1. Особенности композиции: соответствуют ли главы реферата поставленным задачам, делаются ли выводы, обобщения (структура реферата);  есть ли переход от одной главы к другой (логическая основа реферата);  2. Стиль реферата (язык);  3. Актуальность темы;  4. Практическая направленность. Оформление иллюстраций 1. В текстовом документе для наглядности, доходчивости и уменьшения физического объема сплошного текста следует использовать таблицы и  иллюстрации (схемы, диаграммы, графики, чертежи, карты, фотографии, алгоритмы, компьютерные распечатки и т.п.). 2. Иллюстрации в школьных работах следует располагать в работе непосредственно после текста, в котором они упоминаются впервые, или на  следующей странице. На все иллюстрации должны быть даны ссылки в работе. 3. Иллюстрации обозначают словом "Рисунок" и нумеруют арабскими цифрами порядковой нумерации в пределах всей работы, за исключением  иллюстраций приложений, например: Рисунок 1, Рисунок 2. Допускается нумерация в пределах раздела. Номер рисунка в этом случае состоит из  номера раздела и порядкового номера рисунка, разделенных точкой, например: Рисунок 1.3. (третий рисунок первого раздела). 4. Иллюстрации должны иметь подрисуночный текст, состоящий из слова "Рисунок", порядкового номера рисунка и тематического наименования  рисунка, например: Рисунок 3. Динамика трудозатрат.         16