Факультативный курс “Физический эксперимент" является предметом по выбору для учащихся 9-11 классов. Курс рассчитан на 102 часа факультативных занятий (34 часа – 9 кл., 34 часа – 10 кл,, 34 часа – 11 кл.), 1 час в неделю в течение учебного года.
Актуальность факультатива обусловлена практической направленностью:
- Реализацией возможности учащимися продемонстрировать свои умения практически;
- Развитием личностных качеств, связанных с формированием самостоятельного подхода к решению конкретных задач.
Новизна курса обусловлена отсутствием программы факультатива “Физический эксперимент”, рекомендованной МО и МРФ. Данный факультативный курс составлен на основе элективных курсов “Фундаментальные эксперименты в физической науке” (Н.С. Пурышева, Н.В. Шаронова, Д.А, Исаев) и “Измерения физических величин” (С.И. Кабардина, Н.И. Шефер), опубликованных в сборнике “Элективные курсы в профильном обучении: Образовательная область “Естествознание”/Министерство образования РФ – Национальный фонд подготовки кадров. – М.: Вита-Пресс, 2004. – 96 с.
Курс предполагает выработать у учащихся умение собрать электрическую схему, поставить демонстрационный эксперимент и продемонстрировать его одноклассникам, подготовить к выполнению лабораторную работу. Всё это может служить показателем экспериментальных навыков, приобретённых учащимися на факультативных занятиях по курсу “Физический эксперимент”.
Факультативный курс даёт возможность получить навыки в овладении методами экспериментальной физики, подготавливает основу для практического применения полученных знаний, развивает интерес к предмету.
Факультативный курс помогает учащимся оценить свои практические возможности, теоретические знания, изучать и практически использовать в схемах физические приборы. Направленность курса развивающая. Он ориентирован на удовлетворение и поощрение любознательности старшеклассников, их экспериментальных способностей.
Изучение фундаментальных опытов позволяет познакомить учащихся с историей развития физики, с биографиями ученых и тем самым представить физику в контексте культуры.
Использование компьютерного моделирования для подготовки презентаций дает возможность сформировать умения выполнять исследование с помощью компьютера.
Цель курса: дать учащимся возможность развивать практические навыки, творческую инициативу, положительную мотивацию к изучению физики.
Задачи:
- Усвоение содержания физических понятий, законов в процессе активной познавательной деятельности.
- Формирование представлений о связи теоретических и практических задач.
- Приобретение навыков работы с физическими приборами.
- Знакомство учащихся с великими экспериментами в физике по литературным источникам.
- Развитие умений и навыков в постановке и решении экспериментальных задач.
- Оказание помощи учащимся в понимании того, что собой представляет физика как наука.
Основные направления:
- Подбор преподавателем демонстрационных опытов.
- Анализ теоретической части демонстрационных опытов учащимися совместно с преподавателем или самостоятельно.
- Подбор преподавателем лабораторных работ.
- Подготовка учащимися лабораторных работ к их выполнению учениками всего класса, подбор оборудования, компоновка, сборка и проверка работы электрических схем, получение экспериментальных данных, оценка правильности полученных результатов.
- Подбор и анализ литературных источников по тематике “Великие эксперименты в физике”
- Подготовка выступлений и презентаций.
Критериями результативности являются:
- приобретение навыков самостоятельной подготовки и проведения демонстрационных экспериментов;
- изготовление новых демонстраций;
- подготовка лабораторных работ;
- разработка и постановка новых лабораторных работ под руководством преподавателя;
- работа с литературными источниками, их анализ;
- публичные выступления, презентации.
Факультатив готовит учащихся к практическому применению полученных знаний по физике. Эти учащиеся становятся помощниками учителя на уроке при проведении демонстрационных экспериментов и лабораторных работ.
Тематическое планирование
9 класс
| № п/п |
Наименование разделов и тем курса | Всего часов |
| 1. | Приобретение навыков работы с паяльником. | 3 |
| 2. | Знакомство с электрическими схемами, элементами электрической цепи, изображением их на схемах. | 3 |
| 3. | Приобретение навыков сборки электрических схем. | 4 |
| 4. | Приобретение навыков подготовки лабораторных работ к занятиям. Получение экспериментальных результатов. | 5 |
| 5. | Приобретение навыков подготовки демонстраций. Постановка и показ физических демонстраций. | 5 |
| 6. | Разработка и постановка новых демонстраций. | 5 |
| 7. | Подготовка новой лабораторной работы “Движение тел по наклонной плоскости”. | 3 |
| 8. | Подготовка новой демонстрации “Прибор на воздушной подушке”. | 4 |
| 9. | Консультации по написанию рефератов и подготовке презентаций. | 2 |
| Итого: | 34 |
10 класс
| № п/п |
Наименование разделов и тем курса | Всего часов |
| 1. | Приобретение навыков работы с паяльником. | 3 |
| 2. | Знакомство с электрическими схемами, элементами электрической цепи, изображением их на схемах. | 3 |
| 3. | Приобретение навыков сборки электрических схем. | 4 |
| 4. | Приобретение навыков подготовки лабораторных работ к занятиям. Получение экспериментальных результатов. | 5 |
| 5. | Приобретение навыков подготовки демонстраций. Постановка и показ физических демонстраций. | 5 |
| 6. | Разработка и постановка новых демонстраций. | 5 |
| 7. | Подготовка новой лабораторной работы “Трансформатор”. | 3 |
| 8. | Подготовка новой демонстрации по теме “Электромагнитная индукция”. | 4 |
| 9. | Консультации по написанию рефератов и подготовке презентаций. | 2 |
| Итого: | 34 |
11 класс
| № п/п |
Наименование разделов и тем курса | Всего часов |
| 1. | Приобретение навыков работы с паяльником. | 3 |
| 2. | Знакомство с электрическими схемами, элементами электрической цепи, изображением их на схемах. | 3 |
| 3. | Приобретение навыков сборки электрических схем. | 4 |
| 4. | Приобретение навыков подготовки лабораторных работ к занятиям. Получение экспериментальных результатов. | 5 |
| 5. | Приобретение навыков подготовки демонстраций. Постановка и показ физических демонстраций. | 5 |
| 6. | Разработка и постановка новых демонстраций. | 5 |
| 7. | Подготовка новой лабораторной работы “Сборка простейшего детекторного радиоприёмника”. | 3 |
| 8. | Подготовка новой демонстрации “Законы освещённости”. | 4 |
| 9. | Консультации по написанию рефератов и подготовке презентаций. | 2 |
| Итого: | 34 |
Содержание программы
1. Приобретение практических навыков.
Начинать занятия этого блока программы необходимо с беседы по технике безопасности. Вспомнить вместе с учащимися основные понятия: электрический ток, напряжение, сопротивление; выяснить, почему необходимо соблюдать правила техники безопасности.
Объяснить устройство паяльника, принцип работы. Познакомить с материалами, необходимыми для пайки. Дать учащимся возможность приобрести навыки работы с паяльником. Дать краткую характеристику приборов, необходимых для сборки электрических схем.
По завершению этого блока учащиеся должны иметь навыки пайки электрических схем, знать элементы электрической цепи, уметь определять номиналы резисторов, транзисторов, диодов. Приобрести навыки работы с приборами: омметром, вольтметром, амперметром. Знать назначение элементов цепи, принципы их работы.
2. Постановка лабораторного эксперимента.
Познакомить учащихся с лабораторными работами. Обсудить теоретическую часть. Познакомить с принципом работы приборов, необходимых для выполнения лабораторной работы. Дать возможность учащимся подобрать необходимое оборудование, скомпоновать, собрать и проверить работу электрических схем. Получить экспериментальные данные. Оценить полученные результаты. Подготовить лабораторные работы для выполнения учащимися класса.
Учащиеся должны приобрести навыки в постановке и решении экспериментальных задач, лучше усвоить физические понятия и законы, получить представление о связи теоретических и практических задач, приобрести навыки работы с физическими приборами.
3. Демонстрационный эксперимент.
Преподаватель подбирает демонстрационные эксперименты. Учащимся предлагается самостоятельно или совместно с преподавателем провести анализ теоретической части, а затем выполнить демонстрационный эксперимент.
При выполнении этого блока учащиеся должны приобрести навыки работы с физическими приборами, лучше усвоить физические законы в процессе активной познавательной деятельности. Учащиеся должны стать помощниками преподавателя на уроке при проведении демонстрационного эксперимента.
4. Великие эксперименты в физике.
Познакомить учащихся с темами реферативных работ. Обсудить план написания реферата и подготовки презентации.
Учащиеся должны приобрести навык работы с литературой, умение анализировать; попытаться смоделировать эксперимент на компьютере, освоить методику подготовки презентаций.
5. Подведение итогов работы.
Итогом работы учащихся должно стать их участие в проведении “Недели естественных наук”. Учащиеся помогают преподавателям при подборе, подготовке и выполнении заданий на этапах.
На научной конференции целесообразно провести представление презентаций. Учащиеся должны уметь высказывать свои суждения, аргументируя их, демонстрировать свои знания в области физики.
Тема занятия:
Приобретение навыков работы с паяльником
Преподаватель объясняет устройство паяльника, принцип его работы.
Проводится беседа по технике безопасности. Совместно с учащимися обсуждается вопрос: к каким последствиям может привести несоблюдение правил работы.
Учащиеся знакомятся с материалами, необходимыми при пайке (олово, канифоль, припой).
После разогрева паяльника, ребятам выдаются схемы, которые можно распаивать. В процессе работы обсуждается каждая выпаянная деталь.
Устанавливается, как эта деталь изображается на схеме. Определяются ее номиналы.
Учащимся предлагаются различные варианты работы: припаять проводники друг к другу, сопротивление к проводнику и т.д.
Учащимся предлагается спаять сопротивления в виде различных вариантов их последовательности и рассчитать общее сопротивление полученной цепи.
Проанализировать, на основании какого закона проводится расчет.
План реферативной работы.
1. Биография автора эксперимента.
2. Подробное описание эксперимента, если это возможно, то его воспроизведение на опыте или компьютере.
3. Роль этого великого эксперимента в развитии физики и понимания окружающего нас мира.
4. Презентация.
Темы индивидуальных заданий по подготовке к выполнения лабораторных работ.
1. Изучение равновесия тел под действием силы тяжести (9 кл.)
2. Измерение коэффициента трения скольжения (9 кл.)
3. Измерение жесткости пружины (9 кл.)
4. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника (9 кл.)
5. Измерение поверхностного натяжения (10 кл.)
6. Измерение силы тока и напряжения (10 кл.)
7. Измерение электрического сопротивления (10 кл.)
8. Измерение показателя преломления стекла (11 кл.)
9. Измерение длины световой волны (11 кл.)
10. Изучение явления электромагнитной индукции (11 кл.)