2 Авторский коллектив Преподаватели кафедры общей физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова: МГУ им. М.В. Ломоносова: Гра

Авторский коллектив
Преподаватели кафедры общей физики физического факультета
МГУ им. М.В. Ломоносова:
Грачев А.В., доцент, к.ф.-м.н.
Погожев В.А., доцент, к.ф.-м.н.
Селиверстов А.В., старший преподаватель, к.п.н.
Боков П.Ю., ассистент, к.ф.-м.н.
Вишнякова Е.А., ассистент, к.ф.-м.н.
Шаронова Н.В., профессор кафедры теории и методики обучения физике МПГУ, д.п.н., зав. кафедрой физики гимназии №1543

Имеем:
Морально устаревший традиционный набор УМК (переиздание с 30-х годов ХХ века)
Отсутствие идейно единого УМК для основной и полной школы
Набор «очень простых» определений и формулировок законов
Отсутствие понимание их физического смысла и взаимосвязи
Результат:
Представление о бессистемности, логической нестройности физики, о бесконечном разнообразии задач

Цели создания нового курса
Сделать изучение физики более доступным
Повысить качество знаний
Выдержать научный подход
Заложить правильный фундамент для изучения физики в старшей школе

Основная школа
7 - 9 классы, 210 часов (2 часа в неделю)
Лабораторные работы – 8 часов в каждом классе
Резерв – 7 часов в каждом классе

Программы: 7 класс
Физические методы изучения природы – 4 часа
Примеры физических явлений, величин. Измерения в физике
Механические явления – 59 часов
Кинематика и динамика прямолинейного движения. Силы. Законы изменения и сохранения. Гидростатика

Программы: 8 класс
Строение вещества и тепловые явления – 33 часа
Строение вещества, взаимодействие частиц, температура, газовые законы, первое начало термодинамики, понятие о фазовых переходах, тепловые машины
Электромагнитные явления – 30 часов
Электростатика, закон Кулона, электрическое поле, конденсаторы, постоянный электрический ток, магнитное поле тока, закон электромагнитной индукции

Программы: 9 класс
Механические явления – 30 часов
Кинематика криволинейного движения. Механические колебания. Волны
Электромагнитные колебания и волны – 8 часов
Колебательный контур. Трансформатор
Оптические явления – 12 часов
Геометрическая оптика. Основы волновой оптики
Квантовые явления – 12 часов
Фотоэффект. Физика атома и ядра

Средняя (полная) школа
10-11 классы, 140 часов, 2 часа в неделю
Лабораторные работы – 8 часов в каждом классе
Резерв – 7 часов в каждом классе

Программы: 10 класс
Механика криволинейного движения – 20 часов
Повторение и обобщение с учетом новых знаний по алгебре, анализу и геометрии)
Молекулярная физика и термодинамика - 20 часов
Электродинамика – 21 час

Программы: 11 класс
Механические колебания и волны. Звук – 14 часов
Электродинамика – 19 часов
Оптика – 14 часов
Физика микромира и элементы астрофизики – 10 часов
Обобщающее повторение – 6 часов

Основные пожелания
В курсе физики 7 класса необходимо:
Ввести основные понятия и закономерности в виде, в котором они будут использоваться в дальнейшем (строгость в изложении)
И, в то же время:
Сделать изучение физики доступным и интересным

Курс физики для 7 класса: Механика Ньютона
Логически стройная теория, основанная на более чем ограниченном количестве утверждений
Основные понятия кинематики: система отсчета, координата, скорость, ускорение
3 закона Ньютона
Законы Гука и Амонтона-Кулона
Все остальное - следствия

Курс физики для 7 класса: план
Кинематика прямолинейного движения
Динамика прямолинейного движения. Законы Ньютона
Силы в природе
Законы изменения и сохранения
Статика
Гидростатика

Курс физики для 7 класса:
две основные задачи
Умение решать задачи кинематики с использованием законов движения, а не интуитивно-бытовых представлений
Умение применять 2 и 3 законы Ньютона для решения задач динамики: 2 закон для каждого тела, 3 закон для пары взаимодействующих тел
Все остальное – иллюстрации и применение

УМК
Учебник
Рабочая тетрадь (2 части, 1 и 2 полугодия) с заданиями к каждому параграфу учебника
Тетрадь для лабораторных работ
Книга для учителя
Программа

Структура учебника
Множество современных иллюстраций
Материалы для дополнительного изучения: части параграфов и отдельные параграфы
Итоги в конце каждого параграфа
Итоги в конце глав
Вопросы и упражнения к каждому параграфу
Параграфы, целиком поясняющие ход решения задач
Описания лабораторных работ
Алфавитный указатель

Структура учебника

Структура учебника

Структура учебника

Задания рабочей тетради
На рис. 22 приведены значения скоростей движущихся тел в системе отсчета, связанной с Землей. Выберите системы отсчета, связанные с мальчиком (СО 1), грузовым автомобилем (СО 2) и велосипедистом (СО 3) и определите значения скоростей изображенных тел в этих системах отсчета.

Задания рабочей тетради
Укажите, с какими телами можно связать ИСО

Задания рабочей тетради
Дедка, Бабка, Внучка, Жучка, Кошка и Мышка пытаются вытянуть репку (рис. 50), упираясь ногами в Землю с силами, модули которых равны 300 Н, 200 Н, 100 Н, 50 Н, 30 Н и 10 Н соответственно.

Задания рабочей тетради
Определите значения импульсов изображенных на рисунке людей. Массы и значения скоростей людей указаны на рисунке.

Задания рабочей тетради
На рисунках изображены тела, движущиеся под действием нескольких сил. Обведите красным карандашом те силы, которые совершают положительную работу, синим карандашом – силы, совершающие отрицательную работу, черным – силы, не совершающие работы.

Задания рабочей тетради
На рисунке изображены равноплечие качели. Кого надо посадить на место Лены, чтобы уравновесить качели, если ее папа останется на месте? Кого надо посадить на место Лены, чтобы уравновесить качели, если ее папа останется на месте и посадит к себе на колени Олю?

Лабораторные работы
В классе
Определение длины, площади и объема
Изучение равномерного движения
Измерение массы на рычажных весах
Измерение плотности твердого тела
Градуировка динамометра
Изучение силы трения
Рычаги
Измерение выталкивающей силы
Дома
Определение цены деления бытовых приборов (часы, термометр, барометр и т.п.)
Измерение объема собственного тела
Определение плотности собственного тела
Измерение собственного давления на Землю
Определение развиваемой человеком мощности при подъеме на этаж

Апробация УМК «Физика-7»
20 регионов:
Астрахань, Белгород, Волгоград, Казань, Красноярск, Липецк, Моздок, Москва, Московская область, Нижний Новгород, Новосибирск, Оренбург, Пермь, Санкт-Петербург, Саратов, Смоленск, Тюмень, Хабаровск, Челябинск, Уфа
Участники: СОШ, сельские школы, гимназии, лицеи, профильные школы (физ.-мат.)

Апробация: итоги первой четверти
Темы:
Кинематика прямолинейного равномерного движения,
Кинематика прямолинейного равноускоренного движения
Формат: Контрольные работы, 5 заданий

Апробация: что пишут учителя
Достоинства:
Точность и научность изложения материала.
Четкое выделение дополнительного материала.
Глубина вопросов и упражнений в конце параграфов.
Выделение итогов каждого параграфа.
Вариативность способов решения одной и той же задачи.
Наглядность излагаемого материала (рисунки, схемы, графики).
Обобщение темы в виде таблицы в конце главы.
Недостатки:
Объем некоторых параграфов велик, так что ребятам трудно такое длительное время сосредотачивать свое внимание на излагаемом материале.

Апробация: что пишут учителя
Анализируя результаты контрольной работы, хочется отметить сильные стороны УМК авт. Грачёв А.В. и др., которые и позволили учащимся 7 класса добиться более высоких результатов.
Данный учебник доступен для большинства учащихся, математический аппарат не идёт в разрез со знаниями из курса математики. На мой взгляд, алгоритмический подход к решению задач в 7 классе более конструктивен, логичен и последователен.
Достоинством учебника является включение в содержание параграфов вспомогательных текстов, справочной информации, комментариев. Такой подход даёт возможность и слабым, и сильным учащимся усваивать материал на достаточном для них уровне.

Апробация: что пишут учителя
Очень хорошо что данный учебник написан в соответствии с новыми образовательными стандартами Министерства образования и науки РФ, авторы просто и доступно рассматривают основные вопросы механики ,большое внимание уделяют формированию умений учащихся применять полученные знания для решения задач. Интересен пошаговый алгоритм решения задач, который помогает учащимся самостоятельно вырабатывать последовательность действий при решении задач. Знания математики позволяют учащимся справляться с физическими задачами…

Апробация: что пишут учителя
…Понравилось то, что задачи в учебнике разделены на группы, которым присвоены названия «встреча», «погоня», «обгон». Так учащимся удобнее ориентироваться в большом количестве и разнообразии задач, например на кинематику. Радует то, что авторы включили большое количество графических задач, чертежей и рисунков к ним, ввели понятие векторных величин. Конечно же, работа с векторами всегда вызывает затруднение, но на данном этапе она уместна и необходима при введении понятий пути и перемещения, а также при составлении и решении уравнений движения. Не возможно не заметить чёткие формулировки итогов каждого параграфа, наиболее значимые положения текста…

Апробация: что пишут учителя
…Первое впечатление об учебнике у родителей и учащихся, было прямо сказать паническое. По сравнению с учебником под редакцией авторов С. В. Громова, Н. А. Родиной, по которому учатся другие учащиеся нашей школы, этот учебник в два раза больше по объёму, содержит много графиков, не имеет номеров упражнений, содержит мало физического эксперимента. После проведения родительского собрания и разъяснения родителям как работать с учебником, родители поняли, что учебник разноуровневый и будет изучаться в основном обязательный материал программы. Для учащихся, которые интересуются более глубоко физикой, имеется дополнительный материал в данном учебнике.

Апробация: что пишут учителя
…считаю, что объёмы контрольных работ и уровень сложности соответствует норме. Учащиеся уложились в отведенное время. Допущенные ошибки свидетельствуют о нехватке времени на выработку умений и навыков применения основных формул и действий с наименованиями величин.

Апробация: что пишут учителя
…Однако, можно с уверенностью говорить, что основные понятия механики учениками 7 классов прочувствованы и усвоены гораздо лучше, чем учениками 9 классов…

Апробация: а как в 9 классах?
Гимназия №2, г. Белгород: количество ошибок, сделанных учащимися в отдельных заданиях при выполнении контрольной работы

Апробация: а как в 9 классе?

Апробация: а как в 9 классе?

Апробация: а как в 9 классе?

Принципы построения курса:
1. Логическая последовательность
Последовательное изложение материала от самых начал:

Принципы построения курса:
1. Логическая последовательность
Даже известные из естествознания и математики понятия и факты излагаются с азов

Принципы построения курса:
1. Логическая последовательность
Объяснение нового материала с привлечением интуитивно понятных примеров. И. Ньютон «Примеры важнее правил»

Принципы построения курса:
1. Логическая последовательность
Раздел «Строение вещества» переносится в 8 класс
Уход от декларативного представления физических законов и понятий. Пример: получение законов сохранения импульса и полной механической энергии на основе законов Ньютона

Принципы построения курса:
2. Ступенчатость изложения
Идем от простого к сложному: например, в 7 классе изучаются кинематика и динамика прямолинейного движения
Законы кинематики и динамики выводятся индуктивно, с опорой на интуитивно понятные учащимся примеры
Законы изменения и сохранения выводятся дедуктивно
Итог: в старших классах учащиеся приступают к изучению более сложных видов движения, имея правильно сформированную для этого базу знаний

Принципы построения курса:
3. Преемственность
Понятия (средняя и мгновенная скорость, ИСО и т.п.), введенные в 7 классе, без изменений используются затем в старших классах
Примеры «упрощенных» определений и формулировок: ИСО, 2 закон Ньютона
Переучивать сложнее, чем учить!

Принципы построения курса:
4. Классификация и узнаваемость
Задачи в учебнике разделены на группы, которым присвоены названия: «погоня», «встреча», «обгон», «разгон», «торможение», «выстрел» и «стыковка» и т.п.
В итоге:
Делается упор на то, что число видов задач ограничено
Учащиеся лучше ориентируются при решении новых задач

Принципы построения курса:
5. Алгоритмизация решения задач
Алгоритмы решения задач приводятся:
В учебнике, при рассмотрении примеров решения задач
В рабочей тетради в виде шагов с названиями этапов (в начале изучения темы) или только номерами шагов (соответственно, в конце изучения темы)
Цели задания алгоритмов:
Правильное понимание учащимися физических законов и условий их применения
Помощь в самостоятельной работе учащихся

Принципы построения курса:
5. Алгоритмы решения задач

Принципы построения курса:
5. Алгоритмы решения задач
Из города А в город В выехал автобус, одновременно из города B в город А, выехал грузовой автомобиль. Расстояние между городами А и В равно 210 км. Скорость автобуса равна 20 км/ч, скорость грузового автомобиля 50 км/ч. В какой момент времени после начала движения автобус встретится с автомобилем?
Решите задачу, используя приведенную ниже схему.
Алгоритм решения:
Шаг 1. Рисунок, выбор системы отсчета
Шаг 2.Начальные координаты тел: х10= , х20= .
Шаг 3. Значения скоростей тел: , .
Шаг 4. Система координат, состоящая из оси времени и оси координаты Х
Шаг 5. Постройте графики зависимости координат тел от времени в системе координат , заготовленной в шаге 4.
Шаг 6. Найдите точку пересечения графиков движения и определите момент встречи:

Принципы построения курса:
6. Возможность самообразования
Подробное и обстоятельное изложение учебного материала
Наличие алгоритмов и образцов решения типовых задач
Комплект дидактических материалов (учебник + рабочая тетрадь + тетрадь для лабораторных работ)
УМК - дополнение объяснений учителя, что особенно важно в режиме, когда на изучение физики отводится мало часов.

Дедка пытается вытянуть репку, упираясь ногами в Землю с силой , модуль которой равен 300 Н. Используя схему решения, определите значение силы , с которой дедка тянет репку.
Шаг 1. Будем решать задачу в ИСО, связанной с Землей, которая изображена на рисунке.
Шаг 2. Рассмотрите взаимодействие дедки и Земли вдоль оси Х. Запишите третий закон Ньютона для их взаимодействия.
Определите значение силы, с которой на дедку действует Земля
Обозначьте найденную силу на рисунке.
Шаг 3. Рассмотрите силы, действующие на дедку вдоль оси Х (со стороны Земли и репки). Запишите второй закон Ньютона для дедки:
Определите значение силы, с которой на дедку действует репка.
Обозначьте найденную силу на рисунке.
Шаг 4. Рассмотрите взаимодействие дедки и репки вдоль оси Х. Запишите третий закон Ньютона для их взаимодействия:
Определите значение силы, с которой на репку действует дедка.
Обозначьте эту силу на рисунке.
Ответ:

Принципы построения курса:
7. Достаточность
Приводимые в конце каждого параграфа вопросы, упражнения, задания имеют ответы или указания к решению в тексте самого параграфа
Задания рабочей тетради имеют ответы или указания к решению (алгоритм решения) как в самой тетради, так и в тексте соответствующих параграфов учебника

Принципы построения курса:
8. Уровневая дифференциация
В учебнике есть материалы (отмечены специальным знаком) и целые параграфы для дополнительного изучения. Например:
§13 «Обгон»
§14 «Решение задач кинематики в общем виде. Анализ ответа»
§15-17 «Относительное движение»
§46 «Механическая энергия системы тел. Изменение механической энергии системы тел»
В учебнике и рабочей тетради к каждому параграфу кроме типовых задач предлагается серия задач повышенного уровня сложности (отмечены специальным знаком ).

9. Систематизация и возможность контроля
Итоги в конце каждого параграфа – основные тезисы

Принципы построения курса:
9. Поэтапная систематизация и возможность контроля
Итоги в конце каждой главы – таблица, суммирующая в наглядном виде основные идеи, изученные в данной главе

Итоги в конце каждой главы

Итоги в конце каждой главы

Итоги в конце каждой главы

Итоги в конце каждой главы

Аппарат издания
Раздел «Работа с учебником»
Условные обозначения
Комментарии
Вспомогательные тексты
Справочная информация
Алфавитно-предметный указатель

Планирование
56 параграфов, 70 часов (2 часа в неделю)
В учебнике приведено описание 6 лабораторных работ
Из 56 параграфов:
5 - для дополнительного изучения
10 – алгоритмы решения задач

Планирование: 1 четверть
Физика и физические методы изучения природы – 4 часа
На уроках:
Множество эффектных демонстраций: колебание ножек камертона, объемное расширение тел, кипение при понижении давления, электрофорная машина, султаны, призма, лазер, и т.п.
Демонстрация приборов, их шкал. Считывание показаний. Перевод единиц измерения.
1 лабораторная работа в классе, 2 лабораторных работы дома

Планирование: 1 четверть
Кинематика равномерного прямолинейного движения – 13 часов
!!!Еще не умеем строить графики!!!
Основная цель – научить решать задачи кинематики с использованием законов движения.
1 лабораторная работа в классе
1 контрольная работа

Планирование: 1 четверть
Кинематика прямолинейного неравномерного движения – 9 часов
!!!Еще не умеем решать квадратные уравнения!!! – можно давать только задачи с числами, так, чтобы выделялся полный квадрат
1 контрольная работа

Планирование: 1-2 четверти
Динамика прямолинейного движения – 16 часов
2 лабораторные работы в классе
2 контрольные работы

Сложные моменты курса
§ 5-13. Кинематика
Решают задачи так, как этому научили на уроках математики: по действиям, используя (неосознанно) понятие относительности движения.

Сложные моменты курса
§ 15. Относительное движение
С одной стороны – метод решения задач известен из курса математики, с другой – неочевидность процедур перехода из одной СО в другую.
Цель – убедить, что решать задачи проще

Сложные моменты курса
§ 18. Перемещение. Путь
Закрепить материал путем выполнения заданий из рабочей тетради

Сложные моменты курса
§ 21. Мгновенная скорость
Не ясно, зачем это надо вообще
Важно подвести к тому, что скорости бывают разные: мгновенная, средняя пути, средняя перемещения, равномерного прямолинейного движения

Сложные моменты курса
§ 25. Свободное падение
Движение вверх под действием только силы тяжести – тоже свободное падение.
Стоит вернуться к теме после изучения законов динамики и силы тяжести

Сложные моменты курса
§ 27. Первый закон Ньютона
О роли ИСО: как и зачем вводить ИСО?
Вариант - СО, связанная с Землей, является инерциальной

Сложные моменты курса
§ 29. Масса и плотность
Не повторяющаяся в дальнейшем тема. Стоит разбить на 2 урока, остановиться на том, как плотно упакованы молекулы разных веществ

Сложные моменты курса
§ 30-31. 2 и 3 законы Ньютона
Путаница в том, по какому закону Ньютона равны силы, действующие на покоящееся тело

Сложные моменты курса
§ 35. Сила упругости. Вес
Традиционно сложная тема
Нет единого мнения о том, что же считать весом (например для тела, покоящегося на наклонной плоскости)

Сложные моменты курса
Глава 4. Импульс
Традиционно сложная тема
Надо показывать много демонстраций

Сложные моменты курса?
Главы 5, 6, 7 (статика, работа и энергия, гидростатика) можно излагать в привычном виде

Вышло в свет
Учебник «Физика-7»
Программы
Рабочая тетрадь-7, части 1 и 2 – январь 2008
Книга для учителя-7, январь 2008
Учебник «Физика-8» - получил гриф министерства образования и науки, вошел в федеральный перечень с 2008 года. Выход тиража – май 2008