Программа содаренными детьми 13-15 лет

Раздел I. Пояснительная записка

Настоящая программа по физике для учащихся 13-15 лет составлена на основе Государственного стандарта общего образования и примерной программы среднего полного общего образования по физике.

Программа по физике представляет собой целостный документ, включающий шесть разделов: пояснительную записку; требования к уровню подготовки учащихся; календарно-тематический план; содержание тем учебного курса; формы и средства контроля; перечень учебно-методического обеспечения.

Проблема раннего выявления и обучения талантливой молодежи - самая важная в сфере образования. От её решения зависит интеллектуальный и экономический потенциал города, области и государства в целом.

Данная программа написана для обучающихся, изучающих физику по учебнику А.В. Перышкина; для учащихся, обучающихся по другим учебникам, есть отличия.

Цель программы по физике с одаренными детьми заключается в следующем: построить обучение так, чтобы максимально развить заложенные природой способности ученика к определенным видам деятельности, так как какими бы феноменальными ни были задатки, сами по себе, вне обучения и вне деятельности они развиваться не могут.

Задачи, стоящие перед учителем физики:

1)включить учащихся в разнообразную деятельность: теоретическую, практическую, аналитическую, поисковую;
2) выработать гибкие умения переносить знания и навыки на новые формы учебной работы;
3) развить сообразительность и быстроту реакции при решении новых различных физических задач, связанных с практической деятельностью.

Исходные принципы в реализации данных задач :

1) к творчеству ученика надо подводить постепенно, основываясь на уже имеющихся у него знаниях по физике и математике. Задания, не связанные с имеющимися знаниями, не только бесполезны, но и вредны, так как могут вызвать стресс, внести разлад в уже полученные знания и навыки и создать хаос в уже имеющихся, но не закрепленных;
2) строгий отбор учебного материала по физике, так как всякая другая информация, не имеющая прямого или косвенного отношения к четко постановленной конечной цели, отодвигает ее достижение;
3) многократность повторения. Причем, новые задачи физики преподносятся с опорой на уже усвоенные, чтобы не снизить интерес к знаниям и стимулировать творческую работу ученика;
4) разностороннее развитие ученика, то есть разносторонняя отработка навыков, приемов решения задач от анализа к синтезу и от синтеза к анализу; 5) формирование устойчивого интереса к физике. Чтобы поддерживать интерес и развивать ученика творчески , надо менять виды работы, переходить от задач аналитических к задачам экспериментальным, от качественных к расчетным, ставить проблемные вопросы и решать их;
6) обучение грамотному выполнению работ по физике. Грамота - это прежде всего правила, принципы, способы и приемы решения задач.

7) вооружать ученика рациональными способами деятельности при решении физических задач , освобождая его от длительного пути проб и ошибок;
8) индивидуальный подход, так как каждый ученик имеет свой багаж знаний, свой уровень умственного развития, обладая своими способностями и психическими качествами.
9) исходя из поставленных методических задач и опираясь на исходные принципы, можно добиться реальных успехов в работе с одаренными детьми.

Основными формами проведения занятий являются: мини-лекции, лабораторные опыты , самостоятельные работы , проведение различных внеурочных конкурсов, интеллектуальных игр и решение задач разной сложности, домашние творческие и экспериментальные работы

Программа состоит из 9 разделов: «Измерение физических величин», «Первоначальные сведения о строении вещества», « Взаимодействие тел»,

«Давление твердых тел, жидкостей и газов», « Плавание тел», «Работа и мощность .Энергия», « Тепловые явления», « Электрические и электромагнитные явления», « Световые явления»

Курс рассчитан на 144 часов обучения по 4 часа в неделю.

Раздел II. Требования к к уровню подготовки обучающихся

После изучения данного курса учащиеся должны знать:

1. Основные физические понятия и законы;

2. Физические величины и их размерность;

3. Расчетные формулы и алгоритмы решения типовых задач;

4. Основные приемы и подходы решения расчетных задач повышенного уровня сложности;

5. Правила техники безопасности в физической лаборатории;

6. Формулы скорости, плотности ; давления, механической работы, мощности и энергии

7. Графики скорости, движения, пути;

8. Формулы для расчета силы тяжести, упругости, трения, веса тела, силы Архимеда

9. Формулы для расчета количества при нагревании(охлаждении), при плавлении и отвердевании, при парообразовании и конденсации

10. Уравнение теплового баланса.

11. Определения силы тока, напряжения, сопротивления.

12. Законы Ома, Джоуля-Ленца .

13. Алгоритмы решения задач по теме» Магнитное поле»

14. Построение в зеркалах и линзах.

После изучения данного курса учащиеся должны уметь:

1. Работать с физическими приборами, определять их цену деления;

2. Выражать физические величины из основных формул;

3. Применять алгебраический метод решения к различным типам задач, в том числе нестандартным и повышенной сложности;

4. Объяснять явления природы с помощью законов физики;

5. Анализировать результаты эксперимента;

6. Оценивать реальность полученного результата с учетом погрешности;

7. Проверять размерность физических величин;

8. Читать и строить графики скорости, пути;

9. Решать задачи на определение средней скорости , на относительность движения

10. Решать задачи на расчет массы и объема по известной плотности;

11. Решать задачи на сложение сил, ;

12. Рассчитывать значения сил, действующих на тела

13. Определять давление твердых тел, жидкостей и газов

14. Решать задачи на условия плавания тел

15. Свободно владеть навыками решения задач на определение механической работы и мощности;

16. Решать задачи на определение выигрыша в силе при использовании простых механизмов

17. Рассчитывать значения энергии при теплопередачи.

18. Определять относительную и абсолютную влажность воздуха.

19. Уметь составлять электрические цепи, рисовать их схемы.

20. Свободно владеть навыками решения задач на определение силы тока , напряжения и сопротивления при смешанном соединении.

21. Решать задачи, используя закон Ома для участка цепи.

22. Определять направление линий магнитного поля.

23. Уметь выполнять построение в зеркалах, линзах.

24. Работать с лабораторным оборудованием; находить физическую информацию в справочной, научной литературе, электронных базах данных, ресурсах Интернета.

Раздел III. Учебно-тематическое планирование

№ п\п

Тема занятия

Количество часов

Образовательный продукт

1,2

Физические величины и их измерения

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

3,4,5

Точность и погрешность измерений

3

Техника безопасности при работе с физическими приборами.

Выполнение заданий.

6,7

Строение вещества. Взаимодействие молекул

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

8,9,10

Механическое движение. Скорость , путь, время

3

Выполнение заданий

11,12,13,14

Графики пути и скорости

4

Выполнение заданий

15,16,17

Средняя скорость

3

Выполнение заданий

18,19,20,21

Разные задачи на движение

4

Алгоритм, решенные задачи

22,23

Понятие о взаимодействии. Инерция

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

24-31

Решение качественных и экспериментальных задач по теме «Механическое движение»

8

Алгоритм, решенные задачи

32-35

Масса и плотность

4

Техника безопасности при работе с физическими приборами.

Выполнение заданий.

36,37,38

Решение качественных и экспериментальных задач по теме «Масса и плотность»

3

Алгоритм, решенные задачи

39,4

Тестирование по темам « Первоначальные сведения о строении вещества»,

« Механическое движение», « Взаимодействие тел, масса»

2

Выполнение заданий

41,42

Сила тяжести, вес тела.

2

Выполнение заданий

43,44

Сила упругости, сила трения

2

Выполнение заданий

45-48

Решение качественных и экспериментальных задач по теме « Силы»

4

Алгоритм, решенные задачи

49-52

Разные задачи о силах

4

Алгоритм, решенные задачи

53,54

Давление твердых тел, газа и жидкостей

2

Выполнение заданий

55,56

Сообщающиеся сосуды

2

Техника безопасности при работе с физическими приборами.

Выполнение заданий.

57,58

Атмосферное давление

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

59-63

Разные задачи на давление жидкостей и газов

5

Алгоритм, решенные задачи

64,65

Архимедова сила

2

Выполнение заданий

66,67,68

Плавание тел

3

Выполнение заданий

69-76

Решение качественных и экспериментальных задач по теме « Плавание тел»

8

Алгоритм, решенные задачи

77,78

Механическая работа

2

Выполнение заданий

79,8

Мощность

2

Выполнение заданий

81-84

Решение качественных и экспериментальных задач по теме « Работа и мощность»

4

Алгоритм, решенные задачи

85,86,87

Рычаги

3

Выполнение заданий

88,89

Блоки

2

Выполнение заданий

90-97

Решение качественных и экспериментальных задач по теме « Рычаги и блоки»

8

Алгоритм, решенные задачи

98,99

«Золотое правило механики»

2

Выполнение заданий

100,101

Тестирование по темам « Давление твердых тел, жидкостей и газов», « Плавание тел»,

« Работа и мощность»»

2

Выполнение заданий

102,103

Решение качественных и экспериментальных задач по теме « Золотое правило механики»

2

Алгоритм, решенные задачи

104

Тепловые фантазии : несгораемая бумага, бумажная кастрюля, холодильник «охлаждает « комнату.

1

Выполнение заданий

105,106

Расчет количества теплоты при нагревании и охлаждении.

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

107,108

Расчет количества теплоты при плавлении и отвердевании.

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

109,110

Расчет количества теплоты при парообразовании и конденсации.

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

111-113

Влажность воздуха. Решение качественных задач.

3

Алгоритм, решенные задачи

114

КПД теплового двигателя. Изучение устройства паровой машины, двигателя внутреннего сгорания.

1

Выполнение заданий

115,116

Решение качественных и расчетных задач повышенной сложности.

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

117,118

Электростатическая левитация. Атмосферное электричество. Яркий свет и страшный грохот.(молния и гром)

2

Выполнение заданий

119,120

Электрические цепи, схемы.

2

Выполнение заданий

121,122

Амперметр и вольтметр. Нахождение электрических параметров при различных соединениях в цепи.

2

Алгоритм, решенные задачи

123,124

Решение качественных и экспериментальных задач по теме «Последовательное и параллельное соединение проводников

2

Решенные качественные и экспериментальные задачи

125,126

Ток короткого замыкания. Расчет работы и мощности электрического тока.

2

Выполнение заданий

127-129

Решение сложных качественных и экспериментальных задач по теме «Применение закона Джоуля-Ленца.»

3

Решенные качественные и экспериментальные задачи

130,131

Почему магнит есть магнит.?

Действие магнитного поля на ток.

2

Выполнение заданий

132,133

Законы распространения света .

2

Алгоритм, решенные задачи

134,135

Отражение и преломление света.

2

Выполнение заданий

136-138

Решение качественных и расчетных задач

повышенной сложности

по теме «Законы отражения и преломления света»

3

Решенные качественные и экспериментальные задачи

139,140

Плоское зеркало и линзы.

2

Алгоритм, решенные задачи

141.142

Изображения , даваемые линзой.

2

Выполнение заданий

143,144

Итоговая олимпиада

2

Олимпиада

Раздел IV. Содержание тем учебного курса

1. Измерение физических величин ( 5 часов)

Экспериментальный метод изучения природы. Измерение физических величин.

Погрешность измерения. Обобщение результатов эксперимента.

Наблюдение простейших явлений и процессов природы с помощью органов чувств (зрения, слуха, осязания). Использование простейших измерительных приборов. Схематическое изображение опытов. Методы получения знаний в физике. Физика и техника.

2. Первоначальные сведения о строении вещества(2ч.)

Гипотеза о дискретном строении вещества. Молекулы. Непрерывность и хаотичность движения частиц вещества. Диффузия. Броуновское движение. Модели газа, жидкости и твердого тела. Взаимодействие частиц вещества. Взаимное притяжение и отталкивание молекул.

3. Взаимодействие тел (45ч)

Механическое движение. Равномерное и не равномерное движение. Скорость.

Расчет пути и времени движения. Траектория. Прямолинейное движение.

Взаимодействие тел. Инерция. Масса. Плотность.

Измерение массы тела на весах. Расчет массы и объема по его плотности.

Сила. Силы в природе: тяготения, тяжести, трения, упругости. Закон Гука. Вес тела. Связь между силой тяжести и массой тела. Динамометр. Сложение двух сил, направленных по одной прямой. Трение.

Упругая деформация.

4. Давление твердых тел, жидкостей и газов( 11ч.)

Давление. Опыт Торричелли. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах. Закон Паскаля. Способы увеличения и уменьшения давления. Давление газа. Вес воздуха. Воздушная оболочка. Измерение атмосферного давления. Манометры.

Поршневой жидкостный насос. Передача давления твердыми телами, жидкостями, газами. Действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда.

5. Плавание тел (13ч.)

Сообщающие сосуды. Архимедова сила. Гидравлический пресс. Плавание тел. Плавание судов. Воздухоплавание.

6 . Работа и мощность Энергия (27ч.)

Работа. Мощность. Энергия. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии. Простые механизмы. КПД механизмов.

Рычаг. Равновесие сил на рычаге. Момент силы. Рычаги в технике, быту и природе.

Применение закона равновесия рычага к блоку. Равенство работ при использовании простых механизмов. «Золотое правило» механики. Выяснение условия равновесия рычага. Измерение КПД при подъеме по наклонной плоскости.

7. Тепловые явления (13ч.)

Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии. Расчет количества теплоты при нагревании и охлаждении, при плавлении и охлаждении, при парообразовании и конденсации Влажность воздуха. КПД теплового двигателя.

8. Электрические и электромагнитные явления.(13ч.)

Электрический ток. Амперметр и вольтметр. Нахождение электрических параметров при последовательном и параллельном соединениях. Электрические цепи и их схемы.

Ток короткого замыкания. Расчет работы и мощности электрического тока. Применение закона Джоуля - Ленца. Что такое магнит. Магнитные линии, действие магнитного поля на ток.

9. Световые явления.(13 ч.)

Законы распространения света . Отражение и преломление света. Плоское зеркало и линзы. Изображения , даваемые линзой.

Итоговая олимпиада (2 часа)

Раздел V. Формы и средства контроля

Практические задания для индивидуальной работы:

1. Определение размеров малых тел(диаметр нитки, проволока, диаметр шарика,диаметр головки винта)

2. Опыт по диффузии( медный купорос, цветные чернила,марганцово-кислый калий)

3. Измерение диаметра молекулы( подсолнечное масло,метод палетки)

4.Определение плотности тел правильной и неправильной геометрической формы( масса известна)

5. Опыты по инерции ( вышибание шашки из стопы, груз с двумя нитками)

6. Определение давления объекта известной массы на почву

7. Расчет давления , производимого человеком на почву

8. Опыт Плато ( с крутым яйцом)

9. Опыт «Картизианский водолаз»

10. Явление невесомости

11.Капля на горячей поверхности

12.Выращивание кристалла(алюмокалиевые квасцы, гипосульфит, медный купорос

13.Изготовление моделей:- метра кубического разборного;

-отвеса;

-рычажных весов

-прибора для демонстрации явления смачивания/несмачивания твердого тела жидкостью

-различных молекул:

-ареометра:

-фонтана:

-шлюза;

-водонапорной башни:

-автоматического сифона:

-прибора для демонстрации закона Паскаля;

-пульверизатора;

-прибора для демонстрации величины давления на боковые стенки сосуда в зависимости от высоты столба жидкости в нем.

Тестирование № 1 по темам ««Первоначальные сведения о строении вещества»,

«Механическое движение», «Взаимодействие тел, масса»»

Уровень А

1.Какое явление относится к физическим?

1) сила; 2) килограмм; 3) атом; 4) весы; 5) испарение

2. Сколько кубических метров в одном литре?

1)0,1 м³; 2) 0,01 м³ ;3)0,001 м³; 4 )0001 м³

3. Если мячик сначала сжать , а потом отпустить , то вмятина исчезнет, почему?

1)молекулы воздуха в мяче притягиваются к его оболочке;

2)молекулы воздуха при большом сближении отталкиваются друг от друга;

3) оболочка мяча притягивается к вашей руке

4.Почему дым от костра по мере его подъема перестает быть видимым?

1 )частички сажи исчезают;

2) частички сажи превращаются в другие вещества;

3) частички сажи поникают между молекулами воздуха

5.Пешеход за 1 мин прошел 100 м, за ворую 90 м и за третью 80 м. Вычислить среднюю скорость пешехода

1) 90 м/с; 2) 2 м\с ; 3)9 м/с; 4) 1,5 м/с; 5) 1,2 м/с

6 Какое явление используется при катании на санках: 1) механическое движение;

2) инерция ; 3) трение; 4) диффузия

7 Мальчик, стоящий на неподвижном плоту, прыгает на берег. Какие тела придут в движение.

1)тело мальчика; 2) мальчик и плот; 3) только плот

8. Во время движения трамвая электродвигатель развивает силу тяги 30 кН. Чему равна сила трения при равномерном движении трамвая?

1)150 кН; 2) 30 кН: 3) 15 кН; 4)12 кН; 5) 24 кН

Уровень В

1. В карьере за сутки добыто 5000 м³ песка. Сколько железнодорожных платформ грузоподъемностью 20 т потребуется, чтобы вывезти этот песок?

2. Один велосипедист за 12 с двигался со скоростью 6 м\с, а второй проехал этот же участок пути за 9 с. Какова скорость второго велосипедиста на этом участке пути.

3. Детский резиновый шар , наполненный водородом , через несколько часов становится слабо надутым. Почему?

4.Чтобы определить диаметр проволоки , ученик намотал на карандаш 30 витков, которые заняли часть карандаша длиной 30 мм. Определите диаметр проволоки.

Уровень С

1. Когда металлический шар, площадь поверхности которого 100 см², покрыли тонким слоем хрома, то его масса увеличилась на 36 мг. Какой толщины слой хрома нанесен на шар, если известно, сто масса хрома объемом 1см³ равна 7,2 г?

2. Автоколонна длиной 200м и встречный автомобиль имеют равные скорости. С какой скоростью движется автомобиль, если пассажир в нем отметил, что мимо колонны автомобиль двигался 10м?

3. При исследовании облака установили, что средний объем капельки воды равен 0,000004 м³ Какая масса воды содержится в облаке объемом 1 м³, если в облаке объемом 0,1 см³ в среднем содержится 140 капель.

Тестирование № 2 по темам «Давление твердых тел, жидкостей и газов»,

«Плавание тел», «Работа и мощность»»

Уровень А

1.Зависит ли давление на дно и стенки сосудов от плотности жидкости?

1)не зависит; 2) давление жидкости прямо пропорционально плотности жидкости ;

3. давление жидкости обратно пропорционально плотности жидкости

2. На какую приблизительно высоту нужно изменить положение тела, чтобы давление воздуха изменилось на 1 мм рт. ст. 7

1) 76м; 2) 1м; 3)12м; 4) 26 м

3. В каком случае выталкивающая сила , действующая на самолет,меньше : 1) на высоте 2 км; 2) на высоте 10 км?

1) в обоих случаях одинаково; 2)1; 3)2

4. Сила ,выталкивающая целиком погруженное в газ тело, равна:

1) массе газа в объеме тела; 2) весу газа в объеме тела; 3) массе тела; 4) весу тела.

5. В сосуде с водой плавает пробирка с песком. Изменится ли глубина осадки пробирки , если воду подсолить?

1)увеличится; 2) уменьшится ; 3) не изменится

6. Вычислите водоизмещение судна, если оно при средней площади сечения 2000м² имеет осадку 2,5 м

1. 50 000 т; 2) 6400 т; 3) 5000 т ; 4) 500т; 5) 125 000т

7.При каком условии , два тела,равные по массе,могут иметь равную кинетическую энергию?

1) если они имеют равные скорости движения; 2) если они подняты на одну и туже высоту; 3)если они имеют равные объемы

8. С помощью подвижного блока в силе:

1) не выигрывают; 2) выигрывают в 4 раза; 3) выигрывают в 2 раза; 4) проигрывают в 4 раза ; 5)проигрывают в 2 раза

Уровень В

1. Аквариум наполнен доверху водой. С какой силой вода давит на стенку аквариума длиной 50см и шириной 30 см?

2.Тело массой 5 кг при погружении в воду вытесняет 6,5 кг этой жидкости . Утонет ли это тело?

3. Какую мощность расходует трактор при равномерном движении со скоростью 3,6 км\ч, если сила тяги трактора 12 кН?

4.Ведро с песком массой 24,5 кг поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10 м, действуя на веревку силой 250 Н. Вычислите КПД установки.

Уровень С

1.Сосуд имеет форму куба с ребром 36 см, заполнен водой и керосином. Масса воды равна массе керосина. Определите давление жидкостей на дно сосуда.

2. К куску железа массой 11,7 г, привязали кусок пробки весом 0,012 Н. При погружении этих связанных тел в воду вес их равен 0,064 Н. Определите плотность пробирки.

3.Стержень ,на одном конце которого подвешен груз массой 12 кг, будет находиться в горизонтальном положении, если его подпереть на расстоянии 1\5 длины стержня от груза. Чему равна масса стержня?

Итоговая олимпиада

1.Пройдя 3\8 длины моста, собака услышала сигнал догоняющего ее автомобиля. Если собака побежит назад, то встретится с ним у другого конца моста. Во сколько раз скорость автомобиля больше скорости собаки?

2.На никелирование стального куба израсходовано 4,8 г никеля. Какова масса куба, если толщина слоя никеля 0,009 мм?

3. Из мелкокалиберной винтовки поочередно стреляют в два стакана. В первом образуются отверстия, а второй разлетается вдребезги. Попробуйте объяснить это явление.

4.Сигнальный буй объемом 0,6 м³ плавает в заливе. Во время прилива якорная цепь натянута и буй погружен в воду наполовину. Во время отлива цепь не натянута и буй погружен в воду на 20 % своего объема. Удастся ли во время отлива поднять якорь вертикальной силой 1,5 кН?

5. Электромотор поднимает с постоянной скоростью v груз, висящий на тяжелой цепи. Масса груза М, длина цепи k , масса цепи m. Какую мощность N развивает мотор в тот момент , когда груз поднят на высоту х?

Ответы к итоговой олимпиаде:

1) в 4 раза ;

2) 7,8 кг

3) Указание . Описанная ситуация возможна, если первый стакан пустой, а во второй налита вода.

4) Не удастся

5) N=( M+m(k-x)\ k)gv

Литература для учащихся:

1. Волков В.А. Тесты по физике: 7-9 классы.- М.: ВАКО,-2009

2. Генденштейн Л.Э., Гельфгат И.М. Кирик Л.А. Задачи по физике.7 класс.- 3-е изд. -М.; Дом педагогики, Гимназия, Фолио, 2008

3. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Физика. Тесты. 7-9 классы: Учебно-методическое пособие. - 4-е издание, стереотип. - М.: Дрофа, 2009. - 96с.

4. Учебник физики 7 класса А.В. Перышкин

Литература для учителя:

1. Антипин И.Г. Экспериментальные задачи по физике в 6-7 кл. Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1974.-127с.

2. Лукашик В.И. Физическая олимпиада 7-9 кл., М. «Просвещение» 1987

3. Марон А.Е., Марон Е.А. Физика. 7 класс: Дидактические материалы. М.: Дрофа, 2008. - 128с.

4. Минькова Р.Д., Свириденко Л.К. Проверочное задание по физике в 7, 8 и 10 классах средней школы. Кн. Для учителя. М.: Просвещение, 2007. - 112с.
5. Материалы районных, городских, республиканских олимпиад за разные годы.