Физика. Орієнтовний розподіл навчального часу
 Скачать 3.21 Mb.
|
|
Тема. Фізична картина світу Мета уроку: узагальнити відомості про розвиток фізики й поглядів на наукову картину світу. Тип уроку: урок закріплення знань. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ Специфіка узагальнюючих уроків полягає в їхній світоглядній спрямованості. Дуже складно сконструювати урок так, щоб він пройшов «на одному подиху» і був цікавий кожному учневі. Учитель повинен, використовуючи свої особисті можливості й можливості фізичного кабінету, сам добре підготуватися до цього уроку: дібрати відеозаписи й аудіозаписи, вірші, скористатися матеріалами Інтернету. Людина — з моменту її появи як біологічного виду впродовж усього свого існування намагається осмислити навколишній світ, розібратися в його будові й визначитися в ньому. «Заплющте очі, звільніть вуха, напружте слух, і від найніж-нішого подуву до найгучнішого шуму, від найпростішого звуку до найвищої гармонії, від найпотужнішого пристрасного крику до найтихіших слів розуму — усе це мова природи, що виявляє своє буття, свою силу, своє життя... Вона дає чудове видовище; чи бачить вона його сама, не знаємо, але вона його дає для нас, а ми, непомічені, дивимося під власним кутом... Перед кожним з'являється вона в особливому виді. Вона ховається під тисячею імен і назв, і все одно та сама. Вона увела мене в життя, воно і поведе. Я довіряю їй. Нехай вона робить зі мною, що забажає...» — так писав про природу німецький поет, мислитель і натураліст Йоганн Вольфганг Ґете. Людина — дитя природи. І вона повинна уміти з нею розмовляти. Але як? Якою мовою? Французький поет Шарль Бодлер писав: Природа — ато храм, где камни говорят, Хоть часто их язьік бьівает непонятен. Вокруг — лес символов, тревожен, необгятен, И символи на нас с усмешкою глядят. Мову природи люди розгадали вже давно. Ще Галілей говорив, що «книга природи написана математичними знаками». У цьому ми не вагаємося і сьогодні, триста років потому. «Питання доводиться ставити природі мовою математики, — писав Вернер Гейзенберг, — тому що тільки нею можна одержати відповідь». Фізика за весь період свого існування — від давньогрецького філософа Арістотеля до наших днів — нерозривно пов'язана не тільки з вивченням конкретних явищ, але й зі створенням цілісної картини світу. Дуже давно люди цікавилися тим, як улаштований світ, у якому вони живуть, і питали у мудреців: яку форму має Земля? На чому вона тримається? Спочатку відповіді були зовсім фантастичними. Наприклад, у Давній Індії були упевнені, що Землю підтримують чотири слони, які стоять на гігантській черепасі. Існувала думка, що небо — величезний купол, що перекриває Землю. До купола прикріплені зірки, і по ньому в колісницях роз'їжджають Сонце (удень) і Місяць (уночі). Існувала легенда, що якийсь мандрівник, дійшовши до краю Землі, переконався в цьому особисто. Арістотель узагальнив роботи давньогрецьких філософів і математиків, визнавши кулястість Землі. За часів Арістотеля, крім Місяця і Сонця, було відомо ще п'ять небесних тіл, які певним чином пересувалися по небозводу. Ця картина світу стала основою світорозуміння майже на 2000 років, до появи праць Коперніка. Арістотель обґрунтовував геоцентризм у такий спосіб: Земля є важким тілом, а природним місцем для важких тіл є центр Всесвіту; як показує досвід, усі важкі тіла падають прямовисно, а оскільки вони рухаються до центра світу, Земля знаходиться в центрі. Видатний польський астроном Микола Копернік у своїй книзі «Про обертання небесних сфер» доводив, що Всесвіт улаштований зовсім не так, як багато століть стверджувала релігія. Оскільки в центрі світу Копернік помістив Сонце, то цю систему стали називати геліоцентричною. Учення Коперніка було визнано не відразу. Ми знаємо, що за вироком інквізиції 1600 року видатний італійський філософ, послідовник Коперніка Джордано Бруно був спалений у Римі. 1633 року Галілей постав перед судом інквізиції. Старого вченого змусили підписати «зречення» від своїх поглядів і до кінця життя тримали під наглядом інквізиції. Картина світу Коперніка відіграла винятково важливу роль у розвитку фізики, астрономії й усього природознавства. І в епоху античності, й у XVII столітті визнавалася важливість вивчення руху небесних світил. Але якщо для давніх греків дана проблема мала більш філософське значення, то для XVII століття визначальним був аспект практичний. Розвиток мореплавання обумовлював необхідність розробки більш точних астрономічних таблиць для навігації порівняно з тими, що були потрібні для астрологічних цілей. Знайти розв'язок зміг лише Ньютон, який завдяки відкриттю закону всесвітнього тяжіння і трьох основних законів механіки оформив все, що було відомо в механіці, у вигляді цілісної наукової теорії. Вершиною наукової творчості І. Ньютона стала його безсмертна праця «Математичні початки натуральної філософії», вперше опублікованої 1687 року. У ній він узагальнив результати, отримані його попередниками, і свої власні дослідження й розробив єдину упорядковану систему земної і небесної механіки, що лягла в основу всієї класичної фізики. Картина світу за Ньютоном стала основою для багатьох технічних досягнень протягом тривалого часу. На її основі постало багато методів наукових досліджень у різних галузях природознавства. На початку XX сторіччя вчені почали вивчати зірки. З'ясувалося, що «горіння» цих гігантських сполук пов'язано зі структурою й особливостями найменших на той час об'єктів — атомних ядер. Процеси, що забезпечують «горіння» Сонця, обумовлені термоядерними реакціями. Термоядерні реакції відіграють вирішальну роль в еволюції хімічного складу речовини у Всесвіті. Усі ці реакції супроводжуються виділенням енергії, що забезпечує випромінювання зірками світла протягом мільярда років. Здійснення керованих термоядерних реакцій на Землі обіцяє людству нове практично невичерпне джерело енергії, що здатне вирішити енергетичну проблему людства. 10 вересня 2008 року відбувся офіційний запуск Великого адронного колайдера. Розташований він у науково-дослідному центрі Європейської ради ядерних досліджень на кордоні Швейцарії та Франції. Великий адронний колайдер, чи просто ВАК, є прискорювачем заряджених частинок, призначений для розгону й зіткнення адронів. Для чого ж потрібний ВАК? За допомогою колайдера вчені сподіваються більше довідатися про елементарні частинки. На практиці підтвердити чи спростувати, наприклад, теорію «Великого вибуху». Дізнатися, нарешті, звідки ж узявся наш Всесвіт. Учені вважають, що експеримент дозволить у мініатюрі відтворити «Великий вибух», який 13,7 мільярдів років тому поклав початок Всесвіту. Крім цього, вони сподіваються знайти дві нові частинки, невідомі раніше людству, й, зрештою, відкрити шлях до подорожей у часі. Отже, сучасна фізика демонструє нам єдність природи. Але все-таки багато чого нам дізнатися ще не удалося. Сьогодні вчені упевнені: щоб остаточно одержати сучасну картину світу, аби вирішити нові загадки Всесвіту, потрібно розгадати властивості елементарних частинок, поєднати разом мега- і мікросвіт. Одного разу, перебуваючи в гостях у друзів, Ейнштейн познайомився з 18-літньою дівчиною. «А хто Ви, власне кажучи, за фахом?» — запитала дівчина сивоволосого вченого. «Я присвятив себе вивченню фізики», — відповів Ейнштейн. «Як, у такому віці Ви ще вивчаєте фізику? — здивувалася вона. — Я, наприклад, розпрощалася з нею ще понад рік тому». Не поспішайте «прощатися» з фізикою. Фізика робить людину не тільки розумнішою, але й сильнішою. Саме вона допомогла людині позбутися первісного страху і знайти спільну мову з природою... Урок 2/63 Тема. Фізика та науково-технічний прогрес Мета уроку: формування в учнів уявлень про роль науки в житті суспільства, про її гуманістичну сутність, значення моральної позиції вченого, його моральну відповідальність за наслідки застосування наукових досягнень. Тип уроку: урок закріплення знань. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ Головною задачею уроку є роз'яснення учнем сутності науково-технічної революції, здійснюваної як у нашій країні, так і в усьому світі. Форма уроку може бути найрізноманітнішою: бесіда, доповіді, інтегрований урок (фізика та математика, фізика та хімія, фізика та біологія тощо), урок-лекція. Для підготовки й проведення уроку можна скористатися й комп'ютером (демонстрації, матеріали з Інтернету), і мультимедіа, і фрагментами відеофільмів. Можна показати слайд-фільми, підготувати до уроку фрагменти літературних творів (проза, вірші). Головне, щоб для учня це був не формальний урок, а урок, наповнений емоційно. Науково-технічний прогрес (НТП) міцно укорінився в нашому сьогоднішньому житті. Сучасна людина з молоком матері всотує уявлення про його безсумнівну користь. НТП видається «великим благодійником» людства, якого були позбавлені праотці. Спробуємо розібратися, що дав людині науково-технічний прогрес. Чого ж усе-таки ми досягли? Однією з головних задач, поставлених перед прогресом ще в епоху Відродження (коли він ще не називався науково-технічним), було звільнення людини від труднощів фізичної праці. Цельй мир, охватив от земли до небес, Всполошив не одно поколение, По планете шагает научньй прогресс. Что стоит за подобньм явлением? Вто странньїй вопрос. Что же тут не понять? Мь сильней и счастливее будем. Будем больше уметь и точнее. Стрелять. Как стрелять? Очень просто — по людям. Тот, кто вьдумал меч, тот и начал разить. Нам история в атом порукой. Не согласен и смело могу возразить: Нас вперед продвигает наука, Человек вьішел в космос и бьіл на Луне - У природь все меньше секретов. Но любое открьтие — подспорье войне: Тот же атом и те же ракеть. Как использовать знание — забота людей. Не наука — ученьй в ответе. Чем прогресс обернется планете? Все запутано в наш оглушающий век. Разбираться в истории будем, Что важнее всего на земле? ЧЕЛОВЕК. Значит, все заключается в людях. Досягнення науково-технічного прогресу вражають уяву. Він вивів людину в космос, дав їй нове джерело енергії — атом, винайшов принципово нові речовини та технічні засоби (лазер), розробив нові засоби масової комунікації й інформації тощо. ХІХ століття починалося при свічках, з ручними мануфактурами, вітрильниками, диліжансами, масштабними епідеміями чуми й холери, а закінчувалося — величезними заводами, що використовують точні верстати й складні хімічні технології, океанськими лайнерами, автомобілями, електричним освітленням, телефонами, радіозв'язком і, нарешті, медициною, цілком порівняною із сучасною. У ХІХ столітті з'явилася нова тенденція — фізичні закони почали використовуватися не тільки для пояснення й поліпшення уже створених інженерами пристроїв, але і стали основою для створення нових напрямків розвитку техніки. Якщо електричні явища спочатку служили винятково для розваги, то після фундаментальних відкриттів (закон Ома, закон електромагнітної індукції, відомі рівняння Максвелла) почали інтен сивно розвиватися телефонний і телеграфний зв'язок, радіозв'язок, потім телебачення. На сьогодні значного розвитку здобув мобільний і комп'ютерний зв'язок. На сучасному етапі розвитку фізичної науки великий бізнес повірив у наукові досягнення. Для розв'язання кожного нового технічного завдання сьогодні потрібні не тільки дослідження й розробки учених, інженерів і технологів, але й масштабне фінансування. 1984 року було задумане будівництво Великого адронного ко-лайдера. Будівництво об'єкта почалося 2001 року в тунелі на території Франції й Швейцарії, а закінчилося влітку 2008 року. Колайдер побудований у науково-дослідному центрі Європейської ради ядерних досліджень за участі фізиків з 80 країн. Будівництво цього об'єкта потребувало колосальних фінансових витрат. Жодна, навіть найрозвиненіша країна, поодинці не змогла б витримати фінансування такого проекту. Відмінною рисою останніх років періоду науково-технічної революції є створення за короткий час матеріальних об'єктів, сфера впливу яких охоплює увесь світ. Першим подібним прикладом став Урановий проект: уряди ряду країн (США, Росії, Великобританії, Франції та Китаю) зосередили гігантські ресурси, щоб за кілька років реалізувати цей проект. Завдяки спільному обговоренню проблеми були підписані договори про обмеження ядерних випробувань, була створена міжнародна організація МАГАТЕ. Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ) є провідним світовим міжнародним урядовим форумом науково-технічного співробітництва в галузі мирного використання ядерної технології. У рамках глобальних зусиль щодо запобігання поширенню ядерної зброї МАГАТЕ здійснює перевірку того, щоб ядерні матеріали, що виділяються для законного мирного використання, не передавалися на військові цілі. Після того як держава-член МАГАТЕ стає учасником угоди про гарантії, інспектори Агентства контролюють весь заявлений ядерний матеріал шляхом проведення інспекцій на місцях, здійснення дистанційного спостереження і перевірки облікових документів. Без такої чіткої системи гарантій було б неможливо здійснювати пов'язані з ядерними методами торгівлю й передачу технологій. На сьогодні діє 225 угод про гарантії зі 141 державою. Ведеться подальше посилення ролі гарантій МАГАТЕ з метою зміцнення потенціалу задля виявлення будь-якого можливого переключення ядерного матеріалу. Можна запропонувати учням підготувати усні чи письмові повідомлення про роль науково-технічного прогресу в нашому житті: «Фізика й астрономія»; «Фізика й біологія»; «Фізика й інформатика»; «Тісний зв'язок розвитку техніки з розвитком фізичної науки»; «Науково-технічна революція в енергетиці, передачі електричної енергії»; «Науково-технічна революція в автоматизації і телекеруванні виробничими процесами, електронно-обчислювальній техніці»; «Створення матеріалів із заданими властивостями»; «Науково-технічна революція в розвитку засобів зв'язку, освоєнні космічного простору, створенні нових матеріалів». Вчений Анрі Пуанкаре писав: «Я не говорю: наука корисна тому, що вона навчає нас створювати машини; я говорю: машини корисні тому, що, працюючи для нас, вони колись залишать нам більше часу для наукових занять... Однак геологічна історія доводить нам, що життя є лише швидкий епізод між двома вічностями смерті і що в цьому епізоді минула і майбутня тривалість свідомої думки — не більш, ніж мить. Думка — тільки спалах посередині довгої ночі. Але цей спалах — усе». Урок 3/64 Тема. Підсумкове заняття Мета уроку: підбити підсумок вивчення фізики в 9 класі. Тип уроку: урок закріплення знань. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ Отже, ми закінчили вивчення курсу фізики в 9 класі, пройшли трирічний шлях першого етапу (7-9 класи) вивчення фізичних законів. Ми зрозуміли, що майже за 3000 років свого існування фізична наука змогла розвинути єдині представлення про природу, що поєднують наші знання про мега-, макро- і мікросвіти. Навчившись керувати фізичними явищами, людина стала «велетнем», наприклад, створивши двигуни, у мільйони разів більш потужні, ніж людські руки, й об'єднавши усіх людей Землі надійними системами зв'язку. Чудеса сучасної техніки з'явилися, перш за все, завдяки фізиці: без знання фізичних законів неможливо проектувати й використовувати машини, механізми, прилади, космічні апарати тощо. Учитель на цьому уроці може підбити підсумки роботи за минулий навчальний рік, відзначаючи як позитивні, так і негативні моменти; оголосити й прокоментувати оцінки учнів за другий семестр. Якщо в класі будуть учні, що захочуть підвищити семестрову оцінку, то можна провести додаткове оцінювання знань (за узгодженням з адміністрацією школи та батьками учня) через кілька днів після завершення навчального року. Резерв навчального часу: 6 годин. Учитель може на власний розсуд скористатися резервним часом (6 уроків): для розв'язання задач, для поглибленого вивчення окремих тем програми, для додаткового тестування, компенсації пропущених уроків (наприклад, карантин тощо). Зміст Електричне поле Урок 1/1 11 Урок 2/2 17 Урок 3/3 23 Урок 4/4 30 Урок 5/5 32 Урок 6/6 39 Електричний струм Урок 1/7 45 Урок 2/8 49 Урок 3/9 54 Урок 4/10 58 Урок 5/11 62 Урок 6/12 67 Урок 7/13 70 Урок 8/14 74 Урок 9/15 77 Урок 10/16 81 Урок 11/17 86 Урок 12/18 92 Урок 13/19 94 Урок 14/20 96 Урок 15/21 101 Урок 16/22 102 Урок 17/23 107 Урок 18/24 108 Урок 19/25 113 Урок 20/26 118 Урок 21/27 119 Урок 22/28 124 Урок 23/29 126 Урок 24/30 133 Урок 25/31 137 Урок 26/32 142 Урок 27/33 147 Урок 28/34 149 Урок 29/35 154 Урок 30/36 159 Урок 31/37 166 Магнітне поле Урок 1/38 170 Урок 2/39 174 Урок 3/40 178 Урок 4/41 186 Урок 5/42 191 Урок 6/43 195 Урок 7/44 197 Урок 8/45 201 Урок 9/46 207 Урок 10/47 211 Атомне ядро. Ядерна енергетика Урок 1/48 216 Урок 2/49 220 Урок 3/50 224 Урок 4/51 229 Урок 5/52 233 Урок 6/53 238 Урок 7/54 242 Урок 8/55 248 Урок 9/56 254 Урок 10/57 262 Урок 11/58 263 Урок 12/59 269 Урок 13/60 273 Урок 14/61 276 Узагальнюючі уроки Урок 1/62 280 Урок 2/63 284 Урок 3/64 288 |