Пояснительная записка
Программа элективного курса «Законы
математики на уроках физики» составлена на
основе обязательного минимума содержания
физического образования, концентрической
программы для общеобразовательных школ и
включает в себя отдельные элементы программы для
классов с углубленным изучением физики.
Программа рассчитана на 34 часа в год (1 час в
неделю).
Предлагаемый элективный курс по
предпрофильной подготовке учащихся 9 классов
посвящен одному из основных понятий современной
математики и физики – функциональной
зависимости. Понятие функциональной
зависимости, являясь одним из центральных в
математике, пронизывает все ее приложения, оно,
как ни одно другое, приучает воспринимать
величины в их живой изменчивости, во взаимной
связи и обусловленности. Изучение поведения
функций и построение их графиков являются важным
разделом школьного курса. Иногда график является
единственно возможным способом задания функции.
Он широко используется в технике, лежит в основе
работы многих самопишущих автоматических
приборов. Свободное владение техникой
построения графиков часто помогает решать
сложные задачи, а порой является единственным
средством их решения. Кроме того, умение строить
графики функций представляет большой интерес
для самих учащихся. Однако на базе основной школы
материал, связанный с этим вопросом, изучается
недостаточно полно, многие важные моменты не
входят в программу и, следовательно, не
изучаются.
Данный элективный курс направлен на
систематизацию и расширение знаний учащихся, что
способствует лучшему освоению базового курса
математики, и служит для внутрипрофильной
дифференциации и построения индивидуального
образовательного пути. Курс предназначен для
изучения в 9-м классе для подготовки учащихся к
обучению в рамках естественно-математического
профиля. Программа курса по физике содержит, с
одной стороны, материал по более углубленному
изучению излагаемых в школьном программе
избранных разделов, с другой – предполагает
изучение таких вопросов физики, которые не
входят в школьный курс, однако необходимы для
решения задач повышенного уровня. Включение
дополнительных вопросов преследует две
взаимосвязанные цели. С одной стороны, это
создание в совокупности с основными разделами
курса базы для удовлетворения интересов и
развития способностей учащихся, имеющих
склонность к физике, с другой восполнение
содержательных пробелов основного курса, что
придает содержанию курса необходимую
целостность.
Программа представляет собой
дифференциацию содержания учебного материала по
направлениям – повышение удельного веса задач, в
том числе олимпиадных и задач вступительных
экзаменов технических вузов, а также задач
заочной физико-технической школы МФТИ;
интеграция тем с элементами высшей математики;
опора на умения и навыки учащихся в
программировании.
Цели курса:
- создание условий для самореализации учащихся в
процессе учебной деятельности;
- овладение конкретными физическими знаниями,
необходимыми для применения в практической
деятельности, для изучения смежных дисциплин,
для продолжения образования;
- развитие физических, интеллектуальных
способностей учащихся, обобщенных умственных
умений;
- развитие представлений о ведущем
математическом методе познания реальной
действительности – зарождении и развитии
функций и графиков функций;
- создание мотивационной основы для качественной
подготовки учащихся к выпускным экзаменам, к
участию в олимпиадах;
- подготовка к осознанному выбору профильного
направления на старшей ступени обучения;
- прояснить и закрепить школьный материал,
связанный с функциями и их графиками;
- научить применять теоретические знания о
функциях при решении практических задач;
- перейти от репродуктивного уровня усвоения
материала к творческому.
Содержание элективного курса отвечает
следующим требованиям:
- поддерживать изучение базового курса;
- развивать культуру мышления учащихся, умение
систематизировать, обобщать, делать выводы;
- прививать умения и навыки практического
применения знаний.
Основными мотивамиизучения учащимися данного
элективного курса являются:
- познавательные и образовательные интересы
учащихся;
- подготовка к выпускным и вступительным
экзаменам;
- профессиональная ориентация учащихся.
Задачи курса:
- развить физическую интуицию, выработать
определенную технику, чтобы быстро улавливать
физическое содержание задачи и справиться с
предложенными экзаменационными заданиями;
- обучить учащихся обобщенным методам решения
вычислительных, графических, качественных задач
как действенному средству формирования
физических знаний и учебных умений;
- способствовать развитию мышления учащихся, их
познавательной активности и самостоятельности,
формированию современного понимания науки;
- способствовать интеллектуальному развитию
учащихся, которое обеспечит переход от обучения
к самообразованию.
В результате изучения курса учащиеся
должны:
1) понимать сущность метода научного познания
окружающего мира:
– приводить примеры опытов, обосновывающих
научные представления и законы: относительность
механического движения; принцип относительности
Галилея; непрерывный и хаотический характер
движения частиц вещества; существование двух
видов (знаков)электрического заряда; закон
Кулона;
– приводить примеры опытов, позволяющих
проверить законы и их следствия, подтвердить
теоретические представления о природе
физических явлений: закон Всемирного тяготения;
закон сохранения импульса; звук – механическая
волна; первый закон термодинамики;
– используя теоретические модели, объяснять
физические явления: независимость ускорения от
массы тел при их свободном падении; затухание
механических колебаний маятников (пружинного и
математического) и электромагнитных колебаний в
контуре; возможность услышать звуковой сигнал от
источника, скрытого за препятствием:
необходимость теплопередачи для осуществления
изотермического процесса; нагревание газа при ею
быстром сжатии и охлаждении; повышение давления
газа при его нагревании в закрытом сосуде;
электризация тел при контакте; взаимодействие
двух параллельных проводников с током;
зависимость сопротивления полупроводников от
температуры и освещения;
– указывать границы применимости научных
моделей, законов и теорий: второго закона
Ньютона; закона Гука; закона сохранения импульса;
закона сохранения механической энергии;
механики Ньютона (классической механики);
представление тела материальной точкой; модели
идеального газа; прямо пропорциональной
зависимости энергии, теплового движения частиц
вещества от абсолютной температуры;.
– выдвигать на основе наблюдений и измерений
гипотезы о связи физических величин, планировать
и проводить исследования по проверке этих
гипотез;
2) владеть понятиями и законами физики:
– раскрывать смысл физических законов и
принципов: принципы относительности,
близкодействия, суперпозиции.: соответствия;
законы Ньютона, всемирною тяготения, Гука,
сохранения импульса и энергии, термодинамики,;
– вычислять: скорость и путь при равноускоренном
прямолинейном движении; высоту подъема тела,
брошенного вертикально; ускорение тела по
заданным силам, действующим на тело, и его массе;
скорости тел после неупругого столкновения по
заданным скоростям и массам сталкивающихся тел;
скорость тела, используя закон сохранения
механической энергии; период колебаний
математического маятника, груза на пружине,
установившуюся температуру, используя уравнение
теплового баланса; изменение внутренней энергии
вещества при теплопередаче и совершении работы;
– определять; характер прямолинейного движения
по графикам; период, частоту, амплитуду, фазу
колебаний по уравнениям гармонических
колебаний;
– описывать преобразования энергии при:
свободном падении тел; движении тел с учетом
трения; свободных колебаниях математического и
пружинного маятников; изменении агрегатного
состояния вещества.
Элективный курс создает условия для развития
познавательных, интеллектуальных и творческих
способностей в процессе решения физических
задач и самостоятельного приобретения новых
знаний, выполнение экспериментальных
исследований, подготовки докладов, рефератов и
других творческих работ, вокруг которых строится
обсуждение на семинарских занятиях и
конференциях.
Элективный курс позволяет воспитывать дух
сотрудничества в процессе совместного решения
задач, уважительного отношения к мнению
оппонента, обоснованности высказанной позиции;
позволяет использовать приобретенные знания и
умения для решения практических жизненных задач,
рационального природопользования и защиты
окружающей среды, обеспечения безопасности
жизнедеятельности человека и общества.
Анализ решений, разбор задач и вопросов
позволит глубже понять сущность явлений и
процессов. При этом возникает устойчивая
обратная связь «учитель – ученик». У ученика
появляется стимул к поиску, инициативе, умению
выдвигать обоснованную гипотезу, развивается
речь, закрепляются вычислительные навыки, умение
работать со справочной и научно-популярной
литературой.
В ходе изучения данного элективного курса
особое внимание обращается на развитие умений
учащихся решать вычислительные,графические,
качественные и экспериментальные задачи;
использовать на практике межпредметные связи.
Программа составлена с учетом возрастных
особенностей и уровня подготовленности учащихся
и ориентирована на развитие логического
мышления, умений и творческих способностей
учащихся. По окончанию курса проводится
олимпиада по физике и математике (предлагается
выполнить самостоятельно дома), с дальнейшей
защитой на последнем занятие.
Календарно-поурочное планирование:
Номер темы |
Кол-во
часов |
Тема |
Содержание |
Законы алгебры (15 часов) |
1. |
1 |
Линейная функция и её график. Тождественные
преобразования. |
Тепловые явления. Построение графика tоС(t),
tоС(Q). Расчет величин по данным графика. |
2. |
1 |
Линейная функция и её график. Тождественные
преобразования. |
Плавление. Парообразование. Построение
графика tоС(t), tоС(Q). Расчет величин по
данным графика. |
3. |
1 |
Линейная функция и её график. |
Прямолинейное равномерное движение. Законы
движения ?(t), х(t) и их графики. Переход из одной
системы координат в другую. Чтение графика. |
4. |
2 |
Линейная функция и её график. |
Прямолинейное равнопеременное движение.
Законы движения а(t), ?(t), х(t) и их графики
Переход из одной системы координат в другую.
Чтение графика. |
5. |
1 |
Квадратичная функция и её график. |
Прямолинейное равнопеременное движение. Закон
движения х(t) и его графики |
6. |
1 |
Система уравнений |
Нахождение времени и места встречи
материальных точек. Метод замещения. |
7. |
1 |
Система уравнений |
Относительность движения. Метод сложения и
деления. |
8. |
1 |
Средняя скорость. |
Нахождение средней скорости (задачи разных
уровней сложности). |
9. |
1 |
Запись числа в стандартном виде. Действия с
числами, содержащими степень. |
Расчет диаметра, объёма, массы молекул, атомов.
Расчёт количества заряженных частиц (электронов,
протонов) по массе заряда и массе одной частицы. |
10. |
2 |
Запись числа в стандартном виде. Действия с
числами, содержащими степень. |
Закон всемирного тяготения. Расчет первой
космической скорости. Расчет масс небесных тел
по радиусу и плотности. Расчёт ускорения
свободного падения на других небесных телах. |
11. |
1 |
Прямая и обратная зависимость. |
Решение задач с изменяющимися параметрами. |
12. |
1 |
Пропорция. |
Правило равновесия рычага. |
13. |
1 |
Столбчатые, круговые диаграммы. |
Решение задач с применением диаграмм.
Кинематика, тепловая физика. Закон сохранения
энергии. |
Законы геометрии (18 часов) |
14. |
1 |
Метод координат. |
Прямолинейное равномерное движение. |
15. |
1 |
Метод координат. |
Прямолинейное равноускоренное движение по
горизонтали. |
16. |
1 |
Метод координат. |
Прямолинейное равноускоренное движение по
вертикали. |
17. |
1 |
Метод координат. |
Прямолинейное ускоренное движение по
вертикали для двух одновременно движущихся тел. |
18. |
1 |
Координаты точки пересечения графиков. |
Нахождение времени и места встречи
материальных точек графическим методом |
19. |
1 |
Вектор и его проекция. Теорема Пифагора |
Применение теоремы Пифагора при нахождении
перемещения в ХоY . |
20. |
1 |
Вектор и его проекция. |
Движение тела по горизонтали (или
вертикали)под действием нескольких сил |
21. |
1 |
Вектор и его проекция. Функции синуса и
косинуса. |
Движение тела по горизонтали под действием
нескольких сил, где сила тяги приложена под неким
углом к горизонту. |
22. |
1 |
Вектор и его проекция. Функции синуса и
косинуса. |
Движение тела по наклонной плоскости под
действием нескольких сил. |
23. |
1 |
Теорема косинусов. Сложение, вычитание
векторов. |
Применение теоремы косинусов в кинематике.
Относительность движения. |
24. |
1 |
Фигуры в пространстве. Объём шара, куба, призмы,
цилиндра. |
Нахождение веса тела, выталкивающей силы,
импульса тела. |
25. |
1 |
Фигуры на плоскости. Площадь круга, квадрата,
прямоугольника, треугольника, ромба. |
Нахождение давления, веса тел, опирающихся на
плоскую поверхность. |
26. |
1 |
Функции синуса, косинуса и их графики. |
Гармонические колебания. Нахождение периода,
частоты, амплитуды при помощи графика. Закон
гармонических колебаний. |
27. |
1 |
Функции синуса, косинуса и их графики. |
Вид волны. Волны механические и
электромагнитные. Нахождение длины волны.. |
28. |
2 |
Признаки равенства треугольников.
Вертикальные, накрестлежащие углы. |
Построение изображения в прямом зеркале.
Построение изображения (предмета) в собирающей и
рассеивающей линзах. |
29. |
1 |
Медианы, биссектрисы и высоты треугольников.
Средняя линия. Построение призмы, конуса. |
Нахождение ширины, глубины тени. |
30. |
1 |
Вертикальные и накрест лежащие углы. Синус,
косинус и тангенс острого угла. |
Закон преломления света в плоскопараллельных
пластинах. |
Проверка знаний |
31. |
1 |
Олимпиада по физике и математике. |
Проверка знаний. |
|