І «Физика» пәнін оқытудың мақсаты мен міндеттері
Пәнін оқытудың мақсаты – оқушылардың ғылыми дүниетаным негіздерін қалыптастыру, танымдық қызығушылықтарын, физикадан игерген білімдері негізінде олардың практикалық біліктері мен дағдыларын дамыту.
Пәнді оқыту міндеттері:
- оқушылардың қазіргі заманғы әлемнің физикалық бейнесінің негізінде жатқан іргелі заңдар мен принциптер туралы; табиғаттың ғылыми таным әдістері туралы білімді игеруіне;
- оқу пәні және ғылыми таным әдістері арқылы оқушылардың танымдық және шығармашылық қабiлеттерiн, игерген білімдерін оқу және өмірлік жағдаяттарда шығармашылықпен пайдалана алу дағдыларын дамытуға ықпал ету жатады.
ІІ. «Физика» пәнінің базалық мазмұны.
Табиғатты танып-білудің ғылыми әдісі. Физика – табиғат туралы ғылым. Физика құбылысы. Табиғатты зерттеудің ғылыми әдістері: бақылау, тәжірибе. Физикалық шама. Физикалық шамаларды өлшеу. Қателікті анықтау.
Механика. Механикалық қозғалыс. Механикалық қозғалыстың салыстырмалылығы. Жылдамдық. Үдеу. Түзусызықты бірқалыпты және бірқалыпсыз қозғалыс. Денелердің еркін түсуі.
Қисық сызықты қозғалыс кезіндегі орын ауыстыру мен жылдамдық. Материялық нүктенiң шеңбер бойымен қозғалысы.
Инерция. Денелердің әрекеттесуі. Масса. Заттың тығыздығы. Күш. Күштерді қосу. Ауырлық күші. Серпімділік күші. Гук заңы. Үйкеліс күші. Ньютон заңдары. Денелердің ауырлық күші әрекетінен қозғалысы. Бүкiләлемдiк тартылыс заңы. Дененің салмағы. Салмақсыздық.
Қысым. Паскаль заңы. Гидравликалық пресс. Қатынас ыдыстар. Манометрлер. Атмосфералық қысым. Сорғылар. Барометрлер. Архимед күші. Денелердің жүзу шарттары. Ауада ұшу.
Механикалық жұмыс. Қуат. Механикалық энергия (потенциялық және кинетикалық). Механикалық энергияның сақталу заңы.
Тепе-теңдiк шарттары. Жай механизмдер. Механизмдердің пайдалы әрекет коэффициенті.
Дене импульсі. Импульстiң сақталу заңы. Реактивтi қозғалыс.
Идеал сұйықтың қозғалысы. Бернулли теңдеуі. Тұтқыр сұйықтың қозғалысы. Сұйықтағы дененің қозғалысы. Ұшақ қанатының көтеруші күші.
Механикалық тербеліс және оның сипаттамалары. Математикалық маятник. Серіппедегі жүктің тербелісі. Резонанс.
Көлденең және қума толқындар. Толқынның сипаттамалары. Дыбыс толқындары. Дыбыс жылдамдығы. Дыбыстың қаттылығы, үннің биіктігі. Дыбыстың қаттылығы, тон биіктігі. Жаңғырық.
Молекулалық физика. Жылу құбылыстары. Заттың құрылысы. Атомдар және молекулалар. Молекулалардың қозғалысы. Диффузия. Температура. Дене температурасының оның молекулаларының жылдамдығына тәуелділігі. Ішкі энергия және оны өзгертудің тәсілі.
Iшкi энергия және оны өзгерту тәсiлдерi. Жұмыс және жылу берілу. Жылу берілу түрлері – жылуөткізгіштік, конвекция, сәуле шығару. Жылу мөлшері. Заттың меншікті жылу сыйымдылығы. Отынның меншікті жану жылуы.
Заттың агрегаттық күйлері. Балқу және қатаю. Булану және конденсация. Қайнау. Жылулық процестердегі энергияның сақталу және айналу заңы.
Термодинамиканың бiрiншi заңы. Газдың және будың жұмысы.
Қатты денелер мен материалдардың механикалық қасиеттері. Жылу қозғалтқыштары. Жылу машиналары және табиғатты қорғау.
Электродинамика. Денелердің электрленуі. Электр заряды. Зарядтардың өзара әрекеттесуi. Электр зарядының сақталу заңы. Кулон заңы. Электр өрiсi. Электр өрісінің элекрт зарядына әсері. Электр өрiсiндегі өткізгіштер және диэлектриктер.
Тұрақты электр тогы. Ток көздері. Ток күшi. Кернеу. Электр кедергiсi.. Тiзбек бөлiгi үшiн Ом заңы. Өткiзгiштердi тiзбектей және параллель қосу. Джоуль-Ленц заңы. Шала өткізгіштер. Конденсаторлар. Конденсаторларды қосу.
Магниттік өзара әрекеттесу. Магнит өрісі. Жердің магнит өрісі. Эрстед тәжірибесі. Токтың магнит өрісі. Электромагнит. Магнит өрісінің тогы бар өткізгішке әрекеті. Электроқозғалтқыш. Электромагниттiк индукция. Фарадей тәжірибелері. Трансформатор. Электр энергиясының алыс қашықтыққа жеткізілуі.
Электромагниттiк тербелістер. Электромагниттiк өріс. Электромагниттiк толқындар. Радиотелефон және теледидар байланыс принципі.
Жарық – электромагниттік толқын. Жарықтың шағылу және сыну заңы. Жазық айна. Линзалар. Оптикалық аспаптар. Жарықтың дисперсиясы. Электромагниттi сәулелердің түрі және оның тірі ағзаға әсері.
Радиактивтік. Радиактивті ыдырау заңы. Ядролық реакциялар. Радиактивтi изотоптар. Ауыр ядролардың бөлінуі. Тізбекті реакция. Ядролық реактор. Ядролық энергетиканың экологиялық проблемалары және оларды шешу жолдары. Термоядролық реакциялар. Радиактивті сәулеленуден қорғану. Адамзаттың энергетикалық проблемалары. Қазақстанның энергетикалық әлеуеті және оның болашағы.
Кванттық физиканың элементтерi. Квант туралы түсініктің дамуы. Планк гипотезасы. Фотоэффект. Столетов тәжірибелері. Фотоэффект үшін Эйнштейн формуласы. Фотоэффектіні техникада пайдалану. Фотондар. Рентген сәулелері. Резерфорд тәжірибесі. Атомның планетарлық моделі.
Атом ядросының құрамы. Ядролық өзара әрекеттесу. Ядролық күштер. Ядроның байланыс энергиясы. Радиактивтiк. Радиактивтi ыдырау заңы. Ядролық реакциялар. Радиоактивтi изотоптар. Ауыр ядролардың бөлiнуi. Тiзбектi ядролық реакциялар. Атаом энергиясы. Ядролық реактор. Радиоактивтi сәулелерден қорғану.
Жасанды радиоактивтiк.. Ядролық энергетика. Термоядролық реакциялар. Адамзаттың энергетикалық мәселелерi.
ІІІ. Оқушылардың дайындық деңгейіне қойылатын талаптар.
- фактілер мен құбылыстар, ұғымдар, түсініктер, заңдар, теориялық қорытындылар — ғылыми білім санатын білуі қажет;
- бақылау, эксперимент, модельдер және болжамдарды құру, нәтижелерден қорытындысы және оларды тексеру — ғылыми таным әдістерін білуі қажет;
- физикалық құбылыстар, физикалық заң, заттар, материялық нүкте, траектория, жол, орын ауыстыру, лездік жылдамдық, үдеу, инерциялық санақ жүйесі, инерциялық емес санақ жүйесі, инерция, масса, күш, дененің салмағы, салмақсыздық, тұйық жүйе, дене импульсі және импульс күші, реактивті қозғалыс; заттың дискреттік құрылысы; жылулық қозғалыс; молекулалар қозғалысының жылдамдығы; температура; ішкі энергия; жұмыс ішкі энергияны өзгертудің тәсілі ретінде; жылу өткізгіштік; конвекция; сәуле шығару; жылу мөлшері, заттың меншікті жылу сыйымдылығы; калориметр; отынның меншікті жану жылуы; заттың агрегаттық күйлері; қатты денелер; кристалл және аморф денелер; деформация; жылулық ұлғаю; балқу және қатаю; меншікті балқу жылуы; сұйық; булану; конденсация; қайнау; қайнау температурасы; меншікті булану жылуы және конденсацияның меншікті жылуы; газ; газдың көлемі және қысымы; газ және бу ұлғайғандағы жасалынатын жұмыс; іштен жану двигателі; жылу двигателінің пайдалы әсер коэффициенті; денелердің электрленуі, электр заряды, электр зарядтарының екі тегі, электр өрісі, электр өрісінің күш сызықтары, кернеулік, потенциал, электр өрісінің жұмысы, электроскоп, конденсатор, электрсыйымдылығы; электр тогы: токтың бағыты, тоқ күші, электр тізбегі, электр кернеуі, электр кедергісі, меншікті кедергі, өткізгіш, диэлектрик, жартылай өткізгіш, тұрақты ток, амперметр, вольтметр, омметр, реостат, ток көздері, тоқтың жұмысы мен қуаты; газ разряды, электролиз, плазма, анод, катод; гармониялық тербеліс, көлденең және қума толқын, фотон, фотоэффект, фотоэффектінің қызыл шекарасы, ядролық реакция; байланыс энергиясы, жартылай ыдырау периоды, бөлінудің тізбекті ядролық реакциясы, радиоактивтілік, радиоактивтік ыдырау, ядролардың бөлінуі – ұғымдарын білуі қажет;
- жол, жылдамдық, масса, тығыздық, үдеу, күш, қысым, импульс, жұмыс, қуат, кинетикалық энергия, потенциалдық энергия, пайдалы әрекет коэффициенті, ішкі энергия, температура, жылу мөлшері, отынның меншiктi жану жылуы, меншікті жылу сыйымдылық, меншікті балқу жылуы, меншікті булану жылуы, ауаның ылғалдылығы, электр заряды, электр тогының күші, электр кернеуі, электр кедергісі, электр тогының жұмысы және қуаты, линзаның фокустық ара қашықтығы, тербелістің амплитудасы, периоды, жиілігі, толқын ұзындығы – шамаларды білуі қажет;
- Паскаль, Архимед, Ньютон, Кеплер, бүкіләлемдік тартылыс, Гук, механикалық энергияның және импульстің сақталу, молекула-кинетикалық теорияның негізгі қағидалары, жылулық және механикалық процестердегі энергияның сақталу және айналу, Кулон, Ом, Джоуль-Ленц, электролиз, радиоактивті ыдырауды — заңдарын білуі қажет;
- табиғат құбылыстарын ғылыми зерттеу әдістері, бақылау жүргізу, эксперименттерді жоспарлап және орындау, өлшеу нәтижелерін өңдеу, алған нәтижені түсіндіру, қорытынды жасау, өлшеу нәтижесіндегі қателіктерді бағалауда пайдалана алуы;
- физика бойынша теориялық білімдерін әр түрлі қызмет саласында, өмірде қолданыстарын білуі;
- бірқалыпты түзусызықты қозғалыс, сұйықтар мен газдардағы қысымның берілуі, денелердің жүзуі. физикалық құбылыс, диффузия, заттың агрегаттық күйлері, жылу берілудiң түрлерi, жылуөткізгіштік, конвекция, сәулелену, булану, конденсациялану, қайнау, балқу, кристалдану, денелердің электрленуі, электр зарядының әрекеттесуі, магниттердің әсерлесуі, тогы бар өткізгішке магнит өрісінің әсері, токтың жылулық әсері, электромагниттік индукция, шағылу, жарықтың сынуы және шағылуы, дисперсиясы — физикалық құбылыстарды сипаттау және түсіндіру;
- кинематика заңдары негізінде тұрақты үдеумен қозғалуы, шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалуы, еркін түсу үдеуі;
- Ньютонның динамика заңдары, импульс пен энергияның сақталу заңдарын қолдану негізінде әр түрлі механикалық қозғалыстар, денелердің өзара әрекеттесуі;
- атомдардың энергия шығаруы және жұтуы; жылулық сәулелену және Планктың кванттық гипотезасы, фотоэффект, кванттың энергиясы, рентген сәулелері;
- ядролық реактордың әрекет ету принципі, тіршілік иелеріне иондаушы сәулелердің әсері; ядролық энергетиканы пайдалануға байланысты туындайтын экологиялық проблемалар; ядролық физика саласындағы отандық және шетел ғалымдарының жетістіктері;
- элементар бөлшектер, нанотехнологиялар, олардың адамзаттың дамуындағы рөлі туралы мәліметтерді;
- ара қашықтық, уақыт аралығы, масса, күш, қысым; температура, ауаның ылғалдылығы, ток күші, кернеу, электр кедіргісі, электр тогының жұмысы мен қуаты, электр тогы; ара қашықтық, уақыт аралығы, масса, күш — физикалық шамаларды өлшеу үшін физикалық құралдар мен өлшеу аспаптарын қолдану;
- суыған дене температурасының уақытқа тәуелділігі, заттың агрегаттық күйi өзгерiсіндегі зат температурасының уақытқа тәуелдігі, тізбектегі ток күшінің кернеуге тәуелділігі, түсу бұрышының шағылу бұрышына , шағылу бұрышының түсу бұрышына тәуелділігі; уақыттың жүрілген жолға тәуелділігі, серпінділік күшінің серіппенің ұзаруына тәуелділігі, үйкеліс күшінің нормал қысым күшіне тәуелділігі, маятниктің тербеліс периодының жіптің ұзындығына тәуелділігі, жүктің тербеліс периодының серіппеге ілінген жүктің массасына және серіппенің қатаңдығына тәуелділігін өлшеу нәтижелерін кесте, сызба, графиктер көмегімен және эмпирикалық тәуелділіктер негізінде көрсете білуі тиіс.