обзорные лекции / Тема 12

Тема 12. Курс физики в основной школе (базовый курс).

1. Цели и задачи обучения физике в основной школе.

Курс физики основной школы изучается, как правило, в VII – IX классах (в некоторых случаях, для физмат классов, изучение основ физики начинается с V класса в курсе естествознание). В этот период учащимся предоставляются основы физики с учетом их возрастных особенностей и подготовки по другим учебным дисциплинам. В связи с эти можно сформулировать основные цели и задачи обучения физике в основной школе (базовый курс):

Образовательные – приобретение первоначальных представлений об общих (эмпирическом и теоретическом) и частных (моделирование, идеализация, мысленный эксперимент и т.д.) методах научного познания.

Развивающие – формирование умений и навыков:

• умение обнаруживать в быту, технике, природе изучаемые явления (диффузию, агрегатные превращения, плавление, электризацию и т.д.), наблюдать, анализировать конкретные ситуации, выделять определенные признаки, сравнивать наблюдаемое с теоретическими знаниями;

• умение объяснять, обнаруженные в конкретных ситуациях явления и свойства объектов на основе приобретенных знаний;

• умение предсказывать на основе теоретических рассуждений существование новых явлений и свойств объектов и проверять эти предсказывания экспериментально;

• умение рассчитывать числовые значения физических величин в конкретных ситуациях;

• умение строить и читать графики, изображать схемы электрических цепей, собирать электрические цепи по схемам, работать с векторными величинами;

• уметь правильно пользоваться физическими измерительными приборами;

• умение работать с учебной литературой: учебником, справочником, задачником;

• умение воспринимать и анализировать объяснения учителя, делать записи и зарисовки в тетради.

Воспитательные – формирование основ научного мировоззрения, воспитание идейной убежденности, нравственных, патриотических и интернациональных черт характера, развитие устойчивого познавательного интереса к физике как к науке, профессиональная ориентация учащихся.

2. Содержание и структура базового курса физики.

Для части учащихся этим курсом заканчивается их образование по физике, поэтому этот курс является завершенным; он включает все основные положения физики, доступные для понимания учащимся VII – IX классов.

Содержание и структура базового курса физики определяются соответствующими программами. В качестве примера рассмотрим некоторые из них.

1. ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ (авторы: Ю.И. Дик, А.А. Пинский). Это вариант интеграции двух у4чебных дисциплин физики и астрономии на начальном уровне обучения физике. В качестве основных принципов построения курса используются следующие:

• курс должен быть по возможности завершенным и охватывать материал всех основных разделов курса физики;

• в него должны органически войти основы астрономии, что позволит удовлетворить интерес учащихся данного возраста к космическим проблемам и позволит включить в круг изучаемых вопросов не только земные явления, но и «космическую лабораторию»;

• содержание курса должно обеспечивать доступность изучаемого материала для учащихся данного возраста;

• при изучении курса ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ должна быть обеспечена преемственность с пропедевтическим курсом естествознания, изучаемым перед курсом физики, а также взаимодействие с параллельно изучаемыми предметами (математика, химия, биология, география);

• в содержание курса должны войти проблемы экологии, отношения человека с природой и техникой;

• желательно реализовать идею уровневой дифференциации, позволяющей учащимся, интересующимся физикой и астрономией расширить и углубить свои знания и умения.

В 7 классе на изучение данного курса отводится 68 часов (2 часа в неделю). В этот период изучаются следующие темы:

1. Физика и астрономия – науки о природе. Эта тема является своеобразным введением в курс ФИЗИКИ И АСТРОНОМИИ.

2. Движение. Вводятся понятия механического движения, траектории, пути, перемещения и др. Рассматривается равномерное прямолинейное движение. Вводится понятие неравномерного движения.

3. Масса и сила.

4. Энергия. Рассматривается понятия работы, кинетической и потенциальной энергии, основы теории равновесия тел, закон сохранения механической энергии, КПД.

5. Давление.

Учащиеся выполняют 8 лабораторных работ и проводят домашнее экспериментирование. Задания для выполнения эксперимента даны в учебнике.

В 8 классе на изучение курса отводится 102 часа (3 часа в неделю). Тематика курса:

1. Электрический заряд. На этом этапе рассматриваются основы электростатики.

2. Строение вещества. В основе лежат знания, полученные из химии, рассматриваются различные агрегатные состояния вещества.

3. Температура.

4. Внутренняя энергия. Это основы термодинамики.

5. Тепловые машины. Кроме различного рода тепловых двигателей рассматриваются экологические проблемы их использования.

6. Природа тел Солнечной системы. Рассматриваются солнечное излучения и планеты Солнечной системы.

7. Электрический ток.

8. Электрическая цепь.

9. Магнитное поле.

10 Явления электромагнитной индукции.

11. Полупроводники. Полупроводниковые приборы.

К выполнению предлагаются 11 лабораторных работ.

В 9 классе в течение 102 часов (3 часа в неделю) изучается 5 основных тем:

1. Колебания и волны. Рассматриваются как механические, так и электромагнитные колебания и волны, принципы радиосвязи.

2. Световые явления. Изучается основы волновой и геометрическая оптика.

3. Элементы небесной механики. В основном изучается применение законов Ньютона к космическим объектам, законы Кеплера.

4. Ядерная энергетика

5. Строение и развитие Вселенной.

II. ФИЗИКА (авторы: С.В. Громов, Н.А. Родина). Весь курс физики в данной программе распределен по классам следующим образом. В 7 классе изучаются первоначальные сведения из физики, начиная с описания движения и заканчивая строением вещества. Сюда входят следующие темы: Движение и взаимодействие тел. Работа и мощность. Строение вещества. Давление твердых тел, жидкостей и газов. В 8 классе рассматриваются механические и тепловые явления. В механические явлениях рассматривают равномерное и равноускоренное прямолинейное движение тел, движение тела по окружности, законы Ньютона, закон сохранения механической энергии, механические колебания и волны. В разделе тепловые явления рассматривают основы термодинамики, теплообмен, уравнение теплового баланса, агрегатные состояния вещества, процессы плавления, кристаллизации, конденсации, испарения, кипения, тепловые двигатели и их КПД. Курс физики 9 класса целиком посвящен изучению физических полей (электрического, магнитного, гравитационного. Здесь же излагаются элементы физики микромира.. Выделяют 4 основные темы: Электрические явления. Электромагнитные явления. Оптические явления. Гравитационные явления. На изучения курса физики каждый год отводится 68 часов (2 часа в неделю).

3. ФИЗИКА (авторы: Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева). В соответсвии с целями и задачами обучения физике учащихся основной школы курс имеет следующие содержание и структуру.

Курс начинается с введения, имеющего методологический характер. В нем дается представление о том, что изучает физика ( физические явления, происходящие в микро-, макро- и мегамире), рассматриваются теоретический и экспериментальный методы изучения физических явлений, структура физического знания (понятия, законы, теории). Усвоение материала этой темы обеспечено предшествующей подготовкой учащихся по математике и природоведению.

Затем изучаются явления макромира, объяснение которых не требует привлечения знаний о строении вещества (темы «Движение и взаимодействие», «Звуковые явления», «Световые явления»). Тема «Первоначальные сведения о строении вещества» предшествует изучению явлений, которые объясняются на основе знаний о строении вещества. В ней рассматриваются основные положения МКТ, которые затем используются при объяснении тепловых явлений, механических и тепловых свойств газов, жидкостей и твердых тел. Перед изучение электричества рассматривается строение атома, полученные знания применяются для объяснения электростатических и электромагнитных явлений, а также проводимости различных сред.

Таким образом, в 7 – 8 классах учащиеся знакомятся с наиболее распространенными и доступными для их понимания физическими явлениями (механическими, тепловыми, электрическими, магнитными, звуковыми и световыми) и свойствами тел и учатся объяснять их.

В 9 классе изучаются более сложные физические явления и законы. Начинается курс с механики как первой для учащихся фундаментальной физической теории; предусмотрено изучение всех структурных элементов этой теории, включая законы Ньютона и законы сохранения. Затем следует тема «Механические колебания и волны», позволяющая показать применение законов механики к анализу колебательных и волновых процессов и создающая базу для изучения электромагнитных колебаний и волн. Теме «Электромагнитные колебания и волны» предшествует тема «Электромагнитные явления».

Следующей темой курса физики 9 класса является тема «Элементы квантовой физики», ее содержание направлено на формирование у учащихся некоторых квантовых представлений и знаний о строении атома и атомного ядра.

Завершается курс темой «Вселенная», позволяющей сформировать у учащихся систему астрономических знаний и показать действие физических законов в мегамире.

В курсе реализована идея уровневой дифференциации.

Методика преподавания физики в основной школе должна строится с учетом возрастных особенностей учащихся. В связи с тем, что у ребят 12 – 15 лет способность к абстрактному мышлению развита еще не достаточно, почти все изучаемые явления должны раскрываться на эмпирическом уровне: от наблюдения явления в конкретной ситуации к выдвижению гипотез и к экспериментальной проверке. Поэтому учебный физический эксперимент (демонстрационный, лабораторный, домашний) должен быть одним из основных средств обучения.