Программа элективного курса Физика и детская игрушка

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Верхнесуерская средняя общеобразовательная школа»

Программа элективного курса

«Физика и детская игрушка»

для учащихся 9-х классов

Автор: Просекова Л.И. учитель физики Филиала Просековская средняя общеобразовательная школа,

Варгашинского района.

С Большое Просеково

Пояснительная записка

Программа элективного курса рассчитана на 17 часов и составлена на основе требований федерального компонента государственного стандарта основного общего образования.

Элективный курс "Физика и детская игрушка" предназначен для учащихся 9 класса общеобразовательных школ в качестве предпрофильной подготовки.

При разработке программы курса ставилась задача формирования у учащихся представлений о явлениях и законах окружающего мира, с которыми они непосредственно сталкиваются в повседневной жизни с самого раннего детства.

Программа данного курса предусматривает изучение лишь тех явлений и законов, знание которых необходимо современному человеку, даже если его специальность не связана с физикой. Этими же соображениями определяется уровень усвоения учебного материала, степень овладения учащимися умениями и навыками.

Занятия по этому курсу ориентированы на:

- развитие мышления учащихся;

- формирование у них умений самостоятельно приобретать и применять знания;

- наблюдать и объяснять физические явления;

- формирование познавательного интереса к физике и технике;

- развитие творческих способностей и осознанных мотивов учения;

- подготовку к продолжению образования и сознательному выбору профессии.

Цели и задачи элективного курса:

Ознакомить учащихся с основными применениями физических законов в практической деятельности человека на примере создания детских игрушек.

Формировать умение выдвигать гипотезы и строить логические умозаключения.

Активизировать познавательную деятельность учащихся.

Повышать интерес к физике и побуждать желание к осмысленному усвоению физики в следующих классах.

Развивать инициативу учащихся, помочь им приобрести опыт самостоятельной деятельности.

Прививать школьникам интерес к изобретательству.

Воспитывать у ребят уважение к труду, показать, что открытия и изобретения являются результатом большого, напряженного труда и требуют глубоких, прочных знаний, большой силы воли и настойчивости.

В основу данного курса положен экспериментальный подход в исследовании и изучении рассматриваемых явлений. При этом реализуется деятельностный подход в обучении школьников. Это позволяет наиболее эффективно на конкретных примерах познакомить учащихся с разными способами получения и представления информации: вербальной, графической, аналитической и научить детей транслировать информацию из одного вида в другой. Поэтому при изучении этого курса предполагается проведение значительного числа практических работ, которые выступают перед учащимися в качестве условия занимательной или практически значимой задачи.

Содержание элективного курса

I. Вводное занятие "Моя любимая игрушка". 1 ч.

II. Устройство и принцип действия различных игрушек. 8 ч.

Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления.

Заводные игрушки.

Инерционные игрушки.

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести.

Звуковые игрушки.

Электрические игрушки и магнитные игрушки.

Игрушки, действие которых основано на законах оптики.

Ш. Моделирование и конструирование игрушек. 6 ч.

IV. Заключительное занятие - выставка "Физика и детская игрушка". 2 ч.

Учебно-тематическое планирование курса

№ п/п

Тема занятия

Кол-во часов

Форма проведения

Вид деятельности учащихся

Образовательный продукт

всего

Теорети

ческие

Практи

ческие

1.

Вводное занятие

"Всех не сосчитать игрушек у детей".

1

1

Презентация элективного курса,

демонстрация различных игрушек, постановка проблемных вопросов

Наблюдение, выдвижение гипотез о принципах действия различных игрушек

Обобщающая таблица по теме «Игрушки»

2.

Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления.

1

1

Практическое занятие

Выполнение исследовательской лабораторной работы

Конспект лабораторной работы

3.

Заводные игрушки.

1

1

Урок-беседа: постановка проблемных вопросов, демонстрационный эксперимент

Решение качественных и количественных задач

Конспект

4.

Инерционные игрушки.

1

1

Урок-беседа: постановка проблемных вопросов, демонстрационный эксперимент

Работа с учебником, решение качественных задач

План конспект, алгоритм решения задач.

5.

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести.

1

1

Практическое занятие

Выполнение экспериментальных заданий

6.

Звуковые игрушки.

1

1

Урок-исследование: постановка проблемных вопросов, демонстрационный эксперимент

Выполнение исследовательских и творческих заданий

Отчет

7.

Электрические и магнитные игрушки.

2

1

1

Практические занятия

Работа с компьютерной программой "Фанат науки. Физика"

8.

Игрушки, действие которых основано на законах оптики.

1

1

Практическое занятие

Работа с компьютерной программой "Фанат науки. Физика"

Презентация

9.

Изготовление игрушек. Подготовка к итоговому занятию.

5

1

4

Уроки моделирования и конструирования различных игрушек.

Изготовление игрушек, подготовка к проведению выставки

Модели игрушек

10.

Итоговое занятие.

2

2

Выставка "Физика и детская игрушка"

Выступления экскурсоводов, демонстрация экспонатов

Выставка

Приложение №1

Итоговое занятие элективного курса - выставка «Физика и детская игрушка»

I. Подготовительный этап

Оформление помещения (воздушные шарики, детские рисунки и игрушки)

Подготовка музыкального сопровождения

Подготовка и установка камеры или фотоаппарата

Изготовление красочной афиши, пригласительных билетов, буклетов (или программки), книги отзывов и предложений

Разработка программы и содержания выставки, назначение ведущих, экскурсоводов, администраторов выставочного зала

Подготовка стендов, экспонатов выставки, лабораторного оборудования, расстановка мебели

II. Проведение выставки

Проведение учащимися демонстрационного эксперимента или занимательных опытов, подтверждающих рассказы об игрушках и принципах их действия

Заполнение посетителями книги отзывов и предложений

III. Подведение итогов выставки

Чтение книги отзывов и предложений

Награждение участников выставки

Чаепитие

План проведения выставки

Раздел выставки

Игрушки

Опыты

Игрушки,

действие которых основано на существовании архимедовой силы и атмосферного давления

Надувные "спасательные" круги,

кораблики, лодочки, плавающие свечи,

резиновые (полые) игрушки (уточки, лягушки и т.д.),

водяные пистолеты.

Иллюстрация закона Архимеда.

Плавание тел (яйца) в пресной и соленой воде.

Картезианский водолаз.

Модель фонтана.

Действие шприцов (поднятие воды за поршнем).

Заводные игрушки

Машины, зверюшки, железная дорога, заводная лодочка с гребцом и т.д.

Полет закрепленной пружины при пережигании стягивающей ее нити.

Движение шара под действием скатывающегося с наклонной плоскости цилиндра.

Инерционные игрушки

Автомобили, самолеты

Опыт с куклой на грузовике.

Обрывание нити, к которой подвешен массивный груз.

Выбивание монеты из стопки монет резким ударом.

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести

Кукла-неваляшка, кукла, с закрывающимися глазами, клоун на проволоке

Равновесие линейки.

Центр тяжести различных фигур.

Поднятие вверх по наклонной плоскости тела в виде двух склеенных основаниями конусов.

Звуковые игрушки

Погремушки, свирель, пищащие игрушки, говорящие куклы и др.

Колебание шарика вблизи ветвей камертона.

Роль резонаторного ящика.

Резонанс камертонов.

Электрические и магнитные игрушки

Игра "Рыболов", магнитные шашки и шахматы, кукла "Наташа"

Электрическая железная дорога, электрические автомобили, роботы, детский телефон и т.д.

Действие магнита.

Движение проводника с током в магнитном поле.

Сборка и действие простейшей электрической цепи.

Игрушки, действие которых основано на законах оптики

Калейдоскоп, детские бинокли и подзорные трубы,

детские фотоаппараты и камеры.

Получение изображения в линзах и зеркалах.

Ход лучей в поворотных призмах.

Модель строения глаза.

Приложение №2

Примерный текст экскурсии для отдельных экспозиций выставки с указанием использованных игрушек и возможных опытов.

Игрушки, действие которых основано на существовании архимедовой силы.

Если вы не умеете плавать, вам на помощь придут надувные резиновые игрушки. Эти игрушки обладают большой подъемной силой, потому, что их вес намного меньше действующей на них со стороны воды выталкивающей силы.

В существовании выталкивающей силы легко убедиться на опыте. Для этого прикрепим небольшой груз к крючку пружины динамометра. Измерим длину растянувшейся при этом пружины динамометра. Держа динамометр за верхний конец, опустим груз в сосуд с водой. Объясним причину сжатия пружины динамометра (дается объяснение).

Величина выталкивающей силы зависит от плотности жидкости. Опустим в банку с пресной водой яйцо - оно тонет. Будем подсыпать в воду соль. По мере увеличения солености воды яйцо всплывает (опыт).

Законы плавания тел использованы в устройстве детской игрушки "водолаз" (опыт с картезианским водолазом").

Итак, законы плавания тел всегда учитываются при изготовлении игрушек, поэтому они и сами плавают на воде, и нам помогают плавать.

Звуковые игрушки.

Мы живем в мире звуков. Где бы мы ни находились, нас сопровождают разные звуки. Вот, например, еще совсем маленький ребенок, а уже гремит погремушкой. Это его первая игрушка и она звуковая.

Посмотрите на эту птичку (показывает игрушку). Если закрыть канал с одной стороны пальцем, а с другой стороны в него подуть, то звука слышно не будет. Если открыть отверстие и подуть в игрушку, то раздаются веселые трели. Вы хотите узнать, почему поет эта птичка? Посмотрите такой опыт.

Опыт 1. Если по камертону ударить молоточком, то камертон зазвучит. Поднесем к звучащему камертону маленький шарик, подвешенный на нити. Ветви камертона будут его периодически отталкивать. Это показывает, что ветви звучащего камертона колеблются. Как только прекращаются колебания камертона - исчезает и звук. Следовательно, источниками звука являются колеблющиеся тела. В канале птички колебался воздух.

Опыт 2. Посмотрите, как тихо звучит камертон, снятый с резонаторного ящика. Если же поставить камертон на ящик, то его колебания через стенки ящика передаются воздуху в нем. Вследствие этого воздух тоже начинает колебаться и издавать звук. Если частоты колебаний камертона и воздушного столба одинаковы, то происходит усиление звука - резонанс. Теперь вам понятно, почему у шарманки, гитары, пианино делают резонаторные ящики?

Заводные игрушки. Очень давно, еще маленькими, мы полюбили эти игрушки (демонстрирует заводные игрушки). Почему движутся эти игрушки? Разберемся в этом, ознакомившись с устройством некоторых из них. Внутри этих игрушек - пружина. Сжатая пружина обладает потенциальной энергией, за счет которой тело может совершать работу.

Опыт 1. Поместим пружину на металлический стержень от штатива. Сожмем ее и свяжем ниткой. Подожжем нитку, пружина взлетает высоко вверх. Пружина приобрела скорость, так как ее потенциальная энергия перешла в кинетическую.

*** В данной экспозиции можно продемонстрировать действие игрушки "Ракетная установка", показать изменение дальности полета "снаряда" и высоты его подъема.

Приложение 3 Практическая работа

Тема: «Изготовление игрушки Ванька-встанька»

Цель: Изготовить игрушку, установить причину положения неваляшки и выяснить условия при которых Ванька-встанька принимает вертикальное положение.

Оборудование: Яйцо, дробь, свечка (воск, парафин), спица, спички.

Ход работы:

1. С помощью спицы проколоть яйцо, вылить содержимое.

2. Положить дробь в яйцо, залить парафином (Методом подбора)

3. Оформить игрушку в виде куклы, сделать фотографию.

Практическая работа

Тема: «Изготовление плота и расчет грузоподъемности плота»

Цель: Изготовить плот, установить зависимость его грузоподъемности от количества бутылок:

а) объемам бутылки 1,5 литра (1л=1дм³);

б) Объем бутылки 2 литра;

в) Объем бутылки 5 литров.

Оборудование: Емкость большого объема (таз, ванна, бочка), пластиковые бутылки указанного объема закрытые пробкой, жгут для крепления бутылок, набор грузов из домашнего обихода (ступка, пестик, молоток…), домашние весы.

Ход работы:

1. С помощью указанного оборудования экспериментально установить, груз какой массы может удержать на плаву одна пустая пластиковая бутылка, указанного объема в пунктах а,б,в.

2. Установить экспериментальным путем зависимость грузоподъемности от количества бутылок

3. Построить график зависимости (По горизонтальной оси откладываем кол-во бутылок, по вертикальной - массу груза, для каждого вида бутылок отдельный график).

4. Рассчитать количество бутылок для плота указанной грузоподъемности. Например, для перевозки овощей (10 кг картофеля, 20 кг кабачков, тыквы)

5. Оформить отчет по работе, сделать презентацию, фотографию.

Список литературы

А.В.Усова, А.А.Бобров "Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики", М., Просвещение 1988.

И.Я.Ланина "Внеклассная работа по физике", М., Просвещение, 1977.

И.Я.Ланина "Не уроком единым. Развитие интереса к физике", М., Просвещение, 1991.

Ю.И.Ненашев "Предметная неделя физики в школе", Ростов-на-Дону, Феникс, 2006.

М.А.Петрухина "Физика. Нестандартные уроки и занятия, внеурочные мероприятия", Волгоград, "Учитель", 2006.

Н.В.Бондаренко и др. "Лабораторные, практические и творческие экспериментальные задания по физике", Харьков, "Ранок", 2006.

CD "Фанат науки. Физика", М., ЗАО "Новый диск", 2002.