скачать doc
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ИМЕНИ Ы.АЛТЫНСАРИНА
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ
7-9 КЛАССЫ
Астана 2010
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Национальная академия образования имени Ы.Алтынсарина
ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
для 7-9 классов общеобразовательной школы
Астана 2010
Утверждено Приказом Министра образования и науки Республики Казахстан от 09.07.2010г. № 367.
Авторы программы: Казахбаева Д.М., Токбергенова У.К.,
Башарулы Рахметолла, Кронгарт Б.А.
Учебная программа «Физика и астрономия» для 7-9 классов общеобразовательной школы. – Астана, 2010. – 24 стр.
© Национальная академия образования
им.Ы.Алтынсарина, 2010
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебный предмет «Физика» относится к образовательной области «Естествознание». Курс физики для 7-9 классов является базой для последующего изучения предмета (10-11 классы). В 10-11 классах курс физики изучается по программам для естественно-математического и общественно-гуманитарного направлений.
В этих условиях курс физики для 7-9 классов становится базовым завершенным курсом, призванным обеспечить систему фундаментальных знаний основ физической науки и ее приложений для всех учащихся, независимо от их будущей профессии. Поэтому программа курса должна опираться на содержание, позволяющее формировать основы общей культуры современного человека.
Физика как учебный предмет в своей предметной области заключает закономерности природы во всем многообразии явлений окружающего мира. Физика имеет научный, технический и гуманитарный потенциал, являясь важнейшим компонентом человеческой культуры.
Целью учебного предмета «Физика» является формирование научного мировоззрения и развитие познавательных и творческих способностей школьников, формирование понимания ими роли физики в жизни современного общества и развитии человеческой культуры в целом, формировании научных взглядов на природу, социально значимых ориентаций, обуславливающих отношение человека к миру, систему ценностей личности, навыков практического применения знаний в решении различных проблем.
Задачи учебного предмета:
- развитие научного мировоззрения и мышления, познавательных и творческих способностей учащихся, формирование у них целостного видения физической картины мира, места и роли в нем человека;
- формирование основ научного метода познания свойств окружающего мира, закономерностей протекания процессов, навыков работы с научной информацией, умений самостоятельно применять полученные знания, наблюдать и объяснять физические явления, понимать и интерпретировать эксперименты, проводить самостоятельные исследования;
- воспитание ответственности, научной и экологической культуры, понимания социальной роли физической науки.
- формирование представлений об основных направлениях развития науки и техники, о современных технологиях.
В основу отбора содержания курса физики для уровня основного среднего образования легли следующие концептуальные положения:
- курс является логически завершенным, т.е. он охватывает фундаментальные основы современного научного знания и включает в себя такой комплекс основных понятий, закономерностей и теоретических выводов современной физики, составляющих методологию научного познания, который позволяет сформировать научную картину окружающего нас мира;
- обеспечивает научное миропонимание (природы, техники, роли человека, его преобразующей деятельности, проблем охраны окружающей среды и др.), включает вопросы прикладной физики, необходимые для практической деятельности человека в быту и на производстве;
- призван формировать у учащихся представления о научных методах исследования, давать сведения о методологии научного познания, предусмотренные стандартом, необходимые для самостоятельного овладения новыми знаниями и продолжения образования;
- учитывает познавательные возможности учащихся, а также уровни их математических знаний и естественнонаучной подготовки;
- ориентирован на уровневую дифференциацию, т.е. доступным основной массе учащихся и вместе с тем удовлетворять потребностям тех школьников, которые проявляют интерес и способности к более глубокому изучению физики.
Учебная нагрузка по предмету «Физика» уровня основного среднего образования (7-9 классы) в соответствии с Типовым учебным планом, представленным в Государственном общеобязательном стандарте общего среднего образования составляет: 6 часов в неделю, 204 часа в учебном году, в том числе:
класс – 2 часа в неделю, 68 часов в учебном году,
класс – 2 часа в неделю, 68 часов в учебном году,
класс – 2 часа в неделю, 68 часов в учебном году.
Вариативная часть содержания учебного предмета направлена на организацию предпрофильной подготовки учащихся и обеспечивает индивидуальный характер их развития и разрабатывается с учетом пожелания детей и запросов их родителей.
II. БАЗОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА
Распределение базового содержания образования по классам с указанием часов производится в соответствии с Типовым учебным планом, представленным в Государственном общеобязательном стандарте общего среднего образования.
7 КЛАСС – 68 часов
Физика и астрономия – науки о природе (7 часов). Природа и человек. Физика – наука о природе. Физические понятия. Физика и техника. Астрономия – наука о небесных телах. (Вклад древних ученых Центральной Азии в развитие науки. Народная астрономия древнего мира.) Научные методы изучения природы. Физический эксперимент. Физическая теория.
Физические величины. Измерение величин. Точность измерений и вычислений. Метрическая система мер. Приближенная запись больших и малых чисел.
Лабораторная работа № 1. Определение цены деления измерительного цилиндра (мензурки). Измерение объема тела.
Строение вещества (4 часа). Атомы и молекулы. Молекулярное строение вещества. Движение молекул. Явление диффузии. Связь температуры тела со скоростью движения его молекул. Различные агрегатные состояния вещества и их объяснение на основе молекулярно-кинетических представлений.
Лабораторная работа № 2. Определение размеров малых тел.
Движение (9 часов). Механическое движение. Тело отсчета. Относительность движения. (Движение планет.) Годичное движение Солнца. Взгляды древних ученых на строение Солнечной системы. Гелиоцентрическая система Коперника.
Материальная точка. Траектория движения. Путь и перемещение. Равномерное и неравномерное движения. Скорость. Единицы скорости. (Средняя скорость при неравномерном движении.) График равномерного прямолинейного движения.
Инерция. (Пространство и время.)
Масса и сила (11 часов). Взаимодействие тел. Масса тела. Плотность вещества.
Сила. Деформация. Закон Гука. Динамометр. Сложение сил, действующих на тело по одной прямой. Явление тяготения. Сила тяжести. (Сила тяжести на других планетах.) Вес тела. (Невесомость.) Сила трения. (Учет свойств трения в технике.)
Лабораторная работа № 3. Определение массы и плотности твердого тела.
Лабораторная работа № 4. Изучение упругих деформаций.
Давление (16 часов). Давление. Передача давления твердым телом, жидкостью и газом. Закон Паскаля. Гидравлические машины. Давление газа. Давление жидкости и газа, вызванное действием силы тяжести. Сообщающиеся сосуды. Водопровод.
Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Барометр. Изменение атмосферного давления с высотой. Манометры. Насосы. Архимедова сила. Условия плавания тел. (Ареометры.) Водный транспорт. Воздухоплавание. (Поверхностное натяжение.) Смачивание. Капиллярные явления.
Лабораторная работа № 5. Проверка закона Архимеда.
Лабораторная работа № 6. Проверка условия плавания тел в жидкости.
Работа. Мощность. Энергия (11 часов). Работа силы, действующей в направлении движения тела. Мощность. Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия тел. (Потенциальная энергия тела, находящегося под действием силы тяжести. Потенциальная энергия деформированной пружины.) Механическая энергия. Закон сохранения механической энергии.
Момент силы. Равновесие вращающегося тела. Рычажные весы.
Простые механизмы. Наклонная плоскость. “Золотое правило” механики. Коэффициент полезного действия механизмов.
Лабораторная работа № 7. Определение работы при равномерном подъеме тела. Определение КПД наклонной плоскости.
Лабораторная работа № 8. Определение условия равновесия рычага.
Резервное время (10 часов)
8 КЛАСС – 68 часов
Тепловые явления (22 часа). Тепловое движение. Температура, способы ее измерения. (Термометры. Температурные шкалы.)
Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Виды теплопередачи – теплопроводность, конвекция, излучение. Теплопередача в природе и технике. Количество теплоты. Подсчет количества теплоты. Удельная теплоемкость вещества. Удельная теплота сгорания топлива. Энергия топлива.
Плавление и отвердевание твердых тел. Температура плавления. Удельная теплота плавления. Изменение внутренней энергии при плавлении и отвердевании. Испарение и конденсация. Ненасыщенные и насыщенные пары. Кипение. (Зависимость температуры кипения от атмосферного давления). Удельная теплота парообразования.
Влажность воздуха. Приборы для измерения влажности. (Термодинамические условия на Луне, Марсе, Венере.)
Первый закон термодинамики. Работа газа и пара. Тепловые двигатели. Двигатели внутреннего сгорания. (Паровая и газовая турбины. Холодильник). КПД теплового двигателя. (Пути совершенствования тепловых двигателей). Роль тепловых двигателей в развитии энергетики. Тепловые машины и охрана природы.
Демонстрации
1. Теплопроводность различных тел
2. Различие в теплопроводности металлов
3. Конвекция в жидкостях и газах
4. Испарение различных жидкостей
5. Выделение энергии при конденсации пара
6. Свойства насыщенных паров
7. Кипение воды
8. Кипение воды при пониженном давлении
9. Изменение внутренней энергии тела при совершении работы и при теплопередаче
10. Сравнение теплоемкостей различных металлов
11. Колориметр и приемы обращения с ним
12. Устройство термоса
13. Работа пара
14. Устройство паровой турбины (на модели)
15. Устройство и действие четырехтактного двигателя внутреннего сгорания (на модели)
Лабораторная работа № 1. Определение удельной теплоты плавления льда.
Лабораторная работа № 2. Определение теплового баланса при смешении воды разной температуры.
Лабораторная работа № 3. Определение влажности воздуха.
Электрические явления (22 часа). Электризация тел. Электрический заряд. Элементарный электрический заряд. Взаимодействие неподвижных зарядов. Закон Кулона.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Потенциал и разность потенциалов. Связь между напряженностью электростатического поля и разностью потенциалов. Конденсаторы.
Электрический ток. Источники электрического тока. Сила тока. Амперметр. Напряжение. Вольтметр. Электрическое сопротивление проводника, Закон Ома для участка цепи. (Зависимость электрического сопротивления от температуры. Сверхпроводимость.) Удельное сопротивление проводника. Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников.
Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Лампа накаливания. Электронагревательные приборы. Короткое замыкание. Плавкие предохранители.
Электрический ток в различных средах. Электрический ток в растворах электролитов. (Закон электролиза). Применение электролиза. (Электронно-лучевая трубка), Полупроводники и их электрические свойства. (Полупроводниковый диод и его применение).
Демонстрации
1. Электризация различных тел. Взаимодействие наэлектризованных тел.
2. Устройство и действие электрометра.
3. Делимость электрического заряда.
4. Иллюстрация справедливости закона Кулона.
5. Источники тока.
6. Принцип действия амперметра.
7. Измерение силы тока амперметром.
8. Принцип действия вольтметра.
9. Измерение напряжения вольтметром.
10. Сборка электрической цепи.
Лабораторная работа № 4. Сборка электрической цепи, измерение силы тока и напряжения на различных ее участках.
Лабораторная работа № 5. Проверка закона Ома для участка цепи.
Лабораторная работа № 6. Изучение последовательного и параллельного соединения проводников.
Лабораторная работа № 7. Измерение работы и мощности электрического тока.
Электромагнитные явления (6 часов). Магнитное поле. Магнитное поле прямого тока. Магнитное поле катушки с током. Электромагниты и их применение. Постоянные магниты. (Магнитное поле Земли. Магнитное поле небесных тел.). Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель. Электроизмерительные приборы. Магнитные свойства вещества. (Магнитная запись информации).
Электромагнитная индукция. (Генераторы. Трансформаторы. Передача электрической энергии на расстояние).
Демонстрации
1. Обнаружение магнитного поля проводника с током
2. Движение прямого проводника и рамки с током в магнитном поле
3. Устройство и действие электродвигателя постоянного тока
Лабораторная работа № 8. Изучение свойств постоянного магнита и получение изображений магнитных полей.
Лабораторная работа № 9. Сборка электромагнита и проверка его в действии.
Световые явления (8 часов). Свет. Источники света. Звезда – Солнце. Распространение света. Солнечные и Лунные затмения. Скорость света.
Отражение света. Законы отражения. (Полное отражение). Зеркала плоские и сферические. Преломление света.
Линзы. Оптическая сила линзы. Изображения, даваемые линзой. Формула тонкой линзы. Фотоаппарат. Проекционный аппарат. Глаз. Очки. Лупа. Микроскоп. Телескоп.
Демонстрации
1. Закон отражения света.
2. Изображение в плоском зеркале.
3. Закон преломления света.
4. Получение изображений при помощи линзы.
Лабораторная работа № 10. Определение показателя преломления стекла.
Лабораторная работа № 11. Получение изображений с помощью линзы.
Резервное время (10 часов).
9 КЛАСС – 68 часов
Основы кинематики (9 часов). Движение – неотъемлемая часть материи. Векторы и действия над ними.
Прямолинейное равноускоренное движение. Скорость и перемещение при прямолинейном равноускоренном движении. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.
Криволинейное движение. Равномерное движение материальной точки по окружности. Линейная и угловая скорости. Центростремительное ускорение.
Основы динамики (9 часов). Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Сила. Второй закон Ньютона. Масса. Третий закон Ньютона. Принцип относительности.
Закон всемирного тяготения. Движение тела под действием силы тяжести. Движение искусственных спутников. Вес тела. Невесомость.
Законы сохранения (3 часа). Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
Энергия. Закон сохранения и превращения энергии.
Демонстрации
1. Прямолинейное и криволинейное движение.
2. Сложение перемещений.
3. Стробоскоп.
4. Падение тел в воздухе и разреженном пространстве.
5. Измерение ускорения при свободном падении.
6. Вес тела при ускоренном подъеме и падении.
7. Невесомость.
8. Спидометр.
9. Направление скорости при движении по окружности .
10. Виды передач вращательного движения.
11. Центробежный тахометр.
12. Зависимость дальности полета от угла бросания.
13. Проявление инерции.
14. Сравнение масс тел.
15. Второй закон Ньютона.
16. Измерение сил.
17. Сложение сил, действующих под углом друг к другу
18. Третий закон Ньютона.
19. Закон сохранения импульса.
20. Реактивное движение.
21. Модель ракеты.
22. Изменение энергии тела при совершении работы.
23. Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно.
Лабораторная работа № 1. Определение ускорения тела при равноускоренном движении.
Лабораторная работа № 2. Изучение движения тела, брошенного горизонтально.
Колебания (5 часов). Колебательное движение. Основные величины, характеризующие колебательное движение. Превращение энергии при колебаниях. Колебания математического и пружинного маятников. Свободные и вынужденные колебания.
Резонанс.
Волны (6 часов). Волновое движение Звук. Характеристики звука. Акустический резонанс. Эхо. Ультразвук.
Электромагнитные колебания. Понятие об электромагнитном поле. Электромагнитные волны. (Дифракция, интерференция и поляризация электромагнитных волн.) Радиосвязь.
Демонстрации
1. Свободные колебания груза на нити и груза на пружине.
2. Запись колебательного движения.
3. Зависимость периода колебаний груза от жесткости пружин и массы груза.
4. Зависимость периода колебаний груза на нити от ее длины.
5. Вынужденные колебания.
6. Резонанс колебаний маятников.
7. Применение маятника в часах.
8. Образование и распространение поперечных и продольных волн.
9. Зависимость длины волны от частоты колебаний.
10. Колеблющееся тело как источник звука.
11. Зависимость громкости звука от амплитуды колебаний.
12. Зависимость высоты тона от частоты колебаний.
13. Акустический резонанс.
14. Применение ультразвука.
Лабораторная работа № 3. Определение ускорения свободного падения с использованием математического маятника.
Лабораторная работа № 4. Определение скорости распространения поверхностных волн.
Основы астрономии (5 часов)
Звездное небо. Небесная сфера. Системы небесных координат. Подвижная карта звездного неба. Движение небесной сферы на различных географических широтах. Местное, поясное и всемирное время. Календарь. Законы Кеплера. Определение расстояний до тел Солнечной системы.
Строение атома. Атомные явления (5 часов)
Тепловое излучение. (Абсолютно черное тело. Закон Стефана - Больцмана.) Трудности в объяснении явления излучения тел. Гипотеза Планка о световых квантах. Формула Планка.
Явление фотоэффекта. Формула Эйнштейна. Применение фотоэффекта в технике. Рентгеновское излучение.
Радиоактивность. Опыт Резерфорда.
Атомное ядро. Ядерная энергия. Элементарные частицы и сведения о развитии Вселенной (6 часов)
Состав атома и его ядра. Спектры излучения и поглощения атомов. Постулаты Бора.
Ядерное взаимодействие. Ядерные силы. Единицы физических величин, используемые в ядерной физике. Дефект масс. Энергия связи ядра. (Природа радиоактивных излучений. Закон радиоактивного распада. Деление тяжелых ядер.) Цепная реакция. Критическая масса. Принцип действия ядерного реактора. Атомные электростанции.
Термоядерные реакции. Энергия Солнца и Звезд.
Радиоизотопы. Применение радиоактивных изотопов.
Защита от радиоактивных частиц.
Обобщающие занятия (2 часа)
Мировоззренческое значение физики и астрономии. Сведения о развитии Вселенной и элементарных частицах. Научно - техническая цивилизация и ноосфера. Экологическая культура.
Лабораторный практикум (8 часов).
1. Измерение ускорения свободного падения тела.
2. Изучение упругих деформаций.
3. Изучение второго закона Ньютона.
4. Изучение закона сохранения механической энергии.
5. Изучение закона сохранения импульса при соударении тел.
6. Измерение КПД установки с электрическим нагревателем.
7. Изучение свободных и вынужденных колебаний.
8. Нахождение ярких звезд и основных созвездий осеннего, зимнего и весеннего неба (с использованием подвижной звездной карты).
Резервное время (10 часов).
III. ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ, УМЕНИЯМ И НАВЫКАМ
Требования к знаниям, умениям и навыкам учащихся по классам определяет уровень подготовки учащихся по учебному предмету по каждому классу.
Учащиеся 7-класса должны уметь:
- решать простейшие задачи на применение закона Паскаля, правила сложения сил (вдоль одной прямой) и закона сохранения механической энергии, на расчет входящих в эти законы физических величин, а также мощности и КПД установок; на определение зависимости архимедовой силы от плотности жидкости и объема погруженной части тела;
- пользоваться приборами при измерении и вычислении следующих физических величин: расстояния (линейкой), объема (мензуркой), массы (рычажными весами), силы (динамометром), атмосферного давления (барометром-анероидом);
-находить на небе Полярную звезду, созвездия Большой и Малой Медведицы;
- оформлять результаты наблюдений в виде таблиц, линейных графиков;
- делать заключения и выводы по результатам эксперимента;
-собирать установку для эксперимента по рисунку, схеме или описанию;
- записывать результаты прямых измерений физических величин с учетом инструментальной погрешности.
понимать:
- физический смысл понятий и величин: механическое движение, путь, перемещение, работа, кинетическая и потенциальная энергии, инерция, скорость, масса, плотность, сила, давление, атмосферное давление, мощность, коэффициент полезного действия, момент силы;
- понимать и формулировать законы Архимеда, Паскаля, Гука, сохранения и превращения энергии;
- изменения атмосферного давления в зависимости от высоты;
применять формулы расчета пути, скорости тела при равномерном и неравномерном движении, связи силы тяжести и массы, расчета давления жидкости под действием силы тяжести, зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления;
- приводить примеры практического применения основных понятий и законов механики в простых механизмах, конструкциях машин, водном транспорте, гидравлических устройствах;
- изображать графически силы на чертеже в заданном масштабе;
-называть признаки, по которым можно обнаружить механическое движение, упругую деформацию;
- определять опытным путем плотность, скорость, давление твердого тела, КПД, мощность;
- знать условия плавания тел, приводить примеры их реализации;
- использовать полученные знания по механике для объяснения одного-двух физических явлений или фактов (по выбору ученика);
Учащиеся 8 класса должны уметь:
– понимать физический смысл таких понятий и величин, как: тепловое движение, температура, внутренняя энергия, теплопередача (теплопроводность, конвекция, излучение), количество теплоты, теплоемкость; электрического тока, электрическая цепь, сила тока, напряжение, сопротивление, удельное электрическое сопротивление, магнитное поле, электромагнитные колебания и волны; электрический заряд, электрическое поле, электрический ток, направление;
– применять формулы для вычисления количества теплоты, выделяемого или поглощаемого при изменении температуры тела, выделяемого при сгорании топлива, при изменении агрегатных состояний вещества; вычисления силы тока, электрического напряжения, сопротивления проводника из известного материала по его длине и площади поперечного сечения; работы и мощности электрического тока; количества теплоты, выделяемого проводником с током; стоимости израсходованной электроэнергии (при известном тарифе);
– приводить примеры практического применения основных понятий и законов молекулярной физики в тепловых двигателях, технических устройствах;
– иллюстрировать на конкретных опытах или явлениях действия 1-го закона термодинамики;
– решать простейшие задачи на расчет количества теплоты, работы газа, первого закона термодинамики;
– знать фундаментальные опыты и явления, подтверждающие: дискретность строения вещества, тепловое движение частиц, их взаимодействие; возможность преобразования внутренней энергии тела в механическую энергию и механической энергии тел в их внутреннюю энергию;
– знать законы сохранения и превращения энергии в тепловых процессах, первый закон термодинамики, области и границы их применимости;
– знать условия возникновения короткого замыкания;
– знать законы отражения и преломления света; строить изображение объекта в зеркалах и линзах;
объяснять свойства газов, жидкостей и твердых тел различием их внутреннего строения; постоянство температуры плавления и кипения вещества;
– приводить примеры использования тепловых двигателей и объяснять принцип действия одного из них (no выбору ученика);
– измерять величины: температуру (термометром), влажность (психрометром);
– использовать полученные знания по молекулярной физике, термодинамике для объяснения 1-2-x физических явлений или фактов (любых, по выбору ученика);
– понимать и формулировать законы Кулона, Ома для участка и полной цепи, Джоуля-Ленца, сохранения заряда;
– применять на практике основные понятия и законы электродинамики (электронагревательные приборы, электроизмерительные приборы, магнитоэлектрические системы: магнитная запись звука; электролиз в металлургии и гальванотехнике; электронно-лучевая трубка);
– иллюстрировать на конкретном примере положение о взаимосвязи меняющихся электрических и магнитных полей;
– рассчитывать величины (с учетом единиц их измерения) по формулам, выражающим связь: мощности с силой тока и напряжением, силы тока с протекающим по проводнику зарядом;
– собирать простейшие электрические цепи;
– объяснять природу электрического тока в металлах, растворах электролитов, газах и полупроводниках;
– указывать, по каким признакам можно обнаружить: знак электрического заряда, полюс магнита, электрическое и магнитное поля в некоторой точке пространства;
–описывать опыты или явления, которые позволяют объяснить волновую и корпускулярную (квантовую) природу света;
– приводить примеры экспериментов или явлений, подтверждающих волновую природу света;
– иметь представление о назначении и принципе действия одного из следующих оптических приборов: плоское и сферическое зеркала, лупа, фотоаппарат, проекционный аппарат, микроскоп, телескоп и системы «глаз-очки»;
– измерять величины: силу тока (амперметром), напряжение (вольтметром), сопротивление (омметром);
– использовать полученные знания по электродинамике для объяснения I-2-х физических явлений и фактов (любых, по выбору ученика).
Учащиеся 9 класса должны уметь:
– понимать физический смысл таких понятий и величин, как: относительность механического движения, путь, перемещение, кинетическая энергия, потенциальная энергия, инерция, скорость, ускорение, масса, плотность, сила, давление, атмосферное давление, импульс тела, мощность, коэффициент полезного действия, амплитуда, период, частота колебаний, поперечные и продольные волны, длина волны;
– понимать и формулировать законы Ньютона, всемирного тяготения, Гука, сохранения импульса, сохранения и превращения энергии;
– уметь применять формулы расчета пути, скорости тела при равномерном и неравномерном движении, связи силы тяжести и массы, зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления;
– приводить примеры практического применения основных понятий и законов механики в простых механизмах, конструкциях машин;
– иллюстрировать на конкретных опытах или явлениях действия законов Ньютона, сохранения количества движения и механической энергии;
– решать простейшие задачи на применение правила сложения сил (вдоль одной прямой), закона сохранения импульса (при движении вдоль одной прямой) и механической энергии, на расчет входящих в эти законы физических величин, а также мощности и КПД установок;
– изображать графически силы на чертеже в заданном масштабе;
–называть признаки, по которым можно обнаружить виды механического движения, упругую деформацию;
– измерять величины: расстояние (линейкой), массу (рычажными весами), силу (динамометром); определять опытным путем: скорость, КПД установок, мощность;
– объяснять на качественном уровне выделение энергии при делении массивных ядер;
– понимать явления излучения и поглощения света атомами, фотоэффекта и приводить примеры использования фотоэффекта;
– использовать полученные знания для объяснения 1-2-x физических явлений или фактов (любых, по выбору ученика);
– иметь представление о практическом применении фотоэлементов, спектрального анализа, ядерного реактора и понимать экологические проблемы ядерной энергетики.
– иметь представление об основных идеях современной астрономии и астрофизики; о природе небесных тел, строении и эволюции Вселенной;
– 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;
– иметь понятие о строении атома, об элементарных частицах (фотон, электрон, протон, нейтрон), радиоактивности, радиоактивном распаде, ядерной реакции;
– знать принципы определения географических координат по астрономическим наблюдениям, состав Солнечной системы;
– называть наиболее яркие созвездия и определять их положения в различные времена года;
– объяснять причину движения Земли вокруг Солнца; изменений фаз Луны, солнечно-лунных затмений; смены дня и ночи, смены времен года, движения небесных светил по эклиптике;
– выполнять ряд практических занятий типа: определение невооруженным глазом наиболее ярких созвездий, определение местоположения небесных тел в любое время года с помощью передвижной карты звездного неба; применение простейших астрономических приборов.
IV. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ
В данном разделе даются рекомендации для учителя по обучению отдельным разделам и темам учебного курса, по организации практических работ, а также системе работы по активизации творческой деятельности учащихся.
Цели образования, которые призваны обеспечить развитие у обучающихся способностей к познанию, к творческому использованию приобретенных знаний в учебной и жизненной ситуации, к саморазвитию и самоуправлению посредством формирования общеучебных умений определяют в качестве приоритетной задачи преподавания курса физики уровня основного среднего образования организацию следующих видов деятельности учащихся:
- познавательную деятельность, предполагающую использование для познания окружающего мира наблюдений, измерений, эксперимента; выделение значимых функциональных связей и отношений между объектами изучения; выявление характерных причинно-следственных связей; решение учебных и практических задач, самостоятельно выполнять различные творческие работы; умение самостоятельно и мотивированно организовывать свою познавательную деятельность;
- информационно-коммуникативную деятельность, включающую приобретение умений извлекать и обрабатывать информацию и использовать ее; оценивание достоверности полученной информации, передача содержания информации адекватно поставленной цели; использование компьютерных технологий для обработки, передачи информации, презентации результатов познавательной и практической деятельности. Овладение основными видами письменных коммуникаций, публичных выступлений (высказывания, монолог, дискуссия, полемика), продуктивных групповых коммуникаций. Развитие способности понимать точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение, следование этическим нормам и правилам ведения диалога и диспута. Овладение этими видами деятельности при изучении физики является одним из необходимых условий формирования и развития способностей выпускников школы.
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.
Важнейшая особенность организации учебного процесса состоит в реализации деятельностного подхода в обучении, что подчеркивается в программе по физике. Такая постановка вопроса полностью согласуется с требованиями, поставленными в ГОСО РК 2.3.4.01-2010, где говорится о важности повышения качества обучения и воспитания учащихся.
Основой развития современного школьного физического образования является сочетание различных методов обучения, обеспечивающих использование разнообразных видов учебной деятельности. В соответствии с этим уточнены учебно-воспитательные цели обучения физике, принципы отбора содержания образования, а также методы оценки качества подготовки школьников.
В школьном образовании на современном этапе ученик поставлен в центр учебного процесса. Внимание акцентируется на развитии ученика, формировании его мотивационной сферы и независимого стиля мышления.
Учебный предмет «Физика и астрономия», включают 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.
Учебная программа по физике для 7-9 классов представляет возможности для реализации различных подходов к преподаванию предмета «Физика и астрономия» при сохранении обязательного объема содержания предмета. Его содержание составлено с учетом знаний, полученных учащимися по учебному предмету «Естествознание», и сконцентрировано вокруг фундаментальных руководящих идей и теорий физики. Структура программы определяется логикой базовой науки, т.е. построена в порядке усложнения формы движения материи.
Программа учебного предмета «Физика и астрономия» 7-9 классов рассчитана на сетку часов соответственно 2 + 2 + 2. Основное содержание составляют общие характеристики окружающего мира, сведения о строении Вселенной, вещества, о различных явлениях природы (механических, тепловых, электрических, электромагнитных, световых, внутриатомных), об основных физических и астрономических понятиях, некоторых практических применениях физики. Предполагается, что усвоение учащимися материала должно быть на уровне понимания ими наиболее важных проявлений физических законов в окружающем мире, их использования в практической деятельности человека.
Важной особенностью базового курса является изучение в нем количественных закономерностей только в тех объемах, без которых невозможно постичь суть явлений или смысл закона. Это позволит сосредоточить внимание учащихся на качественном рассмотрении физических процессов, на их проявлении в природе и использовании в технике. Возраст учащихся позволит представить общую структуру базового курса физики и астрономии, начиная с общей картины: человек и Вселенная, человек как «частица» Вселенной, человек как исследователь Вселенной, и заканчивая проникновением человека в природу вещей, атомов, ядер.
Расположение учебного материала в программе таково, что в 7 классе учащиеся знакомятся со строением вещества, движением тел, знания о которых используются при изучении всех разделов курса физики. Знания о механических явлениях (движении) являются сквозными при объяснении явлений природы. Ознакомление со строением вещества используется для объяснения давления в жидкостях и газах. Рассмотрение понятий работы и мощности, механической энергии апробируется на простых механизмах, вводится коэффициент полезного действия механизмов, рассматривается закон сохранения энергии. В связи с рычагами и блоками вводится понятие момента силы, рассматриваются условия равновесия тел.
Основное содержание курса физики 8 класса составляют разделы: тепловые, электрические, электромагнитные и световые явления.
Материал курса физики 9 класса, в основном, посвящается изучению основ кинематики и динамики, законов сохранения, колебаний и волн, элементов квантовой физики, атома и атомного ядра.
На протяжении всего курса физики основной школы в содержании отражены проблемы охраны окружающей среды, причины возникновения экологических проблем, отношения человека с природой и техникой, что тесно связано с воспитанием экологической культуры учащихся.
В программе отражена роль в развитии науки и техники отечественных и зарубежных ученых, а также проблемы охраны окружающей среды, причины возникновения экологических катастроф. Это содействует формированию эстетических воззрений, пониманию роли и норм человека в переустройстве природы, его способности познать окружающий мир, преобразовать его. Усилено значение исторических, мировоззренческих вопросов, роли физики в развитии цивилизации, т.е. усилен гуманитарный потенциал физики.
В курсе закладываются основы политехнического образования учащихся путем ознакомления их с главными направлениями развития науки и техники, физическими основами работы приборов, технических устройств, технологических установок. Задачи политехнического образования решаются в процессе овладения школьниками теоретическими и прикладными знаниями при выполнении ими лабораторных, практических работ и решении задач.
Программа дает широкие возможности для практической деятельности учащихся, позволяя при этом учитывать их возрастные возможности. Она предусматривает органическое сочетание теоретических знаний и их практических приложений в различных сферах человеческой деятельности, развитие у учащихся навыков выполнения физического эксперимента и знакомство с важнейшими достижениями и применениями физики в современной технике. Также курс направлен на развитие способностей учеников к исследованию, на формирование умений проводить наблюдение, выполнять экспериментальные задания. Особая роль в этом принадлежит практическим работам.
Новизна программы состоит в последовательном развитии идей гуманизации школьного физического образования. Содержание курса конкретизируется с учетом межпредметных и внутрипредметных связей, возрастных особенностей учащихся, а также определяется минимальный перечень демонстраций и практических работ.
Более высокий уровень овладения навыками по физике и лучшее понимание материала обеспечивается межпредметными связями с математикой, химией, биологией и географией при изучении физических явлений, исторических событий – при знакомстве с историко-научным и историко-биографическим материалом и решением задач т.п. Поэтому в программе предусмотрена преемственность в изучении материала, межпредметная связь с математикой, трудовым обучением, биологией, географией, химией. Изучение многих тем опирается на знания учащихся, полученные в курсах «Познание мира» и «Естествознание».
Так при изучении темы «Физика – наука о природе» целесообразно остановиться и на других науках о природе, таких как география, биология. Они взаимосвязаны друг с другом, хотя каждая из них изучает определенные стороны природных явлений. Необходимо показать, что физика изучает физические явления, происходящие в природе, астрономия рассматривает небесные тела, география – географическую оболочку Земли, биология – жизнедеятельность растений и животных.
При объяснении экспериментального метода изучения природы учитывается то, что учащиеся уже знакомы с простейшими приборами – мензуркой, термометром и т.д. из курса «Познание мира». А при рассмотрении вопросов измерения физических величин учитываются знания учащихся об использовании измерительных приборов, полученные из математики и технологии.
Эти знания используются при проведении лабораторной работы «Определение цены деления измерительного цилиндра» и развиваются на уроках технологии.
При изучении темы «Движение и взаимодействие тел» необходимо учитывать межпредметную связь физики с математикой, географией и технологией.
С графиком учащиеся впервые знакомятся в 6 классе на уроке математики. Здесь они учатся строить графики температуры, график движения пешехода, поезда (по таблице), находить на графике значение неизвестной при известном значении другой переменной. При построении графиков на уроках физики учащиеся используют эти знания и развивают понятия о функциональной зависимости.
Знания о равномерном движении, о физических величинах и их вычислении используются в математике (7-9 классы). Учащиеся знакомятся с абсолютной и относительной погрешностями приближенного значения числа, выполняют действия с числами, записанными в стандартном виде (Математика, 7 класс).
Изучение понятий скорости, массы, силы проводится с опорой на знания об измерении величин и расчете по формулам; о единицах длины, времени, силы, массы, площади, объема; о нахождении площади прямоугольника, окружности; о масштабах, пропорции и их основных свойствах, о проценте; вычисления по формулам и округление десятичных дробей, решение линейных уравнений с одной переменной, выполнение простейших измерений с опорой на умение построения с помощью линейки и угольника (Математика, 5 - 7 классы), об инструментах для слесарных и других работ (Технология, 5 - 7 классы).
Сведения об атмосферном давлении, его изменении с высотой, о батискафе, барометре и т.д. излагаются с учетом знаний по этим вопросам, полученных в курсе «География» (5-6 классы).
Умение переводить единицы величин в кратные и дольные единицы (Математика, 5-6 классы) используется при решении расчетных задач и выполнении лабораторных работ.
При объяснении сообщающихся сосудов, шлюзов, водопровода и воздухоплавания также используются знания из курса «Познание мира».
При прохождении главы «Работа. Мощность. Энергия», рассказывая о работе воды, ветра, о ветряных двигателях, необходимо напомнить учащимся, соответствующий материал из курса «Познание мира».
А использование простых механизмов и изготовление рычажных весов связывается с уроками «Технологии».
Знания о механической энергии, законе сохранения энергии развиваются с использованием данных из «Географии» (7-8 классы) о гидроэнергетических ресурсах и применении их в различных регионах республики.
Изучение темы «Тепловые явления» опирается на знания о молекулах и атомах, полученные в курсе химии (7-класс), и на знания о нагревании тел при механической обработке, полученные в технологии (5-6 классы). При изучении темы «Электрические явления» используют знания, сформированные в математике (6-класс), о свойствах графиков и функций у=kх и y=k:x и знания, полученные в технологии (5-6 классы), об источниках тока, электрической цепи, бытовых электрических приборах. В теме «электромагнитные явления» используют опорные знания учащихся по природоведению и географии, а в теме «Световые явления» – знания по природоведению, географии и биологии. При решении задач используют знания о проценте, уравнениях и способах их решений, о градусной мере углов, измерении и построении углов с помощью транспортира, полученные при изучении математики в 4-7 классах. Эти опорные знания должны быть умело использованы для повышения эффективности преподавания курса физики.
При изучении темы «Движение и взаимодействие тел» усвоение основных понятий механики осуществляется с использованием знаний о векторах, действиях над ними, координатах точки, проекциях вектора, линейной функции и ее графике, квадратных уравнениях, системах уравнений, элементов тригонометрии, окружности, касательной к ней.
При прохождении темы «Колебания и волны» необходимо учитывать знания о графиках функций синуса и косинуса, скорости и ускорения, полученные из математики (8 класс).
А знания о колебаниях и волнах используются на уроках биологии в 9 классе при изучении строения и функции звуковых органов.
Усвоение материала по темам «Строение атома. Атомные явления» и «Атомное ядро. Ядерная энергетика» осуществляется на основе знаний о биологическом воздействии света, фотосинтезе, мутационном воздействии ионизирующей радиации, воздействии ультрафиолетового и инфракрасного лучей на живые организмы (биология, 7 класс); о периодической системе элементов Менделеева, изотопах и составе атомных ядер (химия, 8 класс).
Эти знания углубляются на уроках биологии при измерении промежутков времени радиоактивным методом в палеонтологии, об успехах физики в конце XIX и в начале XX вв. – на уроках новой истории при прохождении материала о трудах ученых, таких как А. Беккерель, Дж. Томсон, М. Склодовская-Кюри, П. Кюри, Э. Резерфорд, Н. Бор, а также знания об использовании атомной энергии в мирных целях, основных направлениях развития экономики нашей страны на уроках истории.
При решении расчетных задач, выполнении лабораторных работ опираются на умения решать линейные уравнения и системы линейных уравнений (математика, 6 класс).
Программа предполагает использование различных видов деятельности на занятиях по физике, это могут быть: лекция учителя, уроки-семинары с краткими сообщениями учащихся, обсуждение отдельных вопросов курса, уроки-дебаты, работа с учебной и научно-популярной литературой, справочными материалами, с Интернетом, подготовка рефератов, выполнение учащимися учебного эксперимента в группе и самостоятельно, сборка схем и несложное конструирование, а также решение различных задач по физике. Все это должно быть направлено на выработку умений самостоятельно применять полученные знания на практике.
Изучение многих тем опирается на знания учащихся, полученные ими при изучении курса естествознания. Это создает резерв во времени по сравнению с традиционной программой. Опыт показывает, что резервное время должно составить около 20% от общего числа часов, отводимых на физику, что и реализовано и программе.
В программе представлен тщательно проведенный отбор знаний и умений на двух уровнях усвоения: обязательный (минимальный) уровень для усвоения всеми учащимися основной школы и возможный уровень подготовки, который может быть достигнут учащимися в соответствии с их интересами и способностями. При этом содержательная часть программы представлена шире системы знаний и умений, обязательных для выпускников основной школы.
Требования к знаниям и умениям учащихся систематизированы в соответствии со структурами фундаментальных физических теорий.
Часть вопросов содержательной программы помещена в скобки. Это значит, что соответствующий материал дан для дополнительного ознакомления учащихся.
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.
Базовое содержание учебной программы помогает учителю вырабатывать у учащихся умение решать практические задачи на основе физических законов и закономерностей.
В учебной программе конкретизируется содержание предмета «Физика и астрономия» с учетом межпредметных и внутрипредметных связей, логики учебного процесса, возрастных особенностей учащихся; определяется минимальный набор демонстраций и лабораторных работ, выполняемых в классе; предлагаются деятельностно-ориентированные задания.
Содержание учебной программы помогает учителю вырабатывать у учащихся умение решать практические задачи на основе теоретических знаний. Практические работы учебного материала ориентированы на формирование умений оценивать, прогнозировать, объяснять, описывать, определять, называть и показывать, то есть способствуют развитию практических умений и навыков по предмету. При этом число работ на умение оценивать и прогнозировать постепенно возрастает, а на завершающем этапе обучения практические работы подобного типа преобладают.
Программа имеет направленность на развитие способностей учеников к исследованию, на формирование умений проводить наблюдения, выполнять экспериментальные задания. Особая роль в этом отводится лабораторным и практическим работам, работам, которые имеют важное значение в обучении и воспитании учащихся.
В учебной программе важное место уделено вопросам смысла жизни, а также взаимоотношений человека с природой, места человека во Вселенной и на планете.
Содержание учебной программы помогает учителю вырабатывать у учащихся умение решать практические задачи на основе физических законов и закономерностей.
Весь процесс обучения строится на коммуникативной основе. Это обусловливает комплексный характер деятельностно-ориентированных заданий, поскольку они направлены на реализацию практической направленности обучения и развитие способностей школьников, применять полученные знания в различных ситуациях.
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 проведению коллективных работ с обсуждением проблемных вопросов, совместного и индивидуального решения практических задач, разных форм развивающих творческих заданий и проектов, нацеливающих учащихся на самостоятельную творческую работу и выполнение совместных и индивидуальных заданий.