Методы решения графических задач по физике

Министерство образования и науки Российской Федерации
Главное управление образования
МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
Программа факультативного курса по физике
для учащихся 10-11 классов
Разработали:
Радюк Марина Валерьевна,
учитель первой квалификационной категории,
МБОУ «МОШ №24» г. Ангарска;
Миронова Любовь Андреевна,
учитель высшей квалификационной категории,
МОАУ «Ангарский лицей № 2» г. Ангарска.
2013 г
Методы решения графических задач по физике
(программа элективного курса по физике для 10 -11классов)
Введение
Необходимым элементом учебной работы по физике является решение задач. 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, формируется практические и интеллектуальные умения, сообщаются знания из истории
науки и техники, формируются такие качества личности, как целенаправленность, настойчивость,
аккуратность, внимательность, дисциплинированность, развиваются эстетические чувства,
формируется творчество.
Задачи дают материал для упражнений, которые требуют применения физических
закономерностей к явлениям, протекающим в тех или иных конкретных условиях. Поэтому, можно
сказать, что задачи имеют большое значение для конкретизации знаний учащихся, для привития им
умения видеть различные конкретные проявления общих законов. Без такой конкретизации знания
остаются книжными и не имеют практической ценности.
Пояснительная записка
Программа факультативного курса по физике для средней общеобразовательной школы
составлена на основе фундаментального ядра содержания общего образования, представленного в
федеральном государственном стандарте среднего общего образования второго поколения. В ней
так же учтены основные идеи и положения программы развития и формирования универсальных
учебных действий для среднего общего образования.
В программе предусмотрено развитие всех основных видов деятельности предусмотренных
для основного общего образования. Факультативный курс направлен на усовершенствование
деятельности по овладению системой научных понятий и практических действий в контексте
предварительного профессионального самоопределения. Усвоение системы научных понятий и
практических навыков формирует тип мышления, ориентирующий подростка на общекультурные
образы, нормы, эталоны взаимодействия с окружающим миром, а также становится источником
нового типа познавательных интересов, средством формирования мировоззрения.
Она ориентирует учителя на дальнейшее совершенствование уже усвоенных учащимися знаний и умений. Для этого вся программа делится на несколько разделов. Первый раздел знакомит
школьников с минимальными сведениями о понятии «график», координатная плоскость, система
координат, масштаб. Дает представление о значении графических задач в жизни, науке, технике,
знакомит с различными сторонами работы с графиками. В частности, учащиеся должны знать
основные приемы составления графических задач, уметь классифицировать эти задачи по способам
решения. В первом разделе особое внимание уделяется последовательности действий, анализу
физического явления изображенного на графике, оформлению графиков, рисунков, общей теории
«чтения графиков», техники выполнения графиков.
При изучении первого раздела возможны различные формы занятий: рассказ и беседа учителя,
выступление учеников, подробное объяснение примеров решения задач, коллективная постановка
экспериментальных задач, индивидуальная и коллективная работа по составлению задач, конкурс
на составление лучшей задачи, знакомство с различными задачниками и т. д.
Особое внимание следует уделить задачам, связанным с профессиональными интересами
школьников, а также задачам межпредметного содержания. При работе с графическими задачами
следует обращать внимание на мировоззренческие и методологические обобщения: потребности
общества и постановка задач, значение математики для решения задач, ознакомление с системным
анализом физических явлений при решении задач и др.
Второй раздел предполагает решение графических задач различного уровня по всем темам
школьной программы
Содержание программных тем обычно состоит из трех компонентов. Во-первых, в ней
определены задачи по содержательному признаку; во-вторых, выделены характерные задачи или
задачи на отдельные приемы; в-третьих, даны указания по организации определенной деятельности
с задачами. Задачи учитель подбирает исходя из конкретных возможностей учащихся.
Рекомендуется, прежде всего, использовать задачники из предлагаемого списка литературы, а
в необходимых случаях школьные задачники. При этом следует подбирать задачи технического
содержания, занимательные и экспериментальные. На занятиях применяются коллективные и
индивидуальные формы работы: постановка, решение и обсуждение решения задач, подготовка к
олимпиаде, подбор и составление задач на тему и т. д.
Предполагается также выполнение домашних заданий по решению графических задач. В
итоге школьники могут выйти на теоретический уровень решения задач: решение по
определенному плану, владение основными приемами решения, осознание деятельности по решению задачи, самоконтроль и самооценка, моделирование физических явлений и т.д.
Место факультативного курса в учебном плане:
Факультативный курс «Решение графических задач по физике» реализуется за счет времени,
отводимого на компонент образовательного учреждения, то есть является элементом вариативной
части учебного плана.
Элективный курс рассчитан на 70 учебных часов, в 10 и 11 классах по 35 часов.
Выбор элективного курса определяется решением общеобразовательной школы и
осуществляется каждым обучающимся 10,11 класса.
Курс рассчитан на учащихся 10—11 классов общеобразовательной школы.
Цели курса:
1. развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в
процессе решения графических задач;
2. совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений;
3. формирование представителей о приемах и методах решения графических задач;
Задачи курса:
1. углубление и систематизация знаний учащихся;
2. усвоение учащимися общего принципа изображения содержания физической задачи
3. овладение методами решения задач при помощи графического моделирования
Актуальность.
Задачи, поставленные перед школой в соответствии со стандартами второго поколения,
законом об образовании об укреплении связи школы с жизнью требуют различных методов
обучения учащихся. Формирование у обучающихся умения видеть и понимать значимость
физического знания для каждого человека независимо от его профессиональной деятельности.
Применение графического метода и использования графиков физических процессов и
закономерностей развивают творческое мышление, образное видение, содействуют подготовке к
работе на производстве, к чтению научно-технической литературы, дальнейшему самообразованию.
Несомненно, что графическая грамотность учащихся является одним из условий такой подготовки.
Часто графическое представление физического процесса делает его более наглядным и тем
самым облегчает понимание рассматриваемого явления. Позволяя порой значительно упростить
расчеты, графики широко используются на практике для решения различных задач. Умение строить
и читать их сегодня является обязательным для многих специалистов.
Новизна.
Несмотря на большие методические возможности, связанные с применением графического
метода решения задач, существующие учебники
и задачники бедны графиками и
соответствующими упражнениями и задачами, а в некоторых руководствах они совсем
отсутствуют. Подбор графического материала по курсу физики в особенности для количественных
расчетов является очень трудоемкой работой. Поэтому графическое изображение физических
явлений, процессов и закономерностей в прямоугольной системе координат или на полярной
диаграмме при изучении физики в старших классах – редкое явление.
Содержание программы
1. Физическая задача. Классификация задач (4 ч)
Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Физическая теория и решение задач.
Значение задач в обучении и жизни.
Классификация физических задач по требованию, содержанию, способу задания и решения.
Примеры задач всех видов. Составление физических задач.
Основные требования к составлению задач. Способы и техника составления задач. Примеры
задач всех видов.
2. Правила и приемы решения графических задач (6 ч)
Общеобразовательное и политехническое значение графического метода. Роль графиков в
формировании физических понятий. Общие требования при решении графических задач. Этапы
решения задачи. «Чтение» графиков.
Примеры графических упражнений.
Графические
изображения результатов измерений. Графические способы решения задач. Связь курсов физики и
математики. Выбор масштабов для графиков. Графики и рисунки. Оформление графиков.
Типичные недостатки при решении и оформлении решения графической задачи.
3. Механика. 12 часов
Равномерное движение. Равнопеременное движение. Второй закон Ньютона. Работа.
Кинетическая энергия. Трение. Свободное падение тал. Равномерное движение по
окружности. Сложение сил, действующих под углом друг к другу. Разложение силы на две
составляющие под углом. Гармонические колебания. Затухание колебаний. Сложение
колебаний. Волны. Колебания звучащих тел. Скорость распространения звука.
4. Молекулярная физика и термодинамика. 12 часов
Термометры. Графики температуры. Газовые законы. Закон Гука. Диаграмма
растяжения. Тепловое расширение тел. Плавление и отвердевание. Парообразование и
кипение. Насыщенные пары. Критическое состояние вещества. Влажность. Работа пара и
газа. Механический эквивалент теплоты. Тепловые машины.
5. Электродинамика. 28 часов
Напряженность и потенциал. Конденсаторы. Сопротивление проводников. Закон Ома.
Соединение проводников и источников тока. Работа и мощность электрического тока.
Электрические измерительные приборы. Термоэлектричество. Электрический ток в вакууме.
Электрический ток в газах. Полупроводники. Магнитная индукция. Самоиндукция. ЭДС. Величина
и мощность переменного тока. Резонанс. Электрический колебательный контур. Выпрямитель.
Детекторный радиоприемник.
6. Оптика и строение атома. 8 часов.
Световой поток. Световая отдача источников света. Законы освещенности. Линзы. Сплошной
спектр. Линейчатый спектр. Обзор электромагнитных волн. Фотоэффект. Фотоэлементы.
Излучение атома. Радиоактивность. Ядерные реакции. Применение ядерной энергии.
Литература для учащихся и учителей
 Балаш В.А Задачи по физике и методы их решения.- М.: Просвещение, 1983
 Бутиков Б.И. , Быков А.А, Кондратьев А.С. Физика в задачах – Л.: ЛГУ, 1976
 Гольдфарб И.И. Сборник вопросов и задач по физике.- М.: Высшая школа, 1973
 Задачи по физике для поступающих в вузы. – М.: Наука, 1976
 Задачи по физике – М.: Наука, 1981
 Кабардин О.Ф, Орлов В.А. Международные физические олимпиады– М.: Наука, 1985
 Пинский А.А. Задачи по физике – М.: Наука, 1977
 Слободецкий И.Ш., Орлов В.А. Всесоюзные олимпиады по физике.- М.: Просвещение, 1982
 Венинг С.Б. Олимпиадные задачи по физике.-М.: Издательский центр «Вента-Граф», 2006
 Лабковский В.Б. 220 задач по физике.-М.: Просвещение, 2006
 Беклемишев Н.Н. Задачи по физике для поступающих в ВУЗы.-М.: Просвещение, 2001
 Шевцов В.А. Задачи для подготовки к олимпиадам.- Волгоград.: Учитель, 2005
 Демидова М.Ю. Экзаменационные задания.-М.: Эксмо, 2010