Решение задач повышенной сложности

МБОУ СОШ с углубленным изучением
отдельных предметов
«Рассмотрено»
«Согласовано»
На МО учителей
___________________________
Руководитель МО
_________
________________
подпись
Заместитель директора школы
___________ ________________
подпись
Ф.И.О.
«____»____________200__ г.
«Утверждена»
Приказ № ________
от «___»_______200__г.
Ф.И.О.
Протокол заседания МО
№ ____от «____»________200 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
элективного предмета по физике
«Решение задач повышенной сложности»
для 10-11 классов
(программа дополнительного образования)
Учитель:
Ерошина Валентина Геннадьевна,
Тимофеенкова Галина Алексеевна
Квалификационная категория:
высшая
2013/14 учебный год
Пояснительная записка
Рабочая программа предмета по выбору по физике « Решение задач повышенной сложности» составлена на основе программы ЗФТШ при МФТИ по физике, - Долгопрудный, 2013г.
Для реализации программы использованы учебно-методические материалы ЗФТШ при МФТИ,
2013г.
Программа разработана с таким расчетом, чтобы обучающиеся приобрели достаточно
глубокие знания физики, необходимые для поступления в вузы технической направленности.
Рабочая программа содержит предметные темы образовательного стандарта на профильном уровне; дает распределение учебных часов по разделам курса и последовательность изучения разделов физики с учетом межпредметных и внутрипредметных связей, логики учебного
процесса, возрастных особенностей учащихся. Рабочая программа содействует сохранению единого образовательного пространства, предоставляет широкие возможности для реализации различных подходов к построению учебного курса.
В программе предусмотрено использование разнообразных форм организации учебного
процесса, внедрение современных методов обучения и педагогических технологий, а также
учета местных условий. Программа позволяет увеличить время на решение комплексных задач,
задач повышенной сложности и предполагает совершенствование подготовки школьников по
освоению основных разделов физики.
Общая характеристика учебного предмета
Данный курс является дополнением к базисному учебному плану. Решение физических
задач – один из основных методов обучения физике.
С помощью решения задач сообщаются знания о конкретных объектах и явлениях, создаются и решаются проблемные ситуации, формируются практические и интеллектуальные умения. На современном этапе развития науки и техники на каждом рабочем месте необходимы
умения ставить и решать задачи науки, техники, жизни. Поэтому, важной целью физического
образования является формирование умений работать с учебной физической задачей. Последовательно это можно сделать в рамках предлагаемой программы.
Курс рассчитан на учащихся 10-11 классов общеобразовательной школы и предполагает
совершенствование подготовки школьников по освоению основных разделов физики, дополнение профильного курса физики старшей школы, оказание помощи при подготовке к итоговой
аттестации.
В соответствии с программой профильной подготовки школы позволяет существенно
расширить возможности выстраивания учеником индивидуальной образовательной траектории.
Программа элективного курса
согласована с требованиями государственного
образовательного стандарта и содержанием основных программ курса физики средней школы, в
связи, с чем курс углубляет знания по физике их за счет усиления надпредметных
мировоззренческих и методологических компонентов содержания.
Основные цели курса:

Оказание помощи учащимся в расширении, углублении, систематизации и обобщении
знаний по физике;

развитие у учащихся интуиции формально-логического и алгоритмического мышления, навыков моделирования, использования математических методов для изучения
смежных дисциплин;

формирование в процессе обучения познавательной активности, умения приобретать
и творчески распоряжаться полученными знаниями, потребностей к научноисследовательской деятельности в процессе самостоятельной работы, к продолжению
образования и самообразованию

совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений.
Место предмета в учебном плане
Программа рассчитана на 2 года обучения для учащихся 10-11 классов.
Количество часов по программе: 68 часов. В том числе по 34 учебного часа из расчета 1
учебный час в неделю, что соответствует школьному учебному плану.
Общеучебные умения, навыки и способы деятельности
Программа предусматривает формирование у школьников общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций. В этом направлении при-
оритетами для школьного курса физики на этапе основного общего образования являются:
Познавательная деятельность:

использование для познания окружающего мира различных естественнонаучных
методов: наблюдение, измерение, эксперимент, моделирование;

формирование умений различать факты, гипотезы, причины, следствия,
доказательства, законы, теории;

овладение адекватными способами решения теоретических и экспериментальных
задач;

приобретение опыта выдвижения гипотез для объяснения известных фактов и
экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез.
Информационно-коммуникативная деятельность:
 владение монологической и диалогической речью, развитие способности понимать
точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение;
 использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных
источников информации.
Рефлексивная деятельность:
 владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умением предвидеть
возможные результаты своих действий;
 организация учебной деятельности: постановка цели, планирование, определение
оптимального соотношения цели и средств.
В процессе реализации программы основное значение придается практике решения
задач. Главное внимание обращается на формирование умений решать задачи, на накопление
опыта решения задач различной трудности. Развивается самая общая точка зрения на решение
задачи как на описание того или иного физического явления физическими законами.
Содержание тем подобрано так, чтобы формировать при решении задач основные методы данной физической теории.
Ожидаемыми результатами занятий являются:

расширение знаний об основных алгоритмах решения задач, различных методах
приемах решения задач;

развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих
способностей на основе опыта самостоятельного приобретения новых знаний, анализа и оценки
новой информации;

сознательное самоопределение ученика относительно профиля дальнейшего
обучения или профессиональной деятельности;

получение представлений о роли физики в познании мира, физических и
математических методах исследования.
Методы и организационные формы обучения
Для реализации целей и задач данного курса предполагается использовать следующие
формы занятий: практикумы по решению задач, самостоятельная работа учащихся,
консультации, контрольные работы. На занятиях применяются коллективные и индивидуальные
формы работы: постановка, решения и обсуждения решения задач, самостоятельное решение
контрольных заданий. Основная форма обучения - исследовательская деятельность ученика,
которая реализуется как на занятиях в классе, так и в ходе самостоятельной работы учащихся.
Все занятия должны носить проблемный характер и включать в себя самостоятельную работу.
Методы обучения, применяемые в рамках прикладного курса, могут быть
разнообразными. Прежде всего это исследовательская работа самих учащихся, составление
обобщающих таблиц, а также подготовка и защита учащимися алгоритмов решения задач. В
зависимости от индивидуального плана учащимся предлагается перечень задач различного
уровня сложности.
Помимо исследовательского метода целесообразно использование частично-поискового,
проблемного изложения, а в отдельных случаях информационно-иллюстративного, а также
дистанционных образовательных технологий.
В процессе реализации программы важное значение придаѐтся практике решения задач. В
каждом разделе программы после изложения соответствующего теоретического материала
предлагаются контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения, включающие систему качественных, теоретических и расчетных заданий. В целом учебно-методические материалы (задания) в соответствии с программами ЗФТШ при МФТИ содержат в себе
- изложение теоретических вопросов физики, относящихся к теме данного задания;
- контрольные вопросы и задачи разного уровня сложности без ответов и решений (контрольная часть задания для самостоятельного решения) по теме данного задания;
- образцы ответов на контрольные вопросы и примеры задач по теме задания с подробными решениями;
- список рекомендуемой и использованной литературы.
Задания составляются таким образом, чтобы привить ученику навыки самостоятельной
творческой работы, помочь чѐтко и грамотно излагать свои мысли, рассказать о вещах, часто
остающихся за страницами школьных учебников.
Принципы отбора содержания и организации учебного материала
При отборе учебного материала программ учитывались принципы научности (ознакомление
и научными фактами, понятиями, законами, теориями); фундаментальности (объединение
учебного материала на основе научных фактов, фундаментальных понятий и величин, теоретических моделей, законов, уравнений, теорий); целостности ( формирование целостной картины
мира); преемственности и непрерывности (учѐт предшествующей подготовки учащихся); систематичности и доступности (изложение учебного материала в соответствии со сложившейся
логикой и уровнем развития учащихся). Такой подход позволяет реализовать ступенчатое построение курсов дисциплины, когда учебный материал изучается постепенно на нескольких
уровнях (ступенях) с последовательным углублением и расширением рассматриваемых вопросов.
Предлагаемый курс ориентирован на коммуникативный исследовательский подход в
обучении, в котором прослеживаются следующие этапы субъектной деятельности учащихся и
учителя: совместное творчество учителя и учащихся по созданию физической проблемной ситуации или деятельности по подбору цикла задач по изучаемой теме → анализ найденной проблемной ситуации (задачи) → четкое формулирование физической части проблемы (задачи) →
выдвижение гипотез → разработка моделей (физических, математических) → прогнозирование
результатов развития во времени экспериментально наблюдаемых явлений → проверка и корректировка гипотез → нахождение решений → проверка и анализ решений → предложения по
использованию полученных результатов для постановки и решения других проблем (задач) по
изучаемой теме, по ранее изученным темам курса физики, а также по темам других предметов
естественнонаучного цикла, оценка значения.
Содержание курса
10 класс.
1. Законы изменения и сохранения импульса и энергии
Импульс тела и системы тел. Закон изменения импульса.
Работа. Энергия. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Механическая энергия. Закон
изменения кинетической и механической энергий.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
2. Основы молекулярно-кинетической теории.
Законы идеального газа
Молекулярно-кинетическая теория. Квазистатические процессы. Изобарический, изохорический
и изотермический процессы. Абсолютная шкала температур. Уравнение состояния идеального
газа. Уравнение состояния смеси газов.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
3. Законы сохранения энергии в тепловых процессах.
Фазовые превращения
Внутренняя энергия тела. Теплота и работа. Теплоемкость. Работа газа при расширении и сжатии. Первое начало термодинамики. Теплоемкость газов. Необратимость тепловых процессов.
Второй закон термодинамики.
Фазовые превращения. Кипение. Влажность воздуха. Двухфазные системы.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
4. Электростатика
Электрические заряды. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля.
Принцип суперпозиции полей. Силовые линии.
Работа в электрическом поле. Разность потенциалов. Напряженность и потенциал поля равномерно заряженной плоскости и равномерно заряженной сферы. Проводники и диэлектрики в
электрическом поле. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля. Движение
заряженных частиц в электрическом поле.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
5. Постоянный ток электрических зарядов
Основные понятия и определения. Сила тока в проводнике. Закон Ома для участка цепи. Соединение проводников. Электрические цепи. Электродвижущая сила источника тока в цепи. Закон
Ома для участка цепи, содержащего ЭДС. Разветвленная электрическая цепь. Законы Кирхгоффа.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
6. Магнитное поле.
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Магнитное поле тока. Закон Био-Савара-Лапласа.
Закон Ампера. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
11 класс.
1. Основные законы механики
Основы кинематики. Законы Ньютона. Статика. Центр масс. Центр тяжести.
Закон изменения импульса системы тел. Закон сохранения импульса.
Работа. Энергия. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии. Потенциальная энергия. Механическая энергия. Закон изменения механической энергии. Упругие и неупругие столкновения.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
2. Термодинамика и молекулярная физика
Основы молекулярно-кинетической теории. Закон Дальтона. Уравнение состояния идеального
газа. Внутреняя энергия, теплота и работа. Теплоемкость. Первое и второе начала термодинамики. Циклические процессы. Тепловые машины.
Фазовые превращения. Влажность воздуха. Насыщенный и ненасыщенный пар.
Поверхностное натяжение. Разность давлений по разные стороны искривленной поверхности
жидкости. Формула Лапласа.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
3. Электростатика. Законы постоянного тока
Закон Кулона. Напряженность и потенциал электрического поля. Принцип суперпозиции полей.
Напряженность поля равномерно заряженных сферы и бесконечной плоскости. Проводники и
диэлектрики в электрическом поле.
Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля.
Электрический ток. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС. Закон Ома для участка цепи
без ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи.
Закон Джоуля-Ленца. Работа и мощность в электрической цепи.
Правила Кирхгоффа.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
4. Электромагнитная индукция. Колебания
Магнитный поток. Индуктивность. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Природа
электромагнитной индукции. Энергия магнитного поля.
Периодические колебания. Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Свободные и собственные колебания. Затухание. Вынужденные колебания.
Резонанс.
Примеры колебательных процессов: пружинный и математический маятники, колебательный
контур. Превращение энергии при колебательном движении.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
5. Геометрическая оптика
Постулаты геометрической оптики. Принцип Ферма. Плоское и сферическое зеркала. Приближение параксиальной оптики. Вывод формулы линзы. Построение изображений, даваемых тонкими линзами. Глаз и очки. Поперечное и продольное увеличения.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
6. Физическая оптика. Элементы квантовой физики
Плоские и сферические волны. Сложение монохроматических волн. Интерференция волн.
Основные соотношения релятивистской динамики. Дефект массы. Фотоны, электроны и позитроны. Волны Луи де-Бройля. Атом Бора. Фотоэффект.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
7. Заключительное задание
Задачи, предлагавшиеся на письменном вступительном экзамене в МФТИ.
11 класс.
1. Основные законы механики
Основы кинематики. Законы Ньютона. Статика. Центр масс. Центр тяжести.
Закон изменения импульса системы тел. Закон сохранения импульса.
Работа. Энергия. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии.
Потенциальная энергия. Механическая энергия. Закон изменения механической энергии. Упругие и неупругие столкновения.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
2. Термодинамика и молекулярная физика
Основы молекулярно-кинетической теории. Закон Дальтона. Уравнение состояния идеального газа. Внутреняя энергия, теплота и работа. Теплоемкость. Первое и второе начала термодинамики. Циклические процессы. Тепловые машины.
Фазовые превращения. Влажность воздуха. Насыщенный и ненасыщенный пар.
Поверхностное натяжение. Разность давлений по разные стороны искривленной поверхности жидкости. Формула Лапласа.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
3. Электростатика. Законы постоянного тока
Закон Кулона. Напряженность и потенциал электрического поля. Принцип суперпозиции
полей. Напряженность поля равномерно заряженных сферы и бесконечной плоскости. Проводники и диэлектрики в электрическом поле.
Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля.
Электрический ток. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС. Закон Ома для
участка цепи без ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи.
Закон Джоуля-Ленца. Работа и мощность в электрической цепи.
Правила Кирхгоффа.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
4. Электромагнитная индукция. Колебания
Магнитный поток. Индуктивность. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
Природа электромагнитной индукции. Энергия магнитного поля.
Периодические колебания. Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение
гармонических колебаний. Свободные и собственные колебания. Затухание. Вынужденные колебания. Резонанс.
Примеры колебательных процессов: пружинный и математический маятники, колебательный контур. Превращение энергии при колебательном движении.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
5. Геометрическая оптика
Постулаты геометрической оптики. Принцип Ферма. Плоское и сферическое зеркала.
Приближение параксиальной оптики. Вывод формулы линзы. Построение изображений, даваемых тонкими линзами. Глаз и очки. Поперечное и продольное увеличения.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
6. Физическая оптика. Элементы квантовой физики
Плоские и сферические волны. Сложение монохроматических волн. Интерференция
волн.
Основные соотношения релятивистской динамики. Дефект массы. Фотоны, электроны и
позитроны. Волны Луи де-Бройля. Атом Бора. Фотоэффект.
Примеры решения задач. Контрольные вопросы и задачи для самостоятельного решения.
7. Заключительное задание
Задачи, предлагавшиеся на письменном вступительном экзамене в МФТИ.
Тематическое распределение часов программы
10 класс (34 часа)
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Тема
Законы изменения и сохранения импульса и энергии
Основы молекулярно-кинетической теории
Законы сохранения энергии в тепловых процессах.
Электростатика
Постоянный ток электрических зарядов
Магнитное поле
Кол-во
часов
8
6
6
5
Кол-во
контр работ
1
1
1
1
4
5
1
1
Тематическое распределение часов программы
11 класс (34 часа)
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Тема
Основные законы механики
Термодинамика и молекулярная физика
Электрические явления
Электромагнитная индукция. Колебания
Геометрическая оптика
Физическая оптика. Элементы квантовой физики
Кол-во
часов
8
6
6
5
Кол-во
контр работ
1
1
1
1
4
5
1
1
Требования к уровню освоения содержания курса:
Учащиеся должны уметь:
- анализировать физическое явление;
- анализировать полученный ответ;
- классифицировать предложенную задачу;
- составлять простейших задачи;
- последовательно выполнять и проговаривать этапы решения задачи средней
трудности;
- выбирать рациональный способ решения задачи;
- решать комбинированные задачи;
- владеть различными методами решения задач: аналитическим, графическим,
экспериментальным и т.д.;
- владеть методами самоконтроля и самооценки.
Литература для учащихся
1.
Баканина Л. П. и др. Сборник задач по физике: Учеб. пособие для углубл. изуч. физики в
10-11 кл. М.: Просвещение, 1995.
2.
Балаш В. А. Задачи по физике и методы их решения. М.: Просвещение, 1983.
3.
Буздин А. И., Зильберман А. Р., Кротов С. С. Раз задача, два задача... М.: Наука, 1990.
4.
Всероссийские олимпиады по физике. 1992—2001 / Под ред. С. М. Козела, В. П. Слободянина. М.: Вер-бум-М, 2002.
5.
Гольдфарб И. И. Сборник вопросов и задач по физике. М.: Высшая школа, 1973.
6.
Кабардин О. Ф., Орлов В. А. Международные физические олимпиады. М.: Наука, 1985.
7.
Кабардин О. Ф., Орлов В. А., Зильберман А. Р. Задачи по физике. М.: Дрофа, 2002.
8.
Козел С. М., Коровин В. А., Орлов В. А. и др. Физика. 10—11 кл.: Сборник задач с ответами и решениями. М.: Мнемозина, 2004.
9.
Ланге В. Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку. М.: Наука, 1985.
10. Малинин А. Н. Сборник вопросов и задач по физике. 10—11 классы. М.: Просвещение,
2002.
11. Меледин Г. В. Физика в задачах: Экзаменационные задачи с решениями. М.: Наука, 1985.
12. Перелъман Я. И. Знаете ли вы физику? М.: Наука, 1992.
13. Слободецкий И. Ш., Асламазов Л. Г. Задачи по физике. М.: Наука, 1980.
14. Слободецкий И. Ш., Орлов В. А. Всесоюзные олимпиады по физике. М.: Просвещение,
1982.
15. Черноуцан А. И. Физика. Задачи с ответами и решениями. М.: Высшая школа, 2003.
Литература для учителя
1.
Аганов А. В. и др. Физика вокруг нас: Качественные задачи по физике. М.: Дом педагогики, 1998.
2.
Бутырский Г. А., Сауров Ю. А. Экспериментальные задачи по физике. 10—11 кл. М.: Просвещение, 1998.
3.
Каменецкий С. Е., Орехов В. П. Методика решения задач по физике в средней школе. М.:
Просвещение, 1987.
4.
Малинин А. Н. Теория относительности в задачах и упражнениях. М.: Просвещение, 1983.
5.
Новодворская Е. М., Дмитриев Э. М. Методика преподавания упражнений по физике во
втузе. М.: Высшая школа, 1981.
6.
Орлов В. А., Никифоров Г. Г. Единый государственный экзамен. Контрольные измерительные материалы. Физика. М.: Просвещение, 2004.
7.
Орлов В. А., Никифоров Г. Г. Единый государственный экзамен: Методические рекомендации. Физика. М.: Просвещение, 2004.
8.
Орлов В. А., Ханнанов Н. К., Никифоров Г. Г. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к единому государственному экзамену. Физика. М.: Интеллект-Центр, 2004.
9.
Тульнинский М. Е. Качественные задачи по физике. М.: Просвещение, 1972.
10. Тульнинский М. Е. Занимательные задачи-парадоксы и софизмы по физике. М.: Просвещение, 1971