Физико-математический блок

Образовательный курс "Физика для гуманитариев" составлена в соответствии с концепцией президентской инициативы "Наша новая школа" и направлена на развитие одаренности детей в области физических наук.

Курс имеет модульную структуру. Общий объем курса - 126 часов. При формировании индивидуальной образовательной траектории ученик должен выбрать из них не менее 72-х часов. Остальные часы могут быть перенесены на факультативный курс.

Необходимость преподавания физики ученикам гуманитарного профиля вытекает из обоснованной необходимости формирования естественнонаучных знаний у каждого члена общества. Физика - важный компонент общего образования, она нужна не только для решения задач технического плана, но и для формирования у школьников научного мировоззрения и общих представлений о современном научном методе познания. Поэтому курс физики в общей концепции гуманитарного образования призван дополнить его естественнонаучным и техническим содержанием, чтобы дать возможность гуманитарному образованию быть действительно общекультурным и современным. При этом наряду с существенным преобразованием традиционного содержания этого учебного предмета серьезное внимание нужно обратить и на изменение методов работы учащихся с этим обновленным содержанием. Основные положения концепции курса физики для учащихся гуманитарного профиля должны вытекать из специфики гуманитарного склада мышления.

Исходя из особенностей мышления этой категории учащихся, можно сформулировать следующие основные цели изучения физики в классах гуманитарного профиля:

- получение знаний о явлениях и законах неживой природы;

- знакомство со способами рационального отношения к действительности, которые присущи естественным наукам и, прежде всего, физике, как наиболее яркой представительнице и источнике этого типа мышления;

- элементарное понимание основных принципов работы технических устройств, с которыми современный человек встречается в повседневной жизни;

- воспитание интереса к изучению физики, как к науке, изучающей основные закономерности окружающего мира;

- формирование современного образа мира, в котором наряду с классической естественно-научной картиной мира существуют элементы современного научного взгляда на природу, как на эволюционирующую целостность, не исключающую и художественное восприятие мира

Цель курса: на простых и сложных при?мах решения физических задач выработать у школьников умение логически мыслить, сопоставлять различные данные задачи, переводить текстовые условия в математическую символьную форму. При выполнении такой работы ученики осваивают алгоритмы решения "любых" задач, с какими бы они потом в жизни ни встретились. Следует исходить из того, что школа дает не "окончательные" знания, а в значительно большей степени тренирует обучающегося в навыках приобретения, использования новых и вс? более глубоких знаний. Научиться учиться - вот главная задача ученика в школе.

Основными объектами изучения в курсе являются физические понятия и законы физики.

В результате изучения курса учащиеся должны иметь представление об экспериментальных фактах, понятиях, законах, теориях, методах физической науки, современной научной картине мира; техники.

В результате изучения курса учащиеся должны уметь:

- самостоятельно приобретать и применять знания,

- наблюдать и объяснять физические явления,

- пользоваться учебником, справочной и хрестоматийной литературой,

- пользоваться приборами и инструментами,

- обрабатывать результаты измерений и делать выводы на основе экспериментальных данных.

Учебная деятельность учащихся предполагает научиться определять основные типы задач, формулы, которые учащиеся должны уметь применять при решении вычислительных и графических задач; физические процессы, технические устройства, которые могут являться объектом рассмотрения в качественных задачах.

Образовательный курс "Оптика" рассчитан на углубленное изучение законов геометрической и волновой оптики и включает в себя основные вопросы базового курса физики и отдельные вопросы программы факультативных курсов, что позволяет строить процесс с учетом индивидуальных способностей и интересов учащихся.

Целью курса является углубление знаний учащихся и привитие навыков самостоятельной работы. Математическая строгость изложения и включение в курс практических задач и лекционного эксперимента делает изложение материала более глубоким. Особенностью курса является большое количество задач различной степени трудности. Задачи тесно связаны с текстом, часто являются его развитием и дополнением.

После изучения курса обучающийся должен:

- понимать основные законы геометрической и волновой оптики, владеть теоретическими и экспериментальными методами физических исследований;

- уметь правильно выражать физические идеи, количественно формулировать и решать физические задачи;

- иметь представление о границах применимости физических моделей и теорий.

Образовательный курс "Молекулярная физика" рассчитан на углубленное изучение механики и включает в себя основные вопросы базового курса физики и отдельные вопросы программы факультативных курсов, что позволяет строить процесс с учетом индивидуальных способностей и интересов учащихся.

Целью курса является углубление знаний учащихся и привитие навыков самостоятельной работы. Математическая строгость изложения и включение в курс практических задач и лекционного эксперимента делает изложение материала более глубоким. Особое внимание уделяется разъяснению смысла физических законов и сознательному их применению для решения конкретных задач

После изучения курса обучающийся будет:

- владеть знаниями фундаментальных явлений, изучаемых в молекулярной физике, теоретическими и экспериментальными методами физических исследований;

- уметь правильно выражать физические идеи, количественно формулировать и решать физические задачи;

- иметь представление о границах применимости физических моделей и теорий.

Образовательная программа "Механика" рассчитана на углубленное изучение механики и включает в себя основные вопросы базового курса физики и отдельные вопросы программы факультативных курсов, что позволяет строить процесс с учетом индивидуальных способностей и интересов учащихся.

Целью программы является углубление знаний учащихся и привитие навыков самостоятельной работы. Математическая строгость изложения и включение в курс практических задач делают изложение материала более глубоким. Особое внимание уделяется разъяснению смысла физических законов и сознательному их применению для решения конкретных задач. 

После изучения курса обучающийся должен: 

- владеть знаниями фундаментальных явлений, изучаемых в механике, теоретическими и экспериментальными методами физических исследований; 

- уметь правильно выражать физические идеи, количественно формулировать и решать физические задачи; 

- иметь представление о границах применимости физических моделей и теорий.

Автор: Алексей Александрович Воронцов, преподаватель физического факультета ТГУ

Цели курса: 

1. Использование геометрических знаний и пути их исторического развития для формирования учебно-познавательной компетенции: 

• умение ставить цель и организовывать её достижение, умение пояснить свою цель; 
• умение организовывать планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей учебно-познавательной деятельности; 
• умение задавать вопросы к наблюдаемым фактам, отыскивать причины явлений, обозначать свое понимание или непонимание по отношению к изучаемой проблеме; 
• умение ставить познавательные задачи и выдвигать гипотезы; выбирать условия проведения наблюдения или опыта; выбирать необходимые приборы и оборудование, владеть измерительными навыками, работать с инструкциями; использовать элементы вероятностных и статистических методов познания; описывать результаты, формулировать выводы; 
• умение выступать устно и письменно о результатах своего исследования с использованием компьютерных средств и технологий (текстовые и графические редакторы, презентации). 

2. Использование содержание планиметрии, стереометрии, аналитической геометрии, компьютернойгеометрии для наиболее полного развития математической компетенции и вывода слушателей на третий уровень: 

• знание фактов;
• воспроизведение свойств;
• узнавание эквивалентных математических объектов; 
• выполнение стандартных процедур;
• использование стандартных алгоритмов;
• развитие технической стороны алгоритмических умений;
• знания и умения, достаточные для установления связи между различными областями математики; 
• умения различать и соотносить определения, условия, доказательства, утверждения, примеры;
• умение раскрывать и интерпретировать смысл записей, сделанных на формализованном языке с использованием различных символов, способности перевести их на обычный язык. 

3. Формирование геометрической компетенции, расширение геометрических знаний и развитие умений, позволяющих вывести слушателей на высокий уровень развития геометрической компетенции: 

• умение построить математическую модель явления, процесса, 
• умение самостоятельно разобрать, проанализировать и интерпретировать созданную математическую модель ситуации, 
• разработать свой способ решения и его математическую аргументацию, включая необходимые доказательства и обобщения, умение критически мыслить, умение анализировать и размышлять.

Образовательная программа "Электричество и магнетизм" рассчитана на углубленное изучениеэлектрических и магнитных явлений и включает в себя основные вопросы базового курса физики и отдельные вопросы программы факультативных курсов, что позволяет строить процесс с учетом индивидуальных способностей и интересов учащихся. 

Целью образовательной программы является углубление знаний учащихся и привитие навыков самостоятельной работы. Математическая строгость изложения и включение в курс практических задач и лекционного эксперимента делает изложение материала более глубоким. Особенностью программы является большое количество задач различной степени трудности. Задачи тесно связаны с текстом, часто являются его развитием и дополнением. 

После изучения курса обучающийся должен: 

- владеть знаниями фундаментальных явлений, изучаемых в электромагнетизме, теоретическими и экспериментальными методами физических исследований; 

- уметь правильно выражать физические идеи, количественно формулировать и решать физические задачи; 

- иметь представление о границах применимости физических моделей и теорий

Цель программы 

• формирование углубленных представлений об идеях и методах математики; средств и способов действия с конкретными математическими конструкциями, знание категорий и общих понятийматематики на более высоком уровне абстракции, понимания математики как универсального языка науки и средстве моделирования явлений и процессов; 
• овладение языком математики в устной и письменной форме, математическими знаниями и умениями, необходимыми для изучения школьных естественнонаучных дисциплин, продолжения образования и освоения избранной специальности на современном уровне; 
• развитие логического мышления, алгоритмической культуры, пространственного воображения,математического мышления и интуиции, творческих способностей, необходимых для продолжения образования и для самостоятельной деятельности в области математики и ее приложений в будущей профессиональной деятельности, умений и навыков анализа элементовматематических структур, их связей, а также умения синтеза нового знания на основе конкретных знаний навыков и умений; 
• воспитание средствами математики культуры личности через знакомство с историей развитияматематики, эволюцией математических идей; понимания значимости математики для научно-технического прогресса. 

Для достижения поставленных целей ставятся задачи овладения следующими общематематическимипонятиями и методами на углубленном уровне: 

- Определения и начальные (неопределяемые) понятия. Доказательства; аксиомы и теоремы. Гипотезы и опровержения. Контрпример. Типичные ошибки в рассуждениях. 

- Прямая и обратная теоремы. Существование и единственность объекта. Необходимое и достаточное условие верности утверждения. Доказательство от противного. Метод математической индукции. 

- Математическая модель. Математика и задачи физики, химии, биологии, экономики, географии, лингвистики, социологии и пр.