МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Министерство образования и молодежной политики Свердловской области Департамент образования Администрации города Екатеринбурга МАОУ гимназия № 35 УТВЕРЖДАЮ: Директор МАОУ гимназия № 35 __________/ Никандрова Е.А./ Приказ № ______ от ______ 2023 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебного курса «Избранные вопросы физики» 10 класс Екатеринбург 2023 Планируемые результаты освоения учебного предмета ЛИЧНОСТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ • сформированность познавательных интересов на основе развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся; • убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры; • самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений; • готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями; • мотивация образовательной деятельности на основе личностно ориентированного подхода; • формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения. МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Регулятивные УУД • Умение самостоятельно определять цели обучения, ставить и формулировать новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности. Обучающийся сможет: o ставить цель деятельности на основе определенной проблемы и существующих возможностей; o формулировать учебные задачи как шаги достижения поставленной цели деятельности; • Умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач. Обучающийся сможет: o выбирать из предложенных вариантов и самостоятельно искать средства/ресурсы для решения задачи/достижения цели; o составлять план решения проблемы (выполнения проекта, проведения исследования); • Умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией. Обучающийся сможет: o оценивать свою деятельность, аргументируя причины достижения или отсутствия планируемого результата; o работая по своему плану, вносить коррективы в текущую деятельность на основе анализа изменений ситуации для получения запланированных характеристик продукта/результата. • Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения. Обучающийся сможет: o определять критерии правильности (корректности) выполнения учебной задачи; o оценивать продукт своей деятельности по заданным и/или самостоятельно определенным критериям в соответствии с целью деятельности; фиксировать и анализировать динамику собственных образовательных результатов. Владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности. Обучающийся сможет: o наблюдать и анализировать собственную учебную и познавательную деятельность и деятельность других обучающихся в процессе взаимопроверки; o соотносить реальные и планируемые результаты индивидуальной образовательной деятельности и делать выводы; o принимать решение в учебной ситуации и нести за него ответственность. o • Познавательные УУД • Умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать. Самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное, по аналогии) и делать выводы. Обучающийся сможет: o объединять предметы и явления в группы по определенным признакам, сравнивать, классифицировать и обобщать факты и явления; o выделять явление из общего ряда других явлений; o определять обстоятельства, которые предшествовали возникновению связи между явлениями, из этих обстоятельств выделять определяющие, способные быть причиной данного явления, выявлять причины и следствия явлений; o строить рассуждение от общих закономерностей к частным явлениям и от частных явлений к общим закономерностям; o излагать полученную информацию, интерпретируя ее в контексте решаемой задачи. • Умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач. Обучающийся сможет: o обозначать символом и знаком предмет и/или явление; o определять логические связи между предметами и/или явлениями, обозначать данные логические связи с помощью знаков в схеме; o переводить сложную по составу (многоаспектную) информацию из графического или формализованного (символьного) представления в текстовое, и наоборот; o строить схему, алгоритм действия, исправлять или восстанавливать неизвестный ранее алгоритм на основе имеющегося знания об объекте, к которому применяется алгоритм. • Смысловое чтение. Обучающийся сможет: o находить в тексте требуемую информацию (в соответствии с целями своей деятельности); o ориентироваться в содержании текста, понимать целостный смысл текста, структурировать текст; o устанавливать взаимосвязь описанных в тексте событий, явлений, процессов; o критически оценивать содержание и форму текста. Коммуникативные УУД • Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее • • решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение. Обучающийся сможет: o принимать позицию собеседника, понимая позицию другого, различать в его речи: мнение (точку зрения), доказательство (аргументы), факты; гипотезы, аксиомы, теории; o организовывать учебное взаимодействие в группе (определять общие цели, распределять роли, договариваться друг с другом и т. д.); o устранять в рамках диалога разрывы в коммуникации, обусловленные непониманием/неприятием со стороны собеседника задачи, формы или содержания диалога. Умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих чувств, мыслей и потребностей для планирования и регуляции своей деятельности; владение устной и письменной речью, монологической контекстной речью. Обучающийся сможет: o определять задачу коммуникации и в соответствии с ней отбирать речевые средства; o соблюдать нормы публичной речи, регламент в монологе и дискуссии в соответствии с коммуникативной задачей; o высказывать и обосновывать мнение (суждение) и запрашивать мнение партнера в рамках диалога; o создавать письменные «клишированные» и оригинальные тексты с использованием необходимых речевых средств; o делать оценочный вывод о достижении цели коммуникации непосредственно после завершения коммуникативного контакта и обосновывать его. Формирование и развитие компетентности в области использования информационнокоммуникационных технологий (далее - ИКТ). Обучающийся сможет: o целенаправленно искать и использовать информационные ресурсы, необходимые для решения учебных и практических задач с помощью средств ИКТ; o выбирать, строить и использовать адекватную информационную модель для передачи своих мыслей средствами естественных и формальных языков в соответствии с условиями коммуникации; o выделять информационный аспект задачи, оперировать данными, использовать модель решения задачи. ПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ • умение на конкретных примерах описывать физические принципы, определяющие устройство и формы проявления материального мира, и понимать эти принципы; • умение раскрывать на примерах роль физики в формировании современной научной картины мира и в практической деятельности человека, взаимосвязь между физикой и другими естественными науками; • критическая оценка и интерпретация физической и технической информации, содержащейся в сообщениях средств массовой информации, ресурсах Интернета, научно-популярных статьях с точки зрения естественно-научной корректности в целях выявления ошибочных суждений и формирования собственной позиции; • • • • • умение устанавливать взаимосвязи между фактами и теорией, причиной и следствием при анализе проблемных ситуаций и обосновании принимаемых решений на основе физических знаний. формулирование цели исследования, выдвигать и проверять экспериментально собственные гипотезы о механических особенностях работы устройств той или иной конфигурации и конструкции; самостоятельное планирование и проведение экспериментов с соблюдением правил безопасной работы с лабораторным оборудованием; интерпретирование данных, полученных в результате проведения технического эксперимента; прогнозирование возможности создания и функционирования тех или иных технических механизмов или устройств. Требования к уровню освоения содержания курса: В результате изучения курса «Прикладная механика» ученик должен знать/понимать: • закономерности в области механики, и их взаимосвязь; • сущность механических процессов, происходящих при обслуживании и эксплуатации машин и механизмов, и возможность управления ими; • основные типы механизмов, основы их структурного анализа, синтеза и область их применения; • определение, классификацию, назначение, принципы работы механизмов общего назначения; • критерии работоспособности, КПД механизмов. уметь: • решать задачи анализа и синтеза простейших механизмов; • составлять расчетные схемы элементов конструкций, деталей машин, • спроектировать в соответствии с техническим заданием конструкции, механизмы, которые изучают в курсе «Прикладная механика», Содержание курса №п\п 1. 2. Название раздела Физические принципы прикладной механики Механизмы, дающие выигрыш в силе Количество часов, ч 2 1 3. Простые механизмы, преобразующие движение (винт, шестерни, механизмы передачи вращательного и поступательного движения) 3 4. Сложные механизмы, преобразующие движение (шарниры – простые и великие) 4 5. Механизмы, использующие быстрое вращательное движение (гироскопы) 3 6. Гидротехнические механизмы и устройства 4 Элементы содержания Условия равновесия тел, статика, принцип возможных перемещений, кинематические связи Простые механизмы – наклонная плоскость, клин, рычаг, блок, ворот. Физические законы и технические принципы, приводящие к выигрышу в силе. История развития простых механизмов в современных устройствах и инструментах. Простые механизмы, преобразующие движение (винт, шестерни, цилиндрическая передача, коническая передача, червячная передача, простейшие шарниры (как пример), коленчатый вал и др.) Технические принципы, обеспечивающие преобразование поступательного и вращательного движения с заданными входными и выходными параметрами. Значение кинематической связи. История развития механизмов преобразования движения и примеры их применения в современных устройствах и инструментах. Карданный шарнир, дифференциал, шарнир ЛипкинаПосселье, шарниры Чебышева. Шарнир равных угловых скоростей. Теоретические основы и технические принципы, обеспечивающие преобразование поступательного и вращательного движения с заданными входными и выходными параметрами. Роль кинематических связей при преобразовании движения в трехмерном пространстве. История развития механизмов преобразования движения и примеры их применения в современных устройствах. Механизмы, использующие быстрое вращательное движение. Их роль в технике. Велосипед и мотоцикл. Гироскопы. Гироаккумуляторы энергии. Теоретические основы и технические принципы использования быстрого вращательного движения в технических устройствах. История развития гиромеханизмов и примеры их применения в современных устройствах. Гидромеханика. Водяное колесо, сифон и гидравлический пресс. Теоретические основы и технические принципы, работа гидромеханических устройств. История развития гидромеханики. Сифон Герона. Законы Архимеда, водопровод, акведуки. История водопровода и канализации. №п\п Название раздела Количество часов, ч Элементы содержания Применение гидромеханики в современных устройствах и инструментах. 7. Механизмы, преобразующие энергию. Часть 1 4 8. Механизмы, преобразующие энергию. Часть 2 4 9. Сопротивление материалов и строительная механика 4 10. Механические колебания и их использование 3 11. Научно-практическая конференция 2 Механизмы, преобразующие тепловую энергию в механическую. Тепловые машины. Теоретические основы и технические принципы, обеспечивающие преобразование тепловой энергии в механическую. Принципы работы тепловых машин. Двигатели Карно. История развития тепловых машин. Первые тепловые машины и их применение. Паровые машины. Двигатели внутреннего сгорания Электромагнитные генераторы и электродвигатели. Теоретические основы и технические принципы, обеспечивающие преобразование тепловой и механической энергии в электромагнитную и наоборот. Принцип обратимости. История развития электрогенераторов, электродвигателей и систем передачи электрической энергии на большие расстояния. «Война токов» Прикладная механика в строительстве. Строительные материалы и конструкции. Их параметры и свойства. Теоретические основы физики прочности. Принципы расчёта параметров сопротивления материалов. Принцип арки. История развития строительной механики. Кирпич. Мосты и акведуки. Дороги. Механические колебания как эталон времени. Теоретические основы физики колебаний. История развития механизмов измерения времени. Анкерный механизм. Часы механические и электромеханические. Современные устройства точного измерения времени. Обсуждение практических работ исследовательского характера и рефератов на тему о перспективах развития прикладной механики в будущем. Подведение итогов. Практические работы: 1. Проектирование, изготовление и испытание сложного простого механизма (например, сложного блока с выигрышем в силе в 5, 8 или 16 раз). 2. Проектирование, изготовление и испытание механизма преобразования движения с заданными параметрами. 3. Изучение гироскопа. 4. Проектирование, изготовление и испытание простого гидромеханического устройства, например, сифонного механизма подачи воды. 5. Изучение двигателя Стирлинга (или простейшего двигателя внутреннего сгорания). 6. Конструирование, изготовление и испытание простого униполярного электродвигателя. 7. Проектирование, расчёт прочностных характеристик, построение и испытание арки с заданными строительными параметрами. Тематическое планирование № 1. 2. Тема Количество часов 1. Физические принципы прикладной механики (2 часа) Условия равновесия тел, статика. Принцип возможных перемещений, кинематические связи. 1 1 2. Механизмы, дающие выигрыш в силе (1 час) 3. Простые механизмы – наклонная плоскость, клин, рычаг, блок, ворот. Физические законы и технические принципы, приводящие к выигрышу в силе. История развития простых механизмов в современных устройствах и инструментах. 1 3. Простые механизмы, преобразующие движение (винт, шестерни, механизмы передачи вращательного и поступательного движения) (3 часа) Простые механизмы, преобразующие движение (винт, 4. 1 5. шестерни, цилиндрическая передача, коническая передача, червячная передача, простейшие шарниры (как пример), коленчатый вал и др.) История развития механизмов преобразования движения и примеры их применения в современных устройствах и инструментах. Технические принципы, обеспечивающие преобразование поступательного и вращательного движения с заданными входными и выходными параметрами. Значение кинематической связи. 1 Практическая работа «Проектирование, изготовление 1 и испытание сложного простого механизма (например, сложного блока с выигрышем в силе в 5, 8 или 16 раз)» 4. Сложные механизмы, преобразующие движение (шарниры – простые и великие) (4 часа) 7. Карданный шарнир, дифференциал, шарнир Липкина1 Посселье, шарниры Чебышева. Шарнир равных угловых скоростей. 8. Теоретические основы и технические принципы, 1 обеспечивающие преобразование поступательного и вращательного движения с заданными входными и выходными параметрами. 9. Роль кинематических связей при преобразовании 1 движения в трехмерном пространстве. История развития механизмов преобразования движения и примеры их применения в современных устройствах. 10. Практическая работа «Проектирование, изготовление 1 и испытание механизма преобразования движения с заданными параметрами». 6. 5. Механизмы, использующие быстрое вращательное движение (гироскопы) (3 часа) 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. Механизмы, использующие быстрое вращательное 1 движение. Их роль в технике. Велосипед и мотоцикл. Теоретические основы и технические принципы использования быстрого вращательного движения в технических устройствах. История развития гиромеханизмов и примеры их применения в современных устройствах. Гироскопы. Гироаккумуляторы энергии. 1 Теоретические основы и технические принципы использования быстрого вращательного движения в технических устройствах. История развития гиромеханизмов и примеры их применения в современных устройствах. Практическая работа «Изучение гироскопа». 1 6. Гидротехнические механизмы и устройства (4 часа) Гидромеханика. История развития гидромеханики. 1 Теоретические основы и технические принципы, 1 работа гидромеханических устройств. Водяное колесо, сифон и гидравлический пресс. Сифон Герона. Законы Архимеда, водопровод, 1 акведуки. История водопровода и канализации. Практическая работа «Проектирование, изготовление 1 и испытание простого гидромеханического устройства, например, сифонного механизма подачи воды». 7. Механизмы, преобразующие энергию. Часть 1 (4 часа) Механизмы, преобразующие тепловую энергию в 1 механическую. Тепловые машины. История развития тепловых машин. Первые тепловые машины и их применение. Паровые машины. Теоретические основы и технические принципы, 1 обеспечивающие преобразование тепловой энергии в механическую. Принципы работы тепловых машин. Двигатели внутреннего сгорания. Двигатели Карно. 1 Практическая работа «Изучение двигателя Стирлинга 1 (или простейшего двигателя внутреннего сгорания)». 8. Механизмы, преобразующие энергию. Часть 2 (4 часа) Электромагнитные генераторы и электродвигатели. 1 История развития электрогенераторов, электродвигателей и систем передачи электрической энергии на большие расстояния. «Война токов» Теоретические основы и технические принципы, 1 обеспечивающие преобразование тепловой и механической энергии в электромагнитную и наоборот. Принцип обратимости. 1 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. Практическая работа «Конструирование, 1 изготовление и испытание простого униполярного электродвигателя». 9. Сопротивление материалов и строительная механика (4 часа) Прикладная механика в строительстве. Строительные 1 материалы и конструкции. Их параметры и свойства. Теоретические основы физики прочности. Принципы 1 расчёта параметров сопротивления материалов. Принцип арки. История развития строительной механики. Кирпич. 1 Мосты и акведуки. Дороги. Практическая работа «Проектирование, расчёт 1 прочностных характеристик, построение и испытание арки с заданными строительными параметрами». 10. Механические колебания и их использование (3 часа) Механические колебания как эталон времени. 1 Теоретические основы физики колебаний. История развития механизмов измерения времени. Анкерный механизм. Часы механические и 1 электромеханические. Современные устройства точного измерения времени. 1 11. Научно-практическая конференция (2 часа) Обсуждение практических работ исследовательского 1 характера и рефератов на тему о перспективах развития прикладной механики в будущем. Подведение итогов. Обсуждение практических работ исследовательского 1 характера и рефератов на тему о перспективах развития прикладной механики в будущем. Подведение итогов.