Содержание элективного курса. Описание учебного предмета в учебном плане.
Учитывая особый статус учебного заведения в лицее № 8 г. Тынды большое внимание уделяется предметам естественнонаучного научного цикла, в том числе и физике.
Программа курса «Физика на страже Мира» предназначена для учащихся 10 -11 классов, рассчитана на 34 часа.
Изучение элективного курса физики способствует формированию у учащихся научного мировоззрения, воспитание убежденности в познаваемости окружающего мира, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважения к творцам науки и техники; отношения к физике как к элементу общечеловеческой культуры. Учащиеся должны получить представление о движущих силах развития самой науки, о причинах появления тех или иных научных работ, о причинах изменения мировоззрений и методов познания. Преодоление противоречий является главной движущей силой развития любой науки. Очень важно, чтобы учащиеся имели возможность проследить, как “рушатся старые представления и понятия, ломается сам метод мышления учёных, коренным образом изменяется их взгляд на мир, понять сущность научной революции, как скачка в мышлении. Создать у учащихся правильное представление о процессе познания окружающего мира и законах развития науки можно используя исторический подход при изложении материала. Данный курс предусматривает не только знакомство учащихся с историей развития физики как науки, но и со взглядами, жизнью и творчеством выдающихся физиков - личностей ярких и одержимых, различных по характеру и судьбе, но всегда преданных своему делу. На занятиях приводятся легенды, парадоксальные случаи и острые ситуации, много места уделяется оценке открытий одних ученых другими. Большое внимание уделяется развитию физики в России.
Содержание элективного курса.
Курс состоит из семи частей. В 1 - 6 частях рассматриваются вопросы становления и развития научных знаний в разных областях физики (строение вещества, электричество, магнетизм, теплота, оптика и т.д.), учащиеся знакомятся с судьбой, научными взглядами, открытиями и изобретениями выдающихся учёных-физиков и естествоиспытателей. Административная проверка усвоения материала данного курса не предполагается, соответствующий материал не будет включаться в административные контрольные работы и выноситься на экзамены
Учебно-тематический план
10 класс
№ | Тема | Количество часов |
17 |
I | Физика и познание мира. Возникновение физики как науки в России. | 2 |
II | Исследования ученых в области аэро-гидродинамики. | 2 |
III | Исследования ученых в области термодинамики и молекулярной физики. | 2 |
IV | Исследования ученых в области электродинамики. | 3 |
V | Исследования ученых в области оптики, атома и атомного ядра. | 3 |
VI | Исследования российских ученых в области техники. | 3 |
VII | Итоговая конференция. | 2 |
| Итого: | 17 |
Учебно-тематический план
11 класс
№ | Тема | Количество часов |
17 |
VIII | Исследования учёных в области волновой и геометрической оптики. | 7 |
IX | Исследования ученых в области квантовой механики | 2 |
X | Исследования ученых в области атомной физики | 5 |
XI | Нобелевские лауреаты по физике из России и СССР | 2 |
XII | Обобщающий урок | 1 |
| Итого: | 17 |
Физика и познание мира (2 ч).
Физика и познание мира. Научные методы познания природы. Как физика изменила мир. Организация Петербургской академии наук. Жизнь и деятельность М.В.Ломоносова. Исследования М.В. Ломоносова по молекулярной физике, оптике, электричеству. Первые учебники физики. Ученые-современники Ломоносова.
Исследования российских ученых в области аэрогидродинамики (2 ч).
Разработка теоретических основ аэрогидродинамики. Исследования Д. Бернулли и Л. Эйлера в Петербургском университете. Работы Н. Е. Жуковского. Создание К.Э. Циолковским теории реактивного движения и межпланетных полетов. Космодром Восточный. Значение космодрома для региона и страны.
Видеофильмы:
Исследования российских ученых в области термодинамики и молекулярной физики (2 ч).
Исследования М.В. Ломоносова, Г.В. Крафта, Г.В. Рихмана. Открытие периодического закона Д.И. Менделеевым. Исследования в области физики низких температур. Работы Б.Б.Голицына, М.П. Авенариуса, А.Г.Столетова, П.Л.Капицы, Л.Д.Ландау.
Видеофильмы:
Исследования российских ученых в области электродинамики (3 ч).
Работы Г.В.Рихмана и М. В.Ломоносова по электричеству. Исследование электрических явлений В.В. Петровым, открытие электрической дуги. Изобретение П.Л.Шиллингом электрического телеграфного аппарата. Исследования Э.Х.Ленца и Б.С.Якоби. Создание электрического освещения. Работы П.Н.Яблочкова и А.Н.Лодыгина, М.И. Доливо - Добровольского. Изобретение радио А.С.Поповым. Изобретение телевидения (Б.Л.Розинг, В.К.Зворыкин).
Видеофильмы:
Исследования российских ученых в области оптики, атома и атомного ядра(2 ч).
Открытие фотоэффекта А.Г.Столетовым. Открытие светового давления П.Н.Лебедевым. Исследования С.И.Вавилова, В.А.Фабриканта, Н.Г.Басова, А.М.Прохорова. Исследования в области физики полупроводников А.Ф.Иоффе, Ж.И.Алферова. Открытия Я.Б.Зельдовича, Ю.Б. Харитона, И.В.Курчатова, А.Д.Сахарова. Создание атомного оружия и атомной энергетики.
Исследования российских ученых в области техники (3 ч).
Выдающиеся русские инженеры и изобретатели: И.И.Ползунов, И.П.Кулибин, отец и сын Черепановы, Н.Н.Бенардос, А.Ф.Можайский, Н.И.Кибальчич, С.И.Мосин, В.Г.Шухов, Н.Г.Славянов, Ф.А.Цандер, А.Н.Туполев, И.И.Сикорский, С.В.Илюшин, П.О.Сухой, М.И.Кошкин, С.П.Королев.
Итоговая конференция (2 ч).
Исследования учёных в области волновой и геометрической оптики (7 ч).
Основные законы геометрической оптики. Этапы становления геометрической оптики. Вклад ученых Античности в развитие геометрической и волновой оптики. Закон Снеллиуса. Полное отражение света. Использование эффекта полного внутреннего отражения в различных областях науки и техники таких, как когерентная оптика (призмы, сенсоры, световоды), нелинейная оптика (солитоны, переключатели), акустика (звуковые каналы), гидродинамика (подводные каналы), физика плазмы (ионосферная связь) и т.д. Отражение электромагнитных волн. Применение отражения электромагнитных волн в радиосвязи, радиолокации. Развитие системы радиолокации в России (Работы А.С. Попова, Н.Кабанова, В.А. Котельникова). Открытие новой эры радиолокации на основе радиофотонных технологий. Поляризация света. Применение поляризации света в астрофизике, спектроскопии, светотехнике, кинематографии, медицине, дефектоскопии, для исследования особенностей строения вещества и определения, концентрации оптически активных веществ в растворах. Волновые свойства света. Применение волновых свойств света в технике (голография и её применение, голографическая печать) и природе. Химическое действие света. Применение химического действия света (фотография, фотосинтез). Исследования М.В. Ломоносова и К.А. Тимирязева в области фотосинтеза. Соотношение между волновой и геометрической оптикой. Важные черты волновой оптики Гюйгенса и корпускулярной Ньютона. Границы применимости волновой и геометрической оптики.
Исследования ученых в области квантовой механики (2 ч).
Соответствие между классической и квантовой механикой. Тепловое излучение света. Законы Вины и Стефана-Больцмана. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Ультрафиолетовая катастрофа. Шрёдингеровское описание. (Применение уравнения Шрёдингера для описания строения атома водорода). Принцип неопределённости Гейзенберга. Неопределённость энергии и времени. Золотое правило Ферми.
Исследования ученых в области атомной физики (5 ч.)
История развития ядерной физики в СССР. История развития советского атомного проекта. Разработка и реализация атомных проектов СССР. Значение Курчатова для создания ядерного щита России.
Ускорители элементарных частиц. История создания ускорителей элементарных частиц их принцип работы. Значение ускорителей для развития науки.
Большой адронный коллайдер. Технические характеристики. Главная задача Большого адронного коллайдера. Поиск новой физики.
Теория струн. Классификация струнных теорий. Проблема «Зернистости пространства». Струнная космология. Изучение свойств чёрных дыр.
Физика за пределами Стандартной модели. Проблемы стандартной модели. Теории Великого объединения. Квантовая гравитация.
Нобелевские лауреаты по физике из России и СССР (2 ч.)
Эффект Черенкова (П.А. Черенков, И. Е. Тамм, И.М. Франк). Н.Г.Басов и А.М.Прохоров – пионеры создания лазера. Л.Д.Ландау – знаменитый советский теореотик. П.Л. Капица – создатель физики низких температур. Значение работ Ж.И.Алфёрова, А.А.Абрикосова, В.Л. Гинзбурга для развития нового направления в физике полупроводниковых материалов и сверхпроводимости. Работы Л.С Новосёлова по исследованию свойств графена.
Обобщающий урок. Игра «Колесо истории».
Литература для учителя
Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с начала XIX до середины ХХ вв. - М.: Наука, 1979. - 317 с.
Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с древнейших времен до конца XVIII века. - М.: Наука, 1974. - 352 с.
Спасский Б.И. Физика и ее развитие. - М.: Просвещение, 1979. - 208 с.
Спасский Б.И. История физики. Ч. 1. - М.: Просвещение, 1977. - 320 с.
Спасский Б.И. История физики. Ч. 2. - М.: Просвещение, 1977. - 312 с.
Кудрявцев П.С. История физики. Т.1. - М.: Госучпедгиз, 1956. - 563 с.
Кудрявцев П.С. История физики. Т.2. - М.: Госучпедгиз, 1956. - 487 с.
Кудрявцев П.С. История физики. Т.3. - М.: Просвещение, 1971. - 423 с.
Льоцци М. История физики. - М.: Мир, 1970. - 221 с.
Хрестоматия по физике /Под ред. Прф. Б.И.Спасского:Учебное пособие для учащихся. М.:Просвещение,1987.
Ахутин А.В. История принципов физического эксперимента (от античности до наших дней) - М.: "Наука", 1976. - 292 с.
Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. - М.: Изд-во МГУ, 1998. - 695 с.
Гумилев Л.Н. Этносфера: История людей и история природы. - М.: Экопрос, 1993.- 544 с.
Развитие физики в России: Очерки. Т.1. - М.: Просвещение, 1970. - 415 с.
Развитие физики в России: Очерки. Т.2. - М.: Просвещение, 1970. - 447 с.
Лазарев П.П. Исторический очерк развития точных наук в России в продолжение 200 лет. Успехи физических наук. - 1999. Т. 169 - № 12. - С. 1352-1361.
Хвольсон О.Д. Физика наших дней. 2-е изд. М.-Л.: Госиздат, 1929. - 381 с.
Гинзбург В.Л. Какие проблемы физики и астрофизики представляются сейчас особенно важными (тридцать лет спустя, причем уже на пороге XXI века)? // Успехи физических наук. - 1999. - Т.169. - № 4. - С. 419-441.
Пуанкаре А. О науке. - М.: Наука, 1983. - 560 с.
Линдер Г. Картины современной физики. - М.: Мир, 1977.- 272 с.
Борн М. Размышления и воспоминания физика. Сб. статей. - М.: Наука, 1977. - 280 с.
Дирак П. Воспоминания о необычной эпохе. - М.: Наука, 1990. - 208 с.
Бройль Л. Революция в физике. - М.: Атомиздат, 1965. - 231 с.
Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. - М.: Наука, 1989.
Кадомцев Б.Б. Динамика и информация. М.: Успехи физич. наук. 1997. - 400 с.
Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. - М.: Наука, 1987. - 338 с.
Шредингер Э. Что такое жизнь (с точки зрения физики).- М.: Атомиздат, 1973
Дунская И.М. Возникновение квантовой электроники. - М.: Наука, 1974. - 160 с.
Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - Новосибирск: ЮКЭА, 1977. - 832 с.
Архипкин В.Г., Тимофеев В.П. Концепции современного естествознания. Красноярск, 1996. - 126 с.
Чолаков В. Нобелевские премии по физике. Ученые и открытия: Пер. с болг. - М.: Мир, 1986.- 368 с.
Нобелевские премии по физике: Справочное пособие / Сост. В.Б. Шкуряева, Т.А. Ким - Красноярск, 1998.- 274 с.
Нобелевские премии по химии физикам: Справочное пособие / Сост. В.Б. Шкуряева, Т.А. Ким - Красноярск, 1998. - 92 с.
Чистяков Н.С. Смолин Р.П. Леонид Васильевич Киренский (1909-1969). - М.: Наука, 1981. - 169 с.
Машуков Ю. В реке времени. День и ночь. 1999. - № 4. С. 172-201.
Примерные темы рефератов по курсу "Физика на страже Мира"
Михаил Васильевич ЛОМОНОСОВ (1711—1765)
Иван Иванович ПОЛЗУНОВ (1729—1766)
Иван Петрович КУЛИБИН (1735—1818)
Отец и сын ЧЕРЕПАНОВЫ (1774—1842, 1803—1849)
Павел Львович ШИЛЛИНГ (1786—1837)
Борис Семёнович ЯКОБИ (1801—1874)
Александр Фёдорович МОЖАЙСКИЙ (1825—1890)
Дмитрий Иванович МЕНДЕЛЕЕВ (1834—1907)
Александр Григорьевич СТОЛЕТОВ (1839—1896)
Николай Николаевич БЕРНАДОС (1842—1905)
Николай Егорович ЖУКОВСКИЙ (1847—1921)
Александр Николаевич ЛОДЫГИН (1847—1923)
Павел Николаевич ЯБЛОЧКОВ (1847—1894)
Николай Иванович КИБАЛЬЧИЧ (1853—1881)
Константин Эдуардович ЦИОЛКОВСКИЙ (1857—1935)
Александр Степанович ПОПОВ (1859—1906)
Михаил Осипович ДОЛИВО–ДОБРОВОЛЬСКИЙ (1862—1919)
Владимир Иванович ВЕРНАДСКИЙ (1863—1945)
Борис Львович РОЗИНГ (1869—1933)
Фридрих Артурович ЦАНДЕР (1887—1933)
Андрей Николаевич ТУПОЛЕВ (1888—1972)
Владимир Кузьмич ЗВОРЫКИН (1889—1982)
Игорь Иванович СИКОРСКИЙ (1889—1972)
Аксель Иванович БЕРГ (1893—1979)
Сергей Владимирович ИЛЬЮШИН (1894—1977)
Павел Осипович СУХОЙ (1895—1975)
Михаил Ильич КОШКИН (1898—1940)
Игорь Васильевич КУРЧАТОВ (1903—1960)
Георгий Антонович ГАМОВ (1904—1968)
Сергей Павлович КОРОЛЁВ (1907—1966)
Мстислав Всеволодович КЕЛДЫШ (1911—1978)
Александр Михайлович ПРОХОРОВ (1916—2002)
Михаил Тимофеевич КАЛАШНИКОВ (1919)
Андрей Дмитриевич САХАРОВ (1921—1989)
Николай Геннадиевич БАСОВ (1922—2001)
Жорес Иванович АЛФЁРОВ (1930)
История изобретения радио.
« Русский свет» - история изобретения электрической лампы.
История развития воздухоплавания.
История изобретения телевидения.
История ракетостроения и освоения космоса.
История изобретения электросварки.
Первый российский университет.
История создания танка «Т-34».
История создания подводной лодки.
История создания атомной энергетики