ВВЕДЕНИЕ

Совершенствование содержания естественнонаучного образования в средней школе, которое нашло отражение в новых программах, тесно связано с проблемой установления взаимосвязей между учебными предметами. Дальнейшее совершенствование знаний учащихся по химии возможно при усилении взаимосвязей химии с физикой, использовании на уроках химии знаний учащихся по физике. Осуществление межпредметных связей химии с физикой способствует повышению качества знаний по химии.

ГЛАВА 1 О СВЯЗИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ С ФИЗИКОЙ

Совершенствование содержания естественнонаучного образования в средней школе, которое нашло отражение в новых программах, тесно связано с проблемой установления взаимосвязей между учебными предметами. Дальнейшее совершенствование знаний учащихся по химии возможно при усилении взаимосвязей химии с физикой, использовании на уроках химии знаний учащихся по физике. Осуществление межпредметных связей химии с физикой способствует повышению качества знаний по химии. У учащихся вырабатываются умения связывать знания, полученные учащимися при изучении физики и химии, выделять общие для химии и физики вопросы, теории и законы, переносить знания в новые ситуации, применять их при решении задач и т.п.

Во многих темах курса химии VII-VIII классов и физики VI-VII классов рассматриваются общие вопросы. Имеются общие с физикой вопросы в курсе химии IX класса. Назовем некоторые из них. В первую очередь это вопросы атомно-молекулярного строения вещества, строения атома, электрохимии. Так, в самом начале курса физики учащиеся узнают о строении вещества из молекул, размерах молекул, их движении, взаимном притяжении, диффузии и броуновском движении как явлениях, подтверждающих молекулярное строение вещества, а также получают первоначальные представления о том, что молекулы состоят из атомов, что могут быть молекулы, состоящие из одинаковых атомов, например молекулы кислорода, или из разных атомов - молекулы воды, молекулы могут делиться на составляющие их атомы, а атомы соединяться в молекулы. На основании знаний учащихся о молекулярном строении вещества на уроках физики рассматриваются вопросы об агрегатных состояниях вещества, и перехода его из одного агрегатного состояния в другое, дается первоначальное представление о кристаллах. Все эти сведения составляют опору для усвоения учащимися на уроках химии VII класса понятий о простых и сложных веществах, составе и свойствах веществ, основных типах химических реакций.

По современным программам первоначальное понятие о строении атома формируется в курсе физики VII класса. На уроках химии VIII класса происходит дальнейшее углубление знаний о строении атома: порядке расположения электронов вокруг ядра атома, изотопах, зависимости между строением атома элемента и положением элемента в периодической системе. На основании знаний о строении атома учащиеся получают понятия о видах связей между атомами, зависимости свойств веществ от вида связи и т. п.

В IX классе на уроках химии и физики изучается электролиз. На уроках химии процесс электролиза рассматривается многосторонне: окислительно-восстановительная сущность его, химизм процессов, проходящих на электродах, изменение ионного состава, зависимость продуктов электролиза от ионного состава среды, применение электролиза в промышленности. На уроках физики рассматривается количественная сторона электролиза - зависимость массы выделившегося при электролизе вещества от количества электричества, прошедшего через раствор или расплав. Таким образом, у учащихся формируемся система знаний об электролизе как сложном физико-химическом процессе. На указанных выше примерах показаны возможности установления взаимосвязи химии с физикой и развития общих для химии и физики понятий. Их реализация может быть осуществлена на всем протяжении курса неорганической химии, что, безусловно будет способствовать совершенствованию знаний по химии.

Рассмотрим на некоторых конкретных примерах, как можно осуществить взаимосвязь химии с физикой. Одним из примеров проявления межпредметной связи при усвоении учащимися знаний о строении вещества и зависимости свойств от строения является формирование понятия о кристаллах.

Первоначальное знакомство учащихся с кристаллами происходит на уроках физики VI и VII классов и химии VII класса. На уроках физики учащиеся узнают об упорядоченном расположении частиц в кристалле, о взаимном Притяжении частиц, а в VII - некоторых свойствах, присущих кристаллическим веществам (твёрдости, постоянстве температуры плавления), а также о получении кристаллов при затвердеваний жидкости при ее охлаждений.

В начале VII класса на уроках химии понятие о кристаллах применяется уже при первоначальном знакомстве с Веществами, их внешним видом, физическими свойствами. При этом уже можно опираться на знания учащихся, полученные на уроках физики. Знакомя учащихся с Внешним видом веществ, надо предложить вспомнить, что им известно о кристаллах и их получении. Получение кристаллов при выпаривании раствора соли сравнить с известным учащимся из курса физики способом получения кристаллов при охлаждений и затвердевании жидкостей, отметить, что полученные из раствора кристаллы представляют собой чистое вещество, поэтому температура плавления полученной соли постоянна.

В дальнейшем на уроках физики и химии происходит углубление и расширение знаний учащихся о кристаллах. На уроках физики VII класса довольно подробно рассматривается вопрос о кристаллической решетке, расположении частиц в узлах кристаллической решетки, характере движения частиц в кристалле. Эти знания можно использовать при изучении видов кристаллических решеток на уроках химии VIII класса, зависимости твердости, температуры плавления и некоторых других свойств вещества от вида связи между частицами в кристалле. Рассматривая зависимость свойств веществ от вида кристаллической решетки, следует отметить, что эти свойства зависят от силы взаимного притяжения, разного количества энергии, необходимого для разрушения кристалла. Знания о зависимости некоторых свойств веществ от Вида кристаллической решетки используются на уроках химии IX класса при рассмотрении вопроса о различии в физических свойствах аллотропных видоизменениях фосфора и т. п. Таким образом осуществляется преемственность в формировании знаний о кристаллах, полученных учащимися в разное время на уроках химии и физики.

Еще большие возможности для совершенствований знаний по химии на основе использования межпредметных связей открываются в результате применения знаний учащихся, полученных на уроках физики. Так, на уроках физики VI класса учащиеся изучают понятия об энергии и ее видах (потенциальной и кинетической) и переходе одного вида энергии в другой. Это создает опорные знания для курса химий VII класса, что позволит глубже усвоить вопросы условий протекания химических реакций, управления ими. Содержащиеся в курсе физики VII класса сведения о тепловом движении как беспорядочном движении молекул, связанном с температурой, теплоте сгорания топлива, проводниках и диэлектриках, электрическом токе в металлах и жидкостях, первоначальные сведения о строении атома, электрическом поле, заряде электрона как наименьшем заряде - далеко не полный перечень вопросов, на которые можно опираться в процессе прохождения той или иной темы по химии.

Расположение учебного материала в современных программах по химии и физике дает возможность для усиления применения знаний физики на уроках химии. Как известно, определенную трудность испытывают учащиеся при усвоении знаний об условиях протекания химических реакций, они затрудняются различать необходимость предварительного нагревания для начала реакции и непрерывного нагревания как условия протекания эндотермических реакций. Поскольку уже в VI классе на уроках физики школьники овладевают знаниями об энергии и ее видах и превращениях, использование этих сведений позволит успешно сформировать следующие знания:

1) для того, чтобы молекулы вещества начали вступать в реакцию, необходимо ослабить взаимодействие составляющих их атомов; это достигается увеличением кинетической энергии атомов, входящих в состав молекул, в результате нагревания вещества;

2) молекулы различных веществ требуют различного количества энергии для того, чтобы началась реакция, поэтому одни вещества вступают в реакции почти без нагревания, Другие - требуют значительного предварительного нагревания;

3) химические реакции сопровождаются различными энергетическими изменениями: в одних случаях, начавшись после предварительного нагревания, реакция в дальнейшем идет с выделением энергии (экзотермическая); в этих случаях нагревание нужно только как толчок для начала реакции; если реакция идет с поглощением энергии (эндотермическая), то необходимо постоянное нагревание для непрерывного поступления энергии, иначе реакция прекратится.

Хотя количественные выражения энергетических эффектов химических реакций вводятся только в VIII классе, после усвоения учащимися понятий «моль», подготовить школьников к Пониманию количественной стороны энергетического эффекта химической реакции можно уже в VII классе при изучений темы «Кислород» - к этому времени школьники в курсе физики VII класса усвоили понятие о теплоте сгорания топлива (выражаемое в кДж/кг).

Большое значение межпредметные связи химии с физикой имеют при формировании понятия об электролитической диссоциации. При этом полезно использовать такие знания, усвоенные на уроках физики, как электрическое поле, тепловое движение частиц (молекул, ионов) зависимость скорости движения частиц от Температуры. Включение знаний о тепловом движении частиц как причине разрушения кристалла (или молекулы) в общую систему знаний о механизме электролитической диссоциации доступно для усвоения учащимся и может способствовать формированию более глубоких знаний.

Хотя учащиеся обладают лишь первоначальными знаниями об электрическом поле, усвоенными на уроках физики VII класса, необходимо опираться на эти знания при формировании понятия о механизме электролитической диссоциации, указывая, что электрическое поле возникает вокруг ионов и каждого из плюсов полярной молекулы. Под действием электрических полей ионов (в ионном кристалле) или полярных Молекул (например, хлороводорода) диполи воды ориентируются соответствующими полюсами. В то же время действие электрических полей молекул воды ослабляет взаимосвязи между ионами или атомами в молекуле, а в результате теплового движения их кристаллическая решётка (или молекула) разрушается. Правильное применение понятий физики на уроках химии также обеспечивает реализацию межпредметных связей химии с физикой.

Опыт показывает, что нередко совершенствование знаний по, отдельным, разделам химии зависит от того, как на уроках физики используются опорные знания, сформированные на уроках химии. Так, сведения о. видах химических связей, зависимости между строением атома элемента и положением элемента в периодической системе, электролитической диссоциации вначале рассматриваются на уроках химии. Использование, этих знаний на уроках физики будет способствовать их совершенствованию. Причем очень важно, чтобы учитель физики обратил внимание на некоторые неточности, допущенные в учебнике физики- IX класса. Так, при рассмотрении электролитической диссоциации бромида калия в учебнике есть такие фразы «...молекулу КВ_Г можно схематически изобразить в виде диполя (с. 183), «...они (молекулы воды М. Г.) растягивают молекулы КБ_Г...» (с. 183) и т. п., т. е. в трактовке механизма процесса допускается искажение - ионная связь в. бромиде калия подменяется ковалентной. Это может послужить причиной того, что у ряда учащихся исказятся представления о видах связей, качество, знаний учащихся по этому вопросу будет снижено.

К сожалению, неточности подобного рода можно встретить и в других учебниках физики. Так, в учебнике IX класса ковалентная связь называется «парноэлектронной» без какого-либо указания на соотношения между терминами. Естественно, что некоторые школьники считают, что, кроме видов химических связей, изученных ими на уроках химии, имеется еще и «парноэлектронная» связь.

Поэтому учителю химии следует предусмотреть, чтобы подобные досадные искажения не были допущены и при рассмотрении смежных вопросов на уроках физики и химии, придерживаться одинаковой трактовки;

Приведенные выше примеры, конечно, не исчерпывают всех возможностей осуществления связи курсов химии и физики. В процессе проведения уроков химии и подготовки к ним учитель может выявить значительно больше вопросов, позволяющих установить взаимосвязь курсов химии и физики. В целях повышения эффективности учебного процесса при отборе материала необходимо, на наш взгляд, придерживаться следующих принципов.

Хорошо изучить программы и учебники по физике, с тем чтобы четко знать объем и содержание знаний, которые могут быть включены в систему межпредметных связей химии и физики, и правильно применять их.

В учебниках химии и физики много единых терминов, широко применяются физические величины и единицы их измерения - необходимо согласованное их использование в учебниках физики уже используется международная система единиц (СИ). На уроках химии по-прежнему пользуются такими единицами, как «калория», «грамм-молекула», «грамм - атом» и т. п. Применение системы единиц должно соответствовать требованиям физики.

Тщательное изучение программ и учебников по физике позволит избежать дублирования изучаемого на уроках химии и физики материала. Так, на уроках химии нет необходимости заново формировать у учащихся понятие о строении атома и его ядра потому, что в VII классе на уроках физики школьники подробно познакомились со строением атома и составом его ядра. Необходимо лишь восстановить в памяти учащихся усвоенные ранее знания о строении ядра атома, oпереться на них, уточнить и совершенствовать при изучении изотопов. Это позволит учителю значительно сэкономить время на уроке.

На уроках химии надо уметь не только правильно использовать знания, полученные учащимися по физике, но и обеспечить правильное применение знаний по химии на уроках физики, предупреждая их искажение.

Осуществление межпредметных связей химии и физики возможно лишь при согласованной работе учителей химии и физики. При составлении тематического планирования надо указать общие вопросы, изучаемые в курсах химии и физики, к. отметить, когда используются знания, полученные на уроках смежного предмета.

При использовании знаний учащихся учителям физики и химии следует исходить из фактического запаса знаний учащихся, чтобы не допустить ошибки «опоры» на несуществующие, знания. Так, при рассмотрении вопросов о строении атомов элементов в зависимости от положения элементов в периодической системе и зависимости свойств соединений элементов (например, гидроксидов, водородных соединений) от строения атома следует иметь в виду, что к моменту изучения этих вопросов на уроках химии школьники еще не знают количественной зависимости взаимодействия зарядов от расстояния и величины их (закон Кулона). Эта зависимость будет им известна только во втором полугодии IX класса. Поэтому учителю химии необходимо разработать и применить такие методические приемы, которые позволили бы доступно объяснить школьникам эту зависимость.

Учителям необходимо подбирать и использовать дидактический материал (задачи, вопросы, лабораторные опыты и т. п.), позволяющий выявить знания межпредметного характера. Например, можно предложить учащимся такую задачу «На основании знаний о том, что йодная вода (раствор иода в воде) не проводит электрический ток, а раствор иодида калия проводит электрический ток хорошо, сделайте предположение о том, какая кристаллическая решетка в иодиде калия, а какая - в воде»?

ГЛАВА 2 МЕЖПРЕДМЕТНАЯ СВЯЗЬ (МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОГРАФИИ, ХИМИИ, БИОЛОГИИ НА УРОКАХ ФИЗИКИ)

На основе интеграции курса физики со смежными дисциплинами происходит формирование систем обобщенных предметных естественнонаучных знаний и умений. При этом наиболее значимыми направлениями реализации межпредметных связей являются следующие: формирование и развитие системы понятий о веществе при изучении его физических свойств и строения; изучение теорий и законов, общих для физики и химии; рассмотрение сущности физико-химических процессов; знакомство с устройством и принципами работы технологического оборудования; использование на уроках физики химических понятий, величин и единиц измерений; обзор возможностей привлечения фундаментальных законов и теорий естествознания для объяснения химических, географических, биологических и природных явлений; формирование экологических и природоохранных знаний на базе физико-географического и биохимического материала; формирование представлений о круговороте элементов, веществ и энергии в экосистемах разного уровня; знакомство с понятием «экологическая проблема» на конкретных примерах (парниковый эффект и т.д.) и поиски путей решения.

Использование межпредметных связей помогает в формировании творческого мышления учащихся, преодолении инертности и узости мыслительных процессов, ограниченных одной учебной дисциплиной.

Любой учебный курс построен на комплексе идей, определяющих вклад этой дисциплины в научное видение мира школьника. Одним из важных для обучения физики является познаваемость мира, единство законов его развития, взаимосвязь форм движения материи, охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, жизнеобеспечения человека на Земле, освоение космоса, наука и образование в контексте человеческой культуры, научно-технический прогресс и т.д.

Для удобства преподавания физики в разных классах предложим отобранный материал по географии, химии и биологии. Используя этот материал, при подготовке к урокам по физике, можно уже уверенно опираться на знания учащихся по данным предметам.

География

5-й класс

Солнце - источник света и тепла. Солнце - звезда. Температура на его поверхности около 6000⁰С. Солнце излучает громадное количество тепла и света. Солнце находится на расстоянии около 150млн км от Земли. Земля движется по орбите вокруг Солнца с огромной скоростью: 29,8 км/с. Земная ось наклонена к плоскости орбиты под углом 66,5⁰ и все время направлена северным концом в сторону Полярной звезды. 21 марта и 23 сентября - дни равноденствия, 22июня и22 декабря - дни солнцестояния.

Главная причина различия климата на земле - неодинаковая высота Солнца над горизонтом и разная продолжительность дня на разных широтах.

6-й класс

Масштаб план:

Масштабом называют дробь, у которой числитель единица, а знаменатель - число, указывающее, во сколько раз расстояние на плане меньше, чем на самой местности.

Этот вид масштаба называют численным. По численному масштабу узнают, во сколько раз уменьшены на плане все расстояния (1:10).

Запись «в 1см - 10м» называют именованным масштабом, а расстояние на местности, соответствующее 1см на плане, называют величиной масштаба. 10 м

Азимут - угол между направлением на север и на какой-нибудь предмет местности, величину которого выражают в градусах и отсчитывают от севера в право, по ходу часовой стрелки.

Шарообразность Земли

Шарообразность Земли подтверждают космические снимки. Близкую к шару форму имеют все крупные космические тела - планеты, Солнце и другие звезды.

Точными измерениями установлено, что форма Земли отличается от шара: расстояние от центра Земли до экватора составляет 6378км, а от центра до полюсов меньше на 22км и равно 6356км.

Меридианы. В переводе с латинского на русский язык слово «меридиан» означает «полуденная линия». Действительно, ее направление совпадает с направлением тени от предметов в полдень.

Меридианом называют кратчайшую линию, условно проведенную на поверхности Земли от одного полюса к другому. Все меридианы имеют одинаковую длину и форму полуокружностей.

Параллели. Параллелями называют линии, условно проведенные по поверхности Земли параллельно экватору. По форме параллели - окружности, радиус которых уменьшается.

В каждой точке параллель перпендикулярна меридиану.

Географическая широта. Географической широтой называют величину дуги меридиана в градусах от экватора до заданного места.

Географическая долгота. Географической долготой называют величину дуги параллели в градусах от начального меридиана до заданного места.

Оболочки Земли. Воздух - газообразная оболочка - атмосфера; вода - водная оболочка - гидросфера; горные породы, которые слагают сушу и дно океанов - земная кора. Живые организмы вместе с той же средой, где они живут, составляют биосферу.

В центре Земли находится ядро; его радиус около 3500 км. Ядро окружено мантией (в переводе с латинского языка это слово означает «покрывало»). Ее толщина примерно 2900 км. Над мантией расположена земная кора. Толщина ее колеблется от 5 до 80 км.

Земная кора - самая твердая оболочка. Вещество находящейся под ней мантии имеет очень высокую температуру, которая повышается по направлению к ядру. При такой температуре это вещество должно бы быть в расплавленном состоянии. Но расплавления не происходит, так как с глубиной увеличивается давление. Поэтому вещество мантии находится в особом пластическом состоянии. По мере движения к центру Земли температура и давление повышаются. Наиболее тяжелые и плотные вещества находятся в ядре; температура там 3500⁰С.

Что такое литосфера. Оболочка состоящая из земной коры и части верхней мантии, называется литосферой (в переводе с греческого «литос» означает «камень»). Ее толщина - от 50 км в океанической части до 200 км в материковой.

Что такое гидросфера. Вода на Земле находится в трех состояниях. Больше всего - жидкой воды, значительно меньше - твердой (лед, снег) и водяного пара. Водная оболочка Земли называется гидросфера. В атмосфере содержатся водяной пар, капельки воды и кристаллики льда.

Мировой круговорот воды. С поверхности Мирового океана, нагреваемой солнечными лучами, непрерывно испаряется вода. В атмосфере водяной пар превращается в капельки пресной воды (конденсируется и в кристаллики льда. Образуются облака. Из облаков и на океан и на сушу выпадают осадки (дождь, снег).

Соленость воды. Вода - прекрасный растворитель. Поэтому в природе нет воды, не содержащей растворенных веществ. Воду (дистиллированную) можно получить только в лаборатории. В литре океанской воды растворено в среднем 35г различных веществ. Соленость пресной воды меньше. Но пресной воды на Земле очень мало.

Температура воды. Океанская вода замерзает при температуре -2⁰С. Ее замерзанию мешают растворенные вещества. Чем больше соленость, тем ниже температура замерзания.

Движение воды в океане. Даже слабый ветер вызывает на поверхности воды волны. Каждая волна имеет гребень и подошву. Расстояние между двумя соседними гребнями - длина волны. Расстояние от подошвы до гребня - высота волны.

Вода в волнах опускается и поднимается, почти не перемещаясь в горизонтальном направлении. Это движение воды по вертикали, т.е. колебательное.

У пологого берега от трения воды о дно движение ее нижней части волны замедляется, гребень наклоняется вперед и опрокидывается.

Приливы и отливы. Уровень воды в море может изменяться. Дважды в сутки он здесь поднимается и опускается. На низких берегах вода то заходит далеко в сторону суши - прилив, то, наоборот, отступает, обнажая широкую полосу дна, - отлив.

Приливы - явление очень сложное. Они вызваны притяжением вод океана Луной.

Для использования энергии приливов сооружаются приливные электрические станции (ПЭС).

Атмосфера, ее строение. Атмосфера - это самая верхняя и наименее плотная из всех земных оболочек. Она состоит из смеси газов, называемой воздухом.

Четко выраженной верхней границы атмосфера не имеет и постепенно переходит в космическое пространство. Условно такую границу проводят на высоте 3000км. Воздух не рассеивается в космосе, потому что силы земного притяжения удерживают его. У земной поверхности воздух наиболее плотный и тяжелый. С высотой изменяется не только его плотность, но и температура, количество влаги в нем.

Особенности слоев атмосферы. В атмосфере можно выделить три основных слоя: тропосферу, стратосферу и высокие слои. Самый нижний слой - тропосфера, его толщина над экватором - 17км, в полярных частях - 8-9 км.

Чем выше, тем холоднее. На каждый километр высоты температура понижается в среднем на 6⁰С. В тропосфере находится почти весь водяной пар атмосферы и другие примеси: пыль, копоть, выброшенные при извержении вулканов пепел, серный газ и т. д.

Верхняя граница стратосферы 50-55 км. В ней воздух разряжен. В верхней части температура понижается, но начиная примерно с 20 км - повышается. Водяной пар тут почти отсутствует.

Значение атмосферы. Благодаря газообразной оболочки поверхность Земли не нагревается днем солнечными лучами и не охлаждается ночью так сильно, как, например, поверхность Луны, лишенной атмосферы. Атмосфера предохраняет Землю от метеоритов, большинство которых сгорает в ней, не долетев до земной поверхности. Без воздуха не могло бы быть жизни на Земле.

Толщину атмосферы изучают с помощью радиозондов. Два-три раза в сутки с аэрологических станций на суше и на научно-исследовательских судах поднимаются до высоты 30-40км воздушные шары, к которым прикреплены приборы. Они собирают данные о температуре, влажности и перемещениях воздуха на разных высотах. Показания приборов, переданные маленькими радиопередатчиками, принимают на станциях. Еще выше, до 120км поднимаются метеорологические ракеты. Применяются и такие ракеты, которые зондируют атмосферу до 400-500км. С их помощью уточняется состав воздуха на больших высотах.

Чрезвычайно важные сведения доставляют искусственные спутники Земли. Так, специальные, метеорологические спутники «Метеор», снабженные теле- и фотоаппаратурой, с высоты до 900км передают на Землю сообщения о состоянии атмосферы, о погодных процессах, происходящих над земной поверхностью в полосе шириной до 2000км. Большую ценность представляют сведения о границах снежного покрова на поверхности Земли, о загрязненности атмосферы, о лесных пожарах, об извержении вулканов и о распространении пепла, о явлениях в атмосфере.

Атмосферное давление. Так как воздух имеет массу и вес, он оказывает давление на соприкасающуюся с ним поверхность. Сила, с которой воздух давит на земную поверхность, на все находящиеся на ней предметы, называется атмосферным давлением.

Человек не чувствует этого давления, так как оно уравновешивается внутренним давлением воздуха, находящегося в его теле.

Измерение атмосферного давления. Давление воздуха измеряется с помощью прибора барометра («барос» - тяжесть, «метр» - мера).

Применяются два основных вида барометров - ртутный и анероид (в переводе слово означает «без жидкости»).

Ртутный барометр представляет собой запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной около 1 м, площадь сечения которой равна 1 см². В нее налит тяжелый жидкий металл - ртуть. Открытым концом трубку погружают в чашу с ртутью. При этом какая-то часть ртути из трубки выливается, а в верхней ее части образуется безвоздушное пространство. На открытую поверхность ртути в чаше давит воздух, который как бы вдавливает ее в трубку.

Если атмосферное давление ослабевает, то ртуть в трубке опускается. Трубка ртутного барометра имеет шкалу. По высоте столбика ртути в ней определяют величину атмосферного давления в миллиметрах ртутного столба.

На уровне моря на параллели 45⁰ при температуре 0 ⁰С ртуть под давлением воздуха поднимается на высоту 760 мм, давление называют нормальным атмосферным давлением.

Воздух насыщенный и ненасыщенный водяным паром. При испарении воздух не может вмещать водяной пар беспредельно. Этот предел зависит от его температуры. Воздух, который не может вместить больше водяного пара, чем он содержит, называют насыщенным.

Воздух, находящийся над теплой, но сухой поверхностью, обычно содержит водяного пара меньше, чем мог бы содержать при данной температуре. Такой воздух называют ненасыщенным.

Чтобы предсказать, будет ли погода облачной или ясной, нужно знать, сколько влаги содержит воздух. Влажность воздуха выражают в процентах. Относительная влажность - это отношение количества влаги, находящейся в воздухе, к тому количеству, которое он может содержать при данной температуре.

Влажность измеряется с помощью прибора гигрометра. Кроме того, используются приборы - самописцы гигрографы.

Главная причина образования тумана и облаков одна и та же: выделение капелек воды при охлаждении воздуха, насыщенного водяным паром.

7-й класс.

Движение земной коры. Земная кора находится в постоянном движении. Земной коре свойственны два основных вида движения: вертикальные и горизонтальные. Часто они сочетаются, т.е. проявляются одновременно. Главная причина движений земной коры - процессы, происходящие внутри Земли. Одни части Земли более устойчивы, другие - более подвижны.

Горы на дне океана. Подробные и точные сведения о рельефе дна были получены с помощью эхолота. Прибор с судна посылает короткий звуковой сигнал, который достигает дна, отражается от него и возвращается к прибору. Скорость распространения звука в воде - 1500м/с. Измерив время, в течение которого звук прошел до дна и обратно, можно высчитать глубину.

8-й класс.

Различия во времени. Часовые пояса. Непосредственно с географическим положением России и величиной ее территории связаны понятия местное, поясное, декретное и летнее время. Одинаковое время будет лишь для тех, кто живет на линии одного меридиана. Для них это и будет местное время.

Для удобства в жизни людей оказалась необходимой единая система отсчета времени. Для этого вся поверхность Земли была разделена на 24 часовых пояса. В каждом поясе время исчисляется по меридиану, проходящему по середине его. Это время и называется поясным. Оно отличается от времени соседнего пояса ровно на один час. Отсчет поясов ведется с запада на восток. За нулевой принят пояс, по оси которого проходит гринвичский меридиан.

В системе транспорта, связи, радио и телевидения на территории России используется московское декретное время.

Продолжительность дня летом увеличивается. По всей стране в последнее воскресенье марта вводится летнее время: стрелки часов переводятся на один час назад.

Зарождение Земли. Одной из первых гипотез о зарождении Земли была гипотеза И.Канта и П.Лапласа. По этой гипотезе, Земля и планеты Солнечной системы возникли из раскаленной первичной атмосферы Солнца. Сгустки раскаленной атмосферы образовали вокруг Солнца кольца. При остывании они преобразовывались в отдельные планеты.

Затем появилась гипотеза, которую разработали О.Ю. Шмидт и В.Г. Фесенков. По этой гипотезе, Земля и другие планеты Солнечной системы образовались из холодного космического облака газа и пыли, имевшего дисковидную форму. При уплотнении облака вместо беспорядочного движения частиц началось их общее медленное вращение. При этом образовалось множество промежуточных (астероидных) тел. Путем постепенного объединения, как бы слипания их, сформировалась Земля и другие планеты Солнечной системы.

Химия

8-й класс

Вещества и их свойства. То, из чего состоят физические тела, называется веществом. Свойствами вещества называют признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой.

Относительная атомная масса. Атомная единица массы - это 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.

Масса атома углерода составляет 2,0·10^-26 кг, а масса 1 а.е.м. равна

(2,0 · 10^-26/12) кг = 1,66 · 10^-27 кг = 1,66 · 10^-24 г

Сравнивая массы атомов элементов с массой одной а.е.м. находят численные значения, названные относительными атомными массами. Относительная атомная масса обозначается А_r. Относительная атомная масса элемента показывает, во сколько раз масса его атома больше 1/12 массы атома углерода. Следует различать безразмерную величину - относительную атомную массу и массу атомов, измеренную в атомных единицах массы (хотя численно они совпадают). Относительная молекулярная масса обозначается М_r. Относительная молекулярная масса вещества показывает, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода, масса которого 12 а.е.м.

Например:

М_r(Н₂О) = 2 · 1 + 16 = 18

Количество вещества. Моль. Молярная масса. Если химическую реакцию рассматривают с точки зрения числа частиц (атомов, молекул и др.), то применяют физическую величину количества вещества. Единицей количества вещества является моль.

Моль - это количество вещества, содержащее столько же частиц (атомов, молекул или других), сколько содержится атомов углерода в 0,012 кг (12 г) углерода.

Моль - это количество вещества, содержащее 6,02 · 10²³ молекул, атомов или других частиц.

Число N_А = 6,02 · 10²³моль^-1 названо постоянной Авагадро (в честь итальянского ученого Авагадро).

Молярная масса М вещества равна отношению массы m вещества к соответствующему количеству вещества ? («ню») М=m/?

Молярная масса вещества - это масса одного моля. Единица измерения молярной массы - кг/моль.

Кислород при нагревании энергично реагирует со многими веществами, при этом выделяются теплота и свет. Такие реакции называют реакциями горения.

Горение - это химическая реакция, при которой происходит окисление веществ с выделением теплоты и света.

10-й класс

Топливо. Виды топлива: твердое, жидкое и газообразное.

К твердому топливу относят антрацит, каменный уголь, бурый уголь, горючие сланцы, торф и дрова.

Качество топлива определяется его теплотворной способностью, т.е. количеством теплоты (в килоджоулях), которое выделяется при сгорании 1кг топлива. Теплотворная способность топлива тем выше, чем оно богаче углеродом.

К жидкому топливу относятся переработки нефти: бензин, керосин, мазут и др. Теплотворная способность нефти и ее продуктов исключительно велика. С каждым годом все больше в качестве топлива используют горючие газы. Газообразное топливо имеет ряд преимуществ перед твердым топливом: а) экономически более выгодна добыча и транспортировка; б) упрощается устройство топок и облегчается труд человека при подаче топлива в печь; в)упрощается управление процессом горения и облегчается соблюдение гигиены труда; г) достигается более полное и рациональное сжигание топлива; д) заметно устраняется загрязнение окружающей среды.

Биология

6-й класс

Устройство увеличительных приборов. Лупа - самый простой увеличительный прибор. Главная его часть - увеличительное стекло, выпуклое с двух сторон и вставленное в оправу. С помощью лупы мы видим изображение предмета, увеличенное в 2-2,5 раз. Лупу берут за рукоятку и приближают к предмету на такое расстояние, при котором изображение предмета становится наиболее четким.

Микроскоп - это прибор, увеличивающий изображение предмета в несколько сот и даже тысяч раз. Главная часть светового микроскопа, с которым работают учащиеся в школе,- увеличительные стекла, вставленные в трубку, или тубус ( по-латыни «тубус» значит «трубка»). В верхнем конце тубуса находится окуляр, состоящий из оправы и двух увеличительных стекол. Название «окуляр» происходит от латинского слова «окулус», что значит «глаз». Рассматривая предмет с помощью микроскопа, глаз приближают к окуляру. На нижнем конце тубуса помещается объектив, состоящий из оправы и нескольких увеличительных стекол. Название «объектив» происходит от латинского слова «объектум», что означает «предмет». Тубус прикреплен к штативу. К штативу прикреплен также предметный столик, в центре которого имеется отверстие, и под ним зеркало. Свет направляют зеркалом в отверстие предметного столика.

Фотосинтез. Сахар образуется только в хлоропластах листьев и только на свету. Этот процесс называют фотосинтезом. Сахар затем превращается в крахмал.

Зеленое растение само создает органические вещества (в первую очередь сахар) из неорганических (углекислого газа и воды), выделяя при этом кислород и используя при этом энергию солнечных лучей.

Из воздуха растения при дыхании поглощают кислород, а при фотосинтезе - углекислый газ.

ГЛАВА 3 ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА «НЕСТАНДАРТНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ПО НЕКОТОРЫМ РАЗДЕЛАМ ШКОЛЬНОГО КУРСА ХИМИИ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ТВОРЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ СТАРШЕКЛАССНИКОВ»

Введение. Согласно Концепции модернизации российского образования, должна быть создана «система специализированной подготовки (профильного обучения) в старших классах общеобразовательной школы, ориентированная на индивидуализацию обучения и социализацию обучающихся…».

А потому всё актуальнее становится вопрос о качестве образования, особенно в условиях средней школы, в особенности сельской. Введение предпрофильной, а в особенности профильной подготовки требует от учителя постоянного повышения квалификации, непрерывной самообразовательной работы, без которых невозможно преподавание новых курсов. Время вносит свои коррективы в образовательный процесс, то что, ещё вчера могло показаться нереальным, сегодня активно используется в преподавательской деятельности. Многие из методик остаются актуальными, и по сей день, проходят проверку временем, но от них творчески работающий учитель не отказывается и сегодня. Иные оказываются популярными год-два и на смену им приходят новые технологии, методики, схемы преподавания. Так получается, что педагогика не является точной наукой, а потому нет в ней каких-то универсальных шаблонов, схем, карт, что называется, на любой случай жизни. Именно элективные курсы способны сегодня решить проблему качества образования. Элективные курсы, в рамках предпрофильной подготовки, а в дальнейшем и профильной, отличаются от обычных кружковых занятий и факультативов тем, что число часов, отводимых на преподавание одного отдельного курса, как правило, составляет 12-16 часов.

Кроме того, элективный курс - это курс по выбору, то есть, сами учащиеся, в соответствии со своими интересами, склонностями, определяют не только тему интересующего их курса, нор даже и педагога, у которого они хотели бы прослушать тот или иной курс. Компиляция материала в задачах именно курса химии и физика так же не случайна, ведь вступительные экзамены во многие ВУЗы и училища медицинского профиля абитуриенты вынуждены сдавать как раз по этим дисциплинам. Материал данной разработки так же хорошо вписывается и в единый государственный экзамен (ЕГЭ), так популярный в последнее время в качестве сдачи экзаменов за курс средней школы. Известно, что структурно ЕГЭ делится на три части - «А», «В» и «С». Часть «С» наиболее сложная, именно она и содержит различные задачи, однако, грамотно оформив и правильно решив задания именно этой части, учащийся может получить самый большой балл, а в итоге претендовать на успешную сдачу экзамена и, возможно, поступление в ВУЗ. Задания из части «С» содержат задачи не школьного учебника, рассчитанные отнюдь не на «среднего ученика», именно такие задачи и предлагаются в данной авторской разработке.

Какова же структура данной разработки. Во-первых, учащимся в форме лекции учитель предлагает для напоминания с углублением знаний уже изученный материал по темам, которые являются пограничными как для курса физики, так и химии. Эти темы - «Электролиз» и «Состояние газов и газовые законы», ведь именно по этим темам можно составить максимально возможное количество задач, да и материал именно этих тем фигурирует в заданиях как ЕГЭ, так и в экзаменационных билетах многих ВУЗов медицинского профиля, либо связанных с физикой и химией (например, гуманитарные и педагогические высшие учебные заведения).

После изучения теоретической части осуществляется опрос учащихся в форме проверочной или самостоятельной работы, возможно в тестовой форме, на предмет выявления степени усвоения изученного материала. Здесь уместно будет поэкспериментировать и предложить учащимся самим составить свои тестовые задания, предварительно ознакомив их с правилами составления заданий подобного рода, а затем провести перекрёстную проверку знаний, предложив задания, составленные одним учащимся выполнить другому, например, соседу по парте. Только после того, как учитель уверен, в том, что учащиеся имеют прочные теоретические знания по тому или иному разделу курса, можно переходить к решению задач. На первом же практическом занятии учитель напоминает учащимся и единой схеме, по которой оформляются все задачи - Дано - Найти - Решение - Ответ.

Допускается только такая форма работы в тетради при решении расчетных задач, отступление от нее, конечно, не является ошибкой, при условии правильно полученного ответа, но может быть расценено как недочёт и в конечном итоге приведёт к снижению оценки на экзамене. Кроме того, именно такая схема оформления расчетных задач приучает школьников к аккуратности, рациональному использованию рабочего пространства в тетради, а в конечном итоге и облегчает работу учителя по проверке решения задач. После прохождения всех тем элективного курса и разбора всех запланированных задач, рекомендуется провести итоговое занятие, на котором следует провести итоговую контрольную работу, которая может быть комбинированной - содержать задания как тестового характера, так и несколько расчетных задач, которая явится неким подобием экзаменационной работы - ЕГЭ и даст представление ученикам об экзамене, хотя и не воссоздаст экзаменационной обстановки и той особой атмосферы, присущей только экзамену. Окончание изучения материала элективного курса не означает, что учащиеся больше не встретятся с разобранным материалом на обычных уроках. Настоятельно рекомендуется в процессе дальнейшего изучения материала на уроках возвращаться к задачам, например, в разноуровневых контрольных работах, или в рамках особого усложнённого домашнего задания для учащихся, посещавших элективный курс.

В условиях, когда в средних общеобразовательных школах количество часов на изучение физики и химии неуклонно уменьшается, данный элективный курс может оказаться очень полезен, не только для ученика, но и для учителя. Ведь это замечательная возможность сэкономить драгоценное учебное время, разобрав сложные вопросы именно с тем контингентом учащихся, которые не только «могут», но и заинтересованы в конечных результатах своего труда. А высвободившееся время, за счёт исключения из уроков сложных вопросов, потратить на повторение и закрепление уже изученного материала, просто подольше задержаться на изучении материала какой-нибудь важной темы школьного курса со «слабыми» учениками (в общем, было бы свободное время, а куда его потратить, творчески работающий учитель, всегда найдёт). Работа учителей по предложенной методике, а в особенности начинающих, сблизит преподавателя с учениками, позволит значительно сэкономить время на компоновке материала и подборе задач, даст прочные знания по химии и физике учащимся, а в конечном итоге и успешно сдать не только выпускные экзамены за курс средней школы, но и вступительные, уже в ВУЗ.

Цель программы. Создание целостного представления о химической и физической дисциплинах, расширение спектра прорешиваемых учащимися задач. Знакомство с интегрированными задачами, для решения которых требуются знания двух школьных дисциплин. Формирование и закрепление навыков грамотного оформления и поиска логически верного пути решения нестандартных задач (комбинированных, для решения которых необходимы знания двух школьных дисциплин - физики и химии). И, хотя, многие задачи требуют хорошего знания школьного материала курса химии и физики, всё же их решение больших затруднений у учащихся, по мнению автора, не вызовет, так как, в программе курса запланирован подробный разбор большого числа однотипных задач, как с учителем, так и в домашних условиях, в рамках выполнения домашней работы, а решение задач предваряет урок-лекция по теории. Организация занятий предполагает лекционный вариант изложения материала в комбинации с самостоятельной работой учащихся по решению задач (решение возможно большего количества задач в классе самими учащимися - в рамках обычного классического урока). В материале курса заложена и дифференциация обучения, все задачи разбираются в трех вариантах сложности (по нарастающей), однако, на последнем уроке - контрольной работе, учащимся самим предлагается выбрать посильный для себя вариант работы (на оценку «3», «4», или «5» соответственно).

Программа содержит два основных блока задач:

1. Задачи на газовые законы

2. Задачи на электролиз

На изучение материала курса отводится 15 часов. Из них на изучение материалов первого и второго блока задач выделяется по семь часов, а так же один час на написание контрольной работы по выявлению степени усвоения изученного материала учащимися. При этом учащиеся получают оценки, так же, как если бы это была обычная контрольная работа на уроке химии или физики. При желании и по согласованию с учителем физики, оценка за контрольную работу, может быть выставлена в журнал, причём, как в физическую дисциплину, так и в химическую. И хотя программа курса составлена в расчёте, что курс будет преподаваться учителем химии, в силу универсальности материала курса, при необходимости такой курс может вести и учитель физики, а акцент в названии курса сделать на физическом характере задач, с применением в них химической компоненты. Программа курса построена таким образом, что учитель химии (физики), в зависимости от условий своей работы (подбор учащихся в классе, число желающих посещать курс и т. д. ) может легко перестроить курс применительно к своим условиям. Даже начинающему учителю не составит труда расширить любой из блоков своими авторскими задачами, или, изучив два блока задач, ввести в курс третий блок, например, задачи по кинетике химических реакций.

Краткое содержание программы.

ТЕМА 1. Решение задач на газовые законы.

В процессе изучения материала повторяются уравнение Клайперона

и уравнение Менделеева-Клайперона (соответствующее объединённому газовому закону) - P x V = (m/M) x RT или P x V = v x RT. Акцентируется внимание учащихся на необходимости чёткого согласования всех единиц измерения, а именно объёма, давления, температуры перед подставлением цифр в формулу. Закрепляется формула для расчёта процентной концентрации. Напоминается величина универсальной газовой постоянной и её размерность для разных систем отсчёта. Учащиеся вспоминают отличия абсолютной шкалы температур от шкалы Цельсия, правило перевода температуры из Кельвинов в Цельсии и наоборот. Учителем заостряется внимание на том, что нормальные условия это всегда температура 0^оС и давление 1 атмосфера, либо 273 Кельвина и давление 101,3 кПа или 760 мм. рт. ст. Решается большое количество разнообразных задач на приведение объёма газа к нормальным условиям, на вычисление относительной молекулярной массы газа, на нахождение массы газа, давления при котором газ займёт тот или иной объём, а так же на вычисление температуры, при которой газ так же займёт тот или иной объём. Напоминается, что масса и количество газа не зависит от температуры и давления, при которых этот газ находится, например, будучи закачанным, в сосуд. Нелишним будет напомнить так же и приставки для обозначения кратных и дольных величин в СИ, при этом напомнив, что такое Система Интернациональная. При решении задач учащиеся должны будут вспомнить молекулярные формулы многих неорганических и органических газообразных соединений, попутно соотнеся их с известными классами веществ. В процессе решения задач данного раздела учащимися будут повторены основные химические свойства некоторых химических соединений, например, их взаимодействие с галогенами, кислородом, водородом и др. Целесообразно перед началом курса предложить учащимся почитать материал на газовые законы в школьном учебнике физики, конспекты в школьной тетради, либо выделить пол-урока на конспективное изложение теоретического материала, а после этого уже переходить непосредственно к разбору и решению задач данного типа.

ТЕМА 2. Решение задач на электролиз.

Так же как и перед изучением задач первой темы, так и в данном случае целесообразно начать изучением материала с теоретического материала, либо предложить учащимся самостоятельно поработать со школьным учебником, либо с пособием для поступающих в ВУЗы. В указанном пособие довольно подробно разобран процесс электролиза, приведены конкретные примеры, есть расчётные задачи с применением формулы Фарадея.

Начинается изучение материала с ключевого термина - электролиз, как сложного физико-химического процесса, протекающего на электродах, погружённых в расплав или раствор электролита, при пропускании через него электрического тока. В процессе изучения материала повторяются понятия - электролит, неэлектролит, электрод, катод и анод. Так как данный элективный курс является пограничным для двух дисциплин - химии и физики, учитель должен акцентировать внимание учеников на том, что смысл анода и катода в химии и технике неодинаков (электрод, называемый в химии анодом, в технике считается катодом и наоборот). Перед решением конкретных задач, учитель предлагает учащимся несколько общих схем протекания процесса электролиза, в зависимости от того к какому классу неорганических соединений относится данное вещество, катионом какого металла и анионом, какой кислоты оно образовано, если речь идёт о соединении из класса солей. Учитель акцентирует внимание учащихся на том факте, что природа вещества, из которого состоят электроды, может быть различна, а как следствие разные процессы будут протекать на электродах в разных случаях. Если электроды состоят из инертного металла, например, платины, то с самими электродами в процессе электролиза изменений происходить не будет. Если же, например, медные электроды погрузить в раствор, какой - либо медной соли, то будет протекать, так называемый, процесс электрохимического рафинирования меди. Здесь же вводится формула Фарадея, связывающая массу полученного металла с силой тока и временем пропускания его через раствор или расплав электролита, с учётом числа электронов, которые принимают участие в процессе электролиза. Учащиеся знакомятся с числом Фарадея, которое равно 96485 А х с/моль или 26,8 А х ч/моль. Отдельно следует рассмотреть случай, когда в растворе или расплаве, подвергаемом электролизу, одновременно находятся соли разных металлов, при этом первыми на катоде будут восстанавливаться металлы, имеющие большее значение стандартного электронного потенциала. Здесь же уместно будет напомнить учащимся ряд активности металлов, или даже привести ряд напряжений металлов в виде таблицы, в которой были бы отражены конкретные процессы отдачи одного или нескольких электронов атомами тех или иных элементов, с указанием энергозатрат на данные процессы.