Курс "Удивительная физика"

I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Курс руководствуется той психологической аксиомой, что интерес к предмету повышает внимание, облегчает понимание и, следовательно, способствует более сознательному и прочному усвоению.

Главные цели курса «Удивительная физика»:

• возбудить у учащихся деятельность научного воображения, приучить мыслить в духе физической науки и создать в их памяти многочисленные ассоциации физических знаний с самыми разнородными явлениями жизни, со всем тем, с чем они обычно входят в соприкосновение;

• оказание помощи в выборе профиля дальнейшего образования.

Задачи:

• способствовать самоопределению ученика и/или выбору дальнейшей профессиональной деятельности;

• создать положительную мотивацию обучения на планируемом профиле;

• познакомить учащихся с ведущими для данного профиля видами деятельности;

• активизировать познавательную и мыслительную деятельность школьников; развивать склонности и способности учащихся, умения самостоятельно добывать знания;

• повысить информационную и коммуникативную компетентность учащихся.

Этапы:

Методы обучения:

1) по источникам знаний:

• словесный (объяснение, разъяснение, рассказ, беседа, лекция, диспут, дискуссия);

• наглядный метод (иллюстрация, демонстрация, наблюдения учащихся);

• видеометод (упражнения с использованием компьютера)

• практический метод (эксперименты, конструирование, упражнения).

2) по характеру познавательной деятельности:

• объяснительно-иллюстративный метод (рассказ, беседа, объяснение, показ);

• репродуктивный метод (лекция, пример, демонстрация, упражнения, алгоритмическое предписание);

• проблемный метод (проблемная ситуация, игра, обобщение);

• частично-поисковый метод (диспут, наблюдения, самостоятельная работа);

• исследовательский метод (исследовательское моделирование, сбор новых фактов, проектирование).

3) по степени самостоятельности школьников:

• учебная работа под руководством учителя (компьютера);

• взаимообучение (работа в малых группах);

• самостоятельная работа учащихся.

Предполагаемые результаты:

• умение применять теорию для объяснения некоторых частных явлений;

• понимание взаимозависимости различных признаков, характеризующих группу однородных явлений;

• умение изображать графически взаимосвязь между физическими величинами, определять характер этой связи;

• умение производить расчет, пользуясь известными формулами;

• представление об историческом развитии отдельных разделов физики;

• сформированность «технических приемов» умственной деятельности: умения читать книгу, находить нужные сведения, составлять план ответа и т.п.

II. ПЛАН курса «Занимательная физика»

III. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Раздел I. Механика

Тема: Вечный двигатель

Совершение работы механизмами и машинами. Переход энергии из одного вида в другой. Закон сохранения и превращения энергии.

История изобретения «вечного двигателя» (perpetuum mobile). Устройство и принцип действия perpetuum mobile. Вечные двигатели первого и второго рода. Противоречивость создания ВД законам термодинамики.

Тема: Основные законы механики

Вращение земного шара вокруг своей оси. Связь атмосферы с Землей. Самый дешевый способ путешествовать (1).

Движение на вращающемся теле. Инертность – свойство тел. Закон инерции. Примеры проявления инертности. «Земля, остановись!» (2).

Движение тел брошенных вниз. Сопротивление воздуха. Письмо с самолета (3).

Траектории движения, описываемые бомбой, брошенной с аэроплана: если нет ветра; при попутном ветре; при встречном ветре умеренной силы; если ветер вверху и внизу одинаков; если ветер внизу имеет направление, противоположное верхнему ветру (наверху – встречный, внизу - попутный). Бомбометание (4).

Понятие о компенсирующем действии сил. Экспериментальный факт – движение и покой относительны. Инерциальная система отсчета. Первый закон Ньютона. Безостановочная железная дорога (5).

Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона - закон действия и противодействия. Следствия, вытекающие из закона. Трудный закон (6).

Система из двух взаимодействующих тел. Реактивное движение – проявление закона сохранения импульса. Особенности реактивного движения. Можно ли двигаться без опоры? (7). Устройство ракеты. Примеры реактивного движения в природе. Почему взлетает ракета? (8) Как движется каракатица? (9)

Тема: Сила. Работа. Трение

Сила – векторная величина. Равнодействующая сил. Сложение нескольких сил, действующих под углом одна к другой. Задача о лебеде, раке и щуке, решаемая по правилам механики (1).

Противодействие сил. Легко ли сломать яичную скорлупу? (2)

Движение судна под острым углом навстречу ветру. Под парусами против ветра (3).

Простые механизмы. Рычаг. Мог ли Архимед поднять Землю? (4)

Условия равновесия рычага. Опыт с самоуравновешивающейся палкой (5).

Равенство работ при использовании простых механизмов. Суть «золотого правила механики». Сила трения скольжения. Зависимость силы трения от числа оборотов веревки вокруг cваи (формула Эйлера). Жюль-верновский силач и формула Эйлера (6).

Роль трения в природе и технике. Если бы не было трения (7).

Раздел II. Молекулярная физика

Тема: Тепловые явления

Примеры тепловых явлений. Почему пламя не гаснет само собой? (1).

Расширение газов при нагревании. Условия процесса горения. Почему вода гасит огонь? (2) Можно ли воду вскипятить кипятком? (3) Можно ли вскипятить воду снегом? (4) Горячий лед (5). Холод из угля (6).

Тема: Свойства жидкостей и газов

Свойства поверхности жидкости. Поверхностное натяжение. Явление смачивания и капиллярности. Естественная форма жидкости (1). Копейка, которая в воде не тонет (2). Вода в решете (3). Как мы пьем? (4) Сухим из воды (5).

Мыльные пузыри. Опыты с мыльными пузырями (6). Что тоньше всего? (7).

Вес тела. Понятие невесомости. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила. Человек, который ничего не весил (8).

Законы течения жидкостей в трубках и каналах. Аэростатический парадокс. Эффект Клеман – Дезорма. Отчего притягиваются корабли?(9) Принцип Бернулли и его следствия (10).

Раздел III. Отражение и преломление света, зрение

Тема: Отражение и преломление света

Распространение света. Явления отражения и преломления света. Основные закономерности преломления света. Почему и как преломляется свет? (1) Принцип Ферма («принцип кратчайшего оптического пути»).

Решение задачи: Когда длинный путь проходится быстрее, чем короткий? (2).

Старое и новое о миражах (3).

Мечта о шапке-невидимке (4). Невидимый человек (5). Могущество невидимого (6). Прозрачные препараты (7). Может ли невидимый видеть? (8). 9. Зрительные обманы. Сила воображения (10-11).

Тема: Звук. Волнообразное движение

Звуковые волны. Источники звука. Процесс распространения звука: источник звука – передающая среда – приемник. Свойства звука. Скорость звука. Звук и радиоволны (1). Звук и пуля (2). Мнимый взрыв (3). Если бы скорость звука уменьшилась... (4). Самый медленный разговор (5). Скорейшим путем (6). Барабанный телеграф (7).

Звуковые явления. Отражение звука. Звуковые облака и воздушное эхо (8). Громкость и высота тона – субъективные характеристики звука. Беззвучные звуки (9). Голоса лилипутов и Гулливера (11).

Ультразвук на службе техники (10).

Решение задач: Для кого ежедневная газета выходит дважды в день? (12). Задача о паровозных свистках (13).

Явление Доплера (14). История одного штрафа (15). Защита учащимися мультимедийных презентаций, проектов по одной из тем курса «Занимательная физика».

V. ЛИТЕРАТУРА

1. Орир Дж. Физика. Т 1 – 2. Перевод. с англ. М.: Мир, 1981

2. Силин А.А. Трение и мы. (Библ. «Квант». Вып. 57). М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987

3. Рачлис Х. Физика в ванне. Перевод с англ. (Библ. «Квант». Вып. 51). М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986

4. Перельман Я.И. Под ред. Митрофанова А.В. Занимательная физика. В 2-х кн. 22-е изд., стереотип. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986

5. Сост.: Енохович А.С., Кабардин О.Ф., Коварский Ю.А. и др.; под ред. Спасского Б.И. Хрестоматия по физике. Учеб. пособие для уч-ся. М.: Просвещение, 1982

6. Кабардин О.Ф. Физика: Справочные материалы. Учеб. пособие для уч-ся, 3-е изд. М.: Просвещение, 1991

7. Ланина И.Я. Не уроком единым: Развитие интереса к физике. (Б-ка учителя физики) М.: Просвещение, 1991

8. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов. Пособие для общеобразоват. учеб. завед.- 14-е изд., М.: Просвещение, 2001

9. Хижнякова Л.С., Коварский Ю.А., Никифоров Г.Г. Самостоятельная работа уч-ся по физике в 9 кл. средней школы: Дидактический материал. М.: Просвещение, 1993

10. Гладышева Н.К., Нурминский И.И., Нурминский А.И., Нурминская Н.В. Физика. Тесты. 7 – 9 классы. Учебно - метод. пособие. М.: Дрофа, 2001

11. Авт. – сост. Орлов В.А. Физика в таблицах. 7 – 11 кл.: Справочное пособие. 3-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2000

12. Сост. Мидлер А., Галин Г. Наука и человечество. Международный ежегодник. М.: Знание, 1969

13. Кабардин О.Ф. и др. Факультативный курс физики: 9 кл. Учеб. пособие для уч-ся, 3-е изд. М.: Просвещение, 1986

14. Разумовский В.Г., ГлазуновА.Т., Фабрикант В.А. и др. Под ред. Разумовского В.Г. Физика и научно-технический прогресс. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1980

15. Елькин В.И. Сост. Браверман Э. М. Оригинальные уроки физики и приемы обучения. (Библиотека журнала «Физика в школе». (Вып. 17). М.: Школа – Пресс, 2000

16. Майоров А.Н. Физика для любознательных, или О чем не узнаешь на уроке. (Серия: «Это мы не проходили»). Ярославль: «Академия развития», «Академия, К⁰», 1999

17. Исак-Рубинер Ф. Вечный двигатель. М., 1922.

18. Краткий Политехнический Словарь. М., 1956.

19. Орд-Хьюм А. Вечное движение. М., 1980.