Пояснительная записка.
Изучением строения кристаллов занимаются различные науки: физика, химия, кристаллография, геология и так далее. Для получения отчетливого представления о строении и свойствах кристаллов нужно обращаться к результатам исследования всех этих наук. Данный элективный курс позволяет реализовать межпредметные связи и помочь ребенку лучше понять и усвоить материал, изучаемый по обязательной программе. Одновременно с этим данный курс будет содействовать самоопределению учащихся в выборе дальнейшего профиля обучения в старшей школе и к углубленному восприятию материала. Курс рассчитан на учащихся 9-х классов (14 часов, 1 час в неделю).
Цель курса:
Создать условия для выбора учащимися профиля дальнейшего обучения, через изучение свойств кристаллических тел и их применения в различных отраслях жизнедеятельности человека.
Задачи курса:
- показать учащимся универсальный характер знаний, получаемых в данном курсе и их практическое применение;
- раскрытие общих и специфических методов познания, свойственных данному разделу физики;
- развитие навыков исследовательской деятельности учащихся;
- повторение знаний, необходимых для освоения нового материала.
Формы контроля достижения результатов могут быть разными:
- написание реферата, исследовательской работы по выращиванию кристаллов в различных условиях;
- зачетная работа;
- итоговый тест по материалам курса.
Ожидаемые результаты:
- Формирование у учащихся представлений о видах кристаллических тел, их свойствах и их значимости для жизнедеятельности человека.
- Повышение самооценки учащимися собственных знаний по физике и химии.
- Повышение интереса к исследовательской деятельности.
- Повышение познавательного уровня к предмету на уроках.
- Увеличение количества учащихся выбирающих для профилизации предметы естественнонаучного цикла.
В содержание курса внесены вопросы интегративного характера, раскрывающий мировоззренческий характер, экологический и практический аспекты изучаемого раздела физики на принципе природосообразности.
Выбор темы курса продиктован значимостью физики твердого тела для развития современной техники. Все строительные и конструкционные материалы – это материалы твердые. Физика твердого тела изучает и объясняет эти свойства для того, чтобы уметь предсказывать, как поведет себя твердое тело в разных условиях его эксплуатации. В этом курсе основное внимание будет уделяться кристаллическим телам, их особенностям и применению их свойств в различных областях жизнедеятельности человека. Курс содержит как теоретический материал, так и практические занятия.
Курс не дублирует школьную программу, а расширяет и углубляет знания по ней. Особое внимание уделяется практическим работам, которые позволят углубить интерес к изучаемой теме.
Сами занятия предполагается проводить в активных формах (конференции, игра, семинар- практикум и т.д). Активно используется метод проектов и исследовательская работа.
При подготовке к этим занятиям у учителя, представляется возможность учесть самые разнообразные интересы учащихся, что позволяет не только повысить заинтересованность в изучении физики, но и развивать познавательный интерес как личностное качество. Практическим результатом курса может быть выход на творческий экзамен в рамках школы, создание проекта “Мир кристаллов”, создание web – страницы по материалам курса, создание печатного путеводителя по кристаллам.
Учебно-тематический план.
| № занятия | Тема занятия | Количество часов | Форма проведения |
| 1. | Строение кристаллов. Природа сил связи в кристаллах | 2 | Лекция |
| 2. | Свойства кристаллов | 1 | Лекция |
| 3. | Как растут кристаллы? | 1 | Семинар-практикум |
| 4. | Наблюдение процесса кристаллизации под микроскопом | 1 | Практическая работа №1 |
| 5. | Изучение деформации растяжения А)
Определение модуля Юнга |
2 | Практическая работа №2 Практическая работа №3 |
| 6. | Тепловое расширение твердых тел. Необходимость учета этого явления в технике, быту, строительстве, в ювелирном деле и др. | 1 | Лекция |
| 7. | Использование кристаллов в науке и технике. Способы повышения прочности кристаллических тел | 1 | Лекция - семинар |
| 8. | Использование кристаллов в лазере. Монокристаллы | 1 | лекция-семинар |
| 9. | Жидкие кристаллы и их применение в современной технике. | 1 | Лекция |
| 10. | Использование кристаллов в ювелирной промышленности. | 1 | Игра |
| 11. | Обобщающее занятие “МИР КРИСТАЛЛОВ” | 1 | Конференция |
| 12. | Зачет по курсу | 1 | Зачет |
ИТОГО: 14 часов.
Содержание курса
Строение кристаллов (5 ч)
Природа сил связи в кристаллах. Структура кристаллов. Монокристаллы и поликристаллы. Полиморфизм. Как растут кристаллы. Закон пространственных углов – основной закон кристаллографии.
Физические свойства кристаллов (3 ч)
Тепловое расширение твердых тел.Теплопроводность твердых тел.
Механические свойства твердых тел.Характеристики механических свойств и их экспериментальное определение. Жидкие кристаллы и их свойства.
Применение кристаллических тел (4 ч)
Применение кристаллов в технике, медицине, ювелирной промышленности, в науке.
Обобщение (2 ч)
- Демонстрации
- Модели кристаллических решеток.
- Кристаллы.
- Модель, иллюстрирующая образование кристаллов и явление анизотропии.
- Плавление и кристаллизация тел.
- Виды деформаций.
- Процесс образования упругих деформаций.
- Расширение железной проволоки при нагревании и выделение энергии при изменении ее кристаллической структуры.
Фронтальные лабораторные работы.
- Наблюдение процесса кристаллизации под микроскопом.
- Определение модуля Юнга.
- Определение предела прочности.
Полевая практика
Выращивание кристаллов соли и медного купороса при заданных условиях.
Список литературы
- Банн Ч. Кристаллы. Их роль в природе и науке. М., “Мир”, 1970
- Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч.1. Механика, молекулярная физика, основы электродинамики. Под. Ред. А.А.Покровского. М., “Просвещение”, 1978.
- Касьянов. В. А. Физика 11 класс
- Транковский. С. Д. Книга о лазерах
- Факультативный курс физики 9 кл. Под ред. А.В.Перышкина и С.Е.Каменецкого. М., “Просвнщение”, 1976.
- Ходаков Ю.В. Архитектура кристаллов. М., “Просвещение”, 1970.