Реферат: Навчальна програма для вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації, які здійснюють підготовку молодших спеціалістів на основі базової загальної середньої освіти Укладачі

Міністерство освіти і науки України

Інститут інноваційних технологій і змісту освіти


ФІЗИКА


Навчальна програма для вищих навчальних закладів

І-ІІ рівнів акредитації,

які здійснюють підготовку молодших спеціалістів

на основі базової загальної середньої освіти


Київ 2010 р.

Фізика. Навчальна програма для вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації, які здійснюють підготовку молодших спеціалістів на основі базової загальної середньої освіти


Укладачі :


Головко М.В. – заступник директора Інституту педагогіки АПН України,

кандидат пед.наук;

Малішевська О.В. – голова методичного об’єднання викладачів фізики

ВНЗ I – II рівнів акредитації м. Києва, викладач вищої категорії ДВНЗ «Київський механіко-технологічний коледж»;

Моргун Г.М. – викладач вищої категорії, викладач-методист Деснянського економіко-правового технікуму при МАУП;

Слободянюк Л.В. – викладач -методист ДЗ «Київський коледж зв’язку»;

П’яних І.М. – викладач вищої категорії ДЗ «Київський коледж зв’язку».


Рецензенти:


Коршак Є.В. – професор кафедри теорії та методики навчання фізики і астрономії Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова;

Капіруліна С.Л. – завідуючий кафедрою методики природничо-математичної освіти і технологій, кан.пед.наук Київського університету імені Бориса Грінченка;

Задніпрянець І.І. – методист науково-методичного центру методики природничо-математичної освіти і технологій Київського університету імені Бориса Грінченка.


Схвалено комісією з фізики Науково-методичної ради з питань освіти Міністерства освіти і науки України (Витяг з протоколу № 23 від 14 червня 2010 р.).

Надано гриф «Рекомендовано Інститутом інноваційних технологій і змісту освіти як навчальну програму для студентів вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації» (від 16.08.10 № 1.4/18-3268).


Відповідальна за випуск: Оніщенко М. І., зав. сектором відділу змісту і технологій навчання молодших спеціалістів Інституту інноваційних технологій і змісту освіти.


Пояснювальна записка

Програма курсу фізики для ВНЗ І – ІІ рівнів акредитації подана для двох рівнів – рівень стандарту і рівень академічний та розрахована:

на студентів, якi обрали сус­пiль­но-гуманiтарний, художньо-естетичний або спортивний напрями профiлiзацiї ( рівень стандарту).

на студентів, для яких фізика відіграє роль апарата для вивчення закономірностей навколишнього світу, певної галузі природознавства, техніки та технологій (профілі: інформатика, виробничі технології, проектування, конструювання, менеджмент, побутове обслуговування, агротехнології) – академічний рівень.

Програма обов’язкових результатiв навчання фiзики (рiвень стандарту) орiєнтована головним чином на свiтоглядне сприйняття фiзичної реальностi, розумiння основних закономiрностей плину фiзичних явищ i процесiв, загального уявлення про фiзичний свiт, його основнi теоретичнi засади i методи пiзнання, усвiдомлення ролi фiзичних знань у життi людини i суспiльному розвитку. Ця програма розрахована на 140 годин і передбачає 11 лабораторних робіт і 2 обов’язкові контрольні роботи.

В робочому навчальному плані навчальний заклад розподіляє загальний обсяг годин на аудиторні та самостійну роботу (10-15%). Циклова комісія при утворенні робочої навчальної програми зберігає кількість лабораторних робіт, а години теоретичного навчання розподіляє на лекції і самостійну роботу.

^ Програма академiчного рiвня навчання фiзики перед­бачає бiльш глибоке засвоєння фiзичних законiв i теорiй, оволодiн­ня навчальним матерiалом, необхiдним для широкого застосування у поясненнi хiмiчних, геофiзичних, бiологiчних, екологiчних та iнших природних явищ, цiлiсного уявлення про природничо-наукову картину свiту, розумiння значення i мiсця фiзики в структурi природничих наук. Її змiст достатнiй для продовження вивчення фiзики як навчального предмета у вищих навчальних закладах. Цей курс розрахований на 280 годин і передбачає 17 лабораторних робіт і 2 обов’язкові контрольні роботи.

Програма академічного рівня орієнтована на фізичний компонент, як складову змісту освітньої галузі „Природознавство”, який передбачає системне вивчення студентами вищої школи основ природничих наук, формування і розвиток умінь практичного використання набутих знань та поглиблення компетентності у предметних галузях, які пов’язані з вибором професії чи подальшим навчанням, а саме :

компетенції соціально-особистісні – розуміння та сприйняття етичних норм поведінки відносно природи (принципи біоетики), екологічна грамотність, здатність учитися, креативність, здатність до системного мислення;

загальнонаукові компетенції – розуміння причинно-наслідкових зв’язків, володіння математичним апаратом, базові знання сучасних інформаційних технологій, базові знання фундаментальних наук, в обсязі, необхідному для освоєння загально професійних дисциплін;

інструментальні компетенції – здатність до письмової та усної комунікації рідною мовою, навички роботи з комп’ютером, дослідницькі навички, тощо.

Курс фізики для академічного рівня має забезпечити опанування студентами основних фізичних гіпотез, моделей, концепцій, законів, явищ на рівні теоретичних узагальнень, достатніх для розуміння та пояснення хімічних та біологічних явищ і процесів, формування цілісного географічного образу планети Земля та окремих країн, опанування основ медичних знань, формування екологічної культури, вміння гармонійно облаштовувати стосунки з природою і соціумом, забезпечення відповідного рівня соціалізації молодої людини.

Фізичний компонент розглядається у тісному зв’язку з предметами природничого напряму і є важливою складовою процесу формування наукового стилю мислення, наукового світогляду та науково-природничої картини світу. Оскільки фізика є фундаментальною наукою, яка вивчає загальнi закономiрностi перебiгу природних явищ, тому саме даний курс фізики закладає основи свiторозумiння на рiзних рiвнях пiзнання природи i дає загальне обґрунтування природничо-наукової картини свiту. Сучасна фiзика, крiм наукового, має важливе соцiокультурне значення. Вона стала невiд’ємною складовою культури високотехноло­гiчного iнформацiйного суспiльства. Фундаментальний характер фiзичного знання як фiлософiї науки i методологiї природознав­ства, теоретичної основи сучасної технiки i виробничих технологiй визначає освiтнє, свiтоглядне та виховне значення курсу фiзики як навчального предмета. Завдяки цьому в структурi освiтньої галузi вiн вiдiграє роль базового компонента природничо-наукової освiти i належить до iнварiантної складової загальноосвiтньої пiдготовки студентів у ВНЗ І – ІІ рівнів акредитації.

Експериментальна складова навчання фізики реалізується через систему фізичного експерименту, який найефективніше реалізує діяльнісний підхід до навчання фізики.

Тому навчальний фiзичний експеримент як ор­га­нiчна складова методичної системи навчання фiзики забезпечує формування в студентів необхiдних практичних умiнь, дослiдницьких навичок та особистiсного досвiду експериментальної дiяльностi.

Однiєю з найважливiших дiлянок роботи в системi навчання фiзики є розв’язування фiзичних задач. Задачi рiзних типiв можна ефективно використовувати на всiх етапах засвоєння фiзичного знання: для розвитку iнтересу, творчих здiб­ностей i мотивацiї студентів до навчання фiзики, пiд час постановки проблеми, що потребує розв’язання, в процесi формування нових знань, вироблення практичних умiнь, з метою повторення, закрiплення, систематизацiї та узагальнення засвоєного матерiалу, контролю якостi засвоєння навчального матерiалу чи дiагностування навчальних досягнень студентів тощо. В умовах особистiсно орiєнтованого навчання важливо здiйснити вiдповiдний добiр фiзичних задач, який би враховував пiзнавальнi можливостi й нахили студентів, рiвень їхньої готовностi до такої дiяльностi, розвивав би їхнi здiбностi вiдповiдно до освiтнiх потреб.

^ Критерії оцінювання навчальних досягнень студентів з фізики

Особливiстю фiзики як навчального предмета є його спрямованiсть на використання знань, умiнь i навичок у життi. Навчання фiзики у кiнцевому результатi має не тiльки дати суму знань, а й сформувати достатнiй рiвень компетенцiї. Тому складовими навчальних досягнень студентів з курсу фiзики є не лише володiння навчальним матерiалом та здатнiсть його вiдтворювати, а й умiння та навички знаходити потрiбну iнформацiю, аналiзувати її та застосовувати в стандартних i нестандартних ситуацi­ях у межах вимог навчальної програми до результатiв нав­чання.

Оцінюються:

1) рiвень володiння теоретичними знаннями, що їх можна виявити пiд час усного чи письмового опитування, тестуван­ня;

2) рiвень умiнь використовувати теоретичнi знання пiд час розв’язування задач рiзного типу (розрахункових, експериментальних, якiсних);

3) рiвень володiння практичними умiннями та навичками, що їх можна виявити пiд час виконання лабораторних робiт;

4) змiст i якiсть творчих робiт студентів (рефератiв, проектів, творчих експериментальних робiт, виготовлення приладiв, комп’ютерне моделювання фiзичних процесiв тощо).

^ Основними видами оцiнювання є: поточне, тематичне, пiд­сум­кове за семестр, пiдсумкове рiчне оцiнювання та державна підсумкова атестацiя. Поточне оцiнювання носить заохочувальний, стимулюючий та дiагностико-корегуючий характер, його необхiднiсть визначається викладачем.

^ Навчальні досягнення студентів характеризуються за такими рівнями:

І. Початковий рiвень: вiдповiдь студента при вiдтвореннi навчального матерiалу елементарна, фрагментарна, зумовлена не­чiткими уявленнями про предмети i явища; дiяльнiсть студента здiйснюється пiд керiвництвом викладача.

ІІ. ^ Середнiй рiвень: знання неповнi, поверховi; студент вiдтворює основний навчальний матерiал, але недостатньо осмислено, має проблеми з аналiзом та формулюванням висновкiв; здатний виконувати завдання за зразком.

ІІІ. ^ Достатнiй рiвень: студент знає iстотнi ознаки понять, явищ, закономiрностей, зв’язки мiж ними, самостiйно застосовує знання у стандартних ситуацiях, умiє аналiзувати, робити висновки, виправляти допущенi помилки. Вiдповiдь студента повна, логiчна, обґрунтована; розумiння пов’язане з одиничними образами, не узагальнене.

IV. ^ Високий рiвень: студент має глибокi, мiцнi, узагальненi знання про предмети, явища, поняття, теорiї, їхні суттєвi ознаки та зв’язок останнiх з iншими поняттями; здатний використовувати знання як у стандартних, так i в нестандартних ситуацiях.

^ Критерiї оцiнювання рівня володіння студентами теоретичними знаннями


Рiвнi навчальних досягнень студентів


Бали


Критерiї оцiнювання

навчальних досягнень студентів

І. Початковий


1

Студент володiє навчальним мате­рiа­лом на рiвнi­ розпiзнавання явищ при­роди, за допомогою викладача вiдповiдає на запитання, що потребують вiдповiдi “так” чи “нi”.





2

Студент описує природнi явища на ос­новi свого попереднього досвiду, за допомогою викладача вiдповiдає на запитання, що потребують однослiвної вiд­по­вiдi.





3

Студент за допомогою викладача описує явище або його частини у зв’язаному ви­глядi без пояснень вiдповiдних причин, називає фiзичнi явища, розрiзняє позначення окремих фiзичних величин.

ІІ.

Середнiй


4

Студент за допомогою викладача описує явища, без пояснень наводить приклади, що ґрунтуються на його власних спостереженнях чи матерiалi пiдручника, розповiдях викладача тощо.





5

Студент описує явища, вiдтворює знач­ну частину навчального матерiалу, знає одиницi вимiрювання окремих фi­зич­них величин, записує основнi формули, рiв­няння i закони.





6

Студент може зi сторонньою допомогою пояснювати явища, виправляти допущенi неточностi (власнi, iнших студентів), виявляє елементарнi знання основних по­ложень (законiв, понять, формул).

ІІІ. Достатнiй


7

Студент може пояснювати явища, виправляти допущенi неточностi, виявляє знання i розумiння основних положень (законiв, понять, формул, теорiй).





8

Студент умiє пояснювати явища, ана­лiзувати, узагальнювати знання, систематизувати їх, зi сторонньою допомогою (викладача, одногрупників тощо) ро­бити висновки.





9

Студент вiльно володiє вивченим матерiалом у стандартних ситуацiях, наводить приклади його практичного застосування та аргументи на пiдтвердження власних думок.

ІV.

Високий


10

Студент вiльно володiє вивченим матерiалом, умiло послуговується науковою термiнологiєю, вмiє опрацьовувати наукову iнформацiю (знаходити новi фак­ти, явища, iдеї, самостiйно використовувати їх вiдповiдно до поставленої мети тощо).






11

Студент на високому рівні опанував програмовий матеріал, самостійно, у межах чинної прогами оцінює різноманітні явища, факти, теорії, використовує здобуті знання і вміння у нестандартних ситуаціях, поглиблює набуті знання.






12

Студент вільно володіє прогамовим матеріалом, виявляє здібності, вміє самостійно поставити мету дослідження, вказує шляхи її реалізації, робить аналіз та висновки.


Визначальним показником для оцiнювання вмiння розв’язувати задачi є їх складнiсть. Складнiсть завдання залежить вiд типу завдання, його комплексностi (вимагає знань з однiєї або кiлькох рiзних тем), типового (за алгоритмом) або нестандартного розв’язку, кiлькостi послiдовних логiчних крокiв та операцiй, здiйснюваних студентом пiд час її розв’язування. Такими кроками можна вважати вмiння (здатнiсть):

усвiдомити фiзичну суть задачi;

записати її умову в скороченому виглядi;

зробити схему або малюнок (за потреби), побудувати гра­фiки та проаналiзувати їх;

виявити, яких даних не вистачає в умовi задачi, та знайти їх у таблицях чи довiдниках;

виразити необхiднi величини в одиницях СІ;

обрати чи вивести формулу для знаходження шуканої величини;

виконати вiдповiднi математичнi дiї й операцiї;

здiйснити обчислення числових значень невiдомих величин;

оцiнити одержаний результат та його реальнiсть, ра­цiо­на­ль­нiсть обраного способу розв’язування задачi.

Чим складнiшим є завдання, з яким справився студент, тим вищим балом оцiнюється його досягнення. При оцiнюваннi вмiнь студентiв виконувати завдання за 12-бальною шкалою доцiльно користуватися характеристиками рiвнiв навчальних досягнень студентiв, поданими нижче.


^ Критерiї оцiнювання навчальних досягнень студентiв при розв’язуваннi задач


Рiвнi навчальних досягнень студентiв


Критерiї оцiнювання навчальних досягнень студентiв

Початковий рiвень

(1—3 бали)

Студент умiє розрiзняти фiзичнi величини, оди­ницi вимiрювання з даної теми, розв’язувати задачi з допомогою викладача лише на вiдтворення основних формул; здiйснювати найпростiшi математичнi дiї.

Середнiй рiвень

(4—6 балiв)

Студент розв’язує типовi задачi та виконує впра­ви на одну -двi дiї (за зразком), виявляє здатнiсть обґрунтовувати деякi логiчнi кроки з допомогою викладача.

Достатнiй рiвень

(7—9 балiв)

Студент самостiйно розв’язує типовi задачi й виконує вправи з одної теми, обґрунтовуючи обраний спосiб розв’язку.

Високий рiвень

(10—12 балiв)

Студент самостiйно розв’язує комбiнованi ти­повi задачi стандартним або оригiнальним способом, розв’язує нестандартнi задачi.


Оцiнювання рiвня володiння студентами практичними умiннями та навичками здiйснюється за результатами виконання фронтальних лабораторних робiт та експериментальних задач. При цьому необхiдно враховувати вмiння студента:

планувати проведення дослiдiв чи спостережень;

збирати установку за схемою;

проводити спостереження, знiмати покази приладiв;

оформляти результати дослiдження (складати таблицi, будувати графiки тощо);

визначати та обчислювати похибки вимiрювання;

робити проведеного експерименту чи спостереження.

Додатково поставленi лабораторнi (експериментальнi) роботи викладач може використовувати для створення проблемних ситуацiй, мотивацiї дiяльностi студентів пiд час вивчення нового матерiалу, з метою вдосконалення практичних умiнь i навичок (складати схеми, проводити вимiрювання тощо). Такi роботи, як правило, не оцiнюються.

Основна частина лабораторних робiт виконується пiсля вивчення вiдповiдного навчального матерiалу на етапi закрiплення та узагальнення знань i вмiнь студентів або пiд час тематичного оцінювання.

Рiвнi складностi лабораторних робiт можуть задаватися:

через змiст та кiлькiсть додаткових завдань i запитань вiд­повiдно до теми роботи;

через рiзний рiвень самостiйностi виконання роботи (за пос­тiйної допомоги викладача, виконання за зразком, докладною або скороченою iнструкцiєю, без iнструкцiї);

органiзацiєю нестандартних ситуацiй (формулювання студентом мети роботи, складання ним особистого плану роботи, обґрунтування його, визначення приладiв та матерiалiв, по­трiбних для її виконання, самостiйне виконання роботи та оцiнка її результатiв).

Обов’язковим при оцiнюваннi для всiх рiвнiв є врахування дотримання студентами правил технiки безпеки пiд час виконання фронтальних лабораторних робiт. При оцiнюваннi практичних знань та вмiнь студентiв потрiбно користуватися характеристиками рiвнiв оволодiння цими умiн­нями, поданими нижче.

^ Критерiї оцiнювання навчальних досягнень студентiв при виконаннi лабораторних та практичних робiт


^ Рiвнi навчальних досягнень учнів


Критерiї оцiнювання навчальних досягнень учнiв

Початковий рiвень

(1 - 3 бали)

Студент демонструє вмiння користуватися ок­ре­мими приладами, може скласти схему дослiду лише з допомогою викладача, виконує частину роботи, порушує послiдовнiсть виконання роботи, вiдображену в iнструкцiї, не робить самостiйно висновки за отриманими результатами.

Середнiй рiвень

(4 - 6 балiв)

Студент виконує роботу за зразком (iнст­рук­цiєю) або з допомогою викладача, результат роботи студента дає можливiсть зробити правильнi висновки або їх частину, пiд час виконання роботи допущенi помилки.

Достатнiй рiвень

(7 - 9 балiв)

Студент самостiйно монтує необхiдне обладнання, виконує роботу в повному обсязi з дотриманням необхiдної послiдовностi проведен­ня дос­лiдiв та вимiрювань. У звiтi правильно і акуратно виконує записи, таблицi, схеми, графiки, розрахунки, самостiйно робить висновок.

Високий рiвень

(10 - 12 балiв)

Студент виконує всi вимоги, передбаченi для достатнього рiвня, виконує роботу за самостiйно складеним планом, робить аналiз результатiв, роз­раховує похибки (якщо потребує завдання). Бiльш високим рiвнем вважається виконання роботи за самостiйно складеним ори­гiнальним планом або установкою, їх обґрунтування.


Орієнтовний розподіл навчального часу

за темами та змістовними модулями

№

теми

Назва змістовного модуля та теми

Кількість годин

^ Рівень стандарту

Академічний рівень

Теоре-тичне навч.

Лабора

торні роботи

всього

Теоре-тичне

навч.

Лабора

торні роботи

всього




Вступ

2




2

4




4

1.

Механіка

26

6

32

50

10

60

1.1

Кінематика

8

2

10

18

2

20

1.2

Динаміка

18

4

22

22

6

28

1.3

Закони збереження

10

2

12

2.

Молекулярна фізика і термодинаміка

22

4

26

38

4

42

2.1

Властивості газів, рідин і твердих тіл

14

4

20

26

4

30

2.2

Основи термодинаміки

6

-

6

12

-

12

3.

Електродинаміка

18

6

24

66

10

76

3.1

Електричне поле



10



4



14

16

-

16

3.2

Закони постійного струму

10

6

16

3.3

Струм у різних середовищах

14

2

16

3.4

Магнітне поле


8


2


10

16

-

16

3.5

Електромагнітна індукція

10

2

12

4.

Коливання та хвилі

18

2

20

30

2

32

4.1

Механічні коливання та хвилі


18


2



20

10

2

12

4.2

Електромагнітні коливання і хвилі

20

-

20

5.

Оптика та основи теорії відносності

18

2

20

34

6

40

5.1

Хвильова оптика


14


2


16

18

6

24

5.2

Елементи квантової фізики

12

-

12

5.3

Елементи теорії відносності

4

-

4

4

-

4

6.

Атомна і ядерна фізика

12

2

14

22

2

24




Узагальнююче заняття

2

-

2

2

-

2




Разом

118

22

140

246

34

280


Наведений у програмі розподіл кількості годин, що відводиться на вивчення окремих тем, є орієнтовним і, при необхідності, може бути змінений викладачем з огляду на напрям професійної підготовки. Також викладач може замінювати окремі роботи на рівноцінні з огляду на стан матеріальної бази фізичного кабінету, але без зменшення тієї кількості лабораторних робіт, що передбачено програмою.

При проведенні таких змін слід врахувати, що в програмі напівжирний шрифт відображає зміст програми рівня стандарту, а звичайний – доповнення до академічного рівня.


К-ть год.

Зміст навчального матеріалу

^ Державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки студентів


2/4


ВСТУП

У вступі акцентується увага на історично зумовленому розвитку фізичної науки. Звертається увага на об’єктивність фізичних законів як прояву реальних явищ оточуючої дійсності, що осягаються людиною за допомогою методів наукового пізнання.




^ Зародження і розвиток фізики як науки. Роль фізичного знання в житті людини і суспільному розвитку. Методи наукового пізнання. Теорія та експеримент. Вимірювання. Похибки вимірювань. Фізичні величини. Одиниці фізичних величин. Міжнародна система одиниць (СІ). Утворення кратних та дольних одиниць.

Математика - мова фізики. Скалярні і векторні величини. Дії з векторами. наближені обчислення. Стандартний вид числа. Механіка як основа сучасних технологій.


Студенти:

усвідомлюють роль фізики як фундаментальної науки, основи сучасного природознавства;

називають суть і методи наукового пізнання;

описують етапи розвитку фізики;

характеризують історичний шлях розвитку фізичної картини світу;

обґрунтовують необхідність цивілізованого ставлення людини до природи;

вказують можливі екологічні проблеми, пов’язані з перетворенням навколишнього світу людиною та шляхи їх вирішення;

знають основні одиниці СІ, методи обчислення похибок;

розуміють сутність фізичної моделі;

вміють утворювати кратні та дольні одиниці, виконувати дії з векторами, класифікувати фізичні величини на векторні та скалярні.

32/60

Розділ 1. МЕХАНІКА




11. КІНЕМАТИКА

Одержані під час вивчення цієї теми знання важливі не лише для опанування механіки, а й усього курсу фізики в цілому. Труднощі засвоєння навчального матеріалу пов’язані з високим рівнем його абстракції, необхідністю застосування досить складного математичного апарату та використанням просторових уявлень. З огляду на це потрібно приділяти велику увагу розвитку загальнонавчальних та інтелектуальних умінь, що забезпечують їх ефективну пізнавальну діяльність. Формуються поняття відносності руху, вміння виконувати опис руху в різних системах відліку. Розкриваються шляхи пізнання явищ оточуючого світу та роль моделей і аналогій у фізиці. Політехнічна складова реалізується через поєднання вивчення теоретичного матеріалу та розгляду проявів руху в природі, використання кінематичних залежностей в різних галузях промисловості, сільського господарства та значення досягнень механіки для науково-технічного прогрессу




Механіка як основа сучасних технологій. Механічний рух. Основна задача механіки та способи її розв’язання в кінематиці. Фізичне тіло і матеріальна точка. Система відліку. Відносність механічного руху. Траєкторія руху. Шлях і переміщення.

^ Рівномірний прямолінійний рух. Швидкість руху. Закон додавання швидкостей. Графіки залежності кінематичних величин від часу.

Миттєва швидкість. Прискорення.

^ Рівноприскорений прямолінійний рух. Графіки залежності кінематичних величин від часу. Швидкість і пройдений шлях тіла під час рівноприскореного прямолінійного руху.

^ Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння. Рівняння руху під час вільного падіння.

Рівномірний рух тіла по колу. Період і частота обертання. Кутова і лінійна швидкість. Доцентрове прискорення.

Фронтальна лабораторна робота

1. Визначення прискорення тіла у рівноприскореному русі.

Демонстрації

1. Відносність руху.

2. Прямолінійний і криволінійний рухи.

3. Напрям швидкості у русі по колу.

4. Обертання тіла з різною частотою.

Студенти:

знають кінематичні величини, що характеризують механічний рух та одиниці їх вимірювання, зв’язок лінійних і кутових величин, що характеризують рух матеріальної точки по колу, закон додавання швидкостей,

розуміють фізичний зміст основної задачі механіки;

розрізняють фізичне тіло та матеріальну точку;

здатні пояснити відносність механічного руху;

вміють записувати рівняння рівномірного і рівноприскореного рухів;

вміють класифікувати види механічного руху;

порівнюють основні кінематичні характеристики різних видів руху за відповідними їм рівняннями;

здатні будувати графіки рівномірного і рівноприскореного рухів;

описують явище вільного падіння тіл, вид механічного руху за його кінематичним рівнянням;

можуть розв’язувати задачі на визначення кінематичних величин під час рівномірного, нерівномірного і рівноприскореного рухів, в т.ч. вільного падіння, рівномірного руху по колу;

здатні аналізувати графіки рівномірного і рівноприскореного рухів і визначати за ними параметри руху;

володіють експериментальними способами визначення прискорення тіла;

користуються мірною стрічкою і секундоміром при визначенні прискорення;

оцінюють абсолютну і відносну похибки вимірювання;

дотримуються правил техніки безпеки при виконанні лабораторних робіт.




1.2. ДИНАМІКА

У розділі «Динаміка» увага студентів зосереджується на тому, що дослідні факти стверджують зумовленість змін швидкості прискорення тіла під впливом на нього інших тіл. Наголошують, що закони механіки, сформульовані Ньютоном, інваріантні у всіх інерціальних системах відліку. Інваріантними є час, маса тіла, прискорення та сила. Траєкторія, швидкість, переміщення є різними в різних інерціальних системах відліку.




Механічна взаємодія^ . Причини руху. Інерціальна система відлік



Внутрішня енергія тіл. Два способи зміни внутрішньої енергії тіла. Робота газу. Перший закон термодинаміки.^ Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів. Рівняння теплового балансу для найпростіших теплових процесів. Адіабатний процес.

Необоротність теплових та інших процесів

^ Теплові машини. Принцип дії теплових двигунів. Двигун внут­рішнього згоряння. Парова і газова турбіни. ККД теплового двигуна. Шляхи підвищення ККД теплових двигунів. Роль теп­лових двигунів у народному господарстві. Холодильна машина.


Демонстрації

1. Зміна внутрішньої енергії тіла внаслідок виконання механічної роботи.

Властивість адіабатного процесу.

Необоротність теплових процесів.

Моделі теплових двигунів.

Студенти:

висловлюють судження про необоротність фізичних, хімічних, біологічних, фізіологічних та інших природних процесів;

називають та описують поняття: внутрішня енергія ідеального одноатомного газу, робота газу, робота над системою, необоротність теплових процесів, ККД теплового двигуна;

формулюють перший закон термодинаміки;

пояснюють принцип дії теплових двигунів, холодильної машини компресорного типу;

наводять приклади застосування теп­лових двигунів на транспорті, в енергетиці, у сільському господарстві; їх вплив на оточуюче середовище, біологічні системи та шляхи його зменшення;

аналізують чинники та наслідки порушення теплового балансу планети та пропонують шляхи зменшення негативних впливів;

використовують отримані знання для: обчислення роботи газу за графіком залежності тиску від об'єму; пояснення на основі першого закону термодинаміки напряму самочинного переходу теплоти;

розв'язують задачі з використанням рівняння пер­шого закону термодинаміки та формул, які були ви­вчені в даній темі.

24/76

Розділ 3. Електродинаміка




^ 3.1. Електричне поле

Вивченням цієї теми розпочинається важливий етап формування уявлень та знань про електромагнітне поле та його властивості. На прикладі електростатики вводяться основні характеристики силового поля. Важливість теми визначається її значенням для вивчення і усвідомлення поняття такого виду матерії як поле.

Значна увага приділяється формуванню правильних уявлень про електричний заряд як властивість елементарних частинок, що проявляється в процесі їх електромагнітної та інших взаємодій; дискретність заряду, елементарний заряд; закон збереження заряду як прояв фундаментального закону природи.

Поняття електричної сталої формується під час вивчення закону Кулона та розв’язування задач на визначення сили взаємодії точкових зарядів, що розташовані на одній прямій. Уявлення про матеріальність електромагнітного поля формується шляхом вивчення питань про близько- та далекодію, силових і енергетичних характеристик поля.

Важливим етапом вивчення властивостей електричного поля є дослідне вивчення спектрів електричних полів заряджених тіл різної форми і знаків. Метою цих досліджень є встановлення умов утворення однорідних електричних полів і особливостей розподілу вільних носіїв електричного заряду в провідниках. Акцентується увага на відсутності електричного поля всередині провідника та на практичному застосуванні цього явища.

Під час розв'язування задач у більшому обсязі використовується математичний апарат для визначення напруженості електричного поля точкового заряду, нескінченно довгої зарядженої дротини, площини та електропровідної сфери. Варто наголосити на тому, як впливають електричні поля на живі організми.




Електризація тіл. Види електричних зарядів, їх взаємодія. Електричний заряд, його дискретність, елементарний заряд. Закон збереження електричного заряду. Закон Кулона. Діелектрична проникність середовища.

^ Електричне поле. Напруженість електричного поля. Робота електричного поля під час переміщення заряду. Потенціал. Різниця потенціалів. Напруга. Зв'я­зок між напругою і напруженістю.

Провідники в електричному полі. Електростатич­ний захист. ^ Дія електричного поля на живі орга­нізми. Діелектрики в електричному полі. Поляризація діелектрика.

Електроємність. Конденсатор. Види конденсаторів та використання їх у техніці. Послідовне та паралельне з'єднання конденсаторів.

Енергія електричного поля.

Демонстрації:

Будова і дія електрометра.

Закон Кулона.

Електричне поле заряджених кульок.

Електричне поле двох заряджених пластин.

Провідники в електричному полі.

Будова і дія конденсатора постійної та змінної ємності.

Енергія зарядженого конденсатора.




Студенти:

висловлюють судження про електричне поле як складову єдиного електромагнітного поля;

називають та розрізняють поняття: електричний заряд, електричне поле, напруженість електричного поля, принцип суперпозиції полів, діелектрична проникність середовища, полярні й неполярні діелектрики, енергія електричного поля, різниця потенціалів, напруга, електроємність;

формулюють закони Кулона та збереження електричного заряду;

аналізують та записують формули: напруженості електричного поля, напруженості поля точкового заряду, зв'язку між напругою і напруженістю, роботи сил електричного поля під час переміщення заряду в однорідному електричному полі, електроємності, електроємності плоского конденсатора, енергії електричного поля, енергії зарядженого конденсатора;

наводять приклади практичного використання явища електростатичної індукції, конденсаторів;

використовують набуті знання для розв’язування задач на закон збереження електричного заряду, закон Кулона, на розрахунок роботи електричного поля; визначення напруженості й потенціалу електричного поля в даній точці простору; на використання зв'язку між напругою і напруженістю електричного поля, на знаходження електроємності плоского конденсатора; на визначення енергії електричного поля; для розрахунків батареї конденсаторів;

класифікують конденсатори та читають їх характеристики.




^ 3.2. Закони постійного струму

Основною метою вивчення теми є поглиблення знань студентів про природу, умови виникнення та існування постійного струму, таких понять як сила струму, напруга, опір. Формуючи поняття опору, потрібно звернути увагу, що електричний опір властивий як неорганічним матеріалам, так і органічним сполукам; ознайомити студентів з фізичними основами електричного опору організму людини. Під час формування поняття електрорушійної сили акцентувати увагу на її можливу хімічну природу, розглянути будову та особливості використання штучних джерел постійного струму, навести приклади природних джерел та здатності представників тваринного світу продукувати електричний струм.

Особливу увагу під час вивчення теми приділяють формуванню вмінь складати та досліджувати електричні кола, обчислювати електричні характеристики різноманітних з’єднань споживачів електричного струму з використанням законів Ома для ділянки та повного кола, закріпленню навичок вимірювань струму та напруги за допомогою амперметра та вольтметра. Встановлюється залежність сили струму від характеристик носіїв заряду та площі поперечного перерізу провідника, формується поняття та практичні навички визначення питомого опору провідника.




Електронна провідність металів. ^ Постійний електричний струм. Умови його виникнення та існування. Характеристики струму. Одиниці їх вимірювання. Електричне коло. Джерела і споживачі електричного струму. Закон Ома для ділянки кола. Спад напруги . Вольт – амперна характеристика металевих провідників. Опір провідника. Залежність опору від довжини, площі поперечного перерізу і матеріалу провідника. Залежність питомого опору провідника від температури. Надпровідність.

Вплив струму на організм людини. ^ Заходи техніки безпеки під час роботи з електричними пристроями. Послідовне і паралельне з'єднання провідників.

Робота і потужність струму. Теплова дія струму. Закон Джоуля –