Программа "Раннее изучение физики в 5–8-х классах"

Разделы: Физика

Пояснительная записка

Данный курс включает в себя четыре раздела: “Человек и природа”, “Физические величины и их измерение”, “Физические исследования”, “Физика в природе”.

При изучении раздела “Человек и природа” обсуждается проблема “Человек и окружающий мир” (способы получения информации с помощью органов чувств, возникновение представлений о телах и явлениях, ограниченность обыденных представлений и необходимость познания). Учащиеся приходят к выводу о необходимости измерений в повседневной практике и научной деятельности.

В ходе знакомства с разделом “Физические величины и их измерение” на примере физических величин, часто встречающихся в повседневной практике (длина, объем, площадь, масса, сила, время, температура, плотность, давление), отрабатываются приемы прямого измерения, выражение свойств природы числами; нарабатываются навыки считывания результата со шкалы прибора с учетом погрешности (половинка цены деления прибора); проводятся систематические наблюдения за изменением соответствующих величин в повседневной жизни, происходит формирование представлений об измерении как части физического исследования природы.

В ходе изучения раздела “Физические исследования” учащимися проводятся индивидуально ряд вполне закономерных исследований.

Полноценное физическое исследование “от и до” (на доступном уровне) чрезвычайно важно. Выполняя самостоятельные исследования, учащиеся осваивают приемы получения и обработки результатов. В некоторых исследованиях (калориметрия, оптика) возникает вопрос о модели тел и явлений, приобретаются первые навыки осознанного построения физической модели.

Предлагаемые исследования в 5–8-х классах могут быть проведены вполне исчерпывающе. Существенно, что исторически на предлагаемых сюжетах были проведены первые физические исследования, которые стали основой последующих обобщений.

В разделе “Физика в природе” знакомимся с элементами астрономии. Заканчивается этот раздел защитой рефератов по темам:

  • Радуга
  • Мираж
  • Снег и лед
  • Туман и другие.

Стоит отметить, что курс насыщен действием, отвечает возрастным особенностям детей 10 – 14 лет.

Программа

Человек и природа

  1. Что есть в природе? (тела и явления, понятие о процессе, разнообразие тел и явлений);
  2. Как получает человек сведения о телах и явлениях (органы чувств, наблюдения и опыты);
  3. Как люди выражают свои представления о природе (знакомство с учеными древности);
  4. Почему и как науки поделили мир? (семейство естественных наук). Что “выбрала” физика?
  5. Как физика исследует мир?
  6. Физические величины;
  7. Измерительные приборы.

Физические величины и их измерение

  1. Измерение длины (дюйм, пядь, сажень и т.д.);
  2. Измерение площади (по формуле и палеткой);
  3. Измерение объема (тела правильной геометрической формы и незнакомой);
  4. Измерение температуры (знакомство с различными шкалами);
  5. Измерение углов;
  6. Измерение времени (история возникновения современных часов).

Производные величины и их измерение.

  1. Что тяжелее? (какое тело тяжелее и какое вещество тяжелее, как сравнить; представление об удельных величинах; понятие о плотности);
  2. Измерение плотности (определение плотности путем измерения массы и объема; определение вещества с помощью таблицы);
  3. Решение задач на расчет плотности;
  4. Что быстрее? (понятие скорости)
  5. Решение задач на движение;
  6. Давление.

Физические исследования.

  1. Можно ли сделать человека сильнее? (исследование рычага, наклонной плоскости; понятие плеча, момента; практические задачи с применением рычага, блока, ворота);
  2. Выигрываем или проигрываем? (смог бы Архимед сдвинуть Землю? Рычаги наоборот – проигрываем в силе, выигрываем в скорости; наклонная плоскость, клин, винт);
  3. Архимедова сила (вытеснение жидкости; связь величины силы Архимеда с объемом вытесненной жидкости; связь архимедовой силы и плотности, плавание тел, решение задач);
  4. Изучение давления жидкости с помощью манометра, закон Паскаля;
  5. Атмосферное давление;
  6. Архимедова сила в воздухе (воздухоплавание);
  7. Количество теплоты;
  8. Намагничивание и размагничивание (виды магнитов, взаимодействие магнитов);
  9. Лучи света (законы распространения света);
  10. Зеркало, линзы, призма;
  11. Затмения, тени;
  12. Глаз, фотоаппарат;
  13. Состав белого света;
  14. Электрические явления.

Физика в природе

  1. Земля. Вселенная. Звезды. Метеоры, метеориты, кометы.
  2. Миражи, туман, радуга, северное сияние, снег и лед и т.д.
  3. Защита рефератов.

5 класс (68 часов)

  1. Введение (4 ч)
  2. Измерение физических величин (18 ч)
  3. Взаимодействие тел (33 ч)

Резерв 13 часов

Фронтальные лабораторные работы:

  • знакомство с физическим оборудованием
  • знакомство с измерительным оборудованием
  • измерение длины
  • измерение площади
  • измерение объема
  • измерение температуры
  • измерение времени
  • измерение углов
  • измерение массы
  • измерение плотности
  • градуирование пружины

Демонстрации:

  • скатывание шарика с наклонной плоскости
  • электрическая искра
  • кипение воды
  • изображение, даваемое линзой
  • равномерное движений
  • опыты по инерции и взаимодействию тел
  • измерение массы
  • взвешивание воздуха
  • сравнение масс различных тел одинакового объема
  • сравнение объемов тел одинаковой массы
  • способы измерения плотности
  • измерение сил
  • сложение сил
  • уменьшение и увеличение силы трения
  • подшипники.

Учащиеся должны знать:

ПОНЯТИЯ: инерция, масса, плотность, сила тяжести, вес.

ФОРМУЛЫ связи силы тяжести и массы. Практическое применение названных понятий.

Учащиеся должны уметь:

  • определять цену деления прибора;
  • правило пользования измерительным цилиндром, весами, динамометром, таблицей физических величин;
  • решать расчетные задачи (в одно, два действия) с применением формул:

    • = m/v; F = mg; R = F1 + F2; v = S/t; R = F1 +F2

  • изображать силы на чертеже в заданном масштабе.

6 класс (68 часов)

  1. Первоначальные сведения о строении вещества (6 ч)
  2. Давление (23 ч)
  3. Архимедова сила (9 ч)
  4. Работа и мощность (13 ч)

Резерв 13 часов

Фронтальные лабораторные работы:

  • измерение размеров малых тел
  • определение выталкивающей силы
  • выяснение условий плавания тел
  • равновесие рычага
  • определение КПД.

Демонстрации:

  • сжимаемость газов
  • расширение тел при нагревании
  • растворение краски в воде
  • диффузия
  • модель хаотического движения молекул
  • сцепление свинцовых цилиндров
  • объем и форма твердого тела
  • свойства газа занимать весь предоставленный объем
  • зависимость давления твердого тела на опору от действующей силы и площади опоры
  • раздувание воздушного шарика под колоколом
  • передача давления жидкостям и газам
  • давление жидкости на дно и стенки сосуда
  • изменение давления жидкости с глубиной
  • устройство манометра
  • сообщающиеся сосуды
  • атмосферное давление
  • измерение атмосферного давления
  • гидравлический пресс, насос
  • архимедова сила
  • плавание тел
  • измерение работы
  • устройство рычага, блока
  • момент силы. Правило моментов
  • равенство работ при использовании простых механизмов
  • потенциальная энергия
  • совершение работы за счет кинетической энергии тела
  • переход одного вида механической энергии в другой.

Учащиеся должны знать:

Положение о том, что все тела состоят из молекул, которые находятся в постоянном беспорядочном движении и взаимодействуют друг с другом.

ПОНЯТИЯ: давление, архимедова сила, работа и мощность, потенциальная и кинетическая энергия, равновесие рычага.

ФОРМУЛЫ: давления жидкости. Закон Паскаля. Практическое применение названных понятий и закона в простых механизмах, конструкциях машин, водном транспорте, гидравлических устройствах.

Учащиеся должны уметь:

  • применять основные положения МКТ для обоснования диффузии, различия между агрегатными состояниями вещества, давления газа, закона Паскаля.
  • решать качественные задачи на применение закона Паскаля, на сравнение давлений внутри жидкости, зависимость архимедовой силы от объема погруженной в жидкость части тела, на применение условий плавания тел.
  • решать расчетные задачи с применением формул: p = F/S; p = pgh; FA = жgVт; A = FS; N = A/t; F 1l 1= F 2l 2

7 класс (68 часов)

  1. Тепловые явления (26 ч).
  2. Электрические явления (30 ч)

Резерв 12 часов

Фронтальные лабораторные работы:

  • сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры;
  • измерение удельной теплоемкости твердого тела;
  • сборка электрической цепи и измерение силы тока;
  • измерение напряжения;
  • регулирование силы тока реостатом;
  • измерение сопротивления;
  • последовательное соединение проводников;
  • параллельное соединение проводников;
  • измерение мощности и работы электрического тока.

Демонстрации:

  • модель теплового движения;
  • изменение внутренней энергии;
  • теплопроводность;
  • конвекция;
  • излучение;
  • сравнение теплоемкостей;
  • калориметр;
  • плавление и отвердевание;
  • кипение;
  • испарение;
  • охлаждение жидкости при испарении;
  • модель ДВС;
  • модель паровой турбины;
  • электризация;
  • устройство и действие электроскопа;
  • источники тока;
  • составление электрической цепи;
  • измерение силы тока№
  • измерение напряжения;
  • зависимость силы тока от напряжения;
  • измерение сопротивления;
  • устройство реостата;
  • соединение проводников;
  • действия тока;
  • применение электрического тока.

Учащиеся должны знать:

Практическое применение закона в электрических приборах.

ПОНЯТИЯ: внутренней энергии, работа, как способ изменения внутренней энергии; теплопередача; количество теплоты; удельная теплоемкость, удельная теплота сгорания. Плавления, парообразования.

ФОРМУЛЫ: для вычисления количеств теплоты, применение изученных тепловых процессов в тепловых двигателях, технических устройствах и приборах.

ПОНЯТИЯ: электрический ток, электрическая цепь, сила тока, напряжение, сопротивление, удельное сопротивление. Закон Ома для участка цепи.

ФОРМУЛЫ: для вычисления сопротивления проводника, работы и мощности электрического тока, количества теплоты, выделяемое электрическим током.

Практическое применение названных понятий.

Учащиеся должны уметь:

Применять основные положения МКТ для объяснения понятия внутренняя энергии, конвекции, теплопроводности, процессов плавления, испарения, охлаждения жидкости при испарении.

Пользоваться термометром и калориметром. Читать графики изменения температуры тел. Решать задачи с применением формул:

Q = mc (t2 – t1), Q = qm, Q = m, Q = Lm

Применять положения электронной теории для объяснения электризации тел, существования проводников и диэлектриков, электрического тока в металлах, причин электрического сопротивления, нагревания проводника электрическим током.

Чертить схемы простейших электрических цепей, собирать электрические цепи по схеме, измерять силу тока, напряжение, сопротивление, пользоваться реостатом.

Решать задачи с применением формул:

R = l/s; Iпс = I1 = I2; Uпс = U1 + U2; Rпс = R1 + R2 ; Iпр = I1 + I2; Uпр = U1 = U2;

A = IUR; P = IU; Q = I 2Rt

8 класс (68 часов)

  1. Электромагнитные явления (10 ч)
  2. Световые явления (21 ч)
  3. Земля и человек (15 ч)
  4. Физика в природе (7 ч)

Резерв 13 часов

Фронтальные лабораторные работы:

  • сборка электродвигателя;
  • изображения, даваемые линзой;
  • картина звездного неба.

Демонстрации:

  • обнаружение магнитного поля;
  • расположение магнитных стрелок;
  • усиление магнитного поля катушки с током;
  • применение электромагнитов;
  • взаимодействие постоянных магнитов;
  • магнитное поле Земли;
  • движение рамки и прямого проводника в магнитном поле;
  • устройство электрического двигателя постоянного тока;
  • устройство электроизмерительных приборов;
  • прямолинейное распространение света;
  • отражение света;
  • законы отражения;
  • изображение в плоском зеркале;
  • преломление света;
  • ход лучей в линзах;
  • получение изображений с помощью линз;
  • измерение фокусного расстояния
  • устройство фотоаппарата;
  • модель газа;
  • форма Земли;
  • строение Солнечной системы;
  • карта звездного неба;

Защита рефератов по темам:

  1. Мираж
  2. Туман
  3. Облака
  4. Грозовая туча
  5. Молния
  6. Шаровая молния
  7. Радуга
  8. Полярное сияние
  9. Живой свет
  10. Снег и лед
  11. Метель
  12. Калейдоскоп

Учащиеся должны знать:

ПОНЯТИЯ: прямолинейность распространения света, отражение и преломление света, фокусное расстояние линзы, оптическая сила линзы. Законы отражения света. Практическое применение основных понятий и законов в оптических приборах.

Строение Вселенной, Солнечной системы, картины звездного небе.

Учащиеся должны уметь:

Получать изображения предмета с помощью линзы. Строить изображения предмета в плоском зеркале и в тонкой линзе. Решать качественные и расчетные задачи на законы отражения.

Находить созвездия по карте звездного неба. Объяснять на основе, полученных знаний явления природы.

Приложение 1. Урок по теме "Закон Джоуля–Ленца"

Приложение 2.