скачать doc
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ИМЕНИ Ы.АЛТЫНСАРИНА
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
ФИЗИКА
10–11 классы
естественно-математическое направление
Астана 2010
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Национальная академия образования имени Ы.Алтынсарина
ФИЗИКА
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
для 10-11 классов естественно-математического направления
общеобразовательной школы
Астана 2010
Утверждено Приказом Министра образования и науки Республики Казахстан от 09.07.2010 г. № 367.
Авторы программ: Токбергенова У.К., Казахбаева Д.М., Кронгарт Б.А.
Учебная программа «Физика» для 10-11 классов естественно-математического направления общеобразовательной школы. – Астана, 2010. – 20 стр.
© Национальная академия образования
им.Ы.Алтынсарина, 2010
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Физическая наука, имеющая дело с наиболее общими, фундаментальными структурными образованиями и свойствами материи, достигла высокой степени организации знания и обладает достаточно развитыми математическими и экспериментальными средствами исследования. Ее представления, результаты, методы исследования и стиль мышления оказывают определяющее воздействие на весь стиль естественнонаучного мышления. Физическая картина мира, представленная как целостная система фундаментальных физических теорий, является доминирующей моделью в формировании мировоззрения и представления учащихся о целостной естественнонаучной картине мира.
Трансформация науки физики в школьный предмет на основе дидактических принципов позволяет рассматривать закономерности природы во всем многообразии явлений окружающего мира через конкретизацию объектов изучения учебного предмета.
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).
Профильный уровень учебного предмета «Физика» – уровень, обязательный для освоения учащимися, избравшими естественно-математическое направление обучения. Профильный уровень содержания обеспечивает расширение и углубление общеобразовательной подготовки учащихся по физике в рамках некоторых профилей на естественно-математическом направлении обучения, а также преемственность со следующим уровнем образования (среднего или высшего профессионального) в избранном направлении и области специализации.
Основные цели изучения учебного предмета «Физика» на уровне профильного обучения является формирование у учащихся основ научного мировоззрения, развитие интеллектуальных способностей и познавательных интересов, воспитание ценностных ориентиров.
Задачи учебного предмета:
– освоение знаний о фундаментальных физических законах и принципах, лежащих в основе современной физической картины мира; методах научного познания природы;
– овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, применять полученные знания для объяснения разнообразных природных явлений и процессов; использовать физические знания для решения задач бытовой и лабораторной практики, проектов и разработок, постановки новых задач в различных областях деятельности; оценивать достоверность естественнонаучной информации; использовать различные источники информации и современные информационные технологий для работы с физическим знанием.
Содержание учебного предмета «Физика» для старших классов естественно-математического направления определяется исходя из концептуальной идеи объективного представления научной физической картины мира как динамично развивающейся системы фундаментальных физических теорий, вокруг которых систематизируется содержание физики.
Содержание образования по данному предмету отобрано на основе таких принципов, как научность, системность, доступность, целостность, преемственность.
Усвоение предлагаемого объема содержания учебного предмета для 10-11 классов обеспечивает эквивалентность физического образования республики уровню, принятому международной практикой.
В содержание образования включены знания и умения, наиболее значимые для формирования общей культуры современного человека, а также для продолжения образования и подготовки к освоению профессий, требующих хорошей физико-математической подготовки.
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 на профильном уровне составляет:
в 10 классе – 3 часа в неделю, 102 часа в учебном году;
в 11 классе – 3 часа в неделю, 102 часа в учебном году.
Вариативная часть содержания учебного предмета направлена на разработку и реализацию прикладных курсов и 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 возможности выбора прикладных курсов и курсов по выбору.
Рекомендуются следующие дополнительные учебные программы: «Основы электротехники», «Физика транспорта», «Медицинская техника», «Физика и техника», «Решение физических задач с помощью компьютера», «Физика космоса», «Физика и экология», «Основы радиотехники и электроники», «Биофизика», «Физика и энергетика Казахстана», «Компьютерная технология моделирования физических процессов», «Методы решения задач повышенной трудности по физике», «Решение экспериментальных задач по физике» и др.
II. БАЗОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА
10 КЛАСС – 102 часа
МЕХАНИКА (22 часа)
Кинематика (8 часов). Основные понятия и уравнения кинематики. Формулы кинематики. Движение тела, брошенного под углом к горизонту. Относительность движения. Движение точки по окружности.
Динамика (11 часов). Законы классической динамики. Закон всемирного тяготения. Закон сохранения импульса. Закон сохранения и превращения энергии. Законы Кеплера.
Вращательное движение твердого тела. Кинематические и динамические величины, характеризующие вращательное движение. Второй закон Ньютона для вращательного движения. Гироскоп.
Движение жидкостей и газов (3 часа). Уравнение Бернулли. Вязкая жидкость. Обтекание тел. Подъемная сила крыла.
Демонстрации
1. Моделирование системы отчета.
2. Зависимость траектории от выбранной системы отсчета.
3. Виды механического движения.
4. Движение тел по инерции.
5. Инертность тела.
6. Зависимость ускорений тел при взаимодействии от их массы.
7. Невесомость.
8. Реактивное движение
9. Модель ракеты.
10. Второй закон Ньютона.
11. Третий закон Ньютона.
12. Закон сохранения импульса.
13. Закон сохранения энергии.
14. Виды равновесия тел.
15. Маятник. Пружинный маятник.
16. Вынужденные колебания. Резонанс.
17. Гироскоп.
Лабораторные работы (4 работы на выбор по 1 ч.).
Исследование зависимости дальности полета от угла бросания.
Изучение движения тела по окружности под действием силы тяжести и упругости).
Определение ускорения свободного падения.
Экспериментальная проверка второго закона Ньютона.
Зависимость КПД наклонной плоскости от угла наклона.
Определение коэффициента трения () разными способами.
Определение момента инерции шара.
Сравнение работы силы упругости с изменением кинетической энергии тела.
Изучение закона сохранения импульса при упругом ударе шаров.
Практические работы
1. Решение расчетных и экспериментальных задач.
2. Компьютерное моделирование движения точки.
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА (28 часов)
Основы молекулярно-кинетической теории (5 часов). Основные положения молекулярно-кинетической теории и ее опытное обоснование. Сила взаимодействия молекул. Термодинамическое равновесие. Температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества.
Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории.
Газовые законы (7 часов). Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы. Законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, Дальтона.
Применение газов в технике.
Основы термодинамики (11 часов). Внутренняя энергия газа. Способы изменения внутренней энергии. Первый закон термодинамики. Работа в термодинамике. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс.
Циклический процесс. Цикл Карно. Второй закон термодинамики.
Тепловые двигатели и охрана окружающей среды.
Жидкие и твердые тела (5 часов). Испарение и кипение. Насыщенный и ненасыщенный пар. Критическое состояние вещества.
Влажность воздуха.
Свойства поверхностного слоя жидкости. Смачивание. Капиллярные явления.
Кристаллические и аморфные тела. Механические свойства твердых тел. Сублимация.
Демонстрации
1. Модель теплового движения.
2. Модель броуновского движения.
3 . Модель опыта Штерна.
4. Изменение внутренней энергии тел при совершении работы и при
теплопередаче.
5. Газовые законы.
6. Постоянство температуры кипения жидкостей.
7. Кипение воды при пониженном давлении.
8. Измерение влажности воздуха.
9. Кристаллы.
10. Поверхностное натяжение в жидкостях. Мыльные пленки.
11. Плавление и отвердевание кристаллических тел.
Лабораторные работы (4 работы на выбор по 1 ч.).
1. Исследование изопроцессов.
2. Определение удельной теплоемкости веществ.
3. Измерение давления газа разными способами.
5. Сравнение молярных теплоемкостей металлов.
6.Определение коэффициента поверхностного натяжения несколькими способами.
7. Определение относительной влажности воздуха с помощью гигрометра и психрометра.
8. Определение модуля упругости при деформации растяжения.
Практические работы
1. Решение расчетных и экспериментальных задач.
2. Компьютерное моделирование законов молекулярной физики.
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА (42 часа)
Электростатика (14 часов). Электризация и ее виды. Электрический заряд. Дискретность заряда. Элементарный заряд. Закон сохранения заряда.
Закон Кулона – основной закон электростатики.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля и потенциал. Принцип суперпозиции. Теорема Гаусса.
Работа электрического поля по перемещению заряда в однородном поле и в поле точечного заряда. Эквипотенциальные поверхности. Разность потенциалов.
Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в электрическом поле.
Электроемкость. Конденсаторы и их виды. Электроемкость плоского конденсатора.
Последовательное и параллельное соединения конденсаторов и их признаки.
Энергия электрического поля.
Законы постоянного электрического тока (16 часов). Электрический ток. Закон Ома для участка цепи. Закон Ома для полной цепи. Последовательное, параллельное и смешенное соединения проводников и их признаки. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
Работа и мощность тока. Полезная и полная мощность. Закон Джоуля - Ленца.
КПД источника тока.
Электрический ток в металлах. Сверхпроводимость.
Электрический ток в полупроводниках.
Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Закон электролиза.
Электрический ток в газах и вакууме. Плазма.
Магнитное поле (8 часов). Магнитное взаимодействие. Опыты Эрстеда, Ампера. Силовые линии магнитного поля. Вектор магнитной индукции. Магнитное поле прямого и кругового тока. Сила Ампера. Рамка в магнитном поле. Электродвигатель и электрогенератор постоянного тока.
Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитных полях.
Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость. Гипотеза Ампера. Атом в магнитном поле. Магнетики и их виды. Природа диа-, пара- и ферромагнетизма. Ферромагнетики и их свойства. Применение ферромагнетиков.
Электромагнитная индукция (6 часов). Явление электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. ЭДС индукции. Закон электромагнитной индукции. Закон Ленца. Магнитный поток. Закон сохранения магнитного потока. Правило Ленца.
Гипотезы Максвелла.
Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.
Демонстрации
1. Взаимодействие заряженных тел.
2. Сохранение электрического заряда.
3. Делимость электрического заряда.
4. Электрическое поле заряженных шариков.
5. Энергия конденсатора.
6. Закон Ома для полной цепи.
7. Собственная и примесная проводимости полупроводников.
8. p-n переход.
9. Взаимодействие проводников с токами.
10. Магнитное поле прямого тока, катушки с током.
11. Опыт Эрстеда.
12. Отклонение электронного пучка в магнитном поле.
13. (Модель электрического двигателя постоянного тока).
14. Электромагнитная индукция.
15. Магнитное поле тока смещения.
16. Электронно-лучевая трубка. Кинескоп.
17. Электролиз.
18. Несамостоятельный разряд.
19. Самостоятельный разряд в газах при пониженном давлении.
Лабораторные работы (5 работ на выбор по 1 ч.)
1. Исследование смешанного соединения проводников.
2. Измерение электрического сопротивления с помощью омметра.
3. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
4. Изучение электромагнитной индукции,
5. Определение ЭДС с помощью двух вольтметров.
6 Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.
7. Исследование смешанного соединения проводников.
8. Измерение электрического сопротивления с помощью омметра.
9. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока.
10.Изучение электромагнитной индукции,
11.Определение ЭДС с помощью двух вольтметров.
Практические работы
Решение расчетных, качественных и экспериментальных задач.
Виртуальные лабораторные работы по сборке электрических цепей.
Резервное время (8 часов).
11 КЛАСС – 102 часа
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
(продолжение, 20 часов)
Колебательное движение (13 часов). Колебательное движение и его особенности. Гармоническое колебательное движение. Энергия колебательного движения. Затухающие колебания. Автоколебания. Вынужденные механические колебания и резонанс. Электромагнитные колебания в колебательном контуре. Уравнение свободных электромагнитных колебаний.
Автоколебания. Генератор на транзисторе.
Переменный ток как вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс напряжений в электрической цепи. Мощность в цепи переменного тока.
Трансформатор. Генератор переменного тока. Передача и использование электрической энергии в Казахстане.
Демонстрации
Виды свободных механических и электромагнитных колебаний.
Свободные электромагнитные колебания низкой частоты в колебательном контуре.
Затухающие электромагнитные колебания.
Вынужденные колебания.
Резонанс электрических колебаний.
Показ электрокардиограммы.
Осциллограммы переменного тока.
Резонанс напряжений в цепи переменного тока.
Трансформатор.
Устройство и принцип действия генератора переменного тока.
Лабораторная работа
Определение числа витков в обмотках трансформатора.
Практические работы
1. Решение расчетных и экспериментальных задач.
2. Компьютерное моделирование электромагнитных колебаний.
3. Компьютерное моделирование зависимости напряжения и силы тока, электрической и магнитной энергии от времени при электрических колебаниях для разных параметров колебательного контура.
Электромагнитные волны и физические основы радиотехники (7 часов). Электромагнитное поле. Вихревое электрическое поле. Электромагнитные волны. Излучение электромагнитных волн. Опыты Герца. Энергия электромагнитных волн. Свойство электромагнитных волн. Принципы радиотелефонной связи и телевидения. Развитие современных средств связи в Казахстане. Цифровые технологии.
Оптово-волоконные коммуникационные сети. Сетевые технологии и Интернет.
Демонстрации
Излучение и прием электромагнитных волн.
Отражение и преломление электромагнитных волн.
Интерференция и дифракция электромагнитных волн.
Поляризация электромагнитных волн.
Радиосвязь (модуляция и детектирование высокочастотных электромагнитных колебаний).
Детекторный радиоприемник.
Практические работы
Решение экспериментальных задач.
Компьютерное моделирование электромагнитных волн и изучение их свойств.
Световые волны и оптические приборы (12 часов). Природа света.
Законы преломления и отражения света. Принцип Ферма. Зеркала: плоские и сферические и ход лучей в них.
Полное внутреннее отражение.
Ход лучей в плоскопараллельной пластинке, призме.
Линза. Формула тонкой линзы. Ход лучей в линзе. Построение изображения в линзе.
Интерференция, дифракция, дисперсия и поляризация света. Дифракционные решетки, поляроиды.
Оптические приборы. Спектральные аппараты.
Демонстрации
Интерференция света.
Дифракция света.
Дисперсия света.
Преломление и отражение света. Явление полного отражения света.
Поляризация света.
Линза. Лупа.
Принцип действия фотоаппарата, телескопа микроскопа.
Зеркала: изображение в плоском зеркале, изображение в сферическом зеркале.
Наблюдение с помощью спектроскопа.
Лабораторные работы (3 ч.)
1. Наблюдение интерференции и дифракции света.
2. Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.
3. Определение показателя преломления стекла.
Практические работы
1. Решение расчетных и экспериментальных задач.
2. Компьютерное моделирование (интерференция и дифракция света).
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ (6 часов)
Принцип относительности в механике. Конечность и предельность скорости света. Опыт Майкельсона и Морли. Постулаты теории относительности. Релятивистский закон сложения скоростей. Закон взаимосвязи массы и энергии. Соотношение между классической механикой и специальной теорией относительности.
Практические работы
1. Решение расчетных и экспериментальных задач.
2. Компьютерное моделирование опыта Майкельсона и Морли.
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА (30 часов)
Световые кванты (9 часов). Тепловое излучение. Излучение абсолютно черного тела. Формула Планка. Люминесценция. Фотоэффект. Применение фотоэффекта. Фотоны. Рентгеновское излучение. Давление света. Опыты, подтверждающие квантовую природу света. Единство корпускулярно-волновой природы света. Рентгеновское излучение. Компьютерная томография.
Атомная физика (8 часов). Линейчатые спектры. Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Постулаты Бора. Боровская теория водородоподобного атома. Модель Бора и принцип соответствия. Опыт Франка и Герца.
Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей. Лазеры. Голография. Понятие о нелинейной оптике.
Физика атомного ядра (9 часов). Атомное ядро. Нуклонная модель ядра. Энергия связи нуклонов в ядре. Естественная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции. Искусственная радиоактивность. Деление тяжелых ядер. Цепные ядерные реакции. Ядерный реактор. Ядерная энергетика. Термоядерные реакции. Биологическое действие радиоактивных лучей. Защита от радиации.
Элементарные частицы (4 часа). Космические лучи. Ядерные силы. Элементарные частицы. Законы сохранения в микромире.
Демонстрации
Фотоэффект.
Устройство и принцип действия фотоэлементов.
Наблюдение сплошного и линейчатого спектра.
Люминесценция различных веществ при ультрафиолетовом освещеннии.
Лазер. Когерентные свойства лазерного излучения.
Счетчик Гейгера-Мюллера.
Камера Вильсона.
Пузырьковая камера.
Дозиметр.
Лабораторные работы
1. Наблюдение сплошного и линейчатого спектров излучения.
2. Изучение взаимодействия частиц по готовым фотографиям.
Практические работы
1. Решение экспериментальных задач.
2. Компьютерное моделирование (люминесценция, фотоэффект).
3. Компьютерное моделирование радиоактивного распада; модель ядерной реакции.
ВСЕЛЕННАЯ (12 часов)
Звездное небо и основные принципы ориентирования по звездам. Мир звезд. Переменные звезды. Солнечно-земные связи.
Планеты земной группы. Планеты-гиганты. Малые тела Солнечной системы.
Наша Галактика. Открытие других Галактик. Квазары. Большой взрыв, основные этапы эволюции Вселенной. Расширение Вселенной. Модели Вселенной. Жизнь и разум во Вселенной. Освоение космоса и космические перспективы человечества.
Демонстрации
1. Изображение звездного неба на картах и атласах.
2. Годичное движение Солнца на моделях и звездных картах.
3. Видимые и истинные движения планет на динамических моделях, звездных картах и таблицах.
4. Фотографии планет, комет и спутников планет по наземным и космическим наблюдениям.
5. Звездные скопления, газопылевые туманности
Схемы строения Галактики и ее вращения.
Наблюдения
Наблюдения звездных скоплений, туманностей и галактик в телескоп.
Практическая работа
Компьютерное моделирование движения небесных тел.
Заключение (2 часа). Современная физическая картина мира. Последние открытия в астрономии. Физика и научно-технический прогресс.
Лабораторный практикум (10 часов).
Резервное время (10 часов).
III. ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ, УМЕНИЯМ И НАВЫКАМ
Учащиеся 10 класса должны знать и понимать:
- 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; электричества и магнетизма: электрическое поле в вакууме и веществе, теорию Максвелла;
- 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;
- основы рационального использования различных природных ресурсов, возобновляемых и не возобновляемых, физические закономерности в поведении природных объектов при активной человеческой деятельности; основы о нанотехнологиях;
уметь:
– описывать и объяснять физические явления и свойства тел, применять основные законы классической механики, кинетической теории газов, статистической физики и термодинамики, электронной теории проводимости; некоторые физические модели в инженерии, созданные для формирования искусственных объектов;
– корректировать свои представления о процессах и явлениях, происходящих в неживой и живой природе, границах применимости классической механики, кинетической теории газов; электронной теории проводимости; свойствах вещества и поля, пространственно-временных закономерностях, динамических и статистических законах природы по мере усвоения новых знаний;
- использовать усвоенные физические знания и умения в практической деятельности для: учета инертности тел и трения при движении транспортных средств, резонанса, закона сохранения энергии при действии технических устройств, теплопроводности и теплоемкости различных веществ, охлаждения жидкости при ее испарении; правильного использования электробытовых приборов и создания новых устройств; решения физических задач и реализации технических проектов; математический аппарат физики на функциональном уровне;
- проводить экспериментальные исследования равноускоренного движения тел, свободного падения, движения тел по окружности, взаимодействия тел, изопроцессов в газах, превращений вещества из одного агрегатного состояния в другое, законов электрических цепей постоянного тока; измерять давление газа, удельную теплоемкость вещества, параметры электрических цепей при последовательном и параллельном соединениях элементов цепи, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, электроемкость конденсатора, индуктивность катушки и др;
– представлять результаты работы в форме короткого сообщения с использованием визуальных средств демонстраций (графиков, диаграмм, рисунков), а также с использованием компьютерных технологий для (презентаций, публикаций);
– синтезировать теоретические и практические знания по физике (по использованию искусственных и других материалов в технике; по применению тепловых двигателей на транспорте, в энергетике и сельском хозяйстве электролиза в металлургии и гальванотехнике, электронно-лучевой трубки, полупроводникового диода, терморезистора, транзистора;) с другими естественнонаучными знаниями для использования в различных сферах человеческой деятельности.
Учащийся 11 класса должны знать и понимать:
- смысл физических основ колебаний и волн: кинематику гармонических колебаний, интерференцию и дифракцию волн, спектральное разложение; электричества и магнетизма: переменные электрические поля в вакууме и веществе, теорию Максвелла, свойства и распространение электромагнитных волн, в т.ч. оптического диапазона; квантовой физики: состояние частиц в квантовой механике, дуализм волн и частиц, соотношение неопределенностей, строение ядер, атомов, молекул и твердых тел, фундаментальные взаимодействия, возможности современных научных методов познания природы;
- квантовые основы организации природных систем, квантовую природу химических связей, вероятностный характер явлений в микромире;
- о принципах относительности и инвариантности скорости света, относительности пространства и времени, об абсолютном пространстве и времени;
- о развитии взглядов на природу света, зарождении квантовой теории, об открытии естественной радиоактивности, о получении радиоактивных изотопов и их применении в в интересах человечества;
- отличительные особенности планет земной группы, планет-гигантов и малых тел Солнечной системы; иметь научное представление о происхождении Солнечной системы, о строении и эволюции Вселенной, о физическом состоянии межзвездного вещества;
- экологические последствия эксплуатации ядерных электростанций, эффекты воздействия радиоактивного излучения на животный и растительный мир, физические основы этих процессов, способы минимизации рисков;
уметь:
- 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;
- описывать и объяснять физические явления и свойства тел, применять основные законы электричества и магнетизма, релятивистской механики, квантовой физики для описания природных явлений;
– 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 и создания новых устройств; решения физических задач и реализации технических проектов; математический аппарат физики на функциональном уровне;
- планировать и проводить физические эксперименты по исследованию колебательного и волнового движения тел, процессов отражения, преломления, интерференции, дифракции, дисперсии света; измерять силу тока и напряжение в цепях переменного тока; показатель преломления вещества, длину световой волны; использовать трансформатор для преобразования токов и напряжений; собирать простейший радиоприемник; определять знак заряда или направление движения элементарных частиц по их трекам на фотографиях;
- обрабатывать, анализировать и интерпретировать полученные результаты в виде схемы, таблицы, опорного конспекта; представлять результаты работы в форме короткого сообщения с использованием визуальных средств демонстраций (графиков, диаграмм, рисунков), а также с использованием компьютерных технологий (презентации, публикации);
– оперировать физическими моделями (абсолютно черное тело, протонно-нейтронная модель ядра, волновая и квантовая модели света и т.д.) для описания и прогнозирования физических явлений;
– привлекать весь спектр теоретических знаний и практику (по использованию искусственных материалов в технике; по применению электрических и атомных двигателей на транспорте, в энергетике; современных электроизмерительных приборов; генератора переменного тока, электромагнитных волн инфракрасного, видимого, ультрафиолетового и рентгеновского диапазонов частот; фотоэлемента; спектрального анализа; ядерного и термоядерного реактора) и знание в области других естественнонаучных дисциплин и других наук для решения задач практического характера.
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.
С учетом современных воззрений программа предусматривает изучение основ физических теорий – ньютоновской и релятивисткой механики, молекулярно-кинетической теории и термодинамики, электродинамики и электронной теории, волновой, геометрической и квантовой оптики, квантовой механики, физики атома, атомного ядра и элементарных частиц.
В программе представлены астрофизические вопросы. Эти вопросы, играющие большую мировоззренческую роль должны быть изучены в курсе физики. При изучении вопросов астрофизики необходимо обратить внимание на следующие вопросы: использование законов механики для объяснения движения небесных тел и для развития космических исследований, солнечная система, звезды и источники их энергии, современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звезд, Галактика, пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной, применимость законов физики для объяснения природы космических объектов, красное смещение в спектрах Галактик, современные взгляды на строение и эволюцию Вселенной, наблюдение и описание движения небесных тел, компьютерное моделирование движения небесных тел.
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.
Содержание учебной программы помогает учителю вырабатывать у учащихся умение решать практические задачи на основе физических законов и закономерностей.
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, разные формы развивающих творческих заданий и проектов, нацеливающих учащихся на самостоятельную творческую работу и выполнение совместных и индивидуальных оригинальных заданий.
В процессе преподавания важно научить школьников применять основные положения науки для самостоятельного объяснения физических явлений, результатов эксперимента, действия приборов и установок. Выделение основного материала в каждом разделе курса физики помогает учителю обратить внимание учащихся на те вопросы, которые они должны глубоко и прочно усвоить. Физический эксперимент является органической частью школьного курса физики, важным методом обучения.
Решение основных учебно-воспитательных задач достигается на уроках сочетанием разнообразных форм и методов обучения. Большое значение придается самостоятельной работе учащихся: самостоятельному повторению и закреплению основного теоретического материала, выполнению лабораторных работ и работ физического практикума, изучению некоторых практических приложений физики, когда теория вопроса уже изучена, применению знаний в процессе решения задач, обобщению и систематизации знаний. Следует уделять больше внимания на уроке работе учащихся с книгой: учебником, справочной литературой и т. п.
Рекомендуется проведение семинаров обобщающего характера, например по таким темам: законы сохранения импульса и энергии и их применение; применение электрического тока в промышленности и сельском хозяйстве; поле и вещество – два вида материи и др.
Решение физических задач должно проводиться в оптимальном сочетании с другими методами обучения. Важное значение придается самостоятельному выполнению школьниками учебного эксперимента. Число указанных в программе лабораторных работ, как и демонстраций, является обязательным. В зависимости от условий в каждой школе учитель может заменить отдельные работы или демонстрации равноценными. Учитель может увеличить число лабораторных работ за счет введения кратковременных экспериментальных заданий. Проводя школьный физический эксперимент, учитель обязан соблюдать правила техники безопасности.
Важным фактором, способствующим реализации профильного обучения, является возможность применение инновационных средств и методов обучения. Одной из таких методов является метод проектов. Метод проектов предусматривает обязательно наличие проблемы, требующей исследования. Эта определённым образом организованная поисковая, исследовательская, творческая, познавательная деятельность учащихся, индивидуальная или групповая, предусматривающая не просто достижение того или иного результата, оформленного в виде конкретного практического выхода, но организацию процесса достижения этого результата определёнными методами, приёмами.
Метод проектов ориентирован на развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, анализировать полученную информацию, самостоятельно выдвигать гипотезы, принимать решения по поводу направления и методов поиска решения проблемы, развитие критического мышления. Метод проектов может использоваться как на уроке (серии уроков) по какой-то наиболее значимой теме, разделу программы, так и во внеклассной деятельности. Исследовательские и творческие работы школьников могут быть представлены на исследовательских научно-практических конференциях, конкурсах творческих работ и т.п.
Современные информационные технологии предоставляют школьникам широкие возможности для исследовательской и творческой работы в таких областях, как программирование, компьютерное моделирование, компьютерная графика и анимация, Web-дизайн.
Для классов различного профиля могут быть рекомендованы различные прикладные курсы, например:
– физико-математический: «Специальная теория относительности», «Измерения физических величин», «Фундаментальные эксперименты в физической науке», «Методы решения задач по физике», «Астрофизика»;
– физико-химический: «Строение и свойства вещества», «Элементы химической физики»;
– химико-биологический, биолого-географический: «Эволюция естественнонаучной картины мира», «Устойчивое развитие», «Биофизика».
Тем школьникам, которые имеют склонность к изучению физики для практического применения полученных знаний, могут оказаться полезными прикладные курсы, знакомящие их с разнообразными направлениями современного научно-технического прогресса. Например, могут вызвать интерес у учащихся прикладные курсы типа «Физические основы современной энергетики», «Физика современной техники», «Физика в медицине», «Физика автомобиля», «Физика живого организма», «Нанотехнология» и др.