Skopiowano ze stron roboczych projektu Wolne Podręczniki

Program nauczania fizyki w gimnazjum.

Informacje wstępne.

Program nauczania fizyki w gimnazjum oparty jest o nową podstawę programową zawartą w rozporządzeniu Ministra Edukacji Narodowej z dnia 23 grudnia 2008 r. Zgodnie z priorytetami Strategii Lizbońskiej kładzie ona duży nacisk na potrzebę poświęcenia uwagi efektywności kształcenia w dziedzinie nauk ścisłych i przyrodniczych.
Jednym z najważniejszych zadań w nauczaniu fizyki jest zwrócenie uwagi na związek zdobywanej wiedzy ze zjawiskami z otaczającej nas rzeczywistości. Szczególnie istotne jest przeprowadzenie jak największej liczby doświadczeń, w możliwie jak największym stopniu wykonywanych samodzielnie przez ucznia. Także własnoręczne przygotowywanie opisów przeprowadzanych doświadczeń jest istotnym elementem pozwalającym na naukę samodzielnego wyciągania wniosków. Bardzo istotne jest aby w procesie nauczania zwócić uwagę na związki fizyki z najważniejszymi zdobyczami techniki.
Podręcznik zaplanowany jest w formie modułowej, pozwalającejna dowolną (logiczną) kolejność omawianego materiału. Pozwala on także dostosować zakres materiału do ilości godzin przeznaczonych na nauczanie fizyki w danej szkole.

Cele edukacyjne.

Zgodnie z obowiązującą podstawą programową cele edukacyjne niniejszego programu są następujące:

1. przyswojenie przez uczniów określonego zasobu wiadomości na temat zjawisk fizycznych, metod ich obserwacji i opisu, oraz wyjaśniających je teorii,
   
2. wykorzystanie i weryfikacja zdobytych wiadomości, poprzez przeprowadzanie doświadczeń, wykonywanie zadań i rozwiązywanie problemów,
   
3. dostrzeganie związków pomiędzy zdobytą wiedzą a zjawiskami życia codziennego, oraz
   światem nauki i techniki,
   
4. wykształcenie „myślenia matematycznego”: stosowanie języka matematyki do opisu zjawisk fizycznych, rozwiązywanie problemów w oparciu o ścisłe rozumowanie matematyczne,
   
5. wykształcenie „myślenia naukowego”: stawianie i rozwiązywanie problemów w oparciu o zdobytą wiedzę naukową, formułowanie sądów ogólnych opartych na obserwacjach empirycznych,
   
6. wyształcenie umiejętności posługiwania się nowoczesnymi narzędziami do wyszukiwania, tworzenia i wymiany informacji, w szczególności związanych ze światem nauki,
   
7. wykształcenie umiejętności analizy tekstów, w szczególności popularnonaukowych.
   

Rozkład materiału.

1. Wstęp (rola fizyki we współczesnym świecie)
   
2. Fizyka – nauka doświadczalna.
   
   1. Rola doświadczenia w fizyce,
      
   2. Wielkości fizyczne:
      
      1. ich jednostki,
         
      2. jak je mierzyć (długość, powierzchnia, objętość, czas, masa, gęstość,temperatura).
         
      3. Wielkości wektorowe i skalarne.
         
   3. Niepewność pomiaru.
      
   4. Graficzna prezentacja wyników pomiaru: tabele, wykresy etc.
      
3. Opis ruchu.
   
   1. Względność ruchu, układ odniesienia,
      
   2. Opis ruchu w układzie współrzędnych:
      
      1. położenie,
         
      2. tor,
         
      3. przemieszczenie,
         
      4. droga.
         
   3. Prędkość :
      
      1. prędkość średnia,
         
      2. prędkość chwilowa.
         
   4. Ruch jednostajny:
      
      1. prędkość,
         
      2. droga.
         
   5. Ruch jednostajnie zmienny
      
      1. Przyspieszenie,
         
      2. prędkość w ruchu j.p. i j. o.
         
      3. droga w ruchu j.p i j.o.
         
4. Siły:
   
   1. Przykłady sił:
      
      1. siła grawitacji,
         
      2. siła sprężystości,
         
      3. siły elektrostatyczne i magnetostatyczne,
         
   2. Skutki działania sił,
      
   3. Masa i ciężar,
      
   4. Składanie sił, siła jako wektor,
      
   5. I zasada dynamiki Newtona,
      
   6. II zasada dynamiki Newtona,
      
   7. III zasada dynamiki Newtona,
      
   8. Pęd, zasada zachowania pędu.
      
   9. Siły oporu:
      
      1. tarcie,
         
      2. opór aerodynamiczny.
         
5. Praca, Moc, Energia:
   
   1. Praca,
      
   2. Moc,
      
   3. Energia:
      
      1. energia kinetyczna,
         
      2. energia potencjalna,
         
   4. Zasada zachowania energii mechanicznej,
      
   5. Maszyny proste,
      
6. Właściwości i budowa materii:
   
   1. Trzy stany skupienia, przemiany fazowe,
      
   2. Mikroskopowa budowa materii,
      
   3. Związek między energią kinetyczną cząsteczek i temperaturą,
      
   4. Różne skale temperatury,
      
   5. Energia wewnętrzna, praca, ciepło, pierwsza zasada termodynamiki,
      
   6. Ciepło właściwe,
      
   7. Ciepło przemian fazowych,
      
   8. Rozszerzalność cieplna ciał,budowa termometru,
      
   9. Anomalna rozszerzalność cieplna wody,
      
   10. Konwekcja
       
7. Hydrostatyka
   
   1. Ciśnienie
      
   2. Prawo Pascala
      
   3. Prawo Archimedesa, pływanie ciał
      
8. Elektrostatyka
   
   1. Elektryzowanie się ciał
      
      1. przez indukcję,
         
      2. przez dotyk,
         
   2. Ładunek elektryczny,
      
   3. Właściwości elektryczne ciał (przewodniki, izolatory),
      
   4. Prawo Coulomba,
      
   5. Pole elektrostatyczne,
      
9. Prąd elektryczny
   
   1. Napięcie i przepływ prądu,
      
   2. Żródła napięcia,
      
   3. Natężenie prądu elektrycznego,
      
   4. Prawo Ohma
      
      1. Opór elektryczny,
         
      2. Łączenie oporników: szeregowo, równolegle,
         
   5. Praca i moc prądu elektrycznego,
      
10. Magnetyzm
    
    1. Przykłady pól magnetycznych: magnesy, Ziemia,
       
    2. Odziaływanie przewodnika z prądem na igłę magnetyczną,
       
    3. Elektromagnes,
       
    4. Silnik prądu stałego,
       
11. Drgania i fale
    
    1. Przykłady drgań, wahadło,
       
    2. Opis drgań:
       
       1. położenie równowagi, amplituda,
          
       2. okres, częstotliwość,
          
    3. Przemiany energii w ruchu drgającym.
       
    4. Opis rozchodzenia się fali:
       
       1. amplituda, okres, częstotliwość,
          
       2. prędkość, długość fali.
          
       3. Fale poprzeczne i podłużne,
          
    5. Fale dźwiękowe
       
       1. sposób rozchodzenia się fali dźwiękowej,
          
       2. natężenie, barwa, wysokość dźwięku,
          
       3. ultradźwięki, infradźwięki.
          
12. Optyka
    
    1. Światło jako fala elektromagentyczna
       
    2. Rozproszenie, załamanie
       
    3. Całkowite wewnętrzne odbicie, światłowody
       
    4. Rozszczepienie światła, kolory,
       
    5. Optyka geometryczna : Cień, półcień
       
    6. Zwierciadła:
       
       1. płaskie,
          
       2. kuliste (ognisko, ogniskowa)
          
    7. Soczewki skupiające i rozpraszające:
       
       1. ognisko, ogniskowa,
          
       2. obrazy rzeczywiste i pozorne,
          
       3. budowa oka,
          
       4. wady wzroku: krótkowzroczność i dalekowzroczność.
          

Procedury osiągania celów edukacyjnych.

Zawarte w niniejszym programie cele edukacyjne proponujemy realizować korzystając z następujących metod:

1. pokazy przygotowane przez nauczyciela,
   
2. doświadczenia wykonywane w grupach 4-5 osobowych,
   
3. doświadczenia wykonywne przez wybranego ucznia,
   
4. projekty do wykonania w domu przez grupę uczniów,
   
5. projekty do wykonania w domu przez jednego ucznia,
   
6. dyskusja, stawianie i rozwiązywanie problemów,
   
7. zadania problemowe, testowe, nieobliczeniowe,
   
8. przygotowanie prezentacji na podstawie wyszukiwanych samodzielnie informacji dostępnych z różnych źródeł,
   

Założone osiągnięcia ucznia:

Uczeń:

1. Wstęp
   
   1. zna związki fizyki z najważniejszymi zjawiskami w życiu codziennym oraz z zastosowaniami w dziedzinie techniki,
      
2. Fizyka-nauka doświadczalna
   
   1. rozumie rolę doświadczenia w fizyce,
      
   2. wykonuje podstawowe pomiary (długości, powierzchni, objętości, czasu, masy,temperatury),
      
   3. rozumie pojęcie niepewności pomiarowej,
      
   4. potrafi zapisać wynik pomiaru z dokładnością do dwóch cyfr znaczących,
      
   5. posługuje się jednostkami do opisu wielkości fizycznych,
      
   6. przelicza jednostki czasu (doba, godzina, minuta, sekunda)
      
   7. przelicza wielokrotniści i podwielokrotności jednostek
      
   8. potrafi zapisać wyniki doświadczenia w formie tabeli i utworzyć na tej podstawie wykres,
      
   9. rozróżnia wielkości wektorowe i skalarne,
      
3. Opis ruchu:
   
   1. rozumie pojęcie względności ruchu,
      
   2. potrafi opisywać ruch względem różnych układów odniesienia,
      
   3. potrafi opisać położenie w układzie współrzędnych,
      
   4. potrafi wyjaśnić pojęcie toru ruchu,
      
   5. potrafi wyrazić przemieszczenie w układzie współrzędnych,
      
   6. posługuje się pojęciami prędkość średnia i chwilowa,
      
   7. przelicza jednostki prędkości: m/s, km/h ...
      
   8. korzysta z wykresów drogi od czasu do obliczenia prędkości średniej,
      
   9. posługuje się pojęciem przyspieszenia w ruchu jedostajnie przyspieszonym,
      
   10. potrafi obliczyć zależność prędkości od czasu w ruchu jednostajnie przyspieszonym,
       
   11. potrafi obliczyć drogę w ruchu jednostajnie przyspieszonym,
       
4. Siły:
   
   1. podaje przykłady sił (grawitacji, sprężystości, elektrostatyczne, magnetyczne),
      
   2. opisuje statyczne i dynamiczne skutki działania sił,
      
   3. potrafi składać siły na płaszcyźnie, rozumie wektorową naturę sił,
      
   4. potrafi opisać opisać wpływ sił na ruch ciał na podstawie pierwszej i drugiej zasady dynamiki Newtona,
      
   5. potrafi wyjaśnić pojęcie wzajemności oddziaływań na pdstawie trzeciej zasady dynamiki Newtona,
      
   6. rozróżnia pojęcia masy i ciężaru, potrafi obliczyć siłę ciężkości, która działa na ciało o danej masie,
      
   7. zna pojęcie pędu, i rozumie zasadę jego zachowania,
      
   8. potrafi podać przykłady oporów ruchu, i opisać ich wpływ na ruch ciała.
      
5. Praca, moc, energia:
   
   1. stosuje pojęcie pracy, oblicza pracę w prostych przypadkach,
      
   2. stosuje pojęcie mocy,
      
   3. wykorzystuje pojęcie energii kinetycznej, potencjalnej
      
   4. wykorzystuje zasadę zachowania energii,
      
   5. rozumie związek między energią a wykonaną pracą,
      
   6. wyjaśnia zasadę działania maszyn prostych.
      
6. Właściwości i budowa materii:
   
   1. opisuje zjawisko rozszerzalności cieplnej ciał,
      
   2. opisuje zjawisko anomalnej rozszerzalności ciał i jego rolę w przyrodzie,
      
   3. opisuje zjawisko konwekcji,
      
   4. opisuje zjawiska przemian fazowych,
      
   5. rozumie związek między wykonaną pracą, przepływem ciepła i energią wewnętrzną,
      
   6. rozumie związek między temperaturą a energią kinetyczną cząsteczek,
      
   7. zna różne skale temperatury,
      
   8. rozumie i wykorzystuje pojęcie ciepła właściwego,
      
   9. rozumie i wykorzystuje pojęcie ciepła przemian fazowych,
      
7. Hydrostatyka:
   
   1. wykorzystuje pojęcie ciśnienia,
      
   2. rozumie i wykorzystuje prawo Pascala,
      
   3. oblicza siłę wyporu, i podaje przykłady jej zastosowania,
      
   4. formułuje warunki pływania ciał.
      
8. Elektrostatyka:
   
   1. opisuje zjawisko elektryzowania przez dotyk, przez indukcję,
      
   2. posługuje się pojęciem ładunku elektrycznego, ładunku elementarnego,
      
   3. opisuje właściwości elektryczne przewodników i izolaotorów,
      
   4. opisuje oddziaływanie ładunków jedno- i różnoimiennych,
      
   5. opisuje zależność siły elektrostatycznej od odległości między naładowanymi ciałami,
      
   6. posługuje się pojęciem pola elektrostycznego,
      
9. Prąd elektryczny:
   
   1. wyjaśnia pojęcie prądu elektrycznego, jako uporządkowanego ruchu ładunków,
      
   2. stosuje pojęcie natężenia prądu elektrycznego,
      
   3. formułuje pierwsze prawo Kirchoffa,
      
   4. posługuje się w sposób opisowy pojęciem napięcia elektrycznego,
      
   5. rozumie związek pomiędzy napięciem a przepływem prądu,
      
   6. formułuje prawo Ohma, stosuje pojęcie oporu, oporu zastępczego układu szeregowo i równolegle połączonych oporników,
      
   7. stosuje pojęcia pracy i mocy prądu elektrycznego,
      
10. Magnetyzm:
    
    1. wymienia przykłady pól magnetycznych (Ziemia, magnes, przewodnik z prądem),
       
    2. wyjaśnia zasadę działania kompasu,
       
    3. opisuje wpływ przewodnika z prądem na kompas,
       
    4. opisuje działanie elektromagnesu,
       
    5. wyjaśnia zasadę działania silnika na prąd stały,
       
11. Drgania i fale:
    
    1. podaje przykłady ruchów drgających,
       
    2. posługuje się pojęciami położenia równowagi, amplitudy drgań, okresu, częstotliwości,
       
    3. opisuje ruch wachadła matematycznego, ciężarka na sprężynie,
       
    4. opisuje przemiany energii w ruchach drgających,
       
    5. podaje przykłady zjawisk falowych,
       
    6. posługuje się pojęciami amplitudy, okresu, częstotliwości, prędkości i długości fali,
       
    7. opisuje drgania cząstek ośrodka w trakcie rozchodzenia się fali poprzecznej i podłużnej,
       
    8. opisuje powstawanie i sposób rozchodzenia się fali dźwiekowej,
       
    9. posługuje się pojęciami natężenia, barwy, wysokości dźwięku i wyjaśnia z jakimi podstawowymi wielkościami fizycznymi się wiążą,
       
    10. posługuje się pojęciami ultradźwięki i infradźwięki,
        
12. Optyka:
    
    1. wie, że światło jest falą elektromagnetyczną,
       
    2. potrafi opisać spektrum fal elektromagnetycznych (promieniowanie X, nadfiolet, światło widzialne, podczerwień, mikrofale, fale radiowe),
       
    3. opisuje rozchodzenie się fali elektromagnetycznej,
       
    4. opisuje zjawisko rozpraszania światła, załamania światła na granicy ośrodków,
       
    5. Opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia, zna zastosowania tego zjawiska w światłowodach,
       
    6. opisuje zjawisko odbicia,
       
    7. opisuje zjawisko rozszczepienia światła białego w pryzmacie, potrafi wyjaśnić czym różnią się kolory,
       
    8. potrafi objaśnić zjawiska powstawania cienia i półcienia,
       
    9. opisuje powstawanie obrazu w zwierciadle płaskim, wykorzystuje pojęcie obrazu pozornego,
       
    10. opisuje bieg promieni odbitych od zwierciadła kulistego, wyjasnia pojęcia ogisko, ogniskowa,
        
    11. opisuje bieg promieni przez soczewkę skupiającą i rozpraszającą, rysuje obrazy powstałe po przejściu przez soczewkę,
        
    12. potrafi jakościowo opisać powstawanie obrazu w oku,
        
    13. wie jakie są podstawowe wady wzroku (krótkowzroczność, dalekowzroczność, aberracja sferyczna), i wie jak korygować krótko- i dalekowzroczność,
        

Metody oceny.

W ocenie zdobytych umiejętności i realizacji celów edukacyjnych przydatne są różne formy sprawdzianów:

1. Kartkówki i klasówki – częstsze i krótsze kartkówki pozwalają na usystematyzowanie pracy oraz dają uczniowi i nauczycielowi informację o bieżących postępach, natomiast przeprowadzane rzadziej klasówki umożliwiają ocenę opanowania większej partii materiału.
   
2. Testy wielokrotnego wyboru – umożliwiają szybką i obiektywną ocenę opanowania podstawowych faktów.
   
3. Referaty – samodzielnie przygotowane wystąpienia na zadany temat związany z omawianym działem umożliwiają ocenę umiejętności posługiwania się narzędziami do wyszukiwania i tworzenia informacji oraz krytycznej analizy tekstów, w szczególności popularnonaukowych.
   
4. Aktywny udział w przeprowadzanych doświadczeniach – obserwacja aktywności w trakcie samodzielnie przeprowadzanych ćwiczeń pozwala ocenić umiejętność dostrzegania związków pomiędzy zdobytą wiedzą a zjawiskami życia codziennego oraz stawiania i rozwiązywania problemów w oparciu o tę wiedzę.
   
5. Opisy wykonanych doświadczeń – samodzielnie przygotowane opisy przeprowadzonych doświadczeń pozwalają ocenić umiejętność analizy zebranych danych i ich prezentacji np. w postaci tabelek i wykresów, a także umiejętność wyciągania wniosków ogólnych oraz wskazywania czynników istotnych i nieistotnych w obserwowanym zjawisku.
   
6. Sprawdzanie zeszytów – pozwala na kontrolowanie systematyczności pracy, oraz umiejętności tworzenia przejrzystych notatek.
   
7. Odpytywanie – pozwala na zindywidualizowanie zadawanych pytań.