Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новгородский Государственный Университет имени Ярослава Мудрого» Кафедра общей и экспериментальной физики УТВЕРЖДЮ Директор ИЭИС ___________Б.И.Селезнев «_____»____________2010 Демонстрационный физический эксперимент Для студентов специальности 050203.65 - физика Дневное отделение Рабочая программа СОГЛАСОВАНО Начальник УМУ _________Е.И.Грошев «______»_________2010 Составил: Доцент кафедры ОЭФ __________Н.П.Самолюк «____»________2010 Зав. выпускающей кафедры, проф.________В.В.Гаврушко «_____»_________2010 Великий Новгород 2 1. Введение Цели и задачи Дисциплина «Демонстрационный физический эксперимент» относится к блоку дисциплин предметной подготовки. Целью дисциплины «Демонстрационный физический эксперимент» является формирование у будущих учителей физики профессиональных качеств, обеспечивающих: Умение глубоко анализировать с позиций современной науки, наблюдаемые в условиях эксперимента физические явления Умение глубоко анализировать с позиций современной науки содержание организационных форм проведения физического эксперимента Умение творчески использовать методы и формы наблюдения для обучения и развития учащихся; При изучении данной дисциплины студенты должны овладеть знаниями: О структуре элементарного курса физики; Об основных экспериментальных фактах и возможностях их повторения в условиях школьного кабинета физики О структуре физических экспериментов и их классификации; О методах постановки физического демонстрационного эксперимента в школе О системе физических демонстраций для достижения соответствующих педагогических целей; Об учебной, научно-популярной и методической литературе по физике и по организации физических опытов Дисциплина вводится в связи с тем, что в университете сокращен курс «Теория и методика обучения физике» и призвана усилить способности будущих учителей наблюдать и организовать наблюдения физических явлений. В процессе изучения дисциплины «Демонстрационный физический эксперимент» у студентов должны быть сформированы следующие умения и навыки: Умение объяснять на доступном учащимся уровне физические явления; Умение объяснять физические принципы действия технических устройств; Умение раскрывать в конкретных случаях ограниченность знаний, выделять существенные стороны рассматриваемого физического явления, абстрагируясь от несущественных сторон; Навыки постановки физических экспериментов разными способами, на разных этапах урока Умение рационально оформлять ход и результаты эксперимента Умение раскрывать физический смысл упрощающих условий Умение провести анализ, исследование и оценку полученных результатов 3 Навыки проведения прикидочных результатов и их уточнения Умение руководить классом при постановке экспериментов Навыки ведения диалога с учащимися при объяснении наблюдаемых явлений Умение использовать в процессе постановки эксперимента оборудования физического кабинета, технических средств обучения, калькуляторов, компьютеров. Дисциплина базируется на знаниях, полученных студентами в курсах математики, общей и теоретической физики, методики преподавания физики. Она является составной частью профессиональной подготовки студентов, имеет четко выраженную профессиональную специфическую направленность. Дисциплина «Демонстрационный физический эксперимент» изучается на лабораторных занятиях и в процессе самостоятельной работы студентов. По дисциплине предусматривается организация самостоятельной работы студентов по подготовке демонстраций, по подбору системы опытов, по разработке методики их постановки с учащимися. Большое внимание уделяется постановке экспериментальных задач разного типа, включая домашние экспериментальные задачи учащихся. Студенты должны приобрести навыки трансформирования экспериментальных задач в текстовые задачи. Дисциплина должна помочь студентам накопить полезный для работы в школе учебно-дидактический материал: примеры технического применения физики, числовые характеристики природных явлений и технический устройств (например, данные о скоростях силах, силе тока, частотах) 2 Объем дисциплины, виды учебной работы, формы контроля Таблица 1. Распределение часов полной трудоемкости дисциплины по видам и темам занятий Вид учебной работы Всего 100 Лабораторные работы 42 Самостоятельная работа 58 Вид итогового контроля Часов по семестрам семестра 9 м 2 100 3 42 4 58 5 зачет 3. Содержание дисциплины 4 3.1 Содержание лабораторных занятий 3.1.1 Изучение школьного физического кабинета. Структура школьного физического эксперимента. Документация физического кабинета. Техника безопасности в физическом кабинете. Специальные устройства для физического кабинета в школе 3.1.2 Классификация оборудования школьного физического кабинета. Оборудование для изучения отдельных тем и оборудование, необходимое для проведения различных экспериментов. Энергоснабжение учебных мест школьников. Освещение в кабинете физики 3.1.3 Организация учительского места в кабинете физики в школе. Демонстрационный стол и его организация. Оформление кабинета 3.1.4 Физический демонстрационный эксперимент в основной школе. Организация наблюдений для учащихся 7 – 9 классов 3.1.5 Постановка демонстраций для решения задач и проверке знаний учащихся 3.1.6 Изучение применения школьных источников тока, осветительных приборов, проекционной аппаратуры, телевидения и компьютера для постановки школьного демонстрационного эксперимента 3.1.7 Физический демонстрационный эксперимент по различным разделам физики 3.1.8 Физический демонстрационный эксперимент с использованием таблиц и другого графического материала 3.2 Содержание самостоятельной работы студентов Самостоятельная работа студентов представляет собой подготовку к лабораторным занятиям, оформление методического пособия по организации физического кабинета в школе, по технике безопасности при постановке физических демонстраций. Подготовка материалов для постановки экспериментов в будущей работе учителем физики. Подготовка картотеки физических демонстраций. Изучение развития школьного демонстрационного эксперимента по научно-методическим пособиям и журналам. Составление картотеки компьютерных демонстраций по физике. Экскурсии в лучшие физические кабинеты школ города и знакомство с передовым педагогическим опытом по проведению демонстрационного физического эксперимента. На самостоятельную работу выносятся следующие темы: 3.2.1 Понятие об эмпирическом и теоретическом исследованиях. Демонстрационный эксперимент и его особенности 3.2.2 Виды демонстрационных экспериментов и их применение на различных этапах урока физики 5 3.2.3 Использование системы демонстраций. Демонстрации как постановка проблемы. Демонстрации как возможность получения количественных закономерностей путем измерений 3.2.4 Применение демонстраций при организации решения задач и проверке знаний учащихся 3.2.5 Развитие мышления учащихся в процессе организации наблюдений на различных этапах урока. Использование наблюдений в индивидуальном обучении. 3.2..6 Физический демонстрационный эксперимент во внеклассной работе по физике 3.2.7 Физический демонстрационный эксперимент как метод получения и обобщения знаний. 3.2.8 Основные эксперименты по кинематике материальной точки и решение основной задачи механики. Демонстрации на относительность механического движения. Демонстрации по кинематике конкретных различных видов движения (прямолинейное равномерное движение, прямолинейное равнопеременное движение, движение по окружности, движение тела, брошенного горизонтально и под углом к горизонту) 3.2.9 Демонстрации по динамике механического движения. Свойства различных сил в механике и проявление этих сил в различных динамических задачах, и их наблюдение на опытах 3.2.10 Основные демонстрации по теме «Законы сохранения и основные теоремы механики» (закон сохранения импульса и теорема об изменении импульса; закон сохранения энергии и теоремы об изменении кинетической и полной энергии) 3.2.11 Демонстрационный эксперимент по теме «Механические колебания и волны». Маятники в школьном курсе физики. 3.2.12 Основные демонстрации по разделу «Молекулярная физика и термодинамика» 3.2.13 Основные демонстрации по разделу «Электричество и магнетизм» 3.2.14 Основные демонстрации по разделу «Оптика. Атомная и ядерная физика» 3.2.15 Применение компьютеров для демонстрации физических явлений 3.2.16 Физический кабинет. Требования к организации физического кабинета. Техника безопасности в физическом кабинете. Техника безопасности при постановке демонстрационного эксперимента 3.2.17 Организация наблюдений на экскурсиях по физической тематике 3.2.18 Применение ТСО при организации физического демонстрационного эксперимента 3.2.19 Организация физических наблюдений в домашних условиях. Творческие эксперименты. Постановка экспериментов при решении физических задач. 6 4. Задания для зачета Студенты сдают зачет после выполнения всех лабораторных работ и представления методического пособия по организации физического кабинета в школе с необходимыми нормативными документами. На зачете студентам предлагается поставить демонстрационный эксперимент по предложенной преподавателем теме с использованием своих методических материалов, разработанных в процессе самостоятельной работы: Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Кинематика механического движения» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Динамика механического движения» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Законы сохранения в механике» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Кинематика и динамика вращательного движения» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Кинематика и динамика вращательного движения» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Законы термодинамики» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Законы электростатики» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Законы постоянного тока» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Законы электромагнетизма Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Законы геометрической оптики» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Законы волновой оптики» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Квантовые свойства света» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Гидро- и аэростатика» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Электромагнитные колебания и волны» Поставить демонстрационный эксперимент по теме «Тепловое излучение и спектры» 7 5 Учебно-методическое обеспечение 5.1. Карта учебно-методического обеспечения Дисциплина: Демонстрационный физический эксперимент Специальность (направление) 050203.65 – физика Формы обучения очная форма, дневное отделение Часов: всего – 100, лекций - нет, практ. зан. - нет, лаб. раб. – 42 , СРС – 58 Институт – ИЭИС Кафедра ОЭС Семестры – 9 Таблица 1- Обеспечение дисциплины учебными изданиями Библиографическое описание издания Вид (автор, наименование, вид, место и год занятия, в издания, кол. стр.) котором использу ется Рабочая программа по дисциплине Лаб.раб. «Демонстрационный физический Самост. эксперимент. /Сост. Н.П.Самолюк – Раб. Великий Новгород, НовГУ, 2010 – 9 с. Методические указания по Лаб.раб. выполнению лабораторных работ по Самост. методике преподавания физики./Сост. Раб. Токарев А.В., Смирнова Т.П., Ариас Е.А. В.Новгород, НовГУ, 1995 – 2002 – 458 с Программы для общеобразовательных Лаб.раб. учреждений: Физика. Астрономия. Самост. М.: Дрофа, 2004. Раб. Программно-методические материала Лаб.раб. по физике: 7-11 классы. - М.: Дрофа, Самост. 2003. Раб. Теория и методика обучения физике в Лаб.раб. школе: Частные вопросы: Учебное Самост. пособие для студ. педвузов. Раб. /С.Е.Каменецкий, Н.С.Пурышева, Т.И.Носова и др./Под ред. С.Е.Каменецкого. - М.: Издательский центр “Академия”, 2000.- 384с. Анциферов Л.И. Физика. Механика, Лаб.раб. термодинамика, молекулярная Самост. физика. 10 кл. - М.: Мнемозина,2001. Раб. Анциферов Л.И. Физика: Лаб.раб. Электродинамика и квантовая физика. Самост. Число Кол. часов, экз. в обеспечивае библ. мых изданием 100 5 100 5 100 5 100 5 50 5 50 3 30 3 Примеча ние Электр. вариант Электр. вариант 8 11 кл. - М.: Мнемозина,2001. Раб. Касьянов В.А.Физика М.:Дрофа,2004. 10кл. - Касьянов В.А.Физика М.:Дрофа,2004. 11кл. - Мякишев Г.Я. и др. Физика. Электродинамика. 10-11кл.М.: Дрофа,2002. Мякишев Г.Я. и др. Физика. Оптика. Квантовая физика. 11кл. М.:Дрофа,2002. Мякишев Г.Я. и др. Физика. Колебания и волны. 11кл. - М.:Дрофа,2002. Физика: Учебное пособие для 10 кл. и классов с углубленным изучением физики/А.Т.Глазунов, О.Ф.Кабардин, А.Н.Малинин и др.; /под ред. А.А.Пинского.- М.: Просвещение, 2002.- 432с. Физика: Учебное пособие для 11 кл. шк. и классов с углубленным изучением физики/А.Т.Глазунов, О.Ф.Кабардин, А.Н.Малинин и др.; /под ред. А.А.Пинского.М.: Просвещение, 2002.- 432с. Громов СВ. Учебник для 10 кл. /Под ред. Н.В.Шароновой.М.: Просвещение.- 2002.- 287с. Громов СВ. Учебник для 11 кл. /Под ред. Н.В.Шароновой.М.: Просвещение.- 2002.- 287с. Лабораторный практикум по теории и методике обучения физике в школе: Учебное пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений/ С.Е.Каменецкий, С.В.Степанов, Е.Б.Петров и др. /под ред. С.Е.Каменецкого и С.В.Степанова. - М.: Издательский центр «Академия».2002.- 304с. Лаб.раб. Самост. Раб. Лаб.раб. Самост. Раб. Лаб.раб. Самост. Раб. Лаб.раб. Самост. Раб. Лаб.раб. Самост. Раб Лаб.раб. Самост. Раб. 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 Лаб.раб. Самост. Раб. 30 10 Лаб.раб. Самост. Раб. Лаб.раб. Самост. Раб. Лаб.раб. Самост. Раб. 20 10 20 5 100 3 9 Орлов В.А., Ханнанов Н.К. Учебнотренировочные материалы для подготовки к единому государственному экзамену Физика. – Интеллект-Центр, М.: 2002 – 153 с Ханнанов Н.К., Орлов В.А., Никифоров Г.Г. Тесты по физике. Уровень А. – Вербум, М.: 2001-.136 с Ханнанов Н.К., Орлов В.А., Никифоров Г.Г. Тесты по физике. Уровень. В – Вербум, М.: 2001 – 157 с. Лаб.раб. Самост. Раб. 10 5 Электр. вариант Лаб.раб. Самост. Раб. Лаб.раб. Самост. Раб. 10 5 Электр. вариант 10 5 Электр. вариант Орлов В.А., Ханнанов Н.К., Фадеева А.А. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к единому государственному экзамену Физика. – Интеллект-Центр, М.: 2003 – 178 с. Страут Е.К., Нурминский И.И.,Гладышева Н.К., Нурминский А.И., Гладышев И.В. Единый государственный экзамен 2001. Просвещение, М.:,2002 – 217 с Панов Н.А., Шабунин С.А., Тихонин Ф.Ф. Физика. Единый государственный экзамен. – Экзамен, М.: 2003 – 196 с Бубликов С.В. Физика. – РГПУ им. А.И.Герцена, Санкт-Петербург, 2003 – 197 с Гольдфарб Н.И. Физика. – Дрофа, М.: 2003 – 275 с Лаб.раб. Самост. Раб. 10 5 Электр. вариант Лаб.раб. Самост. Раб. 10 5 Электр. вариант Лаб.раб. Самост. Раб. 10 5 Электр. вариант Лаб.раб. Самост. Раб. Лаб.раб. Самост. Раб. 50 5 100 5 Учебно-методическое обеспечение дисциплины 100 %. Зав.кафедрой ОЭФ _________В.В.Гаврушко