Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Лицей №3 города Сарова Нижегородской области

Программа спецкурса по физике

«Экспериментальная физика. 7 -11»

Составитель: Алешина Ирина Владимировна

учитель физики

Саров

2017

Пояснительная записка

Программа спецкурса «Экспериментальная физика» составлена в соответствии с про -

граммой развития лицея, соответствует реальному содержанию обучения по физике.

Способ структурирования учебного материала в программе – линейный, по степени но-

визны – авторская программа, с использованием новых информационных технологий подачи

учебного материала и решения задач, компьютерной обработки решения экспериментальных

задач, компьютерных моделей физических процессов, используемых в условиях задач.

Решение физических экспериментальных задач (далее ЭЗ) – один из важных методов

обучения физике. С помощью решения ЭЗ обобщаются знания о физических явлениях, созда -

ются и решаются проблемные ситуации, формируют практические и интеллектуальные уме -

ния, сообщаются знания из истории науки и техники, формируются такие качества личности,

как

целеустремленность,

настойчивость,

аккуратность,

внимательность,

дисциплинирован -

ность, развиваются эстетические качества личности, формируются творческие способности.

Учащимся необходимы умения ставить и решать задачи науки, техники, жизни.

Проводимые

на школьном, муниципальном, региональном,

всероссийском и международном

уровнях

олимпиады по физике, являются одним из методов выявления одаренных детей. В нашем ли -

цее много одаренных, способных учащихся. Но анализ результатов выступления на олимпиа -

дах высокого уровня показывает, что на экспериментальном туре олимпиады большинство

учащихся получает низкий балл. Причина этого кроется в отсутствии системы подготовки

учащихся к экспериментальной олимпиаде по физике. Такая подготовка учащихся к олимпи -

адам по физике должна быть специальной, т.е. она обязательно должна быть долгосрочной,

комплексной, системной и отличной от уроков, как по программе, так и по методам обучения.

Предлагаемая программа спецкурса основана на анализе работы по олимпиадной подго-

товке учащихся, которые выступают на всероссийских и международных олимпиадах по физи-

ке.

Экспериментальный тур олимпиады включает выполнение двух экспериментальных за-

даний, т.е. для их решения необходимо использовать измерения при помощи достаточно про-

стого оборудования. Чем более простыми средствами выполняется эксперимент, тем он более

ценен для учащихся. Можно выделить несколько типов экспериментальных заданий: измере-

ние параметров физической системы; исследование зависимостей (в том числе не изучаемых в

школьном курсе); определение схемы (электрической, механической, оптической), скрытой в

"черном

ящике",

и

ее

параметров;

конструирование

действующей

модели

технического

устройства.

Но умение решать ЭЗ требует не только конкретных знаний, но в большей степени зна-

ний обобщенных, которые приобретаются только на опыте, в процессе решения большого ко-

личества задач.

Для приобретения этого опыта необходимо время. Поэтому подготовка к

олимпиаде по физике начинается с 7 класса.

Основная форма занятий спецкурса – индивидуальные и групповые занятия по реше-

нию экспериментальных заданий и групповые лекции с индивидуальными консультациями.

Подготовка к экспериментальному туру олимпиад предполагает

разбор ЭЗ различ-

ных типов:



задачи-наблюдения, в которых экспериментатор в течение какого-либо времени наблю-

дает за протекающими процессами;



ЭЗ, которые ограничиваются только постановкой самой задачи, а применяемое оборудо-

вание и методика опыта не оговариваются совсем, либо оговариваются частично;



ЭЗ, которые сопровождаются списком применяемых в данном эксперименте приборов

и инструментов, что чаще всего встречается в олимпиадных работах.

Подбор тренировочных ЭЗ зависит от наличия соответствующего оборудования, от сте-

пени подготовленности учащихся и от их индивидуальных творческих возможностей. Большое

количество ЭЗ проводится в домашних условиях, что является неотъемлемой частью данного

спецкурса.

Данный спецкурс должен привить культуру эксперимента, которая включает:



правильный и обоснованный выбор метода проведения эксперимента;



качественное конструирование экспериментальной установки;



грамотное выполнение эксперимента;



умение составить таблицу измерений;



проведение серии опытов для получения более достоверных результатов;



правильная обработка результатов измерений, графическая интерпретация их;



оценка погрешностей;



анализ и объяснение полученных результатов.

Целью данного спецкурса является формирования умений работать с учебной ЭЗ. После -

довательно это можно сделать в рамках предлагаемой программы, целями которой являются:



развитие интереса к физике, решению ЭЗ;



совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений;



формирование представителей о постановке, классификаций, приемах и методах

решения ЭЗ;



подготовка к экспериментальному туру олимпиад.

Задачи спецкурса:



обучить школьников методам и приемам решения олимпиадных ЭЗ;



сформировать умения работать с физическими приборами;



выработать исследовательские умения.

В результате изучения спецкурса учащиеся должны знать:



основные и нестандартные приемы решения ЭЗ;



способы обработки экспериментальных данных;



способы вычисления погрешности измерений

должны уметь:



составлять план последовательности действий в решении ЭЗ;



анализировать полученный результат измерений;



использовать физические приборы

Формами контроля при проведении данного спецкурса являются:



самостоятельная работа по решению различного типа ЭЗ;



олимпиады.

Система контроля – рейтинговая.

Методические приемы, которые используются в ходе спецкурса:



погружение: индивидуальная работа ученика при поиске возможного решения

ЭЗ;



обмен опытом: работа в двойках, обмен и критика возникших идей;



мозговой штурм: обсуждение решений группой;



подсказка: беглое знакомство с авторским решением, с последующим самостоя-

тельным решением;



консультации: консультация у старших и более опытных товарищей;



консультация преподавателя.

Спецкурс предназначен для учащихся, которые выступают на олимпиадах по физике. Он

способствует формированию навыков решения олимпиадных экспериментальных заданий и

нахождения более рациональных способов их решения. Программа спецкурса рассчитана на 2

года обучения для каждой из двух групп – 7-8 классов и 9-11 классов.

Количество часов -136 за два года обучения, 2 часа в неделю для группы 7-8 классов, 204

часа , 3 часа в неделю для группы 9-11 классов.

Содержание учебного материала для группы 7-8 классов

136 часов, 2 часа в неделю

№

Тема

Кол-во часовТеория

Практика

1

Математический

аппарат

в

физической

задаче

20

8

12

2

Методика выполнения эксперименталь-

ных задач

32

12

20

3

Приемы выполнения экспериментальных

задач

28

12

16

4

Практикум по решению эксперименталь-

ных олимпиадных задач

56

0

56

Итого

136

32

104

Тематическое планирование для группы 7-8 классов

№

Тема занятия

Количество

часов

Математический аппарат в физической задаче (20 ч)

1.

Таблицы. Графики

2

2.

Запись численного результата. Действия с приближенными чис-

лами

2

3.

Расчет погрешностей. Приборные погрешности. Использование

калькулятора для расчетов погрешностей

2

4.

Графическая обработка результатов. Метод наименьших квад-

ратов

2

5.

Практикум

12

Методика выполнения экспериментальных олимпиадных заданий (32 ч)

6.

Ознакомление с условием задания и предлагаемым оборудова-

нием

2

7.

Построение математической модели изучаемого явления (тео-

ретическое описание)

2

8.

Практикум

4

9.

Разработка схемы экспериментальной установки, ее реализа-

ция, проведение предварительных измерений

2

10.

Проведение измерений

2

11.

Практикум

4

12.

Обработка результатов измерений

2

13.

Сравнение экспериментальных данных с теоретическими рас-

четами. Оформление работы

2

14.

Практикум

12

Приемы выполнения экспериментальных олимпиадных заданий (28ч)

15.

Планирование эксперимента

2

16.

Определение зависимости между величинами

2

17.

Обработка нелинейных зависимостей

2

18.

Экспериментальное определение вида зависимости. Приведе-

ние зависимости к линейному виду. Применение калькулятора

для расчета параметров линейной зависимости

2

19.

Практикум

8

20.

Градуировка приборов

2

21.

Поправки измерений

2

22.

Практикум

8

Практикум по выполнению экспериментальных олимпиадных заданий (56 ч)

23.

23

Практикум по решению экспериментальных олимпиадных за-

дач

46

24.

Олимпиада

8

25.

Итоговое

2

Содержание учебного материала для группы 9-11 классов

204 часа, 3 часа в неделю

№

Тема

Кол-во часовТеория

Практика

1

Математический

аппарат

в

физической

задаче

30

10

20

2

Методика выполнения эксперименталь-

ных задач

40

10

30

3

Приемы выполнения экспериментальных

задач

40

10

30

4

Практикум по решению эксперименталь-

ных олимпиадных задач

94

0

94

Итого

204

30

174

Тематическое планирование для группы 9-11 классов

204 часа, 3 ч в неделю

№

Тема занятия

Количество

часов

Математический аппарат в физической задаче (30 ч)

1.

Таблицы. Графики

2

2.

Запись численного результата. Действия с приближенными числа-

ми

2

3.

Расчет погрешностей. Приборные погрешности. Использование

калькулятора для расчетов погрешностей

3

4.

Графическая обработка результатов. Метод наименьших квадратов

3

5.

Практикум

20

Методика выполнения экспериментальных заданий (40 ч)

6.

Ознакомление с условием задания и предлагаемым оборудованием

1

7.

Построение математической модели изучаемого явления (теорети-

ческое описание)

1

8.

Практикум

10

9.

Разработка схемы экспериментальной установки, ее реализация,

проведение предварительных измерений

2

10.

Проведение измерений

2

11.

Практикум

10

12.

Обработка результатов измерений

2

13.

Сравнение экспериментальных данных с теоретическими расчета-

ми. Оформление работы

2

14.

Практикум

10

Приемы выполнения экспериментальных заданий (40 ч)

15.

Планирование эксперимента

1

16.

Определение зависимости между величинами

1

17.

Обработка нелинейных зависимостей

1

18.

Экспериментальное определение вида зависимости. Приведение

зависимости к линейному виду. Применение калькулятора для

расчета параметров линейной зависимости

2

19.

Практикум

10

20.

Градуировка приборов

2

21.

Поправки измерений

3

22.

Практикум

20

Практикум по решению задач ( 94ч)

23.

Практикум по решению задач

84

24.

Олимпиада

8

25.

Итоговое

2

Литература для учителя

1. Абросимов Б.Ф. Истоки успешного поиска решений задач физики // Физическое образование

в вузах, 2004, Т. 10, № 4, с. 17-30.

2. Абросимов Б.Ф. Мысленные эксперименты как метод поиска решений задач физики. - Уфа:

Изд-во УГНТУ, 1997. - с. 86-87.

3. Абросимов

Б.Ф. Типичные ключевые ошибки при решении задач физики // Современные

технологии обучения в профессиональной подготовке студентов технического вуза: Тезисы

докладов межвузовской научно-методической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 1997..

4. Абросимов Б.Ф. Физика. Способы и методы поиска решения задач: учебно-методическое

пособие/ Б.Ф.Абросимов. – М.: Издательство «Экзамен», 2006. – 287.

5. Вайзер ГА. О методах мыслительной деятельности учащихся при решении физических задач

// Вопросы алгоритмизации и программированного обучения; Вып. 2 / Под ред. Л.Н. Ланда -

М.: Педагогика, 1973. - с. 201-220.

6. Гурова Л.Л. Психологический анализ решения задач. - Воронеж: Изд-во Воронежского ун-

та, 1976.

7. Ефименко

В.Ф. Методологические вопросы школьного курса физики. - М.: Педагогика,

1976.- 224 с.

8. Князев А.А.Материалы курса «Олимпиадный материал в повседневной работе преподавате-

ля физики»: лекции 1-8. – М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2007.

9. Савченко Н.Е. Задачи по физике с анализом их решения. - М.: Просвещение, 1996.

10.

Фридман Л.М. Логико-психологический анализ школьных учебных задач. - М.: Педаго-

гика, 1977.

11.

Фридман Л.М. Турецкий Е.Н. Как научиться решать задачи. - М.: Просвещение, 1989.

12.

Фронтальные лабораторные работы по физике в 7-11 классах общеобразовательных

учреждениях: Кн. для учителя / В.А. Буров, Ю.И. Дик, Б.С. Зворыкин и др.; под ред. В.А. Бу-

рова, Г.Г. Никифорова. – М.: Просвещение: Учеб. лит., 1996. – 368 с.

13.

Журналы «Физика в школе», «Наука и жизнь», «Потенциал», Газета «Приложение к

Первому сентября. Физика»

14.

А.И. Слободянюк. Физическая олимпиада: экспериментальный тур

Литература для учащихся

1. Физика. Всероссийские олимпиады. – С.М. Козел, В.П. Слободянина. – М.: Просвещение,

2008-2010. (Серия «Пять колец»)

2. Сборник решения задач с решениями и ответами. Часть II.Молекулярная физика и термоди-

намика: для учащихся 9-11 классов, абитуриентов и студентов младших курсов/ под ред А.Н.

Долгова. – М.: МИФИ, 2001. – 108с.

3. Ковтунович М.Г. Домашний эксперимент по физике. Дидактический материал для 8 класса

4. Физика/ Джонни Т. Денис; пер. с английского А. Расторгуева.- М.: АСТ: Астрель, 2007.

(Увлекательное введение в физику старшеклассников и первокурсников колледжей. Исчерпы-

вающие объяснения сложных идей. Простые решения проблем, требующих математического

описания)

5. Физика. Задачник 9-11 классы. /О.Ф.Кабардин, В.А.Орлов, А.Р.Зильберман. - М.: Дрофа,

2003.

6. Журналы «Наука и жизнь», «Потенциал», «Квант».

7. Сборники олимпиадных задач.