Академик (рао) В.Г.Разумовский, проф.
В.А.Орлов,
ИСМО, г. Москва
Физика в самостоятельных исследованиях
Программа курса физики для 7–9 классов (68 ч. 2 ч/нед.)
УМК:
Разумовский В.Г., Орлов В.А., Дик Ю.И., Никифоров Г.Г., Шилов В.Ф. Физика-7. /Под ред. В.Г.Разумовского и В.А.Орлова: Допущено Минобразованием и науки РФ в качестве учебника по физике для учащихся 7-го класса общеобразовательных учреждений. – М.: Владос, 2002.
Разумовский В.Г., Орлов В.А., Дик Ю.И., Никифоров Г.Г., Шилов В.Ф. Физика-8./Под ред. В.Г.Разумовского и В.А.Орлова: Допущено Минобразованием и науки РФ в качестве учебника по физике для учащихся 8-го класса общеобразовательных учреждений. – М.: Владос, 2008.
Разумовский В.Г., Орлов В.А., Дик Ю.И., Никифоров Г.Г., Шилов В.Ф. Физика-9./Под ред. В.Г.Разумовского и В.А.Орлова: Допущено Минобразованием и науки РФ в качестве учебника по физике для учащихся 9-го класса общеобразовательных учреждений. – М.: Владос, 2004.
Разумовский В.Г., Орлов В.А., Дик Ю.И., Никифоров Г.Г., Шилов В.Ф. Методика обучения физике. 7-й класс./Под ред. Г.Г.Никифорова. – М.: Владос, 2004.
Для интеллектуального развития школьников в процессе обучения, формирования основ научных знаний и научного мировоззрения, для развития познавательных интересов нужно именно преподавать физическую науку, а не сообщать «систему готовых знаний». Это означает, что учащихся нужно знакомить с методами научного познания, для чего формировать познавательные умения и навыки, учить проводить наблюдения, обрабатывать и систематизировать полученные данные, ставить проблемные вопросы и выдвигать обоснованные предположения, измерять физические величины и устанавливать зависимость между ними, моделировать явления, делать теоретические выводы и проверять их экспериментально, проверять в процессе проведения эксперимента законы природы, а при возможности и устанавливать их, изучать принципы действия приборов, конструировать несложные устройства на основе изученных явлений.
В связи с вышеизложенным учебный материал в программе представлен не только содержательно, но и в форме фронтальных экспериментальных и теоретических исследований или в форме демонстрационного эксперимента, которые выполняют учащиеся в классе под руководством учителя. Программа содержит также задания исследовательского и конструкторского характера, которые школьники с успехом могут выполнить дома. Сделанный своими руками прибор, подтверждённое опытом собственное теоретическое предвидение – источник познавательного интереса к предмету. Центр тяжести учебного процесса перемещается с заучивания и запоминания сведений на познавательную и творчество.
Чтобы наука не казалась учащимся чем-то завершённым, застывшим, необходимо понимание ими роли и значения различных научных категорий в описании реальной действительности: эмпирических фактов, физических понятий и величин, законов, моделей изучаемых объектов и явлений, теоретических выводов, экспериментальных данных и опыта практического использования науки. Осмысление этих категорий происходит в ходе исследовательской деятельности и знакомства с историей развития научного знания. Наиболее устойчивыми в науке являются экспериментальные факты – модели одних и тех же явлений могут быть разными, а понятия по мере накопления знаний переосмысливаются и наполняются новым содержанием. Организация исследований школьников в учебном процессе помогает дать первое представление о цикле научного познания:
– систематизация эмпирических фактов и законов, взятых из наблюдений, приводит к постановке проблемы о причинной их связи;
– первоначальное решение поставленной проблемы находится как догадка, обоснованное предположение – гипотеза;
– гипотеза, в основу которой кладётся модель явления, позволяет путем её логического развития (теоретически) объяснить это явление или предвидеть новые его свойства. В этом громадная эвристическая сила научной теории;
– гипотеза и вытекающие из неё следствия нуждаются в экспериментальной проверке. Эмпирические открытия и теоретические выводы, подтверждённые экспериментом, получают внедрение в практику, способствуя развитию науки, культуры и производства.
Открытие новых явлений, которые противоречат данной теории, служит началом нового цикла развития науки. Понятно, что в историческом плане цикл познания растягивается на десятки и сотни лет, а в учебном процессе он укладывается в ограниченное число уроков и излагается в нескольких главах учебника. Однако логика научного познания сохраняется. Для того чтобы познать явление, ученик, как и исследователь, накапливает и систематизирует эмпирические факты. Этому в программе способствует отобранная система опытов для ученических наблюдений. Анализ отобранных фактов позволяет путём догадки выдвинуть гипотезу, построить модель исследуемого явления. Модель в процессе познания играет промежуточную роль. Логические выводы, сделанные на её основе, нуждаются в экспериментальной проверке, поэтому школьный физический эксперимент имеет решающее значение в процессе обучения.
Система самостоятельных исследований для школьников способствует пониманию того, что в научных исследованиях результаты эксперимента или новые эмпирические факты, противоречащие принятой гипотезе, требуют уточнения гипотезы или её замены. Это служит началом нового цикла развития научной теории. Самостоятельные исследования учащихся способствуют не только осознанному овладению знаниями, но и овладению научным подходом к изучаемому материалу, в частности, приучают к поиску ответов на такие вопросы: какие экспериментальные факты лежат в основе данного утверждения? какая гипотеза лежит в основе данной теории? следствием какого эмпирического закона или какой модели является данный вывод?
Отбор материала и разработка его структуры основываются на признании именно опыта деятельности в сфере изучаемого предмета решающим фактором не только обучения, но и интеллектуального развития. Организуя познавательную деятельность на этой основе, учитель актуализирует важнейшие компоненты познавательных и творческих способностей учащихся.
7-й класс (68 ч)
1. Предмет и методы физики (16 ч)
Физика и человеческое общество. Научный метод познания. Физические величины и их единицы. Измерения физических величин. Погрешности измерения. Сила. Измерение силы динамометром. Вес тела. Сила упругости. Зависимость силы упругости от деформации. Закон Гука. Сложение сил, направленных по одной прямой. Понятие о равнодействующей сил. Сложение сил, направленных под углом друг к другу. Условие равновесия твёрдого тела, имеющего ось вращения. Понятие о моменте сил. Масса тела и её измерение. Сложение параллельных сил. Центр тяжести тела. Сила трения.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные: составление характеристик измерительных приборов (цена деления, пределы измерений, приборная погрешность измерений);
б) лабораторные:
– измерение размеров мелких предметов: диаметра шарика, диаметра проволоки, объёма шарика;
– сравнение веса тел одинакового объёма;
– изучение зависимости силы упругости от удлинения резины;
– нахождение равнодействующей двух сил, действующих под углом друг к другу;
– нахождение зависимости действия силы от её плеча;
– проверка условия равновесия тела, имеющего неподвижную ось вращения;
– установление зависимости силы тяжести, действующей на тело, от его массы;
– установление зависимости силы трения скольжения от площади поверхности и силы давления;
в) домашние:
– измерение толщины листа учебника физики, диаметра нити,
– конструирование рычажных весов и гирь к ним;
– определение массы тела взвешиванием на весах;
– измерение сил при помощи домашних пружинных весов.
2. Давление в жидкостях и газах (13 ч)
Давление. Сила давления. Передача давления твёрдыми телами, жидкостями и газами. Манометр. Закон Паскаля. Гидравлические механизмы Давление внутри жидкости. Сообщающиеся сосуды. Водопровод. Атмосферное давление. Барометр. Насосы. Архимедова сила. Условия плавания тел.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– экспериментальная проверка зависимости давления твёрдого тела на опору от действующей силы и площади опоры;
– наблюдение явления передачи давления жидкостями;
– наблюдение зависимости давления внутри жидкости от глубины;
– изучение устройства и принципа действия барометра-анероида;
б) лабораторные:
– измерение выталкивающей силы, действующей на погружённое в жидкость тело;
– измерение плотности вещества методом гидростатического взвешивания;
в) домашние:
– измерение давления собственного тела на пол;
– измерение давления лыжника на снег;
– измерение давления табурета (стула) на пол;
– изучение формы мыльного пузыря;
– конструирование прибора «Картезианский водолаз» и выполнение опытов с ним;
– изучение принципа действия медицинских банок;
– знакомство с автомобильным манометром;
– измерение архимедовой силы, действующей на картофелину;
– измерение плотности мыла;
– конструирование ареометра;
– измерение плотности тела человека.
3. Механическое движение (13 ч)
Механическое движение и его относительность. Система отсчёта. Поступательное и вращательное движения твёрдого тела. Материальная точка. Траектория движения. Путь и перемещение. Скорость равномерного движения. Ускорение. Прямолинейное движение. Путь при прямолинейном движении с постоянным ускорением. Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– равномерное движение;
– относительность механического движения;
– прямолинейное и криволинейное движения;
– направление скорости при движении по окружности;
– свободное падение в разреженном пространстве;
б) лабораторные:
– изучение траектории движения точки обода колеса автомобиля относительно Земли при его прямолинейном движении;
– измерение времени движения, пути и модуля перемещения стробоскопическим методом;
– изучение зависимости модуля скорости от времени при скольжении бруска по жёлобу;
– измерение ускорения движения бруска по жёлобу;
– изучение зависимости периода и скорости движения тела по окружности от радиуса окружности.
4. Взаимодействие тел (16 ч)
Исследования Галилея. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчёта. Принцип относительности Галилея. Перемещение и скорость движения одного и того же тела в разных системах отсчёта. Движение тела под действием постоянной силы. Свободное падение. Второй закон Ньютона. Применение основного закона динамики. Взаимодействие тел. Третий закон Ньютона. Перегрузка и невесомость. Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная. Применение закона всемирного тяготения.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– опыты, иллюстрирующие: явление инерции; второй закон Ньютона; третий закон Ньютона;
– наблюдение перегрузки и невесомости;
б) лабораторные:
– изучение относительности перемещения;
– изучение движения бруска по наклонной плоскости под действием постоянной силы;
– измерение ускорения свободного падения;
– экспериментальная проверка гипотезы Галилея о зависимости скорости и пути от времени при равноускоренном движении;
– установление связи ускорения тела с действующей на него силой;
– изучение связи между ускорением и силой при равномерном движении тела по окружности;
– измерение скорости тела, брошенного горизонтально;
– изучение взаимодействия тел.
5. Закон сохранения импульса (7 ч)
Поиск сохраняющихся величин в механике. Импульс тела. Экспериментальный метод установления закона сохранения импульса. Теоретический вывод закона сохранения импульса. Реактивное движение. Центр масс. Другая формулировка закона сохранения импульса.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– выявление сохраняющейся меры механического движения при столкновении шаров – импульса;
– изучение реактивного движения;
б) лабораторные:
– поиск меры механического движения;
– определение центра масс тела;
в) домашние:
– проверка закона сохранения импульса.
6. Повторение и обобщение учебного материала (3 ч)
8-й класс (68 ч)
1. Закон сохранения механической энергии (10 ч)
Кинетическая энергия. Потенциальная энергия взаимодействия тела и Земли. Закон сохранения механической энергии для движения тел под действием силы тяжести. Потенциальная энергия деформированной пружины. Закон сохранения механической энергии для движения тел под действием силы упругости. Работа силы. Мощность. Простые механизмы. КПД простых механизмов. Устойчивое равновесие. Движение жидкостей и газов. Уравнение Бернулли. Летательные аппараты.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– выявление сохраняющейся меры механического движения при упругом столкновении шаров – кинетической энергии;
– выявление условий сохранения кинетической энергии при столкновении шаров;
– проверка закона сохранения механической энергии при движении тел под действием силы тяжести;
– получение выражения для расчёта потенциальной энергии растянутой пружины;
– проверка закона сохранения механической энергии при движении тел под действием силы упругости;
– изменение энергии при совершении работы;
– взаимные превращения потенциальной энергии в кинетическую и обратно;
– простые механизмы.
– зависимость давления воздуха от скорости его движения;
б) лабораторные:
– поиск меры механического движения;
– сравнение изменения полной механической энергии с работой сил трения;
– измерение КПД наклонной плоскости и изучение зависимости КПД от угла наклона;
– зависимость давления струи воздуха от скорости её движения;
в) домашние:
– расчёт высоты подъёма стрелы, пущенной вертикально вверх, и экспериментальная проверка своего расчёта;
– оценка своей мощности при прыжке в высоту с места;
– проверка закона сохранения механической энергии при выстреле из пружинного пистолета;
– исследование устойчивости равновесия тел;
– исследование зависимости между скоростями движения жидкости в струе переменного сечения;
– исследование зависимости реактивной силы от скорости истечения водяной струи и секундного расхода жидкости.
2. Механические колебания и волны. Звук (10 ч)
Механические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Свободные и вынужденные колебания. Свободные колебания нитяного маятника. Свободные колебания груза на пружине. Резонанс. Механические волны. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Звуковые волны. Высота тона и громкость звука.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– наблюдение свободных колебаний груза на нити и на пружине;
– наблюдение образования и распространения поперечных и продольных волн;
– наблюдение колебаний звучащего тела;
– запись колебательного движения;
– изучение явления резонанса;
б) лабораторные:
– изучение условий возникновения свободных колебаний нитяного маятника;
– исследование зависимости периода колебаний нитяного маятника от начальной амплитуды, массы шарика, подвешенного на нити, длины нити;
– изучение условий возникновения свободных колебаний груза на пружине;
– исследование зависимости периода колебаний груза на пружине от начальной амплитуды, массы шарика, подвешенного на пружине, жёсткости пружины;
– расчёт периода колебаний нитяного маятника и его экспериментальная проверка;
– расчёт периода колебаний груза на пружине и его экспериментальная проверка;
– определение диапазона частот звуковых волн, воспринимаемых вашим ухом;
в) домашние:
– теоретический расчёт периода колебаний пробирки с песком, плавающей в вертикальном положении в сосуде с водой, и экспериментальная проверка этого расчёта;
– изучение явления резонанса;
– исследование зависимости громкости звука и высоты тона звука от амплитуды колебаний ножовочного полотна и частоты его колебаний;
– конструирование нитяного телефона и опыты с ним.
3. Тепловые явления (12 ч)
Методы исследования тепловых явлений. Внутренняя энергия тела. Работа как мера изменения внутренней энергии. Теплообмен, необратимость теплопередачи. Количество теплоты как мера изменения внутренней энергии при теплообмене. Температура. Удельная теплоёмкость. Первый закон термодинамики. Тепловые двигатели. КПД тепловых двигателей. Необратимость тепловых процессов.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– переход механической энергии во внутреннюю и обратный переход внутренней энергии в механическую;
– сжимаемость газов;
– сравнение теплопроводности металлов;
– конвекционные потоки в жидкостях и газах;
– зависимость лучистого теплообмена от цвета поверхности тел;
– изменение внутренней энергии при нагревании воды в пробирке, закрытой пробкой;
– устройство и принцип действия тепловых машин: паровой турбины и двигателя внутреннего сгорания;
б) лабораторные:
– расчёт и экспериментальная проверка изменения внутренней энергии воды при её нагревании;
– измерение удельной теплоёмкости вещества;
4. Молекулярная физика. Фазовые переходы (15 ч)
Гипотеза о дискретном строении вещества. Броуновское движение. Диффузия. Модели газа, жидкости и твёрдого тела. Взаимодействие частиц вещества. Связь температуры с хаотическим движением частиц. Испарение жидкости. Влажность воздуха. Кипение жидкости. Твёрдые тела. Плавление твёрдого тела. Графики изменения температуры веществ при их нагревании и охлаждении, плавлении и кипении. Применение основ молекулярно-кинетической теории для объяснения разной сжимаемости вещества в твёрдом, жидком и газообразном состояниях, процессов испарения и плавления, преобразования энергии при переходе вещества из одного состояния в другое.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– упругие свойства газа, заключённого в замкнутом сосуде;
– моделирование давления газа;
– модель броуновского движения;
– конструирование газового термометра;
– моделирование взаимодействия двух молекул;
– охлаждение жидкостей при испарении;
– постоянство температуры жидкости при кипении;
– особенности внешнего вида монокристаллов, поликристаллов и аморфных тел;
– постоянство температуры при плавлении кристаллических тел;
б) лабораторные:
– изучение явлений теплообмена;
– измерение размера молекулы олеиновой кислоты;
– измерение удельной теплоты плавления льда;
– измерение влажности тел;
в) домашние:
– моделирование диффузии в газах и жидкостях;
– теоретическое предвидение преимущественного направления диффузии в жидкости через мембрану и экспериментальная проверка;
– изменение температуры при таянии льда;
– экспериментальная проверка уравнения теплового баланса при таянии льда в воде;
– конструирование волосяного гигрометра.
5. Электростатика (6 ч)
Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие заряженных тел. Проводники и изоляторы. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Энергия электрического поля. Конденсаторы.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– наблюдение явления взаимной электризации при натирании двух разнородных тел;
– взаимодействие одноимённо и разноимённо заряженных тел;
– переход электрического заряда от одного тела к другому;
– определение знака заряда наэлектризованного тела;
– электризация тел методом электростатической индукции;
– спектры электростатических полей;
в) домашние:
– конструирование прибора – «пробника» для регистрации электрических зарядов;
– конструирование самодельного электроскопа.
6. Постоянный электрический ток (12 ч)
Сила тока. Напряжение. Электрическое сопротивление. Электрическая цепь. Закон Ома для участка цепи. Работа и мощность тока. Преобразование энергии при нагревании проводника с током. Полупроводники. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковые приборы.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– конструирование гальванического элемента;
– зависимость сопротивления однородного проводника от его длины и площади поперечного сечения;
– сравнение удельного сопротивления разных металлов;
– зависимость сопротивления проводника от его температуры;
– зависимость сопротивления полупроводника от температуры;
– зависимость сопротивления фоторезистора от освещённости;
– односторонняя проводимость полупроводникового диода;
– расчёт электрической цепи при последовательном соединении резисторов и его экспериментальная проверка;
– расчёт электрической цепи при параллельном соединении резисторов и его экспериментальная проверка;
б) лабораторные:
– зависимость между силой тока в проводнике и напряжением на его концах;
– измерение удельного сопротивления проводника;
– измерение мощности тока в электрической лампе;
– определение внутреннего устройства электрического «чёрного ящика»;
– изучение свойств транзистора;
в) домашние:
– снятие показаний счётчика электроэнергии и расчёт стоимости потребленной электроэнергии.
7. Повторение и обобщение материала (3 ч)
9-й класс (68 ч)
1. Магнитное поле (7 ч)
Взаимодействие магнитов. Магнитное поле проводника с током, опыт Эрстеда. Взаимодействие параллельных проводников с током, опыт Ампера. Действие магнитного поля на движущиеся электрические заряды. Действие магнитного поля на виток провода с током. Электроизмерительные приборы: амперметр, вольтметр. Электродвигатели.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– взаимодействие магнитов;
– отклонение магнитной стрелки под проводником с током;
– получение и наблюдение спектра постоянного магнита;
– получение и наблюдение спектра магнитного поля катушки с током;
– сборка и испытание электромагнита;
– действие магнитного поля на проводник с током;
– взаимодействие параллельных проводников с током;
– отклонение пучка электронов в магнитном поле;
б) лабораторные:
– изучение зависимости силы Ампера от силы тока и от длины участка проводника в магнитном поле;
– измерение КПД электродвигателя.
в) домашние:
– конструирование самодельного электроизмерительного прибора.
– конструирование самодельного громкоговорителя;
– конструирование самодельного прибора для измерения магнитной индукции внутри катушки из изолированного провода (соленоида) при прохождении через неё постоянного электрического тока;
– конструирование самодельной модели электродвигателя.
2. Электромагнитная индукция (10 ч)
Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция. Переменный электрический ток. Генератор электрического тока. Счётчик электрической энергии. Трансформатор. Передача электрической энергии на расстояние. Понятие об электромагнитном поле.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– условия возникновения индукционного тока в замкнутом проводнике при изменении в нём магнитного потока;
– зависимость направления магнитного поля индукционного тока от относительного движения магнита;
– действие магнитного поля катушки на металлическое кольцо при включении и выключении тока;
– экспериментальная проверка правила Ленца;
– тормозящее действие вихревых токов при движении проводника в переменном магнитном поле;
– явление самоиндукции при замыкании электрической цепи;
– явление самоиндукции при размыкании электрической цепи;
– возникновение переменного тока при вращении магнита внутри витка провода;
– повышение и понижение напряжения с помощью трансформатора;
б) лабораторные:
– теоретическое предвидение возникновения тока электромагнитной индукции и его экспериментальная проверка.
3. Электромагнитные колебания и волны (7 ч)
Колебательный контур. Понятие об электромагнитном поле. Электромагнитные волны. Скорость распространения электромагнитных волн. Изобретение радио А.С.Поповым. Общие принципы радиосвязи. Радиолокация.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– наблюдение затухающих электрических колебаний;
– приём и передача электромагнитных волн с помощью искрового передатчика и резонатора;
– приём и передача электромагнитных волн с помощью генератора и приёмника СВЧ;
– изучение свойств электромагнитных волн;
б) лабораторные:
– устройство и действие детекторного радиоприёмника;
в) домашние:
– конструирование фотореле на микросхеме.
4. Лучевая оптика (13 ч)
Солнце – источник жизни на Земле. Естественные и искусственные источники света. Прямолинейное распространение света. Явление отражения света. Закон отражения света. Явление преломления света. Закон преломления света. Явление полного отражения света. Волоконная оптика. Призма. Линзы. Построение изображения в плоском зеркале и собирающей линзе. Оптические приборы.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– явление образования тени и полутени;
– изучение механизма образования фаз Луны;
– изучение механизма образования солнечного и лунного затмений;
– воспроизведение опытов Птолемея;
– изучение хода лучей в призме;
– изучение явления полного отражения света;
– изучение вида изображений, получаемых с помощью собирающей линзы;
– изучение вида изображений, получаемых с помощью рассеивающей линзы;
– конструирование модели телескопа и определение его увеличения;
б) лабораторные:
– изучение зависимости яркости свечения лампы накаливания от силы тока в её спирали;
– изучение закона отражения света;
– получение изображения с помощью малых отверстий;
– построение изображений в плоском зеркале;
– изучение принципа действия калейдоскопа;
– экспериментальная проверка закона преломления света;
– измерение показателя преломления методом полухорд;
– измерение оптической силы линзы;
– оценка показателя преломления воды;
– наблюдение полного отражения света и оценка показателя преломления жидкости;
– измерение оптической силы собирающих очковых линз;
– определение разрешающей способности оптической системы глаза;
– оценка расстояния наилучшего зрения и изучение дефектов своего глаза;
в) домашние:
– наблюдение за пламенем свечи;
– конструирование модели перископа и проведение с её помощью наблюдений;
– конструирование модели калейдоскопа;
– конструирование модели уголкового отражателя;
– конструирование камеры-обскуры;
– наблюдение явления полного отражения света;
– изучение очковых линз и измерение их оптической силы;
– изучение зависимости фокусного расстояния линзы от радиусов кривизны сферических поверхностей и показателя преломления вещества линзы.
5. Физическая оптика (10 ч)
Корпускулярная и волновая гипотезы о природе света. Методы измерения скорости света. Развитие взглядов на волновую теорию света. Опыт Юнга. Дифракционная решётка. Дисперсия. Элементы квантовой теории излучения. Фотоэлектрический эффект.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– наблюдение дифракции на непрозрачных предметах;
– измерение с помощью дифракционной решётки длины световой волны красной и фиолетовой границ спектра, видимых человеческим глазом;
– измерение длины световой волны от источника лазерного света;
б) лабораторные:
– наблюдение интерференции света на мыльной плёнке;
– наблюдение интерференции света в опыте Юнга и оценка длины световой волны;
– изучение зависимости показателя преломления призмы от длины волны падающего на неё света;
– сборка и испытание модели автоматического управления уличным освещением с использованием фотодатчика;
в) домашние:
– получение интерференционной картины от двух отверстий;
– наблюдение явления дифракции света;
– получение дисперсионного спектра и его изучение;
– наблюдение радуги и исследование условий её получения;
– изготовление ньютонова круга и наблюдение смешения цветов;
– изготовление модели чёрного ящика.
6. Физика атома и атомного ядра (18 ч)
Опыты, показывающие сложное строение атома. Открытие электрона. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома. Постулаты Бора. Спектральные закономерности. Излучение света атомом. Явление радиоактивности. Методы наблюдений и регистрации частиц в ядерной физике. Альфа-, бета- и гамма-излучения. Закон радиоактивного распада. Атомное ядро. Протон-нейтронная модель ядра атома. Зарядовое число. Массовое число. Изотопы. Ядерные реакции. Деление и синтез ядер. Сохранение заряда и массового числа при ядерных реакциях. Энергия связи частиц в ядре. Выделение энергии при делении и синтезе ядер. Излучение звёзд. Ядерная энергетика. Дозиметрия. Экологические проблемы работы атомных электростанций.
Экспериментальные исследования
а) демонстрационные:
– наблюдение рассеяния потока упругих шариков при столкновении с препятствиями различной формы;
– влияние формы препятствия на характер рассеяния потока упругих шариков;
– моделирование рассеяния потока альфа-частиц при столкновении с ядром;
– наблюдение и сравнение линейчатых спектров;
– счётчик Гейгера;
– камера Вильсона;
б) лабораторные:
– измерение элементарного заряда;
– наблюдение и сравнение линейчатых спектров;
– исследование спектральных закономерностей;
– моделирование стационарных состояний и излучения атома;
– изучение взаимодействия элементарных частиц по их трекам;
– измерение радиационного фона.
6. Повторение и обобщение материала (3 ч)
– методические рекомендации для обобщающего повторения учебного материала основной школы;
– итоговая контрольная работа за курс основной школы.
Василий Григоьевич Разумовский – главный научный сотрудник ИСМО РАО, профессор, д.п.н, академик (РАО). Талантливый организатор науки, глубоко понимающий суть явлений учёный-педагог, автор и редактор десятков книг и около 300 статей, основатель научной школы теоретических основ методики обучения физике. При его непосредственной поддержке защитили докторские диссертации 9 и кандидатские диссертации – 26 педагогов. В.Г.Разумовский разработал концепцию и создал интегрированный с астрономией курс физики для 7–9-го классов, разработал концепцию включения в содержание школьного курса физики представлений о методах научного познания (представленный здесь УМК), разработал концепцию профильного учебника для 10–11-го классов (создаются). Наиболее известные работы В.Г.Разумовского: «Обучение и научное познание», «Метод модельных гипотез как метод познания и объект изучения». В 2004 г. вышла фундаментальная книга «Физика в школе. Научный метод познания и обучение» (в соавторстве с В.В.Майером, изд-во «Владос»). Хобби – охота. Вместе с женой Маргаритой Михайловной (д.п.н., автор известных учебников по русскому языку) вырастили дочь и двух сыновей, теперь воспитывают внуков.
Владимир Алексеевич Орлов – выпускник (красный диплом) Оренбургского ГПИ, заведующий лабораторией физики и астрономии ИСМО РАО, завлабораторией дифференциации образования ЦЭПД РАО, профессор кафедры ЕМО АПК ИПРО, к.п.н., отличник народного просвещения РСФСР и СССР, многократный Соросовский учитель. Лауреат Премии правительства РФ за создание и внедрение психолого-педагогической разработки «Одарённые дети: выявление – обучение – развитие», награждён медалью Ушинского. Автор более пятисот научно-методических трудов и статей, среди которых около ста учебных пособий и учебников для учащихся 7–9-х классов и 10–11-х классов с углублённым изучением физики, факультативных занятий и элективных курсов, фундаментальных методических пособий. В 2002–2004 гг. руководил созданием образовательных стандартов по физике, КИМ для ЕГЭ по физике. Основные направления исследований – дифференциация и индивидуализация образования, работа с одарёнными школьниками. С 1965 г. участвует в проведении и подготовке школьников к участию в физических олимпиадах, начиная с районных и заканчивая международными. Многократный руководитель сборных команд СССР и РФ на международных физических олимпиадах школьников. Член редколлегий журналов «Физика в школе», «Естествознание в школе», «Дополнительное образование», «Учебная физика». С женой Евгенией Фёдоровной (учительницей русского языка и литературы) вырастил двоих сыновей, теперь уже есть внук, две внучки, один правнук и две правнучки. Скоро чета отпразднует золотую свадьбу. Хобби – внеплановая работа (уже на протяжении 35 лет) над организацией олимпиад разного уровня (вплоть до международного). Любит также рыбачить и собирать грибы.
Юрий Иванович Дик – директор ИОСО (ныне ИСМО) РАО с 1997 г. по день смерти (2004 г)., член президиума РАО и федеральной экспертной комиссии Минобразования РФ, академик (РАО), д.п.н., профессор. Крупный учёный-педагог, организатор научных исследований по актуальным проблемам отечественной науки и педагогики. Автор, соавтор и редактор около 300 фундаментальных работ по методике физики и общей дидактике, теоретических концепций, учебных планов и программ, учебников, словарей и других книг для учащихся. Член редколлегий журналов «Физика в школе», «Дополнительное образование» и др. (изд-во «Просвещение»). Тематика исследований: межпредметные связи курса физики; учебные, факультативные и кружковые занятия в единстве базового и дополнительного образования; теория учебных планов и программ; многоуровневая система преемственности разных ступеней образования. Один из авторов и руководителей проекта Государственного стандарта общего среднего образования, концепции базисного учебного плана 12-летней школы будущего.
Валентин Федорович Шилов – к.п.н., ведущий научный сотрудник лаборатории физического образования РАО, заслуженный учитель школы РСФСР, отличник народного просвещения РСФСР, и СССР, лауреат бронзовой, серебряной и золотой медалей ВДНХ СССР. Автор около 400 научных и технических трудов, методик проведения физического эксперимента, соавтор учебников по физике для 7–9-го классов. Ведущий специалист по учебному оборудованию и физическому эксперименту, член редколлегии журнала «Физика в школе». Хобби – конструкторская деятельность в области электро- и радиотехники. Имеет 1-й разряд по радиоконструкторской деятельности.
Геннадий Григорьевич Никифоров – ведущий научный сотрудник лаборатории физики и астрономии ИСМО РАО, отличник народного образования, соавтор учебников по физике, специалист по учебному физическому эксперименту. Соредактор пособия по фронтальному эксперименту в 7–11-м классах (изд-во «Просвещение», 1996 г.), редактор пособия «Учебное оборудование для кабинетов физики всех типов общеобразовательных учреждений» (изд-во «Дрофа», 2005 г.), по сути, являющегося энциклопедией отечественного учебного оборудования; научный консультант РНПО «Рос-учприбор»; награждён золотой медалью ВВЦ за разработку учебной техники. Разработчик инновационного проекта «Современный кабинет физики», который реализован РНПО «Рос-учприбор», комитетом по образованию администрации Раменского района, МФ ИНТЕР ФЭП в Удельнинской гимназии Раменского района Московской области. Член предметной комиссии ЕГЭ по физике, разработчик заданий по фотографиям измерительных установок, приборов, явлений, демонстрационных опытов в КИМ для ЕГЭ 2002–2005 гг. Соавтор ряда учебников физики, методических трудов, разработчик многих приборов для школьного физического эксперимента. Хобби – конструирование и изготовление мебели (обычной и школьной).