Конспект урока
Урок 1. Физикаи естественнонаучный метод познания природы
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:
предмет изучения физики;
роль и место физики в формированиисовременной научной картины мира;
понятия: физическая величина, физическийзакон, физическая теория, эксперимент, моделирование;
методы исследования физических явлений ипроцессов;
распознавание и распределение конкретныхфизических понятий по структурным элементам логической цепочки: наблюдение –гипотеза – эксперимент — вывод.
Глоссарий по теме
Моделирование – этопроцесс замены реального объекта, процесса или явления другим, называемыммоделью.
Модель – упрощеннаяверсия реального объекта, процесса или явления, сохраняющая их основные свойства.
Научный факт – утверждение,которое можно всегда проверить и подтвердить при выполнении заданных условий.
Научная гипотеза – предположение,недоказанное утверждение, выдвигаемое для объяснения каких-нибудь явлений.
Постулат – исходноеположение, допущение, принимаемое без доказательств.
Физика – этонаука, занимающаяся изучением основополагающих и вместе с тем наиболее общихсвойств окружающего нас материального мира.
Физическая величина – свойствоматериального объекта или явления, общее в качественном отношении для классаобъектов или явлений, но в количественном отношении индивидуальное для каждогоиз них.
Физический закон –основанная на научных фактах устойчивая связь между повторяющимися явлениями,процессами и состоянием тел и других материальных объектов в окружающем мире.
Физический эксперимент –способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений вспециально созданных условиях.
Измерение -нахождение значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения.Способы измерения: прямой и косвенный
Список обязательной литературы:
Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н.Сотский.Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение,2017. – С. 5 – 9.
1. В.А.Касьянов. Физика.10. Учебник для общеобразовательныхучреждений: профильный уровень.
М.: Дрофа, 2005. С. 3-16.
2. Перельман М.Е. Наблюдения и озарения, иликак физики выявляют законы природы. Издательство: Книжный домЛИБРОКОМ, 2012.
Основное содержание урока
Физика тесно связна с астрономией, химией,биологией, геологией и другими естественными науками. Физическими методамиисследования пользуются ученые всех областей науки. За последние четырестолетия люди освоили географию, проникли в недра Земли, покорили океан.Человек создал устройства, благодаря которым он может передвигаться по земле илетать, общаться с жителями других континентов, не покидая собственного жилища.Люди научились использовать источники энергии, предотвращать эпидемиисмертоносных болезней. Эти и другие достижения – результат научного подхода кпознанию природы
Физика – фундаментальная наука, занимающаясяизучением основополагающих и вместе с тем наиболее общих свойств окружающегонас материального мира.
Физика основывается на количественныхнаблюдениях. Основателем количественного подхода является Галилео Галилей.
Материя – объективная реальность,существующая независимо от нас и нашего знания о нем. Материя существует в видевещества и поля.
Формы материи: пространство, время. Движение– способ существования материи.
Все физические процессы и явления,происходящие в природе можно объяснить типами фундаментальных взаимодействий:
гравитационное взаимодействие;
электромагнитное взаимодействие;
сильное взаимодействие;
слабое взаимодействие.
Естественнонаучное познание происходит поэтапам: Наблюдение – Гипотеза – Теория – Эксперимент. Именно экспериментявляется критерием правильности теории.
Особенности научного наблюдения:целенаправлено; сознательно организовано; методически обдумано; результатыможно записать, измерить, оценить; наблюдатель не вмешивается в ходнаблюдаемого процесса.
Эксперимент, как исследование каких-либоявлений путем создания новых условий, соответствующих целям исследования,следует различать на мысленный и реальный.
Примерный план проведения эксперимента
1.Формулировка цели опыта
2.Формулировка гипотезы, которую можно былоположить в основу опыта.
3.Определение условий, необходимых дляпроверки гипотезы, установления причинно-следственной связи.
4. Подбор оборудования и материалов,необходимых для опытов.
5. Практическая реализация опыта,сопровождаемая фиксированием результатов измерений и наблюдений выбраннымиспособами.
6. Математическая обработка полученныхданных.
7.Анализ результатов.
8. Вывод.
Структура физической теории: основание(фундамент) – ядро – выводы (следствие) – применение. Особенностьюфундаментальных физических теории является их преемственность.
Принцип соответствия — утверждение, что любаяновая научная теория должна включать старую теорию и её результаты как частныйслучай.
Гипотеза (от греч. hypóthesis -основание, предположение) — предположение, выдвигаемое перед началом наблюденияили эксперимента, которое должно быть проверено в результате их проведения.
Стандартная формулировка гипотез: «Если ….(факт, следствие), то (значит, при условии) …(причина).
Как правило, гипотеза высказывается на основеряда подтверждающих её наблюдений (примеров) и поэтому выглядит правдоподобно.В ходе эксперимента гипотезу доказывают, превращая её в установленный факт(теорию, теорему, закон), ИЛИ же опровергают.
Примерный план изучения физических законов:
1. Связь между какими явлениями (иливеличинами) выражает закон
2. Формулировка и формула закона.
3. Каким образом был открыт закон: на основеанализа опытных данных или теоретически (как следствие из теории)
4. Опыты, подтверждающие справедливостьзакона.
5. Примеры использования и учета действиязакона на практике.
6. Границы применимости закона.
Одним из важнейших методов исследования являетсямоделирование. Модель – это идеализация реального объекта или явления присохранении основных свойств, определяющих данный объект или явление. Примерыфизических моделей: материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальный газ,др.
Для того, чтобы понять и описать экспериментвводятся физические величины.
С развитием научных знаний появиласьнеобходимость в развитии единой системы единиц измерений.
На Генеральной конференции мер и весов в 1968г. достигнуто соглашение о международной системе единиц — «единиц измеренияСИ», согласно которому базовыми единицами измерения являются семь следующих :метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела, моль (грамм-моль).
Измерить величину — это значит сравнить ее сэталоном, с единицей измерения. Прямое измерение — определение значенияфизической величины непосредственно средствами измерения. Косвенное измерение –определение значения физической величины по формуле, связывающей её с другимифизическими величинами, определяемыми прямыми измерениями.
При обработке результатов измерений нужнооценивать, с какой точностью проводится измерение, какую ошибку допускает вашприбор, то есть определить погрешность измерений и как влияет сам процессизмерения на объект, который вы измеряете.
Объективность получаемых данных обеспечиваютразличные физические приборы. Следует различать: приборы наблюдения (микроскоп,телескоп, бинокль и др.) и приборы измерения (термометр, барометр, линейка,весы и др.).
Примеры и разбор тренировочных заданий
1. Решитекроссворд:
Вопросы к кроссворду:
1. Эксперимент,возможность проведения которого зависит от наличия соответствующейматериально-технической и финансовой обеспеченности.
2. Процессзамены реального объекта, процесса или явления другим, называемым моделью.
3. Виднаблюдения, в котором информация получается при помощи приборов.
4. Наблюдениеза тем, что происходит вокруг, без определенной цели.
5. Единицаизмерения, с которой сравнивают измеряемую величину.
Правильный ответ:
2. Подчеркнитеслова, обозначающие приборы для измерения, одной чертой; приборы для наблюдения– двумя: термометр, бинокль, секундомер, микроскоп, транспортир.
Правильный вариант: Однойчертой: термометр, секундомер, транспортир. Двумя чертами: бинокль, микроскоп.
