Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа Естественно-научной направленности «Физика в задачах и экспериментах»

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

Новосильская средняя общеобразовательная школа

Семилукского муниципального района Воронежской области

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа

Естественно-научной направленности

«Физика в задачах и экспериментах»

Возраст: 13-15 лет

Срок реализации: 1 год (17 часов)

Уровень реализации: ознакомительный (стартовый)

Автор-составитель:

Калинина Елена Ивановна,

учитель химии и физики

с. Новосильское

2022 г.

Пояснительная записка

Направленность программы

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Физика в задачах и экспериментах» имеет естественно-научную направленность и направлена на качественное усвоение курса физики, формирование умения применять теоретические знания на практике.

Уровень программы – общеобразовательный, базовый

Программа составлена на основании нормативно-правовых документов:

1. Закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12. 2012 г. № 273 – ФЗ.

2. Приказ Министерства образования и науки РФ «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам» от 09.11.18 г. № 196.

3. Постановление Главного государственного врача РФ от 28.09.2020г. №28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648-20» «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодёжи.»

4. Концепция развития дополнительного образования детей до 2030 года, утвержденная распоряжением Правительства РФ от 31 марта 2022 г. № 678-р;

5. Приказ Департамента образования, науки и молодежной политики ВО от 14.10.2015 г. № 1194 «Об утверждении модельных дополнительных общеразвивающих программ».

Актуальность программы

В системе естественно-научного образования физика занимает важное место, определяемое ролью физической науки в познании законов природы, в материальной жизни общества, в решении глобальных проблем человечества, в формировании научной картины мира.

Актуальность программы в том, что она содержит задачи на моделирование физических процессов, раскрывает перед учащимися интересные и важные стороны практического использования физических знаний.

Содержание программы актуально. Еѐ реализация способствует воспитанию творческой личности с активной жизненной позицией. Высоких результатов могут достичь в данном случае не только ученики с хорошей школьной успеваемостью, но и все целеустремлѐнные активные ребята, уже сделавшие свой профессиональный выбор.

Новизну программы определяет реализация исследовательских работ,. выполнение практических заданий по темам программы. Их главная идея – направленность учебно-познавательной деятельности на результат, который получается при решении практической или теоретической проблемы.

Отличительные особенности программы

Дополнительная общеобразовательная программа «Физика в задачах и экспериментах» является модифицированной. Она составлена на основе программ «Прикладная физика» (автор Н.В. Грищенко), «Физика в задачах и экспериментах» (автор Т.М. Еремчук) с коррекцией содержания с учетом современных требований к организации дополнительного образования детей.

Эксперименты, интересные опыты способствуют активизации познавательной деятельности учеников, работа над мини-проектами развивает самостоятельность учащихся, совместная работа воспитывает коммуникативные навыки.

Педагогическая целесообразность заключается в том, что

базовый курс школьной программы предусматривает экспериментальные работы,

но их явно недостаточно, чтобы заинтересовать учащихся в самостоятельном приобретении теоретических знаний и практических умений и навыков. Для этого в программу включены наиболее яркие, наглядные, интригующие эксперименты, способные увлечь и заинтересовать учащихся практической наукой физикой.

Цель и задачи программы

Цель:развитие у учащихся познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения практических задач и самостоятельного приобретения новых знаний.

Задачи:

Образовательные :

• познакомить учащихся с понятиями: физическая величина, измерительные приборы, методы измерения, погрешности измерения, экспериментальное исследование;

• обучить учащихся четкому использованию измерительных

приборов;

Развивающие:

• дать представление о методах физического экспериментального исследования, развить интерес к исследовательской деятельности;

• научить учащихся, анализируя результаты экспериментального исследования, делать вывод в соответствии со сформулированной задачей;

• повысить интерес учащихся к изучению физики и проведению физического эксперимента.

Воспитательные:

- воспитать самостоятельность при выполнении работы;

-воспитать чувство взаимопомощи, коллективизма, умение работать в команде

- воспитать чувство личной ответственности.

Адресат программы

Программа адресована обучающимся 13-15 лет, проявляющим интерес к естественно-научным дисциплинам.

Объем и сроки освоения программы

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Физика в задачах и экспериментах» рассчитана на один год обучения и реализуется в объеме 17 часов в год. Занятия проводятся 1 раз в неделю (в первом или втором полугодии).

Продолжительность учебного часа – 40 минут.

Формы организации образовательного процесса

Форма обучения – очная, очно-заочная, очно-заочная с применением дистанционных образовательных технологий.

Формами организации педагогического процесса при реализации данной программы являются: теоретические, практические занятия.

1. Теоретические занятия проводятся в виде бесед, лекций, просмотров видеофильмов, презентаций.

2. Практические занятия: используется для углубления, расширения и конкретизации теоретических знаний; формирования и закрепления практических умений и навыков; приобретения практического опыта; проверки теоретических знаний. Ориентировано на самостоятельную работу учащегося.

В процессе реализации программы используются следующие формы организации занятий:

• занятие-беседа. Ведущим видом деятельности на занятии данного типа является беседа, в процессе которой изучается теоретический материал, выполняются практические задания, проводится опрос по пройденному материалу.

• занятие-экспериментпроводится в кабинете физики, в форме осуществления детьми лабораторных опытов, экспериментов.

• исследовательская работа направлена на проведение исследований, экспериментов в целях расширения имеющихся и получения новых знаний, формирования навыков самостоятельной работы;

• играиспользуется для подведения итогов изучения крупного раздела, активизирует мыслительную деятельность, внимание и познавательную деятельность обучающихся, способствует развитию навыков работы в команде;

• конференцияпроводится для подведения итогов исследовательских работ обучающихся, дает возможность приобрести навыки публичного выступления.

Особенности организации образовательного процесса.

Занятия проводятся в одновозрастных группах и содержат постоянный состав обучающихся на протяжении всего срока обучения.

Физика – экспериментальная наука. Важнейшим средством изучения физических явлений являются наблюдения и опыты. В программу включены наиболее яркие, наглядные эксперименты, способные увлечь и заинтересовать обучающихся практической наукой физикой. Очень важно на первом этапе изучения физики вовлечь обучающихся в познавательный процесс, сделать их активными участниками эксперимента, обсуждения и объяснения его результатов. Основными формами организации деятельности обучающихся являются практические занятия.

На занятиях проводятся разнообразныедемонстрационные опыты. Их цель, с одной стороны, поддержать интерес к изучаемому материалу, с другой – познакомить их на первоначальном уровне с такими важными понятиями: «физическая величина», «измерительные проборы», «цена деления», «погрешность измерения», «методы измерения»,

«экспериментальное исследование», «анализ результатов исследования» и др.

В процессе обучения используются лабораторные работы.

Лабораторные работы могут быть:

• индивидуальными (все обучающиеся выполняют один и тот же опыт индивидуально),

• групповыми (из обучающихся формируют группы, которые выполняют одинаковые опыты),

• коллективными (обучающиеся, сидящие за разными столами, выполняют различные опыты, а затем, получив результаты, докладывают о них в группе и формулируют выводы).

В течение учебного года в объединении проводятся конференции, где учащиеся представляют результаты своих исследований.

Поощрительной формой оценки труда учащихся является демонстрация работ, выполненных учащимися и выступление с результатами исследований в классе, в старших и младших классах школы.

Ожидаемые результаты:

• 1. осознание практической значимости предмета физики;

  2. расширение интеллектуального, творческого кругозора учащихся;

  3. приобретение практических навыков и умений при проведении физического эксперимента;

  4. совершенствование приемов мыслительной деятельности: анализа, синтеза, сравнения, обобщения; умения «вскрывать новые связи, открывать новые приѐмы, приходить к решению новых задач».

Планируемые результаты

Метапредметнымирезультатами программы «Физика в задачах и экспериментах» являются:

• овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;

• приобретение опыта самостоятельного поиска анализа и отбора информации с использованием различных источников для решения экспериментальных задач;

• формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию;

• овладение экспериментальными методами решения задач.

Личностнымирезультатами программы являются:

• сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

• самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

• приобретение умения ставить перед собой познавательные цели, выдвигать гипотезы, доказывать собственную точку зрения.

Предметнымирезультатами являются:

• умения пользоваться методами научного исследования явлений природы, проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты;

• умения обрабатывать результаты измерений, представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и формул;

• умения обнаруживать зависимости между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы, оценивать границы погрешностей результатов измерений;

• умения структурировать изученный материал и естественнонаучную информацию, полученную из других источников;

• умения применять теоретические знания на практике, решать задачи на применение полученных знаний;

• формирование представлений о закономерной связи и познаваемости явлений природы, об объективности научного знания;

• формирование первоначальных представлений о физической сущности явлений природы (механических, тепловых, электромагнитных и квантовых), видах материи (вещество и поле), движении как способе существования материи;

• понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промышленных технологических процессов, влияния их на окружающую среду;

• развитие умения планировать в повседневной жизни свои действия с применением полученных знаний законов механики, электродинамики, термодинамики и тепловых явлений с целью сбережения здоровья.

Учебно-тематический план

Содержание учебного плана

Вводное занятие Цели и задачи программы

Теория: Цели и задачи программы. Вводный инструктаж.

Практика: Игры на знакомство.

Раздел 1. Физические методы изучения природы: теоретический и экспериментальный

Тема 1. Измерение физических величин. Определение цены деления и показанийприборов.

Теория. Измерение физических величин. Определение цены деления и показаний приборов.

Практика.Определение цены деления различных приборов, снятие показаний.

Тема 2. Абсолютная и относительная погрешность.

Теория. Абсолютная и относительная погрешность.

Практика.Определение погрешностей измерений.

Раздел 2. Строение вещества. Проявление его свойств в природе и технике

Тема 1. Агрегатные состояния вещества. Прочность, упругость, текучесть, вязкость.

Теория. Агрегатные состояния вещества. Прочность, упругость, текучесть, вязкость и т. д.

Практика.Проведение самостоятельных экспериментов по определению свойств различных веществ каждым учащимся индивидуально. (Рассмотреть примеры с жидким, твердым и газообразным состояниями вещества).

Тема 2. Диффузия и еѐ скорость.

Теория. Диффузия и еѐ скорость.

Практика.Изготовление пособий и моделей.

1. Рисунки и простейшие динамические модели, иллюстрирующие строение вещества.

Тема 3. Исследование проявления рассмотренных свойств и явлений в природе итехнике.

Теория. Исследование проявления рассмотренных свойств и явлений в природе и технике.

Практика.Творческие работы.

1. Почему всѐ вокруг такое, какое оно есть?

2. Мир глазами физика.

Раздел 3. Методы исследования механических явлений

Тема 1. Механическое движение. Траектория и путь. Скорость.

Теория. Понятия «механическое движение», «траектория», «путь», «скорость».

Практика.Определение скорости движущихся тел.

Тема 2.Инерция. Масса и еѐ измерение. Плотность вещества.

Теория. Понятия «инерция», «масса», «плотность», «ареометр».

Практика.Определение плотности мыла, картофеля. Решение задач.

Тема 3. Сила. Явление тяготения. Сила тяжести и ускорение свободного падения.

Ускорение свободного падения на других небесных телах.

Теория. Понятия «сила», «ускорение свободного падения», «динамометр», «всемирное тяготение».

Практика.Исследование зависимости силы тяжести от массы тела.

Тема 4. Силы упругости, давления, реакции опоры, трения (скольжение, качение,покой). Вес. Трение в природе и технике. Сложение сил.

Теория. Понятия «сила упругости», «сила трения», «жесткость», «равнодействующая сил».

Практика.Определение массы и веса воздуха в комнате. Сложение сил, направленных по одной прямой. Измерение жесткости пружины. Измерение коэффициента трения скольжения. Решение задач.

Тема 5.Давление твердых тел. Давление в жидкостях и газах. Сообщающиеся сосуды(примеры в природе и технике).

Теория. Понятия «давление», «паскаль», «манометр», «сообщающиеся сосуды». Закон Паскаля.

Практика.Изучение принципов действий устройств работающих на основе закона Паскаля.

Тема 6. Условия плавания тел (закон Архимеда). Плавание судов. Плавание человека.

Воздухоплавание.

Теория. Понятия «ватерлиния», «осадка», «грузоподъемность», «подъемная сила».

Закон Архимеда.

Практика.Изучение условий плавания тел. Решение качественных задач.

Тема 7. Простые механизмы. Их работа и применение. Условие равновесия рычага.

Правило моментов.

Теория. Понятия «рычаг», «плечо силы», «момент силы», «центр масс». Правило моментов.

Практика.Определение центра масс плоской фигуры. Изготовление пособий и моделей по теме «Простые механизмы»: использование рычагов в природе и технике (рисунки и модели, с учетом межпредметных связей с историей).

Тема 8. Работа и мощность. Потенциальная и кинетическая энергия. Превращениеодного вида энергии в другой.

Теория. Понятия «работа», «мощность», «потенциальная энергия», «кинетическая энергия». Закон сохранения энергии.

Практика.Вычисление работы, совершенной школьником при подъеме с 1 на 3 этаж.

Вычисление мощности, развиваемой школьником при подъеме с 1 на 3 этаж. Решение задач.

Тема 9. Коэффициент полезного действия. Использование энергии рек, ветра,приливов и т. д. Центр тяжести. Виды равновесия. Устойчивость тела.

Теория. Понятия «КПД», «центр тяжести», «устойчивое равновесие», «безразличное равновесие».

Практика.Вычисление КПД наклонной плоскости. Изготовление моделей и пособий.

Игрушки с изменяющимся положением центра масс.

Раздел 4. Физика вокруг нас

Тема 1. Закрепление навыков обращения с измерительными приборами и другимоборудованием.

Практика.Определение объемов; измерение массы; определение плотности.

Тема 2. Решение экспериментальных задач.

Практика.Решение задач «ТРИЗ».

Тема 3. Выполнение творческих работ.

Практика.Творческие работы. Мир без физики, друзья, объяснить никак нельзя.

Физика в игрушках. Физика в бытовых приборах. Физика и техника.

Раздел 5. Методы исследования тепловых явлений

Тема 1. Способы изменения внутренней энергии тел: совершение работы итеплопередача. Виды теплопередачи.

Теория.Понятия «теплопередача», «теплопроводность», «конвекция», «излучение».

Практика.Изготовление пособий и моделей. Термосы, модель печной тяги, модель «Конвекция». Комплекты рисунков-задач по теме.

Тема 2. Удельная теплота сгорания топлива. Закон сохранения и превращенияэнергии в механических и тепловых процессах.

Теория.Понятия «удельная теплота сгорания». Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах.

Практика.Решение задач по теме. Составление своих задач. Задачи ТРИЗ.

Тема 3. Удельная теплота плавления и удельная теплота парообразования. Приборыдля измерения влажности.

Теория.Понятия «удельная теплота плавления», «психрометр», «удельная теплота парообразования», «гигрометр».

Практика.Лабораторные работы: Изучение строения кристаллов и их выращивание.

Приборы для измерения влажности. Психрометр, гигрометры. Таблицы.

Тема 4. Выполнение исследовательской работы и моделей.

Практика.Темы исследовательских работ.

1. Экологические проблемы, связанные с работой тепловых двигателей и т.д.

2. Применение изменения физических свойств вещества при переходе в другое агрегатное состояние в технике (металлургия, криогенное оборудование и т.д.).

Раздел 6. Методы исследования электрических явлений

Тема 1.Электризация тел, два рода зарядов, их взаимодействие. Конденсаторы.

Теория.Понятия «электризация», «конденсатор», «электроемкость».

Практика.Лабораторная работа: Исследование и использование свойств электрических конденсаторов.

Тема 2.Электрический ток. Электрическая цепь. Действия электрического тока.

Соединение проводников (последовательное, параллельное, смешанное).

Теория.Понятия «электрический ток», «электрическая цепь», «резистор».

Практика.Составление различных схем электрических цепей. Изучение последовательного, параллельного и смешанного соединения проводников. Решение задач по забавным рисункам из резисторов.

Тема 3. Работа и мощность электрического тока, закон Джоуля-Ленца. Расчѐтэлектроэнергии, потребляемой бытовыми электроприборами.

Теория.Понятия «работа тока», «мощность тока», «счетчик». Закон Джоуля-Ленца.

Практика.Квартирная проводка и освещение (модель). Электрические игрушки и куклы кукольного театра с использованием светодиодов, герконов, фотосопротивлений и т.д.

Тема 4. Работа по созданию моделей, творческих работ, исследования.

Практика.Темы исследовательских работ: Электричество в живых организмах:

животные; растения; клеточный уровень. Молния (подборка и обобщение материала).

Статическое электричество.

Раздел 7. Электромагнитные явления

Тема 1.Магнитное поле. Электромагниты электромагнитные реле, постоянныемагниты и их применение.

Теория.Понятия «магнитное поле», «постоянный магнит», «электромагнит», «электромагнитное реле».

Практика.Лабораторные работы: Получение и фиксирование изображения магнитных полей. Изучение свойств электромагнита.

Тема 2. Магнитное поле Земли. Его влияние на радиосвязь.

Теория.Понятия «магнитное поле Земли», «радиосвязь».

Практика.Творческая работа.

Тема 3. Действие магнитного поля на проводник с током. Электродвигатель.

Теория.Понятия «электродвигатель», преобразования энергии при работе электродвигателя.

Практика.Творческая работа: Изучение модели электродвигателя.

Тема 4. Работа по созданию моделей, творческих работ.

Практика.Творческие работы: Применение электромагнитов Изучение модели электродвигателя. Магнитное поле Земли.

Раздел 8. Методы исследования оптических явлений

Тема 1.Законы отражения и преломления. Полное отражение.

Теория.Понятия «отражение света», «преломление света», «угол падения», «угол отражения», «полное отражение».

Практика.Решение задач на построение изображения.

Тема 2. Зеркала плоские и сферические. Линзы. Оптическая сила линзы. Очки, лупа,микроскоп, телескоп, фотоаппарат.

Теория.Понятия «плоское зеркало», «сферическое зеркало», «линза», «оптическая сила».

Практика.Лабораторная работа: Определение главного фокусного расстояния и оптической силы линзы.

Тема 3. Дисперсия света. Интерференция света. Дифракция света. Спектры испектральный анализ.

Теория.Понятия «дисперсия», «интерференция», «дифракция», «спектр», «Спектральный анализ».

Практика.Лабораторные работы: Наблюдение интерференции и дифракции света.

Спектроскоп и методы спектрального анализа.

Тема 4. Защита пособий и моделей, выступления с исследовательскими работами.

Практика.Изготовление пособий и моделей.

1. Комплект наглядного материала для проекций (по физике, астрономии, автоделу и другим предметам в рамках межпредметных связей).

2. Комплект рисунков по теме.

Темы исследовательских работ.

1. Глаз – оптический прибор. Микрохирургия глаза. Фасетки насекомых.

2. Информация о звездах, получаемая посредством изучения света, пришедшего от них.

3. Определение значения скорости света по затмениям спутника Юпитера.

Раздел 9. Формирование личностных качеств обучающихся Подведение итогов года. Анализ исследовательских работ.

Информационно – методическое обеспечение

1.Внеурочная деятельность школьников. Методический конструктор: пособие для учителя/ Д.В. Григорьев, П.В. Степанов. – М.: Просвещение, 2011. – 223 с. -. (Стандарты второго поколения).

2.Внеурочная деятельность. Примерный план внеурочной деятельности в основной школе: пособие для учителя/. В.П. Степанов, Д.В. ,Григорьев – М.: Просвещение, 2018. – 200 с. -. (Стандарты второго поколения).

3.Рабочие программы. Физика. 7-9 классы: учебно-методическое пособие/сост. Е.Н. Тихонова.- М.:Дрофа, 2013.-398 с.

4.Занимательная физика. Перельман Я.И. – М. : Наука, 2016.

5.Хочу быть Кулибиным. Эльшанский И.И. – М. : РИЦ МКД, 2002.

6.Физика для увлеченных. Кибальченко А.Я., Кибальченко И.А.– Ростов н/Д. : «Феникс», 2005.

7.Как стать ученым. Занятия по физике для старшеклассников. А.В. Хуторский, Л.Н. Хуторский, И.С. Маслов. – М. : Глобус, 2008.

8.Фронтальные лабораторные занятия по физике в 7-11 классах общеобразовательных учреждений: Книга для учителя./под ред. В.А. , Бурова, Г.Г. Никифорова. – М. : Просвещение, 1996

9 Федеральный государственный образовательный стандарт [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://standart.edu/catalog.aspx?Catalog=227

10.Сайт Министерства образования и науки Российской Федерации// официальный сайт. – Режим доступа: http://минобрнауки.рф/ 10. Методическая служба. Издательство «БИНОМ. Лаборатория знаний» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://metodist.lbz.ru/

11.Игровая программа на диске «Дракоша и занимательная физика» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// www.media 2000.ru//

12.Развивающие электронные игры «Умники – изучаем планету» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// www.russobit-m.ru//

13.Авторская мастерская (http://metodist.lbz.ru).

14.Алгоритмы решения задач по физике: festivai.1september.ru/articles/310656

15.Формирование умений учащихся решать физические задачи: revolution. allbest. ru/physics/00008858_0. html

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/523540-dopolnitelnaja-obscheobrazovatelnaja-obschera