Бесплатный фрагмент - Естествознание

Паспорт программы учебного предмета

Область применения программы

Программа учебного предмета является частью основной профессиональной образовательной программы по специальности СПО 40.02.01 Право и организация социального обеспечения.

Место дисциплины в структуре основной образовательной программы

Учебный предмет «Естествознание» относится к общеобразовательному циклу и является базовым учебным предметом.

Цели и задачи дисциплины, требования к результатам освоения дисциплины

Изучение естествознания имеет двуединую цель:

Раскрытие сущности явлений природы, познание ее естественнонаучных законов, предвидение на их основе новых явлений и определение путей возможного использования в жизнедеятельности средствами общенаучного познания.

Изучение учебной дисциплины «Естествознание» включает в себя элементы профессионально направленного содержания и способствует формированию профессиональных компетенций и пониманию будущим специалистом в области права и организации социального обеспечения необходимости теоретических знаний и практических навыков о различных уровнях, способах, возможностях познания окружающего мира в целях развития необходимых профессионально-когнитивных качеств, системного анализа, творческого отношения к выбранной профессии.

Содержание учебной дисциплины «Естествознание» определяется требованиями федерального компонента государственного стандарта среднего (полного) общего образования базового уровня и является неотъемлемым элементом и призвано обеспечить:

освоение знаний о современной естественнонаучной картине мира и методах естественных наук; знакомство с наиболее важными идеями и достижениями естествознания, оказавшими определяющее влияние на развитие техники и технологий;

овладение умениями применять полученные знания для объяснения явлений окружающего мира, восприятия информации естественнонаучного и специального (профессионально значимого) содержания, получаемой из СМИ, ресурсов Интернета, специальной и научно-популярной литературы;

развитие интеллектуальных, творческих способностей и критического мышления в ходе проведения простейших исследований, анализа явлений, восприятия и интерпретации естественнонаучной информации;

воспитание убежденности в возможности познания законов природы и использования достижений естественных наук для развития цивилизации и повышения качества жизни;

применение естественнонаучных знаний в профессиональной деятельности и повседневной жизни для обеспечения безопасности жизнедеятельности; грамотного использования современных технологий; охраны здоровья, окружающей среды.

В результате изучения дисциплины обучающийся должен обладать устойчивыми представлениями естественнонаучной картины мира, иметь первичный практический опыт в аналитической исследовательской деятельности, в целях обладания необходимыми навыками рассмотрения и изучения научного предмета права и организации социального обеспечения, творческого отношения к его исследованию в предстоящей профессиональной деятельности.

Основной задачей учебной дисциплины «Естествознание» является познание объективных законов природы и содействие их практическому использованию в интересах человека.

В результате изучения естествознания на базовом уровне студент должен:

уметь:

ориентироваться в естественнонаучной картине мира, использовать аналитические и исследовательские компетенции в целях выполнения профессиональных задач в области права и социального обеспечения, с использованием информационных справочно-правовых систем;

приводить примеры экспериментов и/или наблюдений, обосновывающих атомно-молекулярное строение вещества, существование электромагнитного поля и взаимосвязь электрического и магнитного полей, волновые и корпускулярные свойства света, необратимость тепловых процессов, разбегание галактик, зависимость свойств вещества от структуры молекул, зависимость скорости химической реакции от температуры и катализаторов, клеточное строение живых организмов, роль ДНК как носителя наследственной информации, эволюцию живой природы, превращения энергии и вероятностный характер процессов в живой и неживой природе, взаимосвязь компонентов экосистемы, влияние деятельности человека на экосистемы;

объяснять прикладное значение важнейших достижений в области естественных наук для развития энергетики, транспорта и средств связи, получения синтетических материалов с заданными свойствами, создания биотехнологий, лечения инфекционных заболеваний, охраны окружающей среды;

выдвигать гипотезы и предлагать пути их проверки; делать выводы на основе экспериментальных данных, представленных в виде графика, таблицы или диаграммы;

работать с естественнонаучной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, ресурсах Интернета, научно-популярных статьях; владеть методами поиска, выделять смысловую основу и оценивать достоверность информации;

знать:

методы научного исследования и их применение в области права и организации социального обеспечения;

смысл понятий: естественнонаучный метод познания, электромагнитное поле и электромагнитные волны, квант, эволюция Вселенной, большой взрыв, Солнечная система, галактика, периодический закон, химическая связь, химическая реакция, макромолекула, белок, катализатор, фермент, дифференциация клеток, ДНК, вирус, биологическая эволюция, биоразнообразие, клетка, организм, популяция, экосистема, биосфера;

вклад великих ученых в формирование современной естественнонаучной картины мира;

информационно-коммуникативные способы исследовательской деятельности в области пенсионного обеспечения и социальной защиты.

иметь представления:

о методах познания естественнонаучных явлений и процессов;

о влиянии на организм человека электромагнитных волн и радиоактивных излучений;

о необходимости энергосбережения;

о безопасном использовании материалов и химических веществ в быту;

об инфекционных заболеваниях, никотиновой, алкогольной и наркотической зависимостей и их профилактики;

об охране окружающей среды.

Направленность Программы на общие компетенции

В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность (согласно ФГОС среднего профессионального образования по специальности 40.02.01 Право и организация социального обеспечения, утв. приказом Министерства образования и науки от 12 мая 2014 г. №508):

ОК 1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3 Решать проблемы, оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях.

ОК 4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6 Работать в коллективе и команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 11. Соблюдать деловой этикет, культуру и психологические основы общения, нормы и правила поведения.

ОК 12. Проявлять нетерпимость к коррупционному поведению.

Количество часов на освоение программы дисциплины

максимальной учебной нагрузки обучающегося 168 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 122 часа;

самостоятельной работы обучающегося 46 часов.

Примерный календарный план реализации Программы

Сентябрь

Введение в дисциплину «Естествознание».

Входное тестирование студентов нового набора

Тема 1. Введение в дисциплину «Естествознание». Значение естествознания для профессиональной подготовки.

Тема 2. Основы естественнонаучного познания.

Тестирование уровня остаточных знаний. Ежемесячный тест.

Октябрь

Тема 3. Естественнонаучные законы природы.

Письменное домашнее задание №1

РАЗДЕЛ I. Физика — наука о движении и взаимодействии тел.

Тема 4. Механическое движение. Законы динамики Ньютона.

Тестирование уровня остаточных знаний. Ежемесячный тест.

Ноябрь

Тема 5. Закон всемирного тяготения. Закон сохранения механической энергии.

Рубежная аттестация

Письменное домашнее задание №2

Тема 6. Основы термодинамики

Тестирование уровня остаточных знаний. Ежемесячный тест.

Декабрь

Тема 7. Основы электродинамики

Письменное домашнее задание №3

Тестирование уровня остаточных знаний. Ежемесячный тест.

Январь

Тема 8. Основы электромагнетизма.

Тестирование уровня остаточных знаний. Ежемесячный тест.

II семестр

Февраль

Тема 9. Основы оптики.

Тестирование уровня остаточных знаний. Раздел Физика.

РАЗДЕЛ II. Химия — наука о веществах.

Письменное домашнее задание №4

Тема 10. Значение химии. Введение в химию.

Тема 11. Химические реакции неорганических веществ.

Тестирование уровня остаточных знаний. Ежемесячный тест.

Март

Тема 12. Химические особенности кислорода и водорода. Их значение для человека.

Тема 13. Растворение твердых веществ и газов.

Тема 14. Теоретические основы органической химии.

Письменное домашнее задание №5

Тема 15. Предельные и непредельные углеводороды.

Тестирование уровня остаточных знаний. Ежемесячный тест.

Апрель

Тема 16. Ароматические углеводороды, спирты и карбоновые кислоты

Тема 17. Основные жизненно-необходимые вещества в организме человека.

Тестирование уровня остаточных знаний. Раздел Химия.

РАЗДЕЛ III. Биология — наука о жизни (живой природе).

Письменное домашнее задание №6

Тема 18. Общие представления о жизни (живой природе).

Рубежная аттестация

Тема 19. Уровни организации живой природы. Эволюция живого.

Тестирование уровня остаточных знаний. Ежемесячный тест.

Май

Тема 20. Клетка — единица строения и жизнедеятельности организма.

Письменное домашнее задание №7

Тема 21. Системы органов человека и их функционирование

Тема 22. Индивидуальное развитие организма.

Тема 23. Предупреждение заболеваний органов человека.

Тестирование уровня остаточных знаний. Раздел Биология.

Июнь

РАЗДЕЛ IV. Основы экологических знаний.

Тема 24. Основы экологических знаний. Значение и проблемы загрязнения воды.

Тема 25. Значение и проблемы загрязнения атмосферы.

Тема 26. Экология питания человека.

Письменное домашнее задание №8

Дифференцированный зачёт (Экзамен)

Тематический план

Условия реализации программы дисциплины

Образовательные технологии

В реализации программы используются следующие образовательные технологии и методики: технология личностной ориентации общеобразовательной подготовки студентов в специфике средств и условий информационного общества; авторские методики: методика подготовки и использования в обучении электронных опорных конспектов; методика освоения естествознания с использованием мультимедийных образовательных комплексов; методика использования в образовательном процессе комплексной интерактивной системы контроля знаний и самостоятельной работы студентов; методика организации исследовательской работы студентов в предметной области естественнонаучных дисциплин. В сочетании с внеаудиторной самостоятельной работой это способствует формированию и развитию исследовательских компетенций личности студента, а также формированию естественнонаучных основ общих и профессиональных компетенций обучающихся.

Активные и интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях

* ТО — теоретическое обучение

Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация программы дисциплины не требует наличия специального учебного кабинета.

Обязательным условием реализации программы является наличие у преподавателя технических средств обучения:

Технические средства обучения: мультимедийный проектор, экран, ноутбук; телевизор, электронные опорные конспекты.

Оборудование учебного класса: посадочные места по количеству обучающихся; рабочее место преподавателя; комплект учебно-методической документации, комплекс мультимедийной аппаратуры.

Информационное обеспечение обучения

1. Международная ассоциация ученых, преподавателей и специалистов (Российская академия естествознания) [Электронный ресурс] / Издания. — Режим доступа: http://www.rae.ru/ru/publishing/, режим свободный. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

2. Научная электронная библиотека (монографии, изданные в Российской Академии Естествознания) [Электронный ресурс] / Полнотекстовый поиск. — Режим доступа: http://www.monographies.ru/?section=search/, режим свободный. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

3. Научная электронная библиотека eLIBRARY: [Электронный ресурс] / Расширенный поиск. — Режим доступа: http://elibrary.ru/querybox.asp?scope=newquery, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

4. IPRbooks: Электронно-библиотечная система [Электронный ресурс] / Коллекции. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/collections.html, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

5. Тесты А. Ю. Ефремова на STARTEXAM [Электронный ресурс] / КИАС. Естествознание — СПО — Режим доступа: http://app.startexam.com/Center/Web/test_aefremov, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

6. Естествознание для среднего профессионального образования. Научная школа А. Ю. Ефремова [Электронный ресурс] / Опорные электронные конспекты — Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Контроль и оценка результатов освоения дисциплины

Результаты обучения (освоенные компетенции)

Рабочая программа учебной дисциплины Естествознание для
специальностей среднего профессионального образования

Введение в дисциплину «Естествознание»

Тема 1. Введение в дисциплину «Естествознание». Значение естествознания для профессиональной подготовки.

Введение в дисциплину «Естествознание». Определение Естествознания. «Мировые загадки» естественных наук. Взаимосвязь наук о природе. Комплексность современного естествознания. Иерархическая последовательность естественных наук. Основная задача и цели естествознания. Программа курса «Естествознание» для специальностей гуманитарного профиля СПО.

Основные науки о природе (физика, химия, биология, экология), их сходство и отличия. Естественные науки. Физика — объединяющее понятие наук о природе. Двойственность термина «Естествознание». Естествознание — наука о природе, как о единой целостности. Естествознание — система наук о природе. Физика и ее предмет. Химия и ее научный предмет. Значение химии в решении актуальных проблем современного общества. Биология как совокупность наук о живой природе. Экология и ее предмет. Роль математики в естествознании.

Значение естествознания для профессиональной подготовки. Сферы профессиональной деятельности. Освоение знаний — цель профессиональной подготовки. Овладение умениями применять полученные знания. Развитие профессионально-личностных качеств. Воспитание (формирование) разносторонней личности. Применение естественнонаучных знаний в профессиональной деятельности.

Демонстрации:

Мировые загадки.

Расширение Вселенной.

Естественная «сеть» наук о природе.

Комплексный характер естествознания.

Цели Естествознания.

Демонстрация работы ГЭС.

Химический опыт с глицерином.

Демонстрация развития зародыша.

Научный предмет экологии.

Научный предмет географии.

Задание на самоподготовку.

1. Входное тестирование студентов 1 курса, нового набора. Доступ к тесту: http://app.startexam.com/Session/Open/daed17fd-0373-401c-9a5a-c4de65b01867?v=1&centerName=test_aefremov

2. Опорный электронный конспект по теме №1: Введение в дисциплину «Естествознание». Значение естествознания для профессиональной подготовки. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5

3. Самостоятельно ответить на следующие контрольные вопросы:

Сформулируйте определение естествознания как науки.

Обоснуйте естественнонаучные признаки взаимосвязи наук о природе.

В чем проявляется комплексность современного естествознания.

Составьте иерархическую последовательность естественных наук.

Назовите основную задачу и цели естествознания.

Обоснуйте, что физика — объединяющее понятие наук о природе.

Двойственность термина «Естествознание».

Сформулируйте, по каким признакам естествознание рассматривает природу как единую целостность.

Сформулируйте системные критерии естествознания, как науки о природе.

Назовите естественнонаучный предмет физики.

Назовите естественнонаучный предмет химии.

Сформулируйте, какое значение играет химия в решении актуальных проблем современного общества.

Назовите естественнонаучный предмет биологии.

Сформулируйте системные признаки биологии, как совокупности естественных наук о живой природе.

Назовите естественнонаучный предмет экологии.

Определите на практических примерах, какую роль играет математика в естествознании.

Значение естествознания для профессиональной подготовки.

Применение естественнонаучных знаний в профессиональной деятельности.

Литература. Интерактивный ресурс.

Тесты А. Ю. Ефремова на STARTEXAM [Электронный ресурс] / КИАС. Естествознание — СПО — Режим доступа: http://app.startexam.com/Center/Web/test_aefremov, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Естествознание для среднего профессионального образования. Научная школа А. Ю. Ефремова [Электронный ресурс] / Опорные электронные конспекты — Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Тема 2. Основы естественнонаучного познания.

Основы научной деятельности. Главные компоненты естественнонаучных исследований. Наука — сфера человеческой деятельности. Основные критерии (показателями, характеристиками) научной деятельности. Завершающий этап любой научной деятельности. Практическая работа на формирование умений сопоставлять и анализировать.

Структура научного познания. Понятия: закон; научный закон; закон природы. Система множества наук. Определение научного познания. Общие структурные компоненты естественнонаучного познания. Структура естественнонаучного познания. Эмпирическое направление научного исследования. Определение научной теории и смысл наблюдения. Понятие и значение эксперимента. Определение и понятие гипотезы.

Основные методы научного исследования. Эмпирический и теоретический уровни знания. Эмпирические и теоретические методы науки. Определение основных эмпирических методов: Наблюдение. Описание. Сравнение. Определение основных эмпирических методов: Моделирование. Измерение. Эксперимент. Определение основных теоретических методов: Аксиоматизация. Аналогия. Анализ. Синтез. Определение основных теоретических методов: Индукция. Дедукция. Математизация. Определение основных теоретических методов: Абстрагирование. Классификация.

Демонстрации:

Законы природы.

Наблюдение Лунного затмения.

Экспериментальный опыт, подтверждающий Закон Архимеда.

Необычный случай.

Задание на самоподготовку.

1. Тестирование уровня остаточных знаний. Сентябрь-тест. Доступ к тесту: http://app.startexam.com/Session/Open/daed17fd-0373-401c-9a5a-c4de65b01867?v=1&centerName=test_aefremov

2. Опорный электронный конспект по теме №2: Основы естественнонаучного познания. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5

3. Самостоятельно ответить на следующие контрольные вопросы:

1. Обоснуйте естественнонаучные принципы исследовательской работы

2. Сформулируйте основы научной деятельности.

3. Назовите главные компоненты естественнонаучных исследований.

4. Назовите основные критерии (показатели, характеристики) научной деятельности.

5. Что является завершающим этапом любой научной деятельности.

6. Назовите элементы структуры научного познания.

7. Дайте определения понятиям: закон; научный закон; закон природы.

8. Дайте определение научного познания.

9. Назовите общие структурные компоненты естественнонаучного познания.

10. Что такое эмпирическое направление научного исследования.

11. Назовите основные методы научного исследования.

12. Характеристики эмпирического и теоретического уровней знания.

13. Дайте определение основных эмпирических методов: Наблюдение. Описание. Сравнение.

14. Дайте определение основных эмпирических методов: Моделирование. Измерение. Эксперимент.

15. Дайте определение основных эмпирических методов: Аксиоматизация. Аналогия. Анализ. Синтез.

16. Дайте определение основных эмпирических методов: Индукция. Дедукция. Математизация.

17. Дайте определение основных эмпирических методов: Абстрагирование. Классификация.

Литература. Интерактивный ресурс.

Тесты А. Ю. Ефремова на STARTEXAM [Электронный ресурс] / КИАС. Естествознание — СПО — Режим доступа: http://app.startexam.com/Center/Web/test_aefremov, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Естествознание для среднего профессионального образования. Научная школа А. Ю. Ефремова [Электронный ресурс] / Опорные электронные конспекты — Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Тема 3. Естественнонаучные законы природы.

Объективные законы природы — основа естествознания. Естественнонаучная картина мира. Системность. Самоорганизация. Эволюционизм. Историчность. Объективные законы природы, как основа естественнонаучной картины мира. Закон единства и борьбы противоположностей. Закон отрицания отрицания. Закон перехода количественных изменений в качественные. Закон сохранения энергии, как объективный закон природы. Закон (явление) резонанса. Закон причинно — следственных связей. Закон (состояние) неравновесного равновесия. Закон (принцип) действия и противодействия. Закон (принцип) обратной связи. Закон корпускулярно-волнового дуализма.

Дискретная (атомно-молекулярная) основа движения и взаимодействия тел и веществ. Ведущая идея атомно-молекулярного учения современного естествознания. Молекула. Определение молекулы. Современная модель атома. Понятие электронного облака вокруг атомного ядра. Основные понятия идеи дискретной основы движения и взаимодействия тел и веществ. Атом. Химические свойства элемента и строением его атомов. Протоны, нейтроны и нуклоны. 3 признака дискретной (атомно-молекулярной) основы движения и взаимодействия тел и веществ. Зависимость молекулярного движения от температуры.

Демонстрации:

Познание мира.

Закон отрицания — отрицания.

Закон сохранения энергии, как объективный закон природы.

Закон (явление) резонанса.

Закон причинно — следственных связей.

Закон (принцип) действия и противодействия.

Закон (принцип) обратной связи как объективный закон природы.

Молекулы.

Планетарная модель атома Бора-Резерфорда.

Строение атома.

Микромир.

Макромир.

Мегамир.

Задание на самоподготовку.

1. Письменное домашнее задание №1. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!-1-/c3mv

2. Опорный электронный конспект по теме №3. Естественнонаучные законы природы. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5

3. Самостоятельно ответить на следующие контрольные вопросы:

1. Приведите доказательства того, что объективные законы природы — основа естествознания.

2. Сформулируйте признаки естественнонаучной картины мира.

3. Приведите доказательства того, что объективные законы природы являются основой естественнонаучной картины мира.

4. Сформулируйте естественнонаучный закон единства и борьбы противоположностей.

5. Сформулируйте естественнонаучный закон отрицания отрицания.

6. Сформулируйте естественнонаучный закон перехода количественных изменений в качественные.

7. Сформулируйте естественнонаучный закон сохранения энергии.

8. Сформулируйте естественнонаучный закон (явление) резонанса.

9. Сформулируйте естественнонаучный закон причинно — следственных связей.

10. Сформулируйте естественнонаучный закон (состояние) неравновесного равновесия.

11. Сформулируйте естественнонаучный закон (принцип) действия и противодействия.

12. Сформулируйте естественнонаучный закон (принцип) обратной связи.

13. Сформулируйте естественнонаучный закон корпускулярно-волнового дуализма.

14. Объясните дискретную (атомно-молекулярную) основу движения и взаимодействия тел и веществ.

15. Сформулируйте определение молекулы.

16. Смыслы и характеристики современной модели атома.

17. В чем суть понятия электронного облака вокруг атомного ядра.

18. Сформулируйте основные понятия идеи дискретной основы движения и взаимодействия тел и веществ.

19. Определите химические свойства элемента и строением его атомов.

20. Что такое протоны, нейтроны и нуклоны.

21. Сформулируйте 3 признака дискретной (атомно-молекулярной) основы движения и взаимодействия тел и веществ.

22. Определите признаки зависимости молекулярного движения от температуры.

Литература. Интерактивный ресурс.

Естествознание для среднего профессионального образования. Научная школа А. Ю. Ефремова [Электронный ресурс] / Опорные электронные конспекты. — Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Раздел I. Физика — наука о движении и взаимодействии тел

Тема 4. Механическое движение. Законы Ньютона.

Физика и ее научный предмет. Физика. Основная цель и научный предмет физики. Физические свойства, общие для всех явлений природы. Эволюция физической картины мира. 2 основных принципа современной науки. Механистическая модель мира. Молекулярно-кинетическая теория. Электромагнитная картина мира. Понятие физического поля. Электрическое поле. Магнитное поле. Электромагнитное поле. Гравитационное поле. Планетарная модель атома. Современная физическая картина мира. Основные положения современной физической картины мира. Теория относительности А. Эйнштейна.

Механика. Механическое движение. Понятие механики. Главная задача механики. Разделы механики: кинематика и динамика. Движение. Характеристики движения. Механическое движение. Поступательное движение. Равномерное движение тела. Неравномерное механическое движение. Относительность механического движения. Точка отсчёта и система отсчёта в механическом движении. Система отсчета. Характеристики механического движения. Траектория прямолинейного движения. Криволинейное движение. Путь и понятие скалярной величины. Физические формулы и единицы измерения характеристик механического движения. Понятие ускорения. Формула для определения величины ускорения.

Законы динамики Ньютона. Великий физик И. Ньютон. Две фундаментальные задачи, решенные физикой И. Ньютона. Законы динамики И. Ньютона в его авторской редакции. Первый закон динамики И. Ньютона. Понятия инерции и инертности тела. Развитие Ньютоном теории механики Галилея. Инерциальная система отсчета. Первый закон Ньютона — закон инерциальных систем. Второй закон динамики И. Ньютона. Принцип суперпозиции сил. Понятие массы тела. Сила — центральное понятие второго закона Ньютона. Два вывода классической механики из второго закона И. Ньютона. Третий закон динамики И. Ньютона. Значение законов классической механики для современной физики.

Демонстрации:

Физические поля вокруг элементарных частиц.

Планетарная модель атома Резерфорда и Бора.

Движение, как физическое явление.

Поступательное движение.

Равномерное прямолинейное движение

Неравномерное относительное механическое движение.

Видеоанимация системы отсчета.

Криволинейное движение.

Путь и траектория.

Ускорение.

Инерция покоя.

Принцип суперпозиции.

2-й закон Ньютона.

Динамометр.

Прямая зависимость ускорения тела от его массы.

3-й закон Ньютона.

Задание на самоподготовку.

1. Тестирование уровня остаточных знаний. Октябрь-тест. Доступ к тесту: http://app.startexam.com/Session/Open/daed17fd-0373-401c-9a5a-c4de65b01867?v=1&centerName=test_aefremov

2. Опорный электронный конспект по теме №4: Механическое движение. Законы Ньютона. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5

3. Самостоятельно ответить на следующие контрольные вопросы:

1. Сформулируйте определение и научный предмет физики.

2. Сформулируйте физические свойства, общие для всех явлений природы.

3. Сформулируйте основные этапы эволюции физической картины мира.

4. Назовите 2 основных принципа современной науки.

5. Назовите особенности механистической модели мира.

6. В чем суть молекулярно-кинетической теории.

7. Сформулируйте основные признаки электромагнитной картины мира.

8. Объясните понятие физического поля.

9. Определите признаки и различия электрического и магнитного полей.

10. Объясните понятия электромагнитного и гравитационного полей.

11. Объясните понятие «Планетарная модель атома»

12. Сформулируйте признаки современной физической картины мира.

13. Сформулируйте основные положения современной физической картины мира.

14. Объясните значение теории относительности А. Эйнштейна.

15. Объясните понятие: «Механика».

16. Назовите основные разделы механики и дайте им определения.

17. Назовите основные физические характеристики движения.

18. Сформулируйте признаки поступательного механического движения.

19. Сформулируйте признаки равномерного и неравномерного механического движения.

20. Сформулируйте признаки относительности механического движения.

21. Объясните смысл физических понятий: «Точка отсчёта и система отсчёта в механическом движении».

22. Назовите основные характеристики механического движения в системе отсчета.

23. Назовите основные характеристики траектории прямолинейного движения.

24. Назовите основные характеристики криволинейного движения.

25. Дайте определение физическому понятию: «Путь».

26. Дайте определение физическому понятию: «Скалярная величина».

27. Воспроизведите физические формулы и единицы измерения характеристик механического движения.

28. Сформулируйте физический смысл понятия: «Ускорение».

29. Воспроизведите физическую формулу для определения величины ускорения.

30. Назовите две фундаментальные задачи, решенные физикой И. Ньютона.

31. Воспроизведите основные смыслы и содержание первого закона динамики И. Ньютона.

32. Сформулируйте физический смысл понятия инерции и инертности тела.

33. В чем проявилось развитие Ньютоном теории механики Галилея.

34. Сформулируйте физический смысл понятия: «Инерциальная система отсчета».

35. Почему первый закон Ньютона это закон инерциальных систем.

36. Воспроизведите основные смыслы и содержание второго закона динамики И. Ньютона.

37. Сформулируйте физические смыслы принципа суперпозиции сил, выведенного И. Ньютоном.

38. Сформулируйте физический смысл понятия массы тела.

39. Обоснуйте, что сила является центральным понятием второго закона Ньютона.

40. Сформулируйте два вывода классической механики на основании второго закона И. Ньютона.

41. Воспроизведите основные смыслы и содержание третьего закона динамики И. Ньютона.

42. Объясните значение законов классической механики для современной физики.

Литература. Интерактивный ресурс.

Тесты А. Ю. Ефремова на STARTEXAM [Электронный ресурс] / КИАС. Естествознание — СПО — Режим доступа: http://app.startexam.com/Center/Web/test_aefremov, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Естествознание для среднего профессионального образования. Научная школа А. Ю. Ефремова [Электронный ресурс] / Опорные электронные конспекты — Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Тема 5. Закон всемирного тяготения. Закон сохранения механической энергии.

Закон всемирного тяготения. Силы в природе: упругость, трение, сила тяжести. Понятие силы. Сила в Международной системе единиц (СИ). Четыре признака воздействии силы на тело. Разновидности сил природы по физическим характеристикам. Определение силы. Закон всемирного тяготения И. Ньютона. Сила тяжести. Ускорение свободного падения. Вес тела. Невесомость. Условие при котором вес тела может быть равен силе тяжести. Сила упругости. Закон Р. Гука. Виды деформаций тела. Коэффициент жёсткости. Сила трения. Два вида трения: сила трения покоя и сила трения скольжения. Физические законы сухого трения. Вязкое трение.

Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Закон сохранения импульса. Понятие импульса. Формула определения импульса. Физический смыл понятий: «сохранение» и «замкнутая система тел». Значение Закона сохранения импульса для современных исследований. Реактивное движение. Схематическое устройство ракеты. К. Э. Циолковский и значение его открытия. Формула Циолковского для определения максимальной скорости ракеты.

Закон сохранения механической энергии. Потенциальная и кинетическая энергия. Механическая энергия. Понятие энергии. Выражение энергии в системе СИ. Потенциальная энергия. Сила тяжести как потенциальная сила. Расчет величины работы силы тяжести (анимация). Физическая формула потенциальной энергии. Кинетическая энергия. Физическая формула кинетической энергии. Полная механическая энергия замкнутой системы. Закон сохранения механической энергии. Понятие внутренней энергии тела. Понятие теплопередачи.

Работа и мощность. Работа. Физическое определение. Единица измерения работы в системе СИ. Равнодействующая сила и механическая работа. Определение механической работы. Понятие скаляра и скалярной величины. Мощность. Определение и физическая формула. Джеймс Ватт и его открытия. Единица измерения мощности в системе СИ.

Механические волны, звук. Механические волны. Два вида механических волн. Поперечные механические волны. Продольные механические волны. Основные понятия теории механических волн. Луч волны. Волновой фронт. Волновая поверхность. Длина волны. Христиан Гюйгенс и его общие принципы поведения механических волн. Механическая природа звука. Определение звука. Звуковые волны. Инфразвук и Ультразвук. Условия, необходимые для возникновения и существования звука. Виды звуков. Физические характеристики звука. Использование звука в медицине. Ультразвуковая хирургия.

Демонстрации:

Силы в природе.

Сила тяжести.

Ускорение свободного падения.

Зависимость веса тела от силы тяжести.

Преобразование силы трения покоя в силу трения скольжения.

Вязкое трение.

Импульс (количество движения).

Замкнутая система тел.

Отдача пушечного ядра — пример реактивного движения.

Старт ракеты.

Энергия разжимаемой пружины.

Механические волны.

Демонстрация механической волны.

Поперечные механические волны.

Продольные механические волны.

Задание на самоподготовку.

1. Рубежная аттестация 1 семестра. Доступ к тесту: http://app.startexam.com/Session/Open/daed17fd-0373-401c-9a5a-c4de65b01867?v=1&centerName=test_aefremov

2. Письменное домашнее задание №2. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!-1-/c3mv

3. Опорный электронный конспект по теме №5: Закон всемирного тяготения. Закон сохранения механической энергии. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5

4. Самостоятельно ответить на следующие контрольные вопросы:

1. Объясните физический смысл сил в природе: упругость, трение, сила тяжести.

2. Объясните физический смысл понятия силы.

3. Обозначение силы в Международной системе единиц (СИ).

4. Назовите четыре признака воздействия силы на тело.

5. Сформулируйте признаки разновидностей сил природы по физическим характеристикам.

6. Дайте общее определение силы.

7. Сформулируйте физические смыслы закона всемирного тяготения И. Ньютона.

8. Сформулируйте физические смыслы силы тяжести.

9. Сформулируйте физические смыслы ускорения свободного падения.

10. Сформулируйте физические смыслы и характеристики понятия веса тела и невесомости.

11. Назовите условие при котором вес тела может быть равен силе тяжести.

12. Объясните физический смысл силы упругости и научное значение закона Р. Гука.

13. Назовите виды деформаций тела и объясните физический смысл коэффициента жёсткости.

14. Объясните физический смысл силы трения и назовите два вида трения: сила трения покоя и сила трения скольжения.

15. Сформулируйте физические законы сухого трения и вязкого трения.

16. Сформулируйте физические смыслы закона сохранения импульса.

17. Сформулируйте физические смыслы реактивного движения.

18. Дайте определение понятию импульса.

19. Воспроизведите формулу определения импульса.

20. Сформулируйте физические смыслы понятий: «сохранение» и «замкнутая система тел».

21. Сформулируйте значение закона сохранения импульса для современных исследований.

22. Сформулируйте значение открытий К. Э. Циолковского.

23. Воспроизведите формулу Циолковского для определения максимальной скорости ракеты.

24. Объясните физические смыслы закона сохранения механической энергии.

25. Назовите физические особенности потенциальной и кинетической энергии.

26. Объясните физический смысл понятия: «Механическая энергия».

27. Назовите особенности выражения энергии в системе СИ.

28. Сформулируйте физические смыслы понятия потенциальной энергии.

29. Докажите, что сила тяжести является потенциальной силой.

30. Воспроизведите физическую формулу потенциальной энергии. Объясните значение величин и понятий.

31. Сформулируйте физические смыслы понятия: «Кинетическая энергия».

32. Воспроизведите физическую формулу кинетической энергии.

33. Сформулируйте физические смыслы понятия: «Полная механическая энергия замкнутой системы».

34. Сформулируйте Закон сохранения механической энергии.

35. Раскройте физические смыслы понятий внутренней энергии тела и теплопередачи.

36. Сформулируйте физические смыслы понятий: «Работа» и «Мощность».

37. Назовите единицу измерения работы в системе СИ.

38. Объясните, почему равнодействующая сила и механическая работа взаимосвязаны.

39. Дайте определение механической работы.

40. Дайте определение понятие скаляра и скалярной величины.

41. Воспроизведите определение и физическую формулу мощности.

42. Сформулируйте значение открытий Джеймса Ватт.

43. Назовите единицу измерения мощности в системе СИ.

44. Объясните, почему звук является механической волной.

45. Дайте определение механической волны.

46. Назовите два вида механических волн.

47. Сформулируйте физические смыслы понятия поперечной механической волны.

48. Сформулируйте физические смыслы понятия продольной механической волны.

49. Объясните смыслы основных понятий теории механических волн: Луч волны. Волновой фронт. Волновая поверхность. Длина волны.

50. Назовите общие принципы распространения механических волн, сформулированные Х. Гюйгенсом.

51. Дайте определение звуку.

52. Объясните физические смыслы понятий звуковой волны, инфразвука и ультразвука.

53. Назовите условия, необходимые для возникновения и существования звука.

54. Назовите виды звуков и их физические характеристики.

55. Приведите примеры использования звука в медицине.

Литература. Интерактивный ресурс.

Тесты А. Ю. Ефремова на STARTEXAM [Электронный ресурс] / КИАС. Естествознание — СПО — Режим доступа: http://app.startexam.com/Center/Web/test_aefremov, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Естествознание для среднего профессионального образования. Научная школа А. Ю. Ефремова [Электронный ресурс] / Опорные электронные конспекты — Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Тема 6. Основы термодинамики

Агрегатные состояния физических тел. Агрегатное состояние вещества. Отличительные признаки твердых тел, жидкостей и газов. Агрегатные состояния физических тел с точки зрения атомно-молекулярных представлений. Молекулярные особенности твердых тел. Молекулярные особенности жидкостей. Молекулярные особенности газов. Взаимные переходы между агрегатными состояниями. Понижение температуры вещества и выделение теплоты при взаимных переходах. Промежуточные фазы взаимных переходов.

Тепловые процессы. Тепловые явления в природе. Три способа передачи теплоты. Теплопроводность и коэффициент удельной теплопроводности. Свойства теплопроводности. Конвекция. Излучение. Спектр излучений.

Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Законы термодинамики. Маятник Максвелла. Закон сохранения механической энергии. Действие Закона сохранения энергии в двигателе внутреннего сгорания. Джеймс Джоуль и значение его открытий. Два способа изменения внутренней энергии тела. Первый закон термодинамики. Понятие Вечного двигателя. Доказательство невозможности Вечного двигателя первым началом термодинамики. Второй закон термодинамики. Постулат Клаузиуса. Постулат Томпсона (Кельвина). Третье начало термодинамики. Теорема Нернста.

Тепловые машины, их применение. Научный предмет термодинамики. Определение теплового двигателя. Функциональная схема теплового двигателя. Коэффициент полезного действия теплового двигателя. Определение КПД теплового двигателя. Вычисление КПД реального теплового двигателя. Формула Карно для вычисления КПД идеального теплового двигателя.

Демонстрации:

Взаимные переходы между агрегатными состояниями.

Кипение и парообразование.

Теплопроводность в природе.

Теплопроводность металлов.

Явление конвекции в газе (в воздухе).

Явление конвекции в жидкости.

Излучение.

Опыт Джеймса Джоуля о совершении газом работы в тепловых процессах.

Вечные двигатели.

Задание на самоподготовку.

1. Тестирование уровня остаточных знаний. Ноябрь-тест. Доступ к тесту: http://app.startexam.com/Session/Open/daed17fd-0373-401c-9a5a-c4de65b01867?v=1&centerName=test_aefremov

2. Опорный электронный конспект по теме №6: Основы термодинамики. Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5

3. Самостоятельно ответить на следующие контрольные вопросы:

1. Сформулируйте основные признаки агрегатного состояния физических тел.

2. Назовите отличительные признаки твердых тел, жидкостей и газов.

3. Сформулируйте агрегатные состояния физических тел с точки зрения атомно-молекулярных представлений.

4. Назовите молекулярные особенности твердых тел.

5. Назовите молекулярные особенности жидкостей.

6. Назовите молекулярные особенности газов.

7. Назовите взаимные переходы между агрегатными состояниями и сформулируйте суть этих переходов.

8. Определите температурные особенности взаимных переходов веществ из одного агрегатного состояния в другое.

9. Назовите промежуточные фазы взаимных переходов веществ из одного агрегатного состояния в другое.

10. Сформулируйте физические характеристики и дайте определения тепловым процессам и явлениям в природе.

11. Назовите три способа передачи теплоты.

12. Сформулируйте определение теплопроводности.

13. Определите, что в термодинамике означает коэффициент удельной теплопроводности.

14. Назовите физические свойства теплопроводности.

15. Сформулируйте определение конвекции.

16. Сформулируйте определение излучения.

17. Сформулируйте, что такое спектр излучений и его основные характеристики.

18. Сформулируйте закон сохранения энергии в тепловых процессах.

19. Определите значение законов термодинамики.

20. Сформулируйте закон сохранения механической энергии.

21. Объясните на практическом примере действие закона сохранения энергии в двигателе внутреннего сгорания.

22. В чем значение открытий Джеймса Джоуля?

23. Назовите два способа изменения внутренней энергии тела.

24. Сформулируйте первый закон термодинамики.

25. Назовите физические характеристики «Вечного двигателя».

26. Приведите доказательство невозможности Вечного двигателя, основываясь на первом законе термодинамики.

27. Сформулируйте второй закон термодинамики.

28. Назовите физические смыслы постулатов Клаузиуса и Томпсона (Кельвина).

29. Сформулируйте третий закон (третье начало) термодинамики.

30. Охарактеризуйте теорему Нернста с точки зрения ее значения для теоретической физики.

31. Приведите примеры использования человеком тепловых машин.

32. Сформулируйте понятие тепловой машины (теплового двигателя).

33. Назовите научный предмет термодинамики.

34. Дайте определение теплового двигателя.

35. Объясните функциональные особенности теплового двигателя.

36. Объясните, что такое коэффициент полезного действия теплового двигателя.

37. Определите КПД теплового двигателя на практическом примере.

38. Для чего нужна формула Карно?

Литература. Интерактивный ресурс.

Тесты А. Ю. Ефремова на STARTEXAM [Электронный ресурс] / КИАС. Естествознание — СПО — Режим доступа: http://app.startexam.com/Center/Web/test_aefremov, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Естествознание для среднего профессионального образования. Научная школа А. Ю. Ефремова [Электронный ресурс] / Опорные электронные конспекты — Режим доступа: http://www.es-tes.com/#!find-talent/c6v5, вход по паролю. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

Тема 7. Основы электродинамики

Электричество. История открытия. Электричество. История термина. Античные опыты Фалеса. Лейденская банка — первый конденсатор. Первая научная теория электричества. Открытия Кулона и Гальвани. Первый источник постоянного тока А. Вольта. Вольтова дуга. Исследования электромагнетизма физиками 19 в. Опыты Фарадея и их значение. Открытие перспектив передачи электроэнергии на расстояние. Открытие электрона. Исследование электричества современной физикой.