Элективный предмет «Математические методы решения физических задач» — Скачать
Бушуева Людмила Геннадьевна, МБОУ СОШ№9, г. Ноябрьск
Элективный предмет
Математические методы решения физических задач
.
Пояснительная записка.
Одна из проблем сегодняшней школы недостаточное количество учебного времени, отводимого на изучение физики в непрофильных классах. Удовлетворить запросы учащихся, собирающихся продолжить обучение в вузах, и нуждающихся в изучении физики на повышенном уровне, можно с помощью элективных предметов, дополняющих базовый уровень.
Если под методом, в узком смысле, понимать
Регулятивную норму или правило, определенный путь, способ, прием решений задачи теоретического, практического, познавательного, управленческого, житейского характера
, то содержание программы по физике полной общеобразовательной школы позволяет не только познакомиться с математическими способами решения задач, но и научиться применять их на практике при решении физических задач.
Элективный предмет
Математические методы решения физических задач
ориентирован на учащихся универсальных 10-11х классов, в том числе для подготовки к сдаче выпускного экзамены за курс полной школы в формате ЕГЭ. Предмет является межпредметным, интегрирующим знания из области математики и физики и ориентирующий учащихся на успешное освоение курса школьной физики. Курс предполагает изучение содержания предметной области физики с опорой на использование математического аппарата обработки информации, на умения применять математические знания при решении физических задач.
Цель курса:
Формирование навыков решения физических задач с опорой на математические методы, подготовка учащихся классов универсального обучения для сдачи ЕГЭ по физике.
Основные задачи курса:
Рассмотреть элементы математического аппарата, используемого для решения задач физики;
Научиться представлять аналитическое условие задачи графически и наоборот;
Научиться использовать вектора и их проекции в решении задач по физике;
Научиться преобразовать физическую сущность задачи в математические зависимости, с использованием уравнений, систем уравнений, пропорций, процентных соотношений, тригонометрических функций;
Показать на примерах решения физических задач различие способов их математического оформления;
Развитие логического мышления, интуиции, воображения.
Принципы отбора содержания учебного материала:
Соответствие содержания задач уровню классической физики и современной физики, с возможностью построения в процессе решения физических и математических моделей изучаемых объектов на основе применения: конкретных законов физических теорий, фундаментальных физических законов, методологических принципов физики, а также методов экспериментальной, теоретической и вычислительной физики;
Соответствие содержания и форм предъявления задач требованиям государственных программ по физике;
Возможность обучения математическому анализу условий экспериментально наблюдаемых явлений, рассматриваемых в физической задаче;
Возможность формирования посредством содержания задач и методов их решения научного мировоззрения и научного подхода к изучению явлений природы;
Развитие научного мировоззрения.
Методы и организационные формы обучения.
Для реализации целей и задач элективного предмета предполагается использовать следующие формы занятий: лекции, практикумы по решению задач, самостоятельная работа учащихся, консультации, зачет. На занятиях применяются коллективные и индивидуальные формы работы: постановка, решения и обсуждения решения задач, подбор и составление задач на тему, подготовка к итоговому тестированию, в том числе в формате ЕГЭ. Предполагается также выполнение домашних заданий по решению задач.
Основной формой учения должна стать исследовательская деятельность ученика, которая может быть реализована как на занятиях в классе, так и в ходе самостоятельной работы учащихся.
Предполагаемые результаты:
Умение применять математический аппарат на расчетном этапе решения физической задачи;
Умение определять характер зависимостей между физическими величинами;
Умение изображать графически взаимосвязь между физическими величинами, описывающими физическое явление, процесс, интерпретировать графики;
Умение применять векторный способ решения физической задачи;
Умение решать физическую задачу уравнением, системой уравнений;
Умение выбирать оптимальный математический метод решения физической задачи.
Инструментарий для оценивания результатов:
Тематическое тестирование — письменный зачет
Представление одного из методов решения задачи в виде презентации, с представлением и защитой на классной аудитории .
Программа курса
Математические методы решения физических задач
рассчитана на 70 часов, по 35 часов в год в 10 и 11 классе.
Содержание программы.
10 класс .
Раздел, тема | Основное содержание | Количество часов | |
I. | Физика и научный метод познания . | ||
1. | Методы научного познания | Физика, как наука о природе. Векторные и скалярные физические величины. Измерение физических величин. Системные единицы | 1 |
II. | Основные элементы математики, используемые в решении физических задач . | 8 | |
Методы представления физической информации. | Методы представления физической информации: стандартный вид числа и действия с числами, записанными в стандартном виде; вектора и действия с векторами; проекции векторов на координатные оси, действия с проекциями; функции и их графики; приближенные вычисления и погрешности. Табличный, графический и аналитический способы представления физической информации. | 8 | |
III. | Механика . | 12 | |
1. | Виды движения и их уравнения. Графическое представление текстовых задач, составление аналитического условия задачи по графику функции. Графики движения. Определение коэффициента пропорциональности зависимости физических величин через тангенс угла наклона прямой графика. Определение места и время встречи аналитически и графически. | 3 | |
2. | Законы Ньютона, построение графиков зависимости величин, характеризующих виды сил в динамике . Проекции на координатные оси при решении задач на движение связанных тел — наклонная плоскость, блоки, поворот. | 3 | |
3. | Законы сохранения | Анализ физического явления и запись системы уравнений для нахождения искомой величины. | 2 |
4. | Элементы статики. Гидростатика. | Основное свойство пропорции при решении задач на условие равновесия моментов сил. Моделирование физического процесса уравнениями зависимостей физических величин. | 2 |
5. | Колебания и волны. | Гармонические колебания и тригонометрические функции. Производная тригонометрических функций. Графическое представление колебаний. Основные компоненты уравнения волны: амплитуда, период, частота, фаза. | 2 |
II. | Молекулярная физика и термодинамика . | 10 | |
1. | Молекулярная физика | Макро и микропараметры, описывающие молекулярную структуру вещества. Зависимости основного уравнения МКТ, уравнения состояния, изопроцессов. Графические задачи на газовые законы. Работа газа, как площадь фигуры под графиком р . Различные способы моделирования задач на изопроцессы. | 8 |
2. | Термодинамика | Применение I закона термодинамики к изопроцессам. | 2 |
III. | Электростатика . | 3 | |
1. | Электрические взаимодействия | Кулоновская сила — значение и направление. Сложение векторов. Коллинеарные вектора. | 2 |
2. | Свойства электрического поля. | Вектор напряженности — силовая характеристика поля. | 1 |
Итоговое занятие . | 1 | ||
Всего: | 35 | ||
11 класс, | |||
IV. | Электродинамика | 14 | |
1. | Законы постоянного тока | Закон Ома для участка и полной цепи. Чтение вольт — амперной характеристики. Физический смысл сопротивления и электроемкости проводника. | 3 |
2. | Магнитные взаимодействия | Графическое представление магнитных полей. Сложение векторов. | 2 |
3. | Электромагнитное поле | Электромагнитные волны. Уравнение волны. | 2 |
4. | Геометрическая оптика | Законы геометрической оптики. Построение хода лучей при решении задач на отражение, преломление, полное отражение. Построение изображений в линзах. Пропорции тонкой линза и увеличения. Подобие треугольников в решении оптических задач. Геометрические построения для решения задач геометрической оптики. | 4 |
5. | Волновая оптика | Световые волны . Дифракция, интерференция, дисперсия. | 3 |
V. | Квантовая физика | 7 | |
1. | Кванты и атомы | Фотоэффект. Атомные спектры. | 3 |
2. | Атомное ядро и элементарные частицы | Диаграммы энергетических преобразований при поглощении и излучении. Ядерные реакции. Закон радиоактивного распада . | 4 |
VI. | Решение задач в формате ЕгЭ . | 7 | |
Применение знаний из области математики и физики в решении физических задач. | |||
VI. | Повторение. Практикум решения задач . | 7 | |
Индивидуальная работа . Итог — проект Моя задача . | |||
Всего: | 35 |
Учебно — тематический план элективного курса. 10 класс.
Тема | Количество часов | В том числе на: | ||
Практикум решения задач | Контрольные работы | |||
1 | Физика и методы изучения природы | 1 | ||
2 | Основные элементы математического аппарата, используемые в решении физических задач. | 8 | 7,5 | 0,5 |
3 | Механика | 12 | 11,5 | 0,5 |
4 | Молекулярная физика и термодинамика. | 10 | 9,5 | 0,5 |
5 | Электростатика. | 3 | 3 | Текущее тестирование |
6 | Резерв времени | 1 | 1 | Итоговое тестирование |
Итого: | 35 | 33,5 | 1,5 |
Учебно — тематический план элективного курса. 11 класс.
Тема | Количество часов | В том числе на: | ||
Практикум решения задач | Контрольные работы | |||
1 | Электродинамика | 14 | 13 | 1 |
2 | Квантовая физика | 7 | 7 | Текущее тестирование |
3 | Повторение. Решение задач в формате ЕГЭ. | 7 | 7 | Текущее тестирование |
4 | Практикум решения физических задач с опорой на математические методы. | 7 | 7 | Проект Моя задача , презентация. |
Итого: | 35 | 11 | 6 |
Календарно — тематическое планирование курса представлено в Приложении 1.
Учебно-методическая литература для учителя:
Марон А. Е., Марон Е. А. Опорные конспекты и дифференцированные задачи по физике. 10 класс — М.:
Просвещение
, 2007.
Марон А. Е., Марон Е. А. Опорные конспекты и дифференцированные задачи по физике. 11 класс — М.:
Просвещение
, 2007.
Черноуцан А. И. Физика. Учебно — тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. — М.:
Макс — пресс
, 2015.
Никифоров Г. Г. Погрешности измерений при выполнении лабораторных работ по физике. — М.:
Дрофа
, 2004.
Усова А. В., Тулькибаева Н. Н., Практикум по решению физических задач. — М.:
Просвещение
, 2001.
Куперштейн Ю. С., Физика. Дифференцированные контрольные работы. 7-11 класс. — СПБ,
Сентябрь
, 2005.
Куперштейн Ю. С., Физика. Дифференцированные контрольные работы. 10 класс. — СПБ,
Сентябрь
, 2004.
Одинцова Н. И., Прояненкова Л. А.. ЕГэ. Поурочное планирование по физике к Единому Государственному Экзамену. — Москва.:
Экзамен
, 2015.
Литература для учащихся по данному курсу:
Генденштейн Л. Э., Дик Ю. И. Физика учебник 10 в 2-х частях, Физика учебник 11 в 2-х частях. — М.:
Мнемозина
, 2015.
Марон А. Е., Марон Е. А. Контрольные работы по физике. 10 — 11 класс — М.:
Просвещение
, 2005.
Черноуцан А. И. Задачи и ответы с решениями. — М.:
КДУ
, 2008.
Приложения к программе курса. Подборка задач.
7
Элективный предмет «Математические методы решения физических задач» — Скачать