Физика. 10 класс. Поурочные разработки к учебнику Мякишева Г.Я. — Сауров Ю.А.

В книге приводится широкий набор методических средств: экспериментальные задачи, опорные конспекты, новые варианты изложения теории, различные опыты и демонстрации, а также богатый иллюстративный материал. Пособие поможет учителю в организации учебного процесса на уроках физики в 10 классе при преподавании по классическому курсу физики авторов Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, Н. Н. Сотского. В книгу внесены изменения, связанные с выходом нового издания учебника, переработанного в соответствии с ФГОС.

Физика. 10 класс. Поурочные разработки к учебнику Мякишева Г.Я.

 

Описание учебника

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Технологии обучения и творчество учителя (вместо введения) 4
Часть I. МЕХАНИКА 6
Глава I. КИНЕМАТИКА 7
Глава П. ЗАКОНЫ НЬЮТОНА 22
Глава III. ЗАКОНЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В МЕХАНИКЕ 49
Глава IV*. ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНОВ ДИНАМИКИ (практикум по решению задач) 70
Глава V. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА 80
Глава VI. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ 86
Глава VII. ДИНАМИКА АБСОЛЮТНО ТВЁРДОГО ТЕЛА 95
Часть II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА 106
Глава VIII. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ 106
Глава IX. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА 125
Глава X. СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА В ТВЁРДОМ, ЖИДКОМ И ГАЗООБРАЗНОМ СОСТОЯНИЯХ 137
Глава XI. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 152
Часть III. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ 187
Глава XII. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 187
Глава XIII. ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 224
Глава XIV. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ 238
ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ И ТВОРЧЕСТВО УЧИТЕЛЯ (вместо введения)
Современная методика обучения физике может и должна опираться на сравнительно небольшое число общих положений по организации образования школьников. При необходимости они конкретизируются по логике гипертекстовой ссылки. Остановимся на ряде ключевых положений.
Процесс обучения и его результаты выражены в деятельности учителя и учеников. Приобретение учащимся знаний в широком смысле (овладение опытом рода) происходит не только в деятельности самого ученика, но и в процессе совместной деятельности ученика и учителя, ученика и ученика. И всё дело — в особенностях этой деятельности, причём деятельность учителя не только управляет познанием и сообщает знания, но и важна сама по себе как процесс. Творческая деятельность учителя создаёт такую своеобразную и трудноописываемую познавательную и нравственную атмосферу, в которой «вывариваются» лучшие качества человека, успешно формируются знания школьников.
Знания в процессе изучения предмета создаются (формируются) не в результате созерцания, в том числе при проведении опытов, чтении текстов, прослушивании рассказов, а при активном взаимодействии с культурой в коммуникации с другими людьми. При усвоении физики важнейшей формой такого взаимодействия является экспериментирование с объектами науки и явлениями природы. Такое экспериментирование со знаниями, т. е. их отбор, повторение, систематизация, выбор форм знаний, интерпретация знаний, определение границ их применимости, и обеспечивает успех обучения. Не случайно учителя особое внимание уделяют решению задач, где практически и реализуется такая работа со знаниями.
Образование школьников в области физики не сводится только к усвоению знаний учебного предмета. Содержание физического образования, широко понимаемое как социальный заказ, включает следующие компоненты: а) знания о природе (факты, понятия, принципы, модели, законы, теории) и опыте деятельности (этапы решения задач, проведения опытов и др.); б) опыт деятельности, выраженный в умениях решать задачи, выражать мысли, проводить эксперименты, определять статус знаний и др.; в) опыт творческой деятельности, выраженный в умениях систематизировать и интерпретировать знания, решать творческие задачи, строить проекты и конструировать устройства; г) опыт нравственной деятельности, выраженный в уважении к опыту предшественников, в понимании истории развития физики и её вклада в духовную и материальную культуру цивилизации. Не случайно в методике обучения физике выделяют следующие требования к содержанию курса: фундаментальность знаний, системность (целостность) их построения, разнообразие (иерархичность) языков описания (моделей) физических объектов и явлений, включение методологических знаний, в том числе знаний о границах применимости физических законов и методов.
Содержание изучаемого материала по смыслу, форме, объектам, структуре (логике), методологии развёртывания должно удовлетворять социальным и познавательным потребностям школьников. Объективные знания о мире должны приобрести субъективную окраску. Только тогда они будут усвоены, т. е. использованы. Всё более существенной и необходимой характеристикой развития ученика становится рефлексия, где осознанность действий и их результатов делает знания субъективно значимыми. Вопросы методологии познания мира, которые впервые в явном виде и достаточно чётко выделены в стандарте физического образования, прямо работают на усвоение не только специфических знаний, но и всех знаний.
Технология обучения должна включать диагностируемые цели, средства их достижения и средства контроля. Но построить формально логическую систему диагностируемых целей физического образования вряд ли возможно. Можно предложить разумную совокупность целей, часть из которых более или менее однозначно диагностируема. Значит, роль учителя как интерпретатора (и проводника) целей весьма велика. На практике, например, он «измеритель» качества знаний школьников, он диагностирует и оценивает знания и умения в меру своего понимания целей обучения. Вот почему значимость образования самого учителя так велика. Именно поэтому в предлагаемой методике не только даются технологические решения, но и стимулируются творческие поиски учителя. Ведь в конечном итоге задача методики — помочь учителю в построении своего собственного урока, системы уроков, системы обучения.
В предлагаемой книге в форме рекомендаций по построению учебного процесса при использовании известного учебника Г. Я. Мякишева и др. расшифровываются для учителя возможные методические решения для планирования занятий, выбора отдельных приёмов организации обучения.
Часть I. МЕХАНИКА
В основной школе ученики получили первоначальные знания о механических явлениях и их законах. В 10 классе эти знания должны быть дополнены и углублены, но главное — они должны быть приведены в систему. Ориентировочно на изучение механики следует планировать на базовом уровне при 2 ч в неделю не менее 32 ч, на углублённом уровне при 5 ч в неделю не менее 60 ч. Понятно, что этого мало. Поэтому остро встают задачи: рационально выделить и систематизировать мате-риал, сократить второстепенное, оставить время для отработки умений.
Урок 1. Физика и познание мира
Задачи урока: ввести понятие о макроскопических телах; дать определение механического движения; познакомить школьников с теоретическим и экспериментальным методами; ввести понятие системы отсчёта; сформировать представление о механике как системе знаний, которая имеет границы применимости.
I. На основе повторения изученного материала при совместной деятельности учитель организует введение школьников в мир механических явлений и систему знаний, которая этот мир описывает. С самого начала такое разделение объектов изучения и моделей носит принципиальный характер.
II. Приведём развёрнутый план изучения нового материала.
1. Мы продолжаем изучать физику. В настоящее время это
развитая система знаний о наиболее простых и фундаментальных явлениях материального мира. Прежде всего эта система знаний представлена физическими теориями. Их много, но наиболее общих и принципиальных четыре: механика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика.
Повторим, какие механические, тепловые, электрические явления мы изучали ранее. В чём выражается механическое движение тела? Какое движение называют тепловым?
2. В окружающем мире человек выделяет объекты и явления, а затем строит, подбирает различные средства их описания — знания. К ним относят понятия, модели объектов, физические величины, принципы, законы, теории.
Такие характеристики свойств объектов, как физические величины, с помощью эксперимента измеряются, получают количественное выражение. Но они могут быть рассчитаны и теоретически на основе законов, формул связи. (Приводят примеры.)
3. Исторически первой физической и вообще естественно-научной теорией была механика. Теория — это не просто знания, а законченная система знаний, которая в принципе описывает все явления выделенной области.
Механика изучает движение макроскопических тел — материальных объектов от атомов до звёзд. Но механика изучает не любое движение макроскопических тел, а только их перемещение в пространстве с течением времени. (Вызванный школьник демонстрирует относительность механического движения.)
4. Учитель вводит понятие о системе отсчёта как модели свойств пространства и времени, как средстве описания движения. Многовековой опыт людей позволяет выделить основные свойства пространства нашего мира: непрерывность, одинаковость свойств по одному направлению и разным направлениям, трёхмерность. Время течёт непрерывно, однонаправленно, одинаково в разных точках пространства. (Учитель рисует систему отсчёта, определяет в ней положение точки А.)
Далее коллективно обсуждают вопросы: какую систему отсчёта рационально выбрать для описания движения тела по прямой, на плоскости (опыт и рисунок на доске)? Как экспериментально определить координаты лампочки в классе? Приведите примеры явлений, которые не могут быть описаны в механике.
III. Вопросы для подведения итогов: что называют механическим движением? Какие явления изучает механика? Что такое научный факт? Что такое закон? Что такое модель?
Домашнее задание: Введение.
ГЛАВА I. КИНЕМАТИКА
Традиционно при изучении кинематики большое внимание уделяют языку описания движения — действиям над векторами, определению координат и др. Но важно при этом не потерять физический смысл рассматриваемых вопросов, а он укладывается в достаточно простую логику: есть разные механические движения, есть различные средства их описания. Многие понятия кинематики изучались в основной школе, поэтому в 10 классе на изучение кинематики планируется ориентировочно 11— 12 уроков.
Урок 2. Виды механического движения и способы его описания
Задачи урока: ввести представление о модели макроскопического тела; сформулировать основную задачу кинематики (механики); дать классификацию механических движений по траектории и скорости; сформировать умения выделять механическое движение и описывать его в системе отсчёта.
Рассказ. Решение задач Сообщение учителя
I. Повторяют вопросы: что изучает механика? Что она не может изучать? Для чего учёные вводят физические величины? Каким образом получают числовые значения физических величин? (Ответ. При прямых измерениях, при расчётах на основе косвенных измерений других величин.) Почему падение тела относят к механическим явлениям?
II. Как описать механическое движение тела в пространстве с течением времени — основная учебная проблема нескольких уроков. Общий ответ простой: надо знать положение тела в любой момент времени. Это и есть основная задача кинематики. Как решить её практически?
1. Прежде всего следует отметить, что тела бывают разными по форме и размерам. При изучении механического движения тел используют различные их модели. Моделью называют заместитель объекта, построенный или выбранный для его изучения. Наиболее простой моделью тела является материальная точка — это геометрическая точка, обладающая массой. При изучении тело заменяют моделью, а затем уже рассматривают движение модели.
2. Для выделения, а затем и описания движения материальной точки надо выбрать систему отсчёта. В беседе повторяют определение системы отсчёта: это средство описания движения, включающее тело отсчёта, систему координат, часы. С помощью изображённой на доске системы отсчёта выполняют упражнения: определите координаты точки A, определите координаты точки В. Что происходит с координатами материальной точки при её движении из точки А в точку В? Как ещё можно задать положение материальной точки? (Ответ. С помощью радиус-вектора; изучают рисунок 1.2 учебника.)
3. Существует достаточно много характеристик движения. Но для простой классификации движений нам надо вспомнить две характеристики — траекторию и скорость. Траектория — это линия, по которой движется материальная точка. Выделяют движения: а) прямолинейное и криволинейное; б) равномерное и неравномерное. В беседе рассматривают вопросы: какое из указанных движений самое простое? Какое движение называют неравномерным? Как движется шарик по жёлобу? Как движется мел по доске? Приведите примеры неравномерного движения.

Физика. 10 класс. Поурочные разработки