Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Домашний эксперимент по физике»
Уровень программы: ознакомительный
Возраст обучающихся: 10-12 лет
Срок реализации: 1 год
Автор: Г.
Преподаватель:
А.
Москва
2016 г.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
В возрасте 10 – 12 лет становится ясно, к изучению каких дисциплин – гуманитарных или технических - предрасположен человек. Однако, точно определить это можно только при условии активной работы с подростком. Данный выбор является очень важным, поскольку он определяет судьбу человека. Поэтому к нему стоит отнестись очень ответственно и, как показывает практика, предпрофильную подготовку, которая позволяет учащимся сделать осознанный выбор, лучше всего начинать в пятом или шестом классе.
Таким образом, курс направлен на проведение ознакомительных предпрофильных занятий по физике с целью выявления у ребенка склонности к изучению физики и дальнейшего ее развития.
Этим и обусловлены цели и задачи курса. Занятия в кружке позволяют пробудить в учащихся растущий интерес к физике, понять суть ее явлений с помощью решения простых занимательных задач. Правильное понимание физики и методов ее изучения позволяют учащемуся сделать осознанный выбор дальнейшего профиля обучения.
Более того, на сегодняшний день данная задача является особо актуальной, поскольку в стране есть необходимость в стабильном притоке молодых специалистов в области высоких наукоемких технологий. А следовательно, необходимо прививать интерес к точным наукам начиная уже со средней школы.
Новизна курса заключается в первую очередь в подходе к процессу обучения. Здесь учащимся сначала демонстрируется некое физическое явление, затем им самим предлагается самостоятельно, базируясь на сообразительности и ранее полученных знаниях объяснить его суть, а только после этого преподавателем дается правильное толкование данного явления. Учащиеся могут самостоятельно выдвигать версии, а могут объединяться в команды. Такой подход не только прививает интерес к науке, но и воспитывает умение самостоятельно решать задачи и аргументировать принятое решение.
Также в ходе факультативных занятий учащиеся знакомятся с основными понятиями и разделами физики, методиками простейшего физического эксперимента и основами исследовательской деятельности. Рассмотрение всех законов сопровождается наглядными опытами и компьютерными демонстрациями.
Данная программа является модернизированной и ее отличие от уже имеющейся заключается в том, что учащимся предлагается самостоятельно принять участие в проведении эксперимента, предложить свой эксперимент Преподаватель объясняет наблюдаемое явление только после того, как все учащиеся выскажут свою точку зрения. В зависимости от того, насколько правильно и насколько аргументировано они излагали свою мысль, им ставится определенное количество баллов. Учащийся, набравший максимальное количество баллов получает реальное поощрение – подарок (как правило, это научно-популярная литература).. Кроме этого основной упор в данной программе делается на разделы физики, связанные с электричеством и дискретным строением вещества. Эксперименты безопасны и большая часть из них не требует дорогого оборудования, что позволяет всем желающим повторить их самостоятельно в домашних условиях. Также программа адаптирована с учетом того, что среди учащихся есть представители разных возрастов (с пятого по седьмой класс). Программа дополнена разделом, касающимся вопросов ядерной физики и физики плазмы.
Цели программы:
1. Помочь учащимся освоить материал программы, необходимой для дальнейшего изучения физики.
2. Воспитать у учащихся устойчивый интерес к предмету.
3. Привить учащимся интерес к науке, помочь им приобрести уверенность и настойчивость в самостоятельной работе для дальнейшей успешной реализации своих возможностей.
4. Помочь учащимся самостоятельно сделать выбор профиля дальнейшего обучения.
Основные задачи программы:
- Образовательные:
- Развитие самостоятельно мышления у учащихся; Помощь в дальнейшем изучении физики; Повышение уровня научной грамотности.
- Развитие естественнонаучных компетенций учащихся; Развитие способностей к самостоятельному наблюдению и анализу; Развитие нетривиального подхода к решению физических задач; Развитие исследовательских навыков.
- Воспитание усидчивости и скрупулезности при проведении исследований; Воспитание аккуратности при работе в лабораторных условиях; Воспитание самостоятельности при принятии решений и способности к аргументированному доказательству собственных гипотез.
Организация деятельности учащихся на занятиях основывается на следующих принципах: занимательность, научность, активность, самостоятельность, наглядность и доступность, индивидуальный подход к учащимся.
Формы и режим занятий:
- Форма: Групповые занятия. Режим: 1 час в неделю, 38 часов в год.
Ожидаемые результаты и компетенции:
- Обучающиеся должны знать:
- Технику безопасности при проведении физического эксперимента; Основы простейшего эксперимента; Основные методы исследовательской работы; Историю изучения строения вещества Понятия: сила, атом, давление, диффузия, фокусное расстояние линзы, колебание, волна, дисперсия, дифракция, интерференция, лазер, плавление, кристаллизация, кипение, конденсация, дальний порядок, ближний порядок, отражение, преломление, плотность, рассеяние. Как получаются действительное и мнимое изображение Отличительные особенности лазерного излучения.
- Самостоятельно проводить собственное наблюдение за физическими процессами, сопровождая его фиксированием полученной информации; Самостоятельно анализировать результаты наблюдения за физическими явлениями; Работать с литературой.
- Ведение внутренней рейтинговой системы успеваемости учащихся; Проведение итогового зачета Проведение промежуточных опросов
Формы подведения итогов реализации.
1. Конкурс «Юный физик».
2. Итоговый зачет в форме собеседования.
Учебно-тематический план
№ | Тема | Количество часов | ||
Теория | Практика | Всего | ||
1 | Техника безопасности | 1 | 1 | 2 |
2 | Дискретное строение вещества | 1 | 1 | 2 |
3 | Простейшие эксперименты. | 1 | 1 | 2 |
4 | Основы молекулярно-кинетической теории. Температура. Внутренняя энергия. | 2 | 1 | 3 |
5 | Твердое, жидкое и газообразное состояния вещества. | 1 | 2 | 3 |
6. | Давление. Плотность. | 3 | 2 | 5 |
7 | Основы оптики. Отражение. | 1 | 2 | 3 |
8. | Свет и цвет. Дисперсия. Отражение цвета. | 3 | 2 | 5 |
9 | Преломление. Полное внутреннее отражение. | 2 | 2 | 4 |
10 | Линзы. Оптические приборы. Очки. | 2 | 2 | 4 |
11 | Колебания и волны. Свет как волна. | 1 | 1 | 2 |
12 | Лазер. Свойства лазерного излучения. Голография. | 2 | 2 | 4 |
Итого | 19 | 19 | 38 |
Тема 1. Техника безопасности.
Лекция по основам техники безопасности в лаборатории. Правила поведения в кабинете физики.Тема 3. Дискретное строение вещества
Плотность вещества. Основные положения молекулярно-киетической теории. Строение атома. История атомизма. Демокрит и его оппоненты. Мультимедийная демонстрация «Диффузия в газазх»Тема 2. Простейшие эксперименты.
Понятие эксперимента. Подготовка к эксперименту. Понятие «Сила» Практикум. Опыт «Закон Архимеда». Выводы. Обобщение экспериментальных и теоретических данных.Тема 4. Основы молекулярно-кинетической теории. Температура. Внутренняя энергия.
Силы, действующие между атомами и молекулами. Теория Ломоносова. Температура и внутренняя энергия. Практикум. Измеряем температуру.Тема 5. Твердое, жидкое и газообразное состояния вещества.
Дальний и ближний порядок. Практикум «Колебания атомов в твердом теле. Нагрев». Расположение атомов в жидкости и газе. Жидкие кристаллы. Практикум «Передача звука в конденсированной среде».Тема 6. Давление. Плотность.
Давление. Давление столба жидкости и газа. Практикум. Атмосферное давление. Практикум. Сообщающиеся сосуды. Практикум. Зависимость температуры кипения от давления.Тема 7. Основы оптики. Отражение.
Основные понятия оптики. Отражение в плоском зеркале. Мнимое изображение. Практикум. Свеча и ее отражение. Интенсивность света.Тема 8. Свет и цвет. Дисперсия. Отражение цвета.
1. Что такое цвет. Радуга.
2. Практикум. Дисперсия света.
3. Как мы видим разные цвета.
4. Практикум. Рассеяние света.
Тема 9. Преломление. Полное внутреннее отражение.
1. Преломление света. Показатель преломления.
2. Практикум. Преломление.
3. Полное внутреннее отражение и его применение.
4. Практикум. Фонтан с подсветкой.
Тема 10. Линзы. Оптические приборы. Очки.
1. Собирающая линза. Фокусное расстояние.
2. Мнимое и действительное изображение. Очки для дальнозорких.
3. Рассеивающая линза. Очки для близоруких.
4. Практикум. Линза из бумаги.
5. Различные оптические приборы.
Тема 11. Колебания и волны. Свет как волна.
1. Звуковые колебания.
2. Волна как колебание, распространяющееся в пространстве.
3. Ультразвук.
4. Волновые свойства света. Интерференция и поляризация.
Тема 12. Лазер. Свойства лазерного излучения. Голография.
1. История открытия лазера.
2. Отличительные особенности лазерного излучения.
3. Применение лазера.
4. Голография.
Методическое обеспечение программы.
Данная программа ориентирована на выявление у учащихся навыков к логическому мышленю, исследовательской деятельности и изучению технических дисциплин, а также на развитие образного мышления и восприятия информации через ассоциации со зрительными образами. Как уже говорилось ранее, в возрасте 10 – 12 лет становится ясно, к изучению каких дисциплин – гуманитарных или технических - предрасположен человек. Однако, точно определить это можно только при условии активной индивидуальной работы с подростком. Именно поэтому данный курс ориентирован на то, чтобы в формате своего рода игры, дать учащимся почувствовать себя исследователями, то есть столкнуться лицом к лицу с той деятельностью, которая им предстоит, если они выберут физико-математический профиль обучения. Этот подход позволяет учащимся вполне осознанно подойти к выбору дальнейшего профиля обучения. Как показывает практика, предпрофильную подготовку, которая позволяет учащимся сделать осознанный выбор, лучше всего начинать в пятом или шестом классе, поскольку по окончании ими седьмого класса необходимо будет окончательно определиться с профилем дальнейшего обучения.
Формы занятий по каждому из разделов:
Тема 1. Техника безопасности. Формы занятий: лекция, беседа. Форма подведения итогов: зачет в устной форме.
Тема 2. Дискретное строение вещества. Формы занятий: Лекции, демонстрации. Форма подведения итогов: устный опрос
Тема 3. Простейшие эксперименты. Формы занятий: лабораторные эксперименты, беседа. Форма подведения итогов: устный опрос.
Тема 4. Основы молекулярно-кинетической теории. Температура. Внутренняя энергия. Формы занятий: Лекция, беседа, эксперименты и демонстрации. Форма подведения итогов: устный опрос.
Тема 5. Твердое, жидкое и газообразное состояния вещества. Формы занятий: Лекции, эксперименты и демонстрации. Форма подведения итогов: устный опрос.
Тема 6. Давление. Плотность. Формы занятий: Лекции, эксперименты и демонстрации. Форма подведения итогов: устный опрос.
Тема 7. Основы оптики. Отражение. Лекции, эксперименты и демонстрации, беседа. Форма подведения итогов: устный опрос.
Тема 8. Свет и цвет. Дисперсия. Отражение цвета. Лекции, эксперименты и демонстрации, беседа. Форма подведения итогов: устный опрос.
Тема 9. Преломление. Полное внутреннее отражение. Лекции, демонстрации, беседа. Форма подведения итогов: устный опрос.
Тема 10. Линзы. Оптические приборы. Очки. Лекции, эксперименты и демонстрации, беседа.
Тема 11. Колебания и волны. Свет как волна. Лекции, эксперименты и демонстрации, беседа.
Тема 12. Лазер. Свойства лазерного излучения. Голография. Лекции, эксперименты и демонстрации, беседа.
Приемы и методы организации учебно-воспитательного процесса:
В методическом плане данная программа позволяет решить задачи начального физико-математического и естественнонаучного обучения с учетом индивидуальных особенностей школьников и их наклонностей к тому или иному виду деятельности. Ориентация программы обучения направлена не только на усвоение основных теоретических положений, но и на умение конкретизировать важнейшие теоретические отношения благодаря частным эмпирическим фактам.
Специфика большинства проводимых учащимися экспериментов заключается в том, что они не требуют дорогостоящего оборудования и являются достаточно безопасными, что позволяет школьникам повторить данные эксперименты в домашних условиях. Более того, они могут самостоятельно предложить какие-либо модификации или изменения опытов для изучения различных законов физики. Последовательность изучаемых на занятиях вопросов физики выбрана таким образом, чтобы знания, полученные ими на предыдущих исследованиях, помогли бы им при объяснении последующих.
Кроме этого, на занятиях по данной программе предусмотрена рейтинговая система оценивания успеваемости учащихся, что позволяет педагогу выявить наиболее талантливых в области физико-математических дисциплин учащихся. Кроме этого рейтинговая система создает дух соревнования, что пробуждает в школьниках больший интерес к изучению курса.
Также учащимся предлагается в качестве домашнего задания самостоятельно ознакомиться с рядом физических явлений, проделав опыты, описанные в рекомендованной литературе, чтобы затем они могли самостоятельно показать их другим учащимся и объяснить им суть наблюдаемого явления.
По итогам каждого занятия производится подсчет баллов каждого учащегося за это занятие. На данные баллы влияют: активность учащегося на занятии, степень усвоения учащимся материала прошлых занятий, степень усвоения учащимся материала текущего занятия, сообразительность и усидчивость при наблюдении физического явления и его объяснении.
Техническое оснащение занятий:
1. Образовательный мультимедийный комплекс «Библиотека наглядных пособий 7 – 11 кл.».
2. Интерактивная лабораторная работа «Фотоэффект».
3. Ноутбук и проектор для показа компьютерных демонстраций, в том числе из образовательного комплекса «Библиотека наглядных пособий 7 – 11 кл.».
4. Набор для наглядных демонстраций физических явлений.
5. Лабораторный набор по механике.
6. Лабораторный набор «Юный физик».
7. Лабораторный набор «Язык дельфинов».
8. Лабораторный набор "Лазерное шоу".
9. Лабораторный набор "Свет и цвет".
Список литературы:
1. Занимательная физика. Книга 1. Я. И. Перельман, Москва, "Наука", 1983 г.
2. Занимательные задачи и опыты. Я. И. Перельман, Екатеринбург, "Лектон", 1983 г.
3. Домашний эксперимент по физике. М. Г. Ковтунович., Москва, гуманитарный издательский центр «Владос», 2007 г.
4. Физика в школе. Научный метод познания и обучение. В. Г. Разумовский, В. В. Майер. Москва, гуманитарный издательский центр «Владос», 2007 г.
Основные порталы (построено редакторами)