CC BY
6
Немежикова Е.А.
студент 5 курса направление: Педагогическое образование профиль: математика, физика Институт естественных наук и математики Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова научный руководитель: Гафнер С.Л., доктор физ.-мат наук
Россия, г. Абакан ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА «СВОЙСТВА ПАРОВ, ЖИДКОСТЕЙ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ»
Пояснительная записка.
Данный курс является расширением программного материала по теме: «Свойства паров, жидкостей и твердых тел» и подразумевает совершенствование практических навыков и умений по решению задач и проведению физического эксперимента, а так же тренировка умений работать с графиками. Курс рассчитан на 17 часов для обучающихся средней общеобразовательной школы.
Цели элективного курса:
> Развитие интереса к физике и решению физических задач;
> Совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений;
> Формирование представления о постановке, классификации, приемах и методах решения школьных физических задач, а так же проведении эксперимента.
Задачи элективного курса:
1. Расширить знания обучающихся по заданной теме элективного
курса.
2. Научить детей решать задачи по теме элективного курса различной сложности.
3. Сформировать умения работы обучающихся с различными источниками информации.
4. Выработать практические умения выполнения лабораторных работ.
5. Развить у обучающихся познавательный интерес к предмету.
Ожидаемые результаты после прохождения элективного курса.
В результате изучения элективного курса обучающийся должен знать:
- понятия и их смысл: реальные газы, фазовый переход, диффузия, агрегатные состояния вещества, насыщенный и ненасыщенный пар, точка росы, поверхностное натяжение, смачивание и несмачивание, анизотропия, монокристаллы, поликристаллы, полиморфизм, деформация и напряжение, запас прочности, диаграмма состояний, график фазовых переходов.
- смысл физических величин: длина свободного пробега молекул, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования и
конденсации, температура кипения и плавления, парциальное давление, давление насыщенного пара, коэффициент поверхностного натяжения, модуль Юнга.
В результате изучения элективного курса обучающийся должен уметь: описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов: броуновское движение, плавление и кристаллизация, испарение и конденсация, диаграмма состояний вещества, зависимость температуры кипения воды от давления, свойства поверхностного слоя жидкости, смачивание и несмасчивание, капиллярные явления, механические свойства твердых тел.
-приводить примеры опытов, иллюстрирующих, что основой гипотез является наблюдение и эксперимент; эксперимент позволяет проверить истинность теоретических выводов; физическая теория может объяснять явления природы и научные факты, а также предсказывать еще неизвестные явления; при изучении физических явлений используют физические модели; с помощью различных моделей можно исследовать различные явления; законы физики имеют свои определенные границы применимости.
- применять полученные знания для решения задач.
-определять характер физического процесса по графику, таблице, формуле.
-измерять влажность воздуха, удельную температуру плавления льда, коэффициент поверхностного натяжения, модуль напряжения.
-приводить примеры практического применения влажности воздуха, поверхностного натяжения жидкостей, кристаллических тел, жидких кристаллов.
-на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в научно-популярных статьях, СМИ, интернете.
-использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и быту для: обеспечения безопасности в процессе использования транспортных средств, бытовых электроприборов, средств радио- и телекоммуникационной связи; анализа и оценки влияния на живые организмы загрязнений окружающей среды; повышения культуры природопользования; определения своей позиции к экологическим проблемам и поведению человека в природе.
В результате изучения элективного курса обучающийся должен уметь демонстрировать: различные демонстрационные опыты - простые фазовые переходы, броуновское движение, явление смачивания и не смачивания, капиллярные явления.
В результате изучения элективного курса обучающийся должен владеть: четкой ясной научнообоснованной речью
- различными способами нахождения и представления информации; грамотным ведением дискуссии
-всеми изученными физическими определениями и величинами
-представлениями об изученных явлениях и процессах -навыками оформлять лабораторные работы; вычисления и наблюдения в виде таблиц и графиков.
Тематический план элективного курса «Свойства паров, жидкостей и твердых тел»
№ Тема занятия Количество часов Тип занятия
I Введение 1
1 Вводное занятие. комбинированный
II Реальные газы. Фазовые переходы 2
2 Агрегатные состояния и фазовые переходы Лекция
3 Идеальный газ. Реальные газы. Уравнение Ван-Дер-Вальса Лекция, решение задач с использованием уравнения Ва-Дер-Вальса.
III Свойства жидкостей 4
4 Насыщенные и ненасыщенные пары. Зависимость давления насыщенного пара от температуры. Критическая температура. Критические состояния вещества. Диаграмма состояния вещества. 1 Лекция.
5 Конденсация и испарение. Процессы испарения и конденсации в природе и технике. Сжиженный газ, его получение, свойства и применение 1 Комбинированный: лекция, семинар.
6 Влажность воздуха. Точка росы. Психрометр. Гигрометр. Измерение влажности воздуха. 1 Лабораторная работа №2
7 Поверхностное натяжение жидкостей. Поверхностная энергия. Смачивание, несмачивание. Капиллярные явления 1 Лекция
IV Свойства твердых тел 5
8 Строение кристаллов, виды кристаллических решеток. Анизотропия кристаллов. Полиморфизм. Монокристаллы. Поликристаллы. 1 Лекция
9 Определение температуры и удельной теплоты кристаллизации парафина. 1 Лабораторная работа №7
10 Плотная упаковка частиц в кристаллах. Пространственная решетка 1
11 Образование кристаллов в природе и получение их в технике. Понятие о жидких кристаллах. Кристаллы и жизнь. Аморфные тела. 1 Семинар
12 Деформация. Напряжение. Механические свойства тел: упругость, прочность, пластичность, хрупкость. Изучение зависимости силы упругости от относительного удлинения. 1 Комбинированный: лекция, лабораторная работа № 8
V Практикум по решению задач 3
13 Решение задач на тему «Свойства паров» 1 Решение задач
14 Решение задач на тему «Свойства жидкостей» Решение задач
15 Решение задач на тему «Свойства твердых тел» Решение задач
VI Выступление с докладом 1
16 Выступление перед аудиторией с 3 -5 минутным докладом на выбранную тему 1 Выступление перед аудиторией
VII Итоговое занятие 1
17 Итоговый тест Контрольная работа
Итого часов: 17
Основные понятия курса:
Реальные газы. Фазовые переходы:
Агрегатные состояния и фазовые переходы. Идеальный газ. Реальные газы. Уравнение Ван-Дер-Вальса.
Свойства жидкостей:
Насыщенные и ненасыщенные пары. Зависимость давления насыщенного пара от температуры. Критическая температура. Критические состояния вещества. Диаграмма состояния вещества. Конденсация и испарение. Процессы испарения и конденсации в природе и технике. Сжиженный газ, его получение, свойства и применение. Влажность воздуха. Точка росы. Психрометр. Гигрометр. Поверхностное натяжение жидкостей. Поверхностная энергия. Смачивание, несмачивание. Капиллярные явления.
Свойства твердых тел:
Строение кристаллов, виды кристаллических решеток. Анизотропия кристаллов. Полиморфизм. Монокристаллы. Поликристаллы. Плотная упаковка частиц в кристаллах. Пространственная решетка. Образование кристаллов в природе и получение их в технике. Понятие о жидких кристаллах. Кристаллы и жизнь. Аморфные тела. Деформация. Напряжение. Механические свойства тел: упругость, прочность, пластичность, хрупкость. Диаграмма растяжения.
Формы проведения занятий: Лекции, семинары, лабораторные работы, практические работы по решению физических задач, выступление с докладом.
Форма итогового контроля:
Инвариантная часть (тест с вариантами ответа, тесты по ЕГЭ);
Требования к результатам освоения программы элективных курсов
(дифференцированный зачет):
• Выполнено менее 30% - оценка 2
• 31- 50% - оценка 3
• 51-70% - оценка 4
• 71-100 % - оценка 5
Рекомендуемые темы докладов:
1. Броуновск
2. ое движение.
3. Поверхностное натяжение.
4. Плазма как особое агрегатное состояние вещества.
5. Связь физики с другими науками.
6. Как измерить влажность воздуха?
7. Капиллярные явления в природе.
8. Влажность воздуха и её назначение
9. Что такое жидкие кристаллы?
10. Реальные газы.
11. Твердое тело и его свойства.
Элективный курс предусматривает проведение лабораторных работ. Ниже предоставлен список рекомендуемых лабораторных работ, не включенных в примерный учебный план школ. Преподаватель может выбрать лабораторные работы, для которых имеется оборудование в школе. Рекомендуется провести не менее 3- 4 лабораторных работ.
Лабораторные работы.
1. Приборы для измерения давления.
2. Измерение влажности воздуха.
3. Измерение поверхностного натяжения жидкости.
4. Изучение капиллярных явлений, обусловленных поверхностным натяжением жидкости.
5. Наблюдение роста кристаллов из раствора.
6. Определение скорости роста кристаллов из раствора.
7. Определение температуры и удельной теплоты кристаллизации парафина.
8. Изучение зависимости силы упругости от относительного удлинения.
Общие рекомендации по содержанию и проведению занятий.
При изучении курса могут возникнуть методические сложности, связанные с тем, что знаний по большинству разделов курса физики на уровне основной школы недостаточно для осознанного восприятия ряда рассматриваемых вопросов и задач. Большая часть материала, составляющая содержание прикладного курса, соответствует государственному образовательному стандарту физического образования на базовом уровне, в связи, с чем курс не столько расширяет круг предметных знаний учащихся, сколько углубляет их за счет усиления непредметных мировоззренческой и
методологической компонент содержания.
Использованные источники:
1. Днепрова, Аркадьева Сборник нормативных документов по физике» под редакцией, «Дрофа»2006г.
2. [Электронный ресурс] https://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2013/03/11/рптегпауа-ргоетатта-ро-!^ке-ё!уа-7 -к^ sa-peryshkin
3. [Электронный ресурс] https://nsportal. ru/shkola/fizika/library/2012/01/10/rabochaya-programma-po-fizike-8-klass (дата обращения 13.03.2018)
4. [Электронный ресурс] https://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2013/04/14/rabochaya-programma-po-fizike-10-klassmyakishev-gya-bukhovtsev-bb (дата обращения 14.03.2018)
5. Стефанова Н.Л. Методика обучения математике в профильной школе / Н.Л. Стефанова. - Спб. Издательство «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена», 2012 - 235 с.
6. Маркина Н.Г. Использование ИКТ в рамках профильной подготовки, как средства формирования ключевых компетенций школьников / Н.Г.Маркина - элективный курс [электронный ресурс] (дата обращения 12.01.2018)
7. Середа Т.Ю. Создание программы элективного курса по алгоритму, Вестник №3.
