скачать doc
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ИМЕНИ Ы.АЛТЫНСАРИНА
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
ФИЗИКА
10–11 КЛАССЫ
общественно-гуманитарное направление
Астана 2010
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Национальная академия образования имени Ы.Алтынсарина
ФИЗИКА
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
для 10-11 классов общественно-гуманитарного направления
общеобразовательной школы
Астана 2010
Утверждено Приказом Министра образования и науки Республики
Казахстан от 09.07.2010. № 367.
Авторы программ: Токбергенова У.К., Казахбаева Д.М.,
Башарулы Рахметолла, Байжасарова Г.З.
Учебная программа «Физика» для 10-11 классов общественно-гуманитарного направления общеобразовательной школы . – Астана, 2010. – 13 с.
© Национальная академия образования
им.Ы.Алтынсарина,
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Физика как наука о наиболее общих законах природы, выступая в качестве учебного предмета в школе, вносит существенный вклад в систему знаний об окружающем мире. Она раскрывает роль науки в экономическом и культурном развитии общества, способствует формированию современного научного мировоззрения. Перспектива развития содержания школьного физического образования связана с существенным расширением объекта исследования физической науки в области космических явлений, явлений в недрах Земли и планет, некоторых особенностей явлений живого мира и свойства живых объектов (биофизика, молекулярная биология), информационных систем (полупроводниковой, лазерной и криогенной техники как основы ЭВМ).
Содержание обучения физике должно способствовать формированию представлений о физике как о компоненте культуры, о физической картине мира, о путях и этапах развития физической науки и о связи развития физики с развитием общества, экономики, человеческой культуры, в целом, философских идей, философского осмысления научных истин; развитию навыков самостоятельного мышления, самообразования; творческих способностей, социально значимых ориентаций, обуславливающих отношение человека к миру.
Основные цели изучения учебного предмета «Физика» в классах общественно-гуманитарного направления - способствовать формированию у учащихся основ научного мировоззрения, целостного восприятия естественнонаучной картины мира, воспитанию ценностных ориентиров.
Задачи учебного предмета:
– сообщение знаний основ физической науки – экспериментальных фактов, понятий, законов, теорий и их практических приложений;
– ознакомление с основными методами физической науки – теоретическим и экспериментальным;
– формирование некоторых экспериментальных навыков – умение пользоваться приборами и инструментами, обрабатывать результаты эксперимента;
– формирование умений самостоятельно приобретать знания, наблюдать и объяснить физические явления;
– привитие любви и уважения к физической науке, развитие познавательных и творческих способностей учащихся.
Содержание курса «Физика» для старших классов общественно-гуманитарного направления определяется исходя из концептуальной идеи объективного представления научной физической картины мира как динамично развивающейся системы фундаментальных физических теорий, вокруг которых систематизируется содержание физики, и отобрано на основе таких принципов, как научность, системность, доступность, целостность, преемственность.
В соответствии с Типовым учебным планом основных положений Государственного общеобязательного стандарта начального, основного, общего образования Республики Республики (2010 г.) количество часов в неделю по физике для классов общественно-гуманитарного направления составляет:
в 10 классе – 1 час в неделю, 34 часа в учебном году;
в 11 классе – 1 час в неделю, 34 часа в учебном году.
Вариативная часть содержания учебного предмета направлена на разработку и реализацию курсов по выбору. Независимо от профиля обучения для учащихся, проявляющих повышенный интерес к физике и ее прикладным аспектам, школа может увеличить число часов на ее изучение путем предоставления курсов по выбору.
Рекомендуются следующие дополнительные учебные программы: «Физика космоса», «Физика и экология», «Биофизика», «Физика и энергетика Казахстана», «Компьютерная технология моделирования физических процессов» и др.
II. БАЗОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА
10 КЛАСС – 34 часа
Введение (2 часа). Научный метод познания мира. Физика – наука о простейших и фундаментальных свойствах природы.
МЕХАНИКА
Основные понятия кинематики (5 часов). Механическое движение. Способы описания движения тел. Равномерное прямолинейное движение. Галилео Галилей. Прямолинейное равноускоренное движение и равномерное движение по окружности. Относительные и инвариантные величины в механике.
Законы движения (5 часов). Исаак Ньютон и законы динамики. Силы в природе. Искусственные спутники Земли.
Законы сохранения (3 часа). Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Энергия и работа. Закон сохранения энергии.
Движение жидкостей и газов (2 часа). Движение идеальной жидкости. Течение вязкой жидкости. Обтекание тел жидкостью. Границы применимости ньютоновской механики.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование (3 часа). Взгляды на строение вещества. Основные положения молекулярно-кинетической теории. Масса и размеры молекул. Взаимодействие молекул. Движение молекул. Скорость движения молекул газа. Опыт Штерна.
Молекулярно-кинетическая теория идеального газа (5 часов). Идеальный газ. Основное уравнение кинетической теории газов. Температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества.
Газовые законы. Уравнение состояния идеального газа.
Основы термодинамики (5 часов). Природа теплоты. Первый закон термодинамики и применение его к термодинамическим процессам. Необратимость тепловых процессов в природе. Второй закон термодинамики. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды.
Лабораторные работы
1. Определение ускорения тела при равноускоренном движении.
2. Определение коэффициента трения скольжения.
3.Опытное подтверждение закона Бойля-Мариотта.
Демонстрации
1. Относительность движения.
2. Виды механического движения.
3. Стробоскоп.
4. Спидометр.
5. Падение тел в воздухе и разреженном пространстве (в трубке Ньютона).
6. Проявление инерции.
7. Измерение сил.
8. Закон сохранения импульса.
9.Реактивное движение.
10. Модель ракеты.
11. Механическая модель броуновского движения.
12. Наблюдение диффузии.
13. Кипение воды при пониженном давлении.
14. Газовые законы.
Обобщающее повторение (2 часа).
Резервное время (2 часа).
КЛАСС – 34 часа
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Электростатика (4 часа). Развитие учения об электрическом поле. Электрическое взаимодействие. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность электрического поля и потенциал. Суперпозиция полей. Электроемкость. Энергия электрического поля.
Постоянный ток (3 часа). История развития представлений об электрическом токе. Условия существования тока. Законы Ома для участка и полной цепи. Работа электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Основы электронной теории проводимости металлов. Объяснение законов Джоуля-Ленца и Ома с позиции электронной теории.
Электромагнетизм (3 часа). История учения о магнетизме. Магнитное поле. Взаимодействие токов. Сила Ампера. Магнитная индукция. Сила Лоренца. Применение сил Ампера и Лоренца. Магнитные свойства веществ и их применение. Магнитные поля небесных тел.
Электромагнитные колебания и волны (4 часа). Как создавалась картина электромагнитного поля. Закон электромагнитной индукции. Индукционный ток. Понятие о переменном токе. Использование явления электромагнитной индукции. Электромагнитное поле. Энергия электромагнитного поля.
Электромагнитная волна. Электромагнитная природа света. Шкала электромагнитных волн. Волновые свойства света и их проявление.
Использование электромагнитных волн: радиосвязь и телевидение. Радиолокация. Сетевые технологии и Интернет.
Электродинамическая классическая картина мира.
СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИКА
Элементы специальной теории относительности (3 часа). Скорость света. Проблема мирового эфира. Постулаты специальной теории относительности. Некоторые следствия, вытекающие из постулатов теории относительности. Закон взаимосвязи массы и энергии. Релятивистская и классическая механика.
Основы квантовой теории света (3 часа). Развитие представлений о природе света. Корпускулярная и волновая теории света. Понятие о квантовой теории. Фотоэлектрический эффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Объяснение законов фотоэффекта на основе квантовой теории света. Фотон и его характеристики. Давление света. Диалектическое единство волновых и корпускулярных свойств электромагнитного излучения.
Атом и атомное ядро (5 часов). Открытие электрона. Открытия Рентгена и Беккереля. Радиоактивные элементы. Опыты Резерфорда по выявлению природы радиоактивных излучений. Закон радиоактивного распада. Модель атома по Дж. Томсону. Опыты Резерфорда по выявлению строения атома. Планетарная модель атома. Превращение ядер. Спектры атомов. Спектральный анализ. Постулаты Бора. Атом водорода по Бору. Физическая основа действия лазера. Гипотеза де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Открытие нейтрона. Протонно-нейтронная модель ядра. Ядерные силы. Ядерные реакции деления и синтеза. Перспективы атомной энергии. Проблемы термоядерного синтеза.
Вселенная. Элементарные частицы – кирпичики Вселенной (3 часа). Исторические представления о строении мира. Конец геоцентрической системы мира. Элементарные частицы – кирпичики мироздания. Строение Солнца. Эволюция звезд, или биография Вселенной. Галактики, туманности и черные дыры. Классификация Галактик. Современная картина мира.
Лабораторные работы
1. Проверка законов последовательного и параллельного соединения потребителей.
2. Спектры магнитных полей.
3. Наблюдение действия магнитного поля на ток.
4. Изучение явления электромагнитной индукции.
5. Наблюдение интерференции и дифракции света.
6. Спектры излучения и поглощения.
Демонстрации
1. Взаимодействие наэлектризованных тел.
2. Электрическое поле заряженных шариков.
3. Взаимодействие параллельных токов.
4. Действие магнитного поля на ток.
5. Отклонение электронного пучка магнитным полем.
6. Электромагнитная индукция.
7. Правило Ленца.
8. Получение интерференционных полос.
9. Дифракция света на тонкой нити.
10. Поляризация света.
11. Шкала электромагнитных излучений.
12. Невидимые излучения в спектре нагретого тела.
13. Фотоэффект.
14. Законы внешнего фотоэффекта.
15. Химическое действие света.
16. Камера Вильсона.
17. Счетчик частиц.
Обобщающее повторение (2 часа).
Резервное время (4 часа).
III. ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ, УМЕНИЯМ И НАВЫКАМ
Учащийся 10 класса должен знать и понимать:
– иметь представление об ученых Востока, отечественных ученых, внесших вклад в астрономию, как науку, о возникновении и развитии народной астрономии; об ее основных понятиях, гипотезах, значении;
–смысл физических основ механики: кинематику и законы динамики материальной точки, твердого тела, жидкостей и газов, законов сохранения; молекулярной физики и термодинамики: молекулярно-кинетическую теорию, законы термодинамики, свойства газов, жидкостей и кристаллов;
- сущность гравитационных, электромагнитных взаимодействий в природных системах; об упорядоченности строения физических объектов, о переходах из упорядоченных в неупорядоченные состояния и наоборот;
- глобальные и региональные проблемы в сфере взаимоотношения человека и природы; экологические проблемы тепловой энергетики;
– принципы цикличности в явлениях природы, их причины (Солнечные циклы, приливы и отливы и т.д.); возможности нарушений природных явлений под влиянием деятельности человека (нагревание земной поверхности вследствие парникового эффекта; экологические проблемы производства энергии);
– основы рационального использования различных природных ресурсов, возобновляемых и не возобновляемых, физические закономерности в поведении природных объектов при активной человеческой деятельности; основы о нанотехнологиях;
– вклад ученых в развитие физики (И. Ньютон – законы динамики и всемирного тяготения; Л.Больцман, Р.Клаузиус, Л.Ландау, Н.Карно – законы термодинамики и т.д.);
уметь:
– корректировать свои представления о границах применимости классической механики, кинетической теории газов по мере усвоения новых знаний по физике;
– описывать и объяснять физические явления и свойства тел (движение небесных тел, искусственных спутников Земли, реактивное движение; свойства газов, жидкостей и твердых тел; равноправие инерциальных систем отсчета, необратимость тепловых процессов);
– использовать усвоенные физические знания по кинематике и динамике движения, тепловом расширении газов, жидкостей и твердых тел; изменениях упругих свойств твердых веществ в зависимости от температуры к разрешению проблемных ситуаций в повседневной жизни.
Учащиеся 11 класса должны иметь представление:
– о дискретности и непрерывности в природе; принципах симметрии; свойствах пространства и времени;
– о вкладе ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие концепции электромагнитного поля и законы электродинамики (М. Фарадей, Д. Максвелл), об идее квантования, о квантовых постулатах (М. Планк, Н. Бор); об открытии естественной радиоактивности, о получении радиоактивных изотопов и их применении во благо человечества; о новейших открытиях в области физики атомного ядра и элементарных частиц;
знать и понимать:
– смысл физических основ электричества и магнетизма: переменные электрические поля в вакууме и веществе, теорию Максвелла, свойства и распространение электромагнитных волн, в т.ч. оптического диапазона; релятивисткой механики (скорость света, пространство и время, взаимосвязь массы и энергии), квантовой физики: состояние частиц в квантовой механике, дуализм волн и частиц, строение ядер, атомов), фундаментальные взаимодействия, возможности современных научных методов познания природы;
– эффекты воздействия радиоактивного излучения на животный и растительный мир, физические основы этих процессов, способы минимизации рисков; о поглощенной дозе излучения;
уметь:
– использовать усвоенные физические знания и умения в практической деятельности для обеспечения безопасности жизнедеятельности в процессе использования транспортных средств, бытовых электроприборов, средств радио- и телекоммуникационной связи (электрического чайника, электропечи, холодильника, мобильного телефона, микроволновой печи и др.);
– корректировать свои представления о процессах и явлениях, происходящих в неживой и живой природе, свойствах вещества и поля, пространственно-временных закономерностях, элементарных частицах и фундаментальных взаимодействиях, строении и эволюции Вселенной по мере усвоения новых знаний;
– применять приобретенные знания и опыт для оценки способов решения экологических проблем ядерной энергетики;
– синтезировать теоретические и практические знания по физике (электродинамики в энергетике; различных видов электромагнитных излучений для развития радио- и телекоммуникаций; квантовой физики в создании ядерной энергетики, лазеров) с другими естественнонаучными, знаниями для использования в различных сферах человеческой деятельности.
IV. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ
Физика как наука занимает важное место в культуре человечества. Включая в свое содержание факты, понятия, законы, теории, модели, опыты, методы физики и т.п., в рамках физических теорий формируется значительное число понятий, используемых в различных областях деятельности человека. Раскрытие общекультурной значимости физики и формирование на этой основе научного мировоззрения и мышления составляют в современных условиях приоритетные цели учебного предмета.
Учебный материал курса физики общественно-гуманитарного направления группируется вокруг структурной единицы, которой является частная физическая теория. Такая группировка материала связана со спецификой учебно-познавательной деятельности учащихся классов гуманитарного направления и дает возможность сформировать у них элементы теоретического мышления, систему методологических знаний, связанных с ролью теории в познании, с соотношением теории и эксперимента, реализовать исторический подход, связать развитие физики с развитием общества, его культурой. Этим обеспечивается возможность расширения эмпирической основы изучения материала, что соответствует характеру учебно-познавательной деятельности учащихся гуманитарных классов (преимущественно наглядно-образное восприятие и мышление).
Частные теории объединяются в более общие фундаментальные. При отборе содержания курса физики для 10-11 классов общественно-
гуманитарного направления основными источниками являлись: социальный опыт (содержание физики-науки), знания об общих закономерностях учебно-познавательной деятельности, знания о процессе обучения.
Факторами, повлиявшими на отбор содержания, явились, также цели обучения, познавательные интересы учащихся, их способности. Кроме того, при отборе содержания за основу были положены общие дидактические и частнометодические принципы и критерии конструирования содержания образования на уровне учебного предмета.
Основное содержание курса физики для гуманитариев составляют разделы: механика и молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика.
Связи между теориями рассматриваются во вводных темах в целом и к каждому разделу, на обобщающих занятиях после изучения соответствующих разделов и всего курса. Они устанавливаются по ходу изучения материала при обсуждении границ применимости законов и теорий.
Содержание курса отобрано так, чтобы в результате его изучения у учащихся сформировалось представление о современной физической картине мира.
В содержание курса включается система методологических знаний, которые могут формироваться либо в процессе изучения учебного материала; либо после изучения соответствующих разделов курса на обобщающих занятиях. Знания о методах познания учащиеся получают во введении к курсу, в ходе изучения материала и при обобщении знаний.
Знания о процессе познания формируются путем включения историко-научного и историко-биографического материала, что особенно характерно для данной программы гуманитарного направления, в которой при рассмотрении всех частных теорий предусматривается знакомство с биографиями и трудами ученых, внесших основной вклад в их развитие.
В представленной программе большое внимание уделяется материалам по истории физики, прикладной физике, роли физики в решении вопросов экологии, энергоснабжения, современной физики, а также применения физики в различных областях техники.
В представленную программу по физике включены отдельные вопросы астрономии, как в виде самостоятельного раздела, так и при рассмотрении некоторых физических тем.
В учебной программе важное место уделено вопросам взаимоотношений человека с природой, места человека во Вселенной и на планете, смысла жизни, а также лабораторным и практическим работам, которые имеют важное значение в обучении и воспитании учащихся.
Сознательное отношение к изучению физики поможет в становлении творческой личности, т.к. этот предмет развивает логическое мышление, формирует у учащихся эстетическую избирательность, чувство прекрасного, позволяет почувствовать неограниченные возможности человеческого мышления, усиливает познавательную деятельность.
В учебной программе особое место отводится креативным способам и формам работы, рекомендуются разнообразные формы проведения коллективной работы с обсуждением проблемных вопросов, совместные и индивидуальные решения практических задач, нацеливающих учащихся на самостоятельную творческую работу и выполнение совместных и индивидуальных оригинальных заданий.