2. 2
Содержание
1. Школьники 6
1.1. Модель учебных программ для школьников 7
1.2. Система научно-популярных лекций 14
Криптография: вчера, сегодня, завтра 14
Теория чисел: история и современность 16
Последняя теорема Ферма: вызов на столетия 18
Функциональные уравнения на олимпиадах и экзаменах 20
Коррозия металлов и сплавов 21
Физика в невесомости 23
Сам себе педагог 25
1.3. Учебные курсы 27
Экологическая микробиология 27
Знакомство с физикой 32
Учение о биосфере Земли 36
Управление проектами для старшеклассников 43
Усиленная программа по математике для 8-го класса 47
Фундаментальные вопросы физики в изложении для школьников 53
Как мы познаем мир и самих себя 57
Ступени карьеры 61
Программа подготовки к поступлению в специализированные
школы (лицеи) по физике
64
Оригами - от простого к сложному 68
1.4. Проектная и исследовательская деятельность 70
Программно-аппаратный комплекс для лазерной 3d-картографии
(LIDAR)
70
Нейрокомпьютерный интерфейс 73
Разработка двухколёсного самостабилизирующегося робота 75
Разработка устройства, реализующего динамическую светодиодную 77
3. 3
индикацию (например на вращающемся колесе велосипеда)
Разработка робота, составляющего 2d карту окружающего
пространства
79
Изучение процесса регенерации конечностей хвостатых амфибий 81
Биодиагностика загрязнения почвы нефтепродуктами 85
Исследование восстановления микробного сообщества почвы при
загрязнении почвы поверхностно-активными веществами
89
Комплексные микробные удобрения при модификации
естественных микробных сообществ
92
Исследовательская работа по определению эффективности
потенциального препарата, действующего против фитопатогенов
96
Оценка здоровья почвы на приусадебном или дачном участке 99
Зимующие птицы регионов России 103
Мониторинг водных объектов 109
Система презентации мультемедийных лекций 112
Мыльная пленка 114
Система дистанционного обучения русскому языку 116
Взвешивание звука 118
Профилометр 120
Солитон 122
Двигатель Стирлинга 124
Охлаждение шара 127
Изучение закалки шоколада 129
Об окружностях, касающихся вписанной окружности треугольника 133
По следам теоремы Пифагора 135
Свойства треугольников 138
Биперы 140
Двуполупериодноый мостик сделанный на светодиодах 142
Сравним работу различных генераторов 144
Узнать уровень жидкости в сосуде, не заглядывая в сосуд 146
Сделать и настроить работу Индуктофона 148
Видоизменять голос говорящего 150
Крестики – нолики 152
Мощный многоканальный усилитель на 1 радиолампе 154
Светоарфа 156
Охранная система 158
Датчики под опорно-вычислительную платформу Каплунова В.В. 160
Электретные микрофоны, обладающие большой чувствительностью 162
Светомузыка 164
4. 4
Светотелефон 166
Силометр 167
Водостойкий генератор 170
Терменвокс 172
Устройства для повышения уровня постоянного напряжения 174
Школьный генератор импульсов на базе ne555 176
Электронный замок 178
Исследование пероксидазной активности биологических
препаратов
180
Кораблик с дыркой 182
Устойчивость корабля 185
Подбор оптимальных пропорций мыльного раствора 188
Осадочные горные породы Подмосковья 191
Вегетативное размножение туи 193
Флуоресцентный метод анализа медико-биологических и
химических объектов
195
Поляриметрический метод анализа чистоты веществ 197
Искусственное освещение и фотосинтез 199
Шум и факторы, влияющие на шумопоглощение 201
Интроцикл 202
Робот-портретист 205
Робот-шагоход 208
Судно на воздушной подушке 211
Изучение процессов лобового соударения «частиц» как источника
информации об их свойствах
213
Изучение процессов рассеяния «частиц» как источника информации
об их свойствах
215
Конструирование водяной ракеты и изучение ее движения 218
Исследование музыкальной шкалы и разработка музыкального
инструмента
221
Исследование кумулятивного эффекта 223
Батарейка из лимона 225
Исследование волновых явлений на примере распространения
звука в воздухе
227
Исследование движения пузыря воздуха в вязкой жидкости 229
Мыльный кораблик 233
Лопастной парашют 235
Мостик из бумаги 237
Воздушная ракета 239
5. 5
Примеры других проектов, выполненных в научно-
образовательной школе «Лифт в будущее – 2013»
241
2. Студенты 244
2.1. Модель учебных программ для студентов 245
2.2. Учебная программа «Технологическое предпринимательство» 246
3. Педагоги, наставники 264
3.1. Модель учебных программ для наставников 265
3.2. Учебная программа «Психологические и педагогические основы
преподавательской деятельности»
267
3.3. Учебная программа «Наставник-куратор одаренных
школьников»
287
7. 7
Школьники 6-8 классов
Система научно-популярных лекций
Первичная профессиональная ориентация и общее развитие
Профессиональная ориентация и научная подготовка
Подготовка к поступлению в вуз
Учебный курс для общего
интеллектуально развития, познания
мира, рефлексии и научного
мышления
Учебные курсы для углубленного
знакомства с конкретным научным
направлением
Вводное занятие о целях и задачах системы научно-популярных лекций
Лекции о современных научных направлениях
Первичный выбор заинтересовавшего научного направления
Желание углубленно изучить научное направления
Учебные курсы для
изучения необходимых
научных разделов для
работы над проектом или
исследованием.
Проектная и исследовательская деятельность.
Выполнение проектов и исследований под
совместным руководством научных работников и
учителей школ
Семинары и тренинги по
подготовке докладов,
презентаций и публикаций.
Участие в конференциях, научных форумах и
конкурсы. Посещение выездных школ.
Встречи с работодателями. Посещение предприятий и организаций.
Встречи с учеными. Посещение вузов, научных
институтов и лабораторий.
Информационные видеоматериалы о профессиях и специальностях.
Выбор вуза и специальности
Развитие и корректировка знаний в
общеобразовательной школьной
программе.
Подготовка к участию в предметных
олимпиадах и вступительных
экзаменах в вузах.
Поступление в вуз
1.1 Модель учебной программы для школьников
8. 8
1. Система научно-популярных лекций
1.1. Вводное занятие о целях и задачах системы научно-популярных лекций.
Цель: Создание правильной ориентировки у школьников при изучении лекционного материала.
Результат: Школьнику необходимо четко осознать цель предстоящих лекций и то, какие выводы
он должен сделать для себя по результатам данных лекций.
Продолжительность: 2 ак. часа.
Форма проведения: Очная или дистанционная.
Выбор: Обязательно для всех слушателей.
1.2. Лекции о современных научных направлениях.
Цель: Сформировать у школьника общее представление о некотором научном направлении.
Содержание:
Место данного научного направления в системе смежных научных знаний.
Понятия, категории, сущности и процессы, относящиеся в данном научном направлении.
Системообразующие связи и методы исследования данного научного направления.
Последние достижения и открытые проблемы данного научного направления.
Вопросы для проверки усвояемости материала по время и по итогам лекции.
Список электронных источников и литературы для более глубокого самостоятельного
изучения данного научного направления.
Вопросы и задачи для самостоятельной работы школьников. При необходимости проверка
результаты данной работы.
Результат: Формирование у школьника первого представления о научном направлении. Первая
попытка ответа на вопрос «Интересно ли мне данное направление и почему?».
Продолжительность: 1 лекция – 2 ак. часа., всего – не менее 5 лекций.
Форма проведения: Очная или дистанционная.
Выбор: Выбор лекций по собственному желанию на базе предварительных знаний и аннотаций
лекций.
2. Первичная профессиональная ориентация и общее развитие
2.1. Учебный курс для общего интеллектуально развития, познания мира, рефлексии и
научного мышления
Цель: Общее интеллектуальное развития, познания мира, рефлексии и научного мышления у
школьников.
Содержание:
Общая характеристика психики человека и теории деятельности.
9. 9
Учебная деятельность. Решение задачи как деятельность. Формирование рефлексии в
обучении.
Вопросы эволюции научной мысли и философии образования.
Общенаучные понятия, методы и принципы.
Изучение межпредметных связей в общеобразовательных школьных предметах.
Решение и составление задач и головоломок.
Результат: Повышение у школьника интереса к учебе и самообразованию. Развитие
рефлексивных способностей. Повышение уровня усвоения профориентационных курсов и
общеобразовательной программы.
Продолжительность: 20 ак. часа.
Форма проведения: Очная или дистанционная.
Выбор: Обязательно для всех слушателей.
2.2. Учебные курсы для углубленного знакомства с конкретным научным направлением
Цель: Формирование у школьника представления о научном направлении
Содержание:
Курс состоит серия лекций и семинаров по темам, последовательно раскрывающих суть
научного направления.
Формулировка возможных тем для проектных или исследовательских работ
Результат: Формирование у школьника представления о научном направлении. Принятие
решения о выполнении проекта или исследования по данной тематике.
3. Профессиональная ориентация и научная подготовка
3.1. Учебные курсы для изучения необходимых научных разделов для работы над
проектом или исследованием.
Цель: Сформировать у школьника необходимые предметные знания для работы над проектом
или исследованием.
Содержание:
Темы общеобразовательной школьной программы, необходимые для успешного
выполнения проекта или исследования.
Темы, выходящие за пределы общеобразовательной школьной программы, необходимые
для успешного выполнения проекта или исследования.
Обоснование необходимости изучения данных тем, для успешного выполнения проекта
или исследования.
10. 10
Результат: Готовность школьника к выполнению проекта или исследования.
Продолжительность: до 90 ак. часов
Форма проведения: Очная или дистанционная.
Выбор: По необходимости в зависимости от проекта или исследования
3.2. Проектная и исследовательская деятельность.
Цель: Получение школьником практических компетенций в конкретном научном направлении.
Содержание:
Формулировка темы проекта или исследования.
Информация об аналогичных проектах или исследованиях.
Информация о необходимых дополнительных курсах.
План выполнения, целей и задач проекта или исследования.
Определение роли школьного учителя и научного работника (тьютера) в руководстве
проектом или исследования.
Формирование коллектива школьников для реализации проекта или исследования (в
случае коллективных проектов)
Анализ ошибок и трудностей, возникающих в процессе выполнения проекта или
исследования
Проверка соответствия результата проекта поставленным целям
Проверка качества результатов исследования
Подготовка отчета о реализации проекта или исследования.
Результат: Формирование углубленного понимания у школьника научной области, получение
практических навыков в проведении исследований и повышение мотивации к учебному процессу
в целом.
Продолжительность: до 1 года.
Форма проведения: Очная или дистанционная.
Выбор: Обязательно для всех слушателей в зависимости от интересов.
3.3. Семинары и тренинги по подготовке докладов, презентаций и публикаций.
Цель: Подготовка школьников к участию в научных мероприятиях
Содержание:
Тренинги ораторского и актерского мастерства
Изучение программного обеспечения для подготовки презентаций
Семинары по культуре проведения презентаций.
Изучение правил подготовки к публикации научных работ.
11. 11
Результат: Освоение школьником практических навыков по созданию презентаций,
публикаций и проведению докладов.
Продолжительность: до 20 ак. часов
Форма проведения: Очная или дистанционная.
Выбор: Обязательно для всех слушателей.
3.4. Участие в конференциях, научных форумах и конкурсы.
Цель: Приобщение школьника к процедуре обмена знаниями и жизни в научном пространстве.
Содержание:
Формирование плана участия в конференциях, форумах и конкурсах.
Ознакомление с материалами соответствующих конференций, форумов и конкурсов.
Подготовка статьи к публикации, выступления и презентации.
Посещение мероприятия, общение с другими участниками.
Изучение трудов конференций и форумов.
Результат: Расширение у школьника знаний в соответствующих научных областях. Получение
практического опыта участия в научных мероприятиях.
Продолжительность: 2-3 раза в год.
Выбор: Обязательно для всех слушателей в зависимости от интересов.
3.5. Встречи с учеными.
Цель: Знакомство школьника с научным пространством.
Содержание:
Подготовка вопросов для встречи и тем обсуждения.
Посещение университетов, кафедр, лабораторий и научных центров.
Неформальное общение с представителями науки.
Результат: Социализация школьника в научном пространстве.
Продолжительность: 2-3 раза в год.
Выбор: Обязательно для всех слушателей в зависимости от интересов.
12. 12
3.6. Информационные видеоматериалы о профессиях и специальностях.
Цель: Первичная ориентировка школьника на выбор профессиональной карьеры.
Содержание:
Предварительный отбор интересующих профессий и специальностей.
Прохождение профориентационного тестирования.
Просмотр соответствующих видеоматериалов .
Формулирование перечня вопросов относительно данных профессий и специальностей.
Результат: Получение школьником предварительных знаний о профессиях и специальностях.
Продолжительность: до 10 ак. часов.
Форма проведения: Дистанционная
Выбор: Обязательно для всех слушателей в зависимости от интересов.
3.7. Встречи с работодателями.
Цель: Ориентировка школьника на выбор профессиональной карьеры.
Содержание:
Подготовка вопросов для обсуждения с работодателями.
Посещение компаний и предприятий.
Общение с сотрудниками и руководителям компаний.
Результат: Получение школьником знаний о профессиях и специальностях.
Продолжительность: 2-3 раза в год.
Выбор: Обязательно для всех слушателей в зависимости от интересов.
4. Подготовка к поступлению в вуз
4.1. Развитие и корректировка знаний.
Цель: Повышение уровня знаний школьников по непрофильным предметам.
Содержание:
Выявление у школьников пробелов в знаниях по непрофильным предметам
Лекции и семинары для корректировки знаний
Результат: Всесторонняя подготовка школьника по различным предметам.
Продолжительность: до 80 ак. часов.
13. 13
Форма проведения: Очная и дистанционная.
Выбор: По желанию школьника.
4.2. Подготовка к экзаменам и олимпиадам.
Цель: Достижение уровня подготовки школьника, достаточного для поступления в вуз.
Содержание:
Определение списка вузов для поступления.
Определение списка потенциальных экзаменов и олимпиад.
Систематическая подготовка к олимпиадам и экзаменам.
Проведение репетиционных экзаменов.
Результат: Возможность школьника поступить в желаемый вуз.
Продолжительность: до 140 ак. часов.
Форма проведения: Очная и дистанционная.
Выбор: По желанию школьника.
14. 14
1.2 Перечень лекций для школьников
учебной программы для школьников «Лифт в будущее»
Лекция для школьников.
Название
Криптография: вчера, сегодня, завтра
Автор
Бегунц Александр Владимирович, к.ф.-м.н., доцент мехмата МГУ.
Аннотация (введение)
Лекция знакомит слушателей с историей создания методов шифрования, начиная с древности до
наших дней, намечая возможные дальнейшие направления развития этой области знаний.
Обсуждаются кифр Цезаря, шифры простой замены, основные принципы построения
криптосистемы с открытым ключом, математические и вычислительные основы современной
криптографии, вопросы расшифровки и надежности шифра, перспективные методы обнаружения
перехвата секретной информации.
Приведен ряд конкретных примеров шифрования, в том числе при помощи криптосистемы RSA,
изложены необходимые теоретико-числовые основы.
Требования к предварительным знаниям слушателей
Лекция рассчитана на учащихся 9-11 классов средних общеобразовательных учреждений.
Связь с разделами основного общего образования
Лекция связана с такими разделами основного общего образования, как алгебра (в частности,
теория делимости) и информатика.
Новые понятия
На лекции вводятся понятия: криптография, криптосистема, шифр, шифрование, дешифрование,
ключ шифра, функция Эйлера, сравнения и вычисления по модулю натурального числа.
Вопросы
Предварительные. Перед лекцией для оценки необходимых знаний
1. Кто-нибудь слышал слово «криптография»? Что оно означает?
2. Читали ли вы рассказ о Шерлоке Холмсе «Пляшущие человечки»? Как в этом рассказе был
зашифрован текст?
3. Как бы вы зашифровали информацию, которую нужно кому-то передать, сохранив в тайне для
всех остальных (в том числе, и для передающего)?
Промежуточные. Во время лекции для проверки понимания текущего материала.
1. Кусок перехваченного текста выглядит так: «ЯЭОЪ». Известно, что был
применен шифр Цезаря. Расшифруйте текст.
2. Известно, что в перехваченном тексте, состоящем из 835 знаков, применен шифр простой
замены, и буквы русского алфавита заменены на различные символы. Подсчет показал, что
символы «%», «#» и «&» встречаются, соответственно, 75, 32 и 1 раз. Используя частотный анализ,
выскажите гипотезу о том, какие буквы русского алфавита скрываются за этими символами.
15. 15
Итоговые. После лекции для проверки понимания материала в целом.
1. С какими основными методами шифрования вы познакомились?
Ответ: шифр Цезаря, шифр простой замены, криптосистема RSA, квантовая криптография.
2. Какие области высшей математики имеют своё приложение при построении криптосистемы
RSA?
Ответ: теория чисел, вычислительная математика, теория алгоритмов.
3. В чем заключаются преимущества криптографии будущего – квантовой криптографии?
Ответ: В такой системе невозможно захватить информацию, переданную через сеть, не нарушая
при этом ее работы, поэтому легко обнаружить попытку прослушки информации и принять меры
по её защите.
Темы, возможные для дальнейшего изучения
1. Теория делимости целых чисел.
2. Системы счисления. Представление числа в различных системах
счисления.
3. Быстрые алгоритмы распознавания простоты числа и возведения в степень
по модулю.
Ссылки на материалы, электронные ресурсы, литературу
Книги и статьи:
1. Дориченко С. А., Ященко В. В. 25 этюдов о шифрах: Популярно о современной
криптографии. — М.: Теис, 1994. — 72 с.
2. Ященко В. В. Введение в криптографию. — М.: ЧеРо, 1999. — 271 с.
3. Василенко О. Н. Теоретико-числовые алгоритмы в криптографии. — М.: МЦНМО, 2003. —
328 с.
4. Виноградов И. М. Основы теории чисел (любое издание).
5. Нечаев В. И. Элементы криптографии (Основы теории защиты информации). — М.: Высшая
школа, 1999.
6. Бабаш А. В., Шанкин Г. П. История криптографии. — М.: Гелиос, 2002.
7. Минеев М. П., Чубариков В. Н. Лекции по арифметическим вопросам криптографии. — М.:
Изд-во «Попечительский совет Механико-математического факультета МГУ им. М. В.
Ломоносова», 2010. — 186 с.
8. Артур Конан Дойль. Пляшущие человечки (любое издание).
9. Эдгар По. Золотой жук (любое издание).
10. Жюль Верн. Путешествие к центру Земли (любое издание).
Интернет-ресурсы:
1. А. В. Бегунц «Криптография: вчера, сегодня, завтра»
http://teacher.msu.ru/school/proforientir/math/crypto
2. Онлайн калькулятор: Шифр Цезаря. http://planetcalc.ru/1434/
3. Шифр простой замены – Википедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/Шифр_простой_замены
4. Частотный анализ – Википедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/Частотный_анализ
5. Криптосистема RSA – Википедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/RSA
6. И. В. Ященко. Криптография и математика.
http://video.yandex.ru/users/kopylow2006/view/1/
7. Квантовая криптография. http://www.dpk.com.ua/content/23839
8. Самые большие известные простые числа по годам.
http://primes.utm.edu/notes/by_year.html
9. Проверка числа на простоту онлайн. http://ru.numberempire.com/primenumbers.php
16. 16
Лекция для школьников.
Теория чисел: история и современность
Автор
Бегунц Александр Владимирович, к.ф.-м.н., доцент мехмата МГУ.
Аннотация (введение)
Популярная лекция для широкого круга учащихся с профориентационным компонентом
содержит обзор развития «царицы математики» - теории чисел. История вопроса охватывает
период от древности до наших дней. В доступной форме изложены основные теоретико-числовые
результаты и указаны их авторы, отдельно описан вклад российских учёных. Перечислены
современные направления теории чисел, приведены примеры актуальных проблем. Указан ряд
приложений теории чиел, в том числе к криптографии.
Требования к предварительным знаниям слушателей
Лекция рассчитана на учащихся 8-11 классов средних общеобразовательных учреждений.
Связь с разделами основного общего образования
Лекция связана с такими разделами основного общего образования, как алгебра, элементы
математического анализа и информатика.
Новые понятия
На лекции вводятся понятия: теорема Ферма, уравнение Ферма, диофантово уравнение,
сравнения и вычисления по модулю натурального числа, криптография.
Вопросы
Предварительные. Перед лекцией для оценки необходимых знаний
1. Знаете ли вы, что такое теория чисел?
2. Представляете ли вы, сколько лет насчитывает история этой области знаний?
3. Знаете ли вы о каких-либо задачах по теории чисел, которые до сих пор не решены?
Промежуточные. Во время лекции для проверки понимания текущего материала.
1. Какие пифагоровы тройки вы знаете? Где они встречаются в школьном курсе математи-
ки?
2. Что можно сказать о количестве простых чисел на интервале (200; 400), используя постулат
Бертрана?
3. В чем заключается тернарная проблема Гольдбаха?
Итоговые. После лекции для проверки понимания материала в целом.
1. Назовите основные современные направления исследований по теории чисел.
2. Перечислите важнейшие достижения российских математиков в области теории чисел и
назовите выдающихся ученых, внесших вклад в её развитие.
3. Приведите примеры приложений теории чисел в других областях знаний и на практике.
Темы, возможные для дальнейшего изучения
1. Уравнения в целых числах и методы их решения.
2. Теория сравнений.
3. Криптография и теория кодирования.
17. 17
Ссылки на материалы, электронные ресурсы, литературу
Книги и статьи:
1. Ожигова Е.П. Что такое теория чисел. Изд. 4, испр. — М.: Едиториал УРСС, 2010. — 176 с.
2. Ожигова Е.П. Развитие теории чисел в России. Изд. 3. — М.: Едиториал УРСС, 2011. — 360 с.
3. Рибенбойм П. Последняя теорема Ферма для любителей. Пер. с англ. — М.: Мир, 2003. —
429 с., ил.
4. Сингх С. Великая теорема Ферма. — М.: МЦНМО, 1997. – 278 с.
5. Виноградов И. М. Основы теории чисел (любое издание).
6. Хинчин А. Я. Великая теорема Ферма. — М.-Л.: ОНТИ ГТТИ, 1934. — 56 с.
7. Хинчин А. Я. Три жемчужины теории чисел. — М.: Наука, 1979. — 64 с.
Интернет-ресурсы:
1. В.Н. Чубариков. Простые числа и дзета-функция Римана. Видеозапись лекции.
http://www.youtube.com/watch?v=5_B9fZo8AZs#t=445
2. С. Сингх. Великая теорема Ферма. http://ega-math.narod.ru/Singh/FLT.htm
3. Теорема Ферма: феномен доказательств Уайлса.
http://www.polit.ru/article/2006/12/28/abrarov/
18. 18
Лекция для школьников
Последняя теорема Ферма: вызов на столетия
Автор
Бегунц Александр Владимирович, к.ф.-м.н., доцент мехмата МГУ.
Аннотация (введение)
Лекция посвящена более чем 300-летней истории попыток доказательства великой теоремы
Ферма, начиная с момента формулирования этого утверждения Пьером Ферма (1642) и
заканчивая доказательством теоремы Эндрю Уайлсом (1995). В качестве элементарных примеров
рассмотрены уравнение Пифагора (n = 2) и случай n = 4, к которому изложено доказательство.
Перечислены основные продвижения в области доказательства теоремы для конкретных
показателей. Приведены переформулировки теоремы, следствия из нее, а также дан пример
ошибочного доказательства. Показано, что метод бесконечного спуска к доказательству великой
теоремы Ферма в общем случае неприменим.
Требования к предварительным знаниям слушателей
Лекция рассчитана на учащихся 9-11 классов средних общеобразовательных учреждений.
Связь с разделами основного общего образования
Лекция связана с такими разделами алгебры, как теория делимости, диофантовы уравнения и
теория сравнений.
Новые понятия
На лекции вводятся понятия: теорема Ферма, уравнение Ферма, метод бесконечного спуска,
сравнения и вычисления по модулю натурального числа.
Вопросы
Предварительные. Перед лекцией для оценки необходимых знаний
1. Слышали ли вы о великой теореме Ферма?
2. Знаете ли вы, на протяжении скольких лет над её решением бились величайшие умы
человечества?
3. Знаете ли вы о других теоретико-числовых проблемах, которые до сих пор не решены?
Промежуточные. Во время лекции для проверки понимания текущего материала.
1. Какие пифагоровы тройки вы знаете? Где они встречаются в школьном курсе математи-
ки?
2. А чем еще знаменит Леонардо Пизанский (Фибоначчи)?
3. В чем заключается идея метода бесконечного спуска?
Итоговые. После лекции для проверки понимания материала в целом.
1. Сформулируйте великую теорему Ферма.
2. Что такое уравнение Пифагора и как оно связано с великой теоремой Ферма?
3. Назовите крупных ученых, внесших вклад в решение великой теоремы Ферма для раз-
личных показателей и в общем случае.
Темы, возможные для дальнейшего изучения
19. 19
1. Уравнения в целых числах и методы их решения.
2. Теория сравнений.
3. Малая теорема Ферма и теорема Эйлера.
Ссылки на материалы, электронные ресурсы, литературу
Книги и статьи:
1. Рибенбойм П. Последняя теорема Ферма для любителей. Пер. с англ. — М.: Мир, 2003. —
429 с., ил.
2. Сингх С. Великая теорема Ферма. — М.: МЦНМО, 1997. – 278 с.
3. Соловьев Ю. П. Гипотеза Таниямы и последняя теорема Ферма. Соросовский
образовательный журнал. — ISSEP, 1998. — Т. 4. — № 2. — с. 135–138.
4. Постников М. М. Теорема Ферма. Введение в теорию алгебраических чисел. — М.: Наука,
1978. — 127 с.
5. Хинчин А. Я. Великая теорема Ферма. — М.-Л.: ОНТИ ГТТИ, 1934. — 56 с.
Интернет-ресурсы:
1. А. В. Бегунц, Д.В. Горяшин. «Последняя теорема Ферма: вызов на столетия».
http://teacher.msu.ru/school/proforientir/math/ferma
2. С. Сингх. Великая теорема Ферма. http://ega-math.narod.ru/Singh/FLT.htm
3. Теорема Ферма: феномен доказательств Уайлса.
http://www.polit.ru/article/2006/12/28/abrarov/
4. Задачи II творческого конкурса учителей. http://olympiads.mccme.ru/ustn/oluch05.htm
5. Сенсация вокруг теоремы Ферма оказалась недоразумением.
http://elementy.ru/news/164753
6. Великая теорема Ферма (интернет-энциклопедия «Элементы»).
http://elementy.ru/trefil/21135
7. «Математик и черт» (научно-популярный фильм). http://www.smartvideos.ru/matematik-i-
chert
8. Форум с обсуждениями разных доказательств. http://dxdy.ru/velikaya-teorema-ferma-
f62.html
9. Fermat’s Last Theorem (article by J. J. O’Connor and E. F. Robertson)
http://www.math.uga.edu/~schang/math/fermat.pdf
20. 20
Лекция для школьников.
Функциональные уравнения на олимпиадах и экзаменах
Автор
Бегунц Александр Владимирович, к.ф.-м.н., доцент мехмата МГУ.
Аннотация (введение)
Учебная лекция для учащихся классов с углубленным изучением математики, основанная на
решении ряда олимпиадных и конкурсных задач по теме «функциональные уравнения». Кратко
описывается история вопроса возникновения задач и исследований по этой теме. Рассматриваются
следующие приёмы решения функциональных уравнений: метод подстановки, метод Коши, метод
следствий. Обсуждаются вопросы существования и единственности решений. Приведены
конструктивные задачи. Все задачи снабжены решениями.
Требования к предварительным знаниям слушателей
Лекция рассчитана на учащихся 10-11 классов средних общеобразовательных учреждений.
Связь с разделами основного общего образования
Лекция связана с такими разделами основного общего образования, как алгебра и элементы
математического анализа.
Новые понятия
На лекции вводятся понятия: функциональное уравнение, метод Коши, конструктивная задача.
Вопросы
Предварительные. Перед лекцией для оценки необходимых знаний
1. Знаете ли вы, что такое функциональное уравнение?
2. Может ли в роли неизвестной величины выступать функция?
Промежуточные. Во время лекции для проверки понимания текущего материала.
1. Какие известные вам свойства функций можно записать в виде функциональных уравнений?
2. В чем состоит метод Коши? Как ещё можно назвать этот метод?
3. Зачем следует исследовать вопрос существования и единственности решения?
Итоговые. После лекции для проверки понимания материала в целом.
1. Перечислите функциональные уравнения Коши и примеры их решений.
2. Какие методы решения функциональных уравнений вы знаете?
3. Обязательно ли функциональное уравнение имеет решение?
Темы, возможные для дальнейшего изучения
1. Олимпиадные и конкурсные задачи, основанные на свойствах функций.
2. Рекуррентные уравнения и методы их решений.
3. Различные подходы к определению основных элементарных функций.
Ссылки на материалы, электронные ресурсы, литературу
Книги и статьи:
1. Бродский Я.С., Слипенко А.К. Функциональные уравнения. — Киев: Вища школа, 1983.
(библиотека физ.-мат. школы. Математика).
21. 21
2. Лопшиц А.М. Функциональные уравнения. Квант, №1, 1975. с. 30—35.
3. Садовничий В.А., Подколзин А.С. Задачи студенческих олимпиад по матеиматике. — М.:
Наука, 1978.
4. Сергеев И.Н. (ред.) Зарубежные математические олимпиады — М.: Наука, 1987.
Интернет-ресурсы:
1. Математика для школьников и студентов, обучение и образование. Функциональные
уравнения. http://hijos.ru/olimpiadnikam/2-funkcionalnye-uravneniya/
Лекция для школьников
Коррозия металлов и сплавов
Автор
Жильцова О.А. канд.хим. наук, доцент кафедры методики преподавания химии МИОО.
Аннотация (введение)
Научная тематика лекции относится к области описания закономерностей протекания
коррозионных процессов конструкционных материалов на основе железа.
Адаптировано к пониманию школьников 9-10 классов будет рассмотрена сущность
электрохимических процессов, и как частный случай - электрохимическая коррозия металлов;
описаны различные виды коррозионных процессов (контактная коррозия, локальная коррозия),
рассмотрено понятия пассивного состояния металлов, проанализированы возможности
уменьшения интенсивности коррозионных процессов.
Требования к предварительным знаниям слушателей
Лекция предназначена для школьников 9-10 классов, освоивших школьный курс "Неорганической
химии"
Связь с разделами основного общего образования
Тематика лекции связана с предметными областями
1) Школьный курс "Неорганическая химия", темы: "Основные классы химических соединений"
"Металлы", "Типы химических реакций".
2) Школьный элективный курс "Экология", темы: "Техносфера Земли", "Металлургические
производства".
Новые понятия
На лекции будут рассмотрены новые понятия: электрохимические процессы, коррозионные
разрушения, коррозионная среда, пассивность металлов, контактная коррозия, локальные виды
коррозии.
Вопросы
Предварительные. Перед лекцией для оценки необходимых знаний.
Выявление умений распознавания химических веществ основных классов, понимания сути
построения генетического ряда химических веществ (в форме фронтального опроса).
Промежуточные. Во время лекции для проверки понимания текущего материала.
22. 22
Уяснение основных терминов, понятий учебного материала, объяснение сущности коррозионных
процессов (в форме краткого полиога).
Итоговые. После лекции для проверки понимания материала в целом.
1) На основе генетического ряда химических соединений выявление негативного влияния классов
различных веществ на процесс коррозионного разрушения железа и его сплавов.
2) Анализ возможных путей борьбы с коррозией (краткая итоговая дискуссия).
Темы, возможные для дальнейшего изучения
Организация проектной деятельности школьников (возможно с использованием цифрового
микроскопа) для изучения механизмов протекания локальной и контактной видов коррозии.
Изучение влияния коррозионных процессов на окружающую природную среду.
Ссылки на материалы, электронные ресурсы, литературу
1. Томашов Н.Д. Чернова Г.П. Пассивность и защита металлов от коррозии -
http://www.twirpx.com/file/445236/
23. 23
Лекция для школьников.
Физика в невесомости
Автор
Котельников Егор Александрович
Аннотация (введение)
Для наблюдения проявления большинства фундаментальных физических законов необходимо
создавать условия для того, чтобы избавиться от влияния лишних факторов. Условия невесомости
позволяют провести многие демонстрации без дополнительного дорогостоящего оборудования.
Существует несколько серий демонстраций экспериментов, проведённых космонавтами
специально для учащихся школ. Записи этих экспериментов вместе с поясняющими диаграммами,
схемами и комментариями лектора и составляют предмет данной лекции.
Между тем, само явление невесомости на борту космической станции нуждается в объяснении.
Поэтому, помимо самих демонстраций, будут рассмотрены сопутствующие вопросы: причины
невесомости на корабле, проблемы, с которыми сталкиваются космонавты в процессе
пребывания в невесомости.
Требования к предварительным знаниям слушателей
Лекция может быть подготовлена для школьников любого возраста (при условии, что группа
достаточно однородна). В зависимости от уровня подготовки слушателей будет меняться
содержание лекции и глубина содержания.
Для школьников младшего возраста будут подробно рассмотрены причины невесомости, способы
её достижения в условиях атмосферы, физические условия в космическом пространстве. Далее
будут рассмотрены простейшие и наиболее зрелищные эксперименты.
Школьники старших классов могут увидеть поведение в невесомости гироскопа, жидкости,
познакомиться со способами измерения массы в невесомости, узнать, какие “земные” рефлексы
кажутся неуместными при отсутствии гравитации и о других интересных явлениях.
Связь с разделами основного общего образования
Эксперименты, рассматриваемые в лекции, имеют непосредственное отношение к школьной
программе. Наиболее подробно будут обсуждены вопросы, связанные с динамикой (инерция,
законы Ньютона, гироскопы) и поведением жидкости в невесомости (поверхностное натяжение,
сила Архимеда).
Новые понятия
Будет дано определение невесомости, безвоздушного пространства; показаны проявления
инерцности тел.
Вопросы
Предварительные. Перед лекцией для оценки необходимых знаний
Как, не выходя на земную орбиту, достичь невесомости в “земных” условиях?
Находится ли парашютист, пролетевший 20 секунд без раскрытия парашюта, в состоянии
невесомости?
Действует ли на предметы, находящиеся на космической станции, движущейся по околоземной
24. 24
орбите, сила притяжения со стороны Земли? Если да, то насколько сильно её величина отличается
от той, с которой планета их притягивает на поверхности Земли?
Промежуточные. Во время лекции для проверки понимания текущего материала.
Если из длинной колбы полностью выкачать воздух, а потом поставить её вертикально и отпустить
свободно падать внутри неё стальной шарик и лёгкое перо, то как изменятся времена их падения
до дна колбы по сравнению с падением в воздухе?
Итоговые. После лекции для проверки понимания материала в целом.
Каким способом можно создать “искусственную гравитацию” на космическом корабле,
движущемся по орбите?
Темы, возможные для дальнейшего изучения
законы Ньютона, механика гироскопов; поверхностное натяжение
Ссылки на материалы, электронные ресурсы, литературу
Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. - Фейнмановские лекции по физике — т. 1 “Механика”, 1965
25. 25
Лекция для школьников.
Сам себе педагог
Автор
Самоненко Ю.А. канд.физ-мат наук, доктор педагогических наук, профессор факультета
психологии МГУ.
Аннотация (введение)
Научная тематика лекции относится к области описания закономерностей эффективного освоения
учеником опыта духовного и материального производства, накопленного человечеством за всю
предшествующую историю развития цивилизации.
Актуальность тематики определена требованиями федеральных государственных стандартов,
утверждающих необходимость формирования готовности обучающихся к саморазвитию и
непрерывному образованию.
Тема сопряжена с рядом наук, изучающих человека в аспекте его социального развития. Тематика
опирается на положения ряда наук. Философия ориентирует на понимание общественно –
исторической обусловленности становления и развития человеческого интеллекта. Социология и
психология труда задают перспективные линии социализации человека в ближайшей и
отдаленной перспективе. Педагогическая психология формулирует закономерности психического
развития человека в обучении. Педагогика и методика обучения определяю дидактические
условия и приемы овладения новыми знаниями.
Требования к предварительным знаниям слушателей
Требований к предварительным знаниям слушателей не предъявляется. Достаточно личного
опыта школьного обучения (как позитивного, так и негативного). Лекции адаптируются к возрасту
слушателей (15 – 17 лет, 9 – 11 классы)
Связь с разделами основного общего образования
Тематика лекции связана с предметными областями:
1) «Общественные науки», призванные, в соответствие с требованиями ФГОС, обеспечить
сформированность мировоззренческой и ценностно-смысловой сфер жизни человека. В
частности, в дисциплине «Обществоведение» в разделах, касающихся развития представлений о
методах познания социальных явлений и процессов; умений применять полученные знания в
повседневной жизни, умений поиска информации в источниках различного типа для
реконструкции недостающих звеньев с целью объяснения и оценки разнообразных явлений и
процессов общественного развития.
2) Естественные науки (физика, химия, биология), в соответствие с требованиями ФГОС,
обеспечить формирование целостной картины мира, в разделах, касающихся создания условий
для развития навыков учебной, проектно-исследовательской, творческой деятельности,
мотивации обучающихся к саморазвитию; сформированность умений анализировать, оценивать,
проверять на достоверность и обобщать научную информацию; владения основными методами
познания в естественных науках.
Новые понятия
На лекции будут рассмотрены новые понятия: субъект учебной деятельности, предмет и метод
познания, рефлексия.
26. 26
Вопросы
Предварительные. Перед лекцией для оценки необходимых знаний.
Одна голова хорошо, а две лучше. В чем смысл этой поговорки? Всегда ли она верна?
Промежуточные. Во время лекции для проверки понимания текущего материала.
Кто вместе с нами участвует в учебном процессе? Каковы их функции в этом деле?
Итоговые. После лекции для проверки понимания материала в целом.
1. Кто руководит нашими действиями, когда рядом нет руководителя?
2. Кто их оценит, если рядом нет авторитетного лица?
3. Кто посоветует нам сделать работу быстрее, лучше и с меньшими трудозатратами?
4. Как вы понимаете смысл слов песни из популярного детского фильма «Умный в гору не
пойдет, - умный гору обойдет!»
Темы, возможные для дальнейшего изучения
1. Как придумать задачу?
2. Как решить задачу?
Ссылки на материалы, электронные ресурсы, литературу
1. Пойя А. Математическое открытие.
2. Самоненко Ю.А.,Жильцова О.А.,Самоненко Ю.А. Полисубъектная модель учебной
деятельности как основа формирования педагогического мышления школьников// Вопросы
психологии №5 2013.
3. Самоненко Ю.А., Жильцова О.А., Самоненко И.Ю. Психологические условия формирования
внутреннего диалога у школьников // Национальный психологический журнал №2 2012 с.26-31.
4. Самоненко Ю.А. Учителю физики о развивающем образовании. М.:Изд-во Бином, 2011.
27. 27
1.3 Перечень курсов для школьников
учебной программы для школьников «Лифт в будущее»
Учебная программа дополнительного образования для школьников
Общая информация
Экологическая микробиология
Авторский коллектив
Галахова О.Б., магистр почвоведения
Пояснительная записка
Целевая аудитория программы.
Данная программа рассчитана на школьников 9-11 классов, интересующихся микробиологией,
проблемами оценки качества водной среды и почвы, биотехнологией восстановления здоровья
почвы, водоёмов.
Требования к уровню начальных знаний школьников.
Предполагается, что школьники 9-11 классов владеют базовыми понятиями школьных курсов
химии, биологии, физики, экологии, математики. Они должны иметь представления об уровнях
организации живой природы, о распространении биосферы и экологических факторах, влияющих
на развитие живых организмов. Очень желательно присутствия навыка чтения литературы на
английском языке со словарём. При изучении раздела «Общая микробиология» обучающиеся
должны знать строение и свойства основных групп микроорганизмов, принципы их
культивирования, основные этапы бактериологических и микологических исследований,
современные методы лабораторной диагностики и биотехнологии
Связь программы с разделами основного общего образования.
Экологическая микробиология представляет собой такую научную область, которая опирается на
знания биологии, химии, физики, математики, экологии. Для изучения жизнедеятельности
микроорганизмов в природе используются методы биохимии, физиологии, геологии и
почвоведения.
Сроки проведения (продолжительность образовательного процесса, этапы)
Программа по экологической микробиологии рассчитана на 2-летний срок. Она включает в себя
несколько этапов:
1) Ознакомительный этап (1-ый год обучения). На этом этапе школьники знакомятся с
основными понятиями микробиологии, с устройством микробиологической лаборатории и
техникой безопасности при работе с микроорганизмами. Происходит освоение процедур
пробоотбора (образцов почвы, ила, воды, растений), лабораторных методов (посев, микроскопия,
фотоколориметрия).
Школьникам рассказывается о среде обитания микроорганизмов, об экологических факторах,
влияющих на рост и развитие микроорганизмов, о возможных способах взаимодействия
28. 28
микроорганизмов между собой и с другими организмами. Школьники получают представление
об актуальных проблемах экологии, микробиологии, земледелия, фитопатологии, биотехнологии.
На этом этапе возможно выполнение исследовательских работ, имеющих цель формирование и
закрепление микробиологических и природоведческих навыков.
2) Активно-исследовательский этап (2-ой год обучения). На этом этапе школьники выбирают
свою исследовательскую тему, над которой работают в течение учебного года. Работа над темой
предполагает:
сбор актуальной научной информации,
постановку цели и задач работы,
построение плана исследования,
сбор образцов и материалов, необходимых для проведения исследования,
подготовку лабораторного оборудования
выполнение необходимых экспериментов,
обработку полученных результатов,
написание отчёта по проделанной работе.
Также, в течение 2-го года учащиеся получают сведения, необходимые для выполнения
исследовательской работы. Причём эти сведения имеют как массовый характер (собирать
научную литературу, цитировать литературные источники, ставить цели и задачи, обрабатывать
результаты с помощью статистических программ), так и индивидуальный (все работы отличаются
как объектами исследования, так и методами). Важную роль на этом этапе играет сотрудничество
со стажёрами (студентами-выпускниками программы) и приобретение навыков обучения
школьников 1-го года обучения.
Формы и режим занятий.
Форма занятий очная. Теоретические и практические занятия проводятся один раз в неделю по
одному академическому часу. В случае выполнения исследовательской работы и необходимости
более частого посещения лаборатории происходит составление временного индивидуального
графика. При необходимости устанавливается заочное общение с научным руководителем с
использованием скайп, электронной почты.
В конце каждого этапа для активных участников программы организуется летняя школа с
возможностью погружения в изучаемый предмет и совершенствования исследовательской
работы.
Ожидаемые результаты и способы их проверки.
Главным результатом участия школьников в программе становится формирование активной
научно-исследовательской и познавательной деятельности школьников. Они имеют свой научный
интерес, понимают, какие научные дисциплины необходимо изучить для его удовлетворения. Уже
на втором году обучения школьники принимают участие в научных конкурсах, выступают на
школьных конференциях. На этом этапе учащиеся знают на деле как работают научные
лаборатории, знакомы с научным сообществом и готовы стать его членами.
29. 29
Учебно-тематический план
№ Наименование разделов,
дисциплин и тем
Всего
(час.)
Форма
проведени
я
Форма
контроля
1.1 Предмет экологической микробиологии. Открытие
микроорганизмов. Объекты экологической
микробиологии.
2 Лекция-
семинар
Обсуждение
1.2 Правила работы в микробиологической лаборатории и
соблюдение техники безопасности при работе с
микробами, оборудованием и реактивами. Устройство и
принцип работы современной лабораторной техники.
2 Практикум Обсуждение -
зачёт
1.3 История микробиологии 2 Лекция-
семинар
1.4 Методы микроскопии, используемые в микробиологии. 4 Практикум Отчёт в
лабораторно
м журнале
1.5 Прокариотные и эукариотные микроорганизмы,
основные различия. Бактерии, архебактерии и их
разнообразие. Грибы, водоросли, простейшие
4 Лекция-
семинар,
практикум
Отчёт в
лабораторно
м журнале
1.6 Строение клеток прокариот. Движение
микроорганизмов. Циклы развития, покоящиеся формы.
2 Лекция
1.7 Методы получения чистых культур, принципы
составления питательных сред
4 Семинар-
практикум
Отчёт в
лабораторно
м журнале
1.8 Действие экологических факторов на микроорганизмы.
Температура. Действие низких и высоких температур.
Хранение замороженных культур. Стерилизация.
Экологические группы микроорганизмов по отношению
к температуре
4 Лекция-
семинар,
практикум
1.9 Давление, радиация, свет. Влияние влажности на рост
микроорганизмов. Устойчивость к высушиванию,
лиофилизация.
Отношение к кислороду – аэробы и анаэробы.
Местонахождение в природе и роль.
2 Лекция
1.1
0
Значение кислотности среды. Экологические
группировки по отношению к кислотности среды.
4 Лекция-
семинар,
практикум
1.1
1
Зачёт - коллоквиум 2
1.1
2
Антибиотики и ксенобиотики. Значение в природе и
практическое применение.
8 Лекция-
семинар,
Отчёт в
лабораторно
30. 30
практикум м журнале,
выполнение
проекта по
желанию
1.1
3
Питание микроорганизмов. Автотрофия и гетеротрофия,
фото-и хемотрофия, лито- и органотрофия. Роль азота,
серы, фосфора в питании микроорганизмов. Хемосинтез.
4 Лекция –
семинар,
экскурсия
в музей
Фотоотчёт
1.1
4
Ферменты микроорганизмов. Роль в природе и
практическое значение.
8 Лекция-
семинар,
практикум
Отчёт в
лабораторно
м журнале,
выполнение
проекта по
желанию
1.1
5
Почва как среда обитания микроорганизмов. Микробные
сообщества, популяции. Роль в трансформации
органических и неорганических веществ. Сукцессии.
6 Лекция-
семинар,
практикум
Отчёт в
лабораторно
м журнале
1.1
6
Взаимоотношения между микроорганизмами и
растениями. Микориза, клубеньковые бактерии,
эпифиты, ризосфера.
4 Лекция-
семинар,
практикум
Отчёт в
лабораторно
м журнале
1.1
7
Микробные удобрения. 2 Лекция-
семинар
1.1
8
Микробные удобрения 6 Практикум Отчёт в
лабораторно
м журнале,
проект по
желанию
1.1
9
Микробные сообщества в условиях антропогенного
воздействия. Актуальные проблемы экологической
микробиологии.
4 Лекция-
семинар
... ИТОГО 72 часа
2.1 Обсуждение тем исследовательских работ 2
2.2 Сбор актуальной научной информации 8
2.3 Постановка цели и задач работы,
построение плана исследования
2
2.4 Сбор образцов и материалов, необходимых для
проведения исследования
8
2.5 Подготовка лабораторного оборудования 4
31. 31
2.6 Выполнение необходимых экспериментов, регистрация
результатов
24
2.1. Изучение компьютерных программ.
Обработка полученных результатов
12
2.2. Написание отчёта по проделанной работе. Подготовка
тезисов к научному конкурсу, конференции.
12
72 часа
Итого 144 часа
Учебные материалы
Литература
1. Введение в природоведческую микробиологию. Г.А.Заварзин
2. Биология почв. Под ред. Д.Г.Звягинцева
3. Green, V.S et al. Assay for fluorescein diacetate hydrolytic activity: optimization for soil samples.
Journal of Soil Biology and Biochemistry. 2006, 38:693-701
4. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии.М., Наука, Москва, 2005
5. Campbell, C.D., Chapman, S.J., Cameron, C.M., Davidson, M.S., Potts, J.M., 2003. A rapid
microtiter plate method to measure carbon dioxide evolved from carbon substrate amendments so as
to determine the physiological profiles of soil microbial communities by using whole soil. Appl. Environ.
Microbiol. 69, 3593–3599.
6. Методы микробиологического контроля почвы. Методические рекомендации.– М,:
Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России. 2004. – 21 с.
7. Кожевин П.А. Экология почвенных микроорганизмов / В сб. Экология микроорганизмов.
М., Academia, 2004 с.71-94
8. Виноградский С.Н. Почвенная микробиология. М.1952
9. Заварзин Г.А. Биоразнообразие и устойчивость микробного сообщества.//Журнал общей
биологии , 31 (2) 386-393(1970)
10. Кожевин П.А. Динамика микробных популяций в почве. // Вестник МГУ. Сер.17.
Почвоведение (2) 39-56(1992)
11. Лисовицкая О.В., Терехова В.А. Фитотестирование: основные подходы, проблемы
лабораторного метода и современные решения./ Доклады по экологическому почвоведению.
2010 №1
32. 32
Учебная программа дополнительного образования для школьников
Общая информация
Название программы
Знакомство с физикой
Авторский коллектив
Дорофеева Алиса Александровна, студентка физического факультета МГУ
Пояснительная записка
Целевая аудитория программы.
Программа рассчитана на школьников 6-7 классов, которые еще не проходили физику в школе.
Требования к уровню начальных знаний школьников.
Особые начальные знания не требуются, достаточно общего образования, получаемого
школьниками на уроках в школе.
Связь программы с разделами основного общего образования.
Программа охватывает основные разделы физики: Механику, Молекулярную физику,
Электричество, Магнетизм.
Сроки проведения (продолжительность образовательного процесса, этапы)
Длительность программы — 12 академических часов. Предполагается, что весь курс занимает 6
дней по 2 академических часа в день.
Формы и режим занятий.
Занятия проводятся в режиме активного диалога школьников с преподавателем. На занятиях
рассказываются основные физические закономерности природы, затем показываются
демонстрации физических явлений, школьники пробуют объяснить наблюдаемые процессы с
помощью новоприобретенных знаний. Возможно деление класса на команды и проведение
соревнования, которая команда наберет больше очков за правильные объяснения физических
явлений.
Ожидаемые результаты и способы их проверки.
Предполагается, что к окончанию курса школьники узнают о строении вещества и Вселенной,
смогут понимать, что и почему происходит в мире вокруг и научаться самостоятельно объяснять
наблюдаемые ими физические явления. Для проверки эффективности курса и усвояемости
материала в конце программы школьникам предлагается написать контрольный тест,
охватывающий все пройденные разделы. Вопросы в тесте не имеют ответов на выбор и требуют
от школьника не только знаний прямого ответа на вопрос, но и понимания сути явлений и умения
рассуждать и находить закономерности в физических процессах.
33. 33
Учебно-тематический план
№ Наименование разделов,
дисциплин и тем
Всег
о
(час.
)
Форма проведения Форма контроля
1. Физический фейерверк 2 Показ опытов и демонстраций из
разных разделов физики,
объяснение сути явления с точки
зрения физики после
голосования за правильный ответ
командами школьников.
Разбиение класса на
команды, проведение
«соревнования» между
командами школьников за
получение большего числа
баллов по числу
правильных ответов.
Команды аргументируют
свои ответы, затем
проверяется их
правильность.
2.1. Мир вокруг нас:
Микро- и макромир;
Притяжение и
отталкивание
частиц;
Агрегатные состояния
веществ;
Тепловое расширение тел;
Диффузия;
Броуновское движение.
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций , проведение
школьниками самостоятельных
экспериментов под присмотром
преподавателя , объяснение
увиденного явления.
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
2.2. Что такое давление:
Давление твердых тел;
Давление газа;
Атмосферное давление;
Вес воздуха.
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций , проведение
школьниками самостоятельных
экспериментов под присмотром
преподавателя , объяснение
увиденного явления.
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
3.1. Сила жидкости:
Давление в жидкостях;
Сообщающиеся сосуды;
Закон Паскаля;
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций , проведение
школьниками самостоятельных
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
34. 34
Закон Архимеда;
Воздухоплавание.
экспериментов под присмотром
преподавателя , объяснение
увиденного явления.
3.2. Еще кое-что о жидкостях:
Смачиваемость;
Поверхностное натяжение;
Капиллярные эффекты;
переохлажденная и
перегретая жидкости.
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций, проведение
школьниками самостоятельных
экспериментов под присмотром
преподавателя, объяснение
увиденного явления.
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
4.1. Механические свойства
тел:
Масса, плотность;
Сила тяжести, вес;
Силы трения, упругости.
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций, проведение
школьниками самостоятельных
экспериментов под присмотром
преподавателя, объяснение
увиденного явления.
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
4.2. Механика тела:
Центр масс;
Момент сил, рычаг;
Блоки;
Кинетическая энергия;
Потенциальная энергия;
Закон сохранения энергии;
КПД, вечные двигатели.
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций, проведение
школьниками самостоятельных
экспериментов под присмотром
преподавателя, объяснение
увиденного явления.
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение. Мини-
тест по пройденному
ранее материалу.
5.1. Электричество:
Электричество в природе;
Явление электризации;
Электрические заряды;
Гальванические элементы;
Природа электричества;
Ток.
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций, проведение
школьниками самостоятельных
экспериментов под присмотром
преподавателя, объяснение
увиденного явления.
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
5.2. Магнетизм:
Постоянные магниты;
Магнитное поле;
Магнитное поле Земли и
Солнца;
Связь электрического и
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций, проведение
школьниками самостоятельных
экспериментов под присмотром
преподавателя, объяснение
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
35. 35
магнитного полей. увиденного явления.
6.1. Вихри:
Воронки;
Торнадо, Циклоны,
Ураганы;
Кольцевые вихри.
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций, проведение
школьниками самостоятельных
экспериментов под присмотром
преподавателя, объяснение
увиденного явления.
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
Контрольный тест по
пройденному курсу,
подведение итогов.
6.2. Загадки природы:
Дождь;
Молния;
Шаровая молния;
Огни Святого Эльма;
Северное сияние;
Необычные явления в
невесомости.
1 Рассказ преподавателя о
закономерностях данного
раздела физики, показ
демонстраций, выявление и
подтверждение этих
закономерностей.
Опрос школьников по ходу
урока, выявление
затруднений у школьников
и их объяснение.
Итого 12
Учебные материалы
Литература
1. Д.В. Сивухин. Курс общей физики. Том 1. Механика. Том 3. Электричество
2. А.Н. Матвеев. Курс Общей физики ФизФака МГУ. Том 2. Молекулярная физика
3. Дж. Уокер. Физический фейерверк
Открытые информационные источники
1. http://www.diagram.com.ua/tests/index.shtml
2. http://uploads.ungrounded.net/525000/525347_scale_of_universe_ng.swf
3. http://www.ph4s.ru/kurs_ob_ph.html
4. http://wikipedia.ru