МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ГИМНАЗИЯ № 40
Приложение к ООП СОО
Рабочая программа курса внеурочной деятельности
«Прикладная механика»
для обучающихся 10-11 классов
г. Екатеринбург
Пояснительная записка
Настоящая программа ориентирована на учащихся 10-11-ых классов.
Тематическое планирование предмета рассчитано на 1 учебное занятие в неделю по
1 часу для 10-х классов и 2 учебных занятия по 1 часу для 11-х классов.
Курс «Прикладная механика» предназначен для учащихся 10-11 классов,
проявляющих интерес к изучению физики.
Данный курс связан содержательно с курсами физики и математики основной школы
(содержание курса носит интергированный характер). Изучение данного курса направлено
на углубление и обобщение знаний школьников о механических процессах и устройствах,
в частности о механике узлов машин и механизмов, применяемых в современной технике.
Большое внимание уделяется вопросам истории изобретения, развития и
применения различных механизмов, помогающим раскрыть творческий характер
исследовательской и изобретательской деятельности человечества в технической сфере.
Особое место при изучении курса отведено задачам, охватывающим основные
моменты механики.
Курс «Прикладная механика» является весьма продуктивным для личностного роста
учащихся и формирования представления о том, что механические явления играют важную
роль в нашей жизни.
Знания, умения и личностные качества, которые учащиеся выработают при изучении
курса, должны послужить прочной основой как для организации их собственной
жизнедеятельности, так и для дальнейшего изучения физики.
Цель курса:
Расширение, углубление и обобщение знаний о принципах работы и устройстве
важнейших узлов и механизмов, применяемых в современной технике, и о принципах и
подходах к изобретательской деятельности в этой сфере.
Задачи курса:
- развитие естественно-научного мировоззрения учащихся;
- развитие приемов умственной деятельности, познавательных интересов,
склонностей и способностей учащихся;
- развитие внутренней мотивации учения, формирование потребности в получении
новых знаний и применение их на практике;
- расширение, углубление и обобщение знаний по физике;
- использование межпредметных связей физики с химией, математикой, биологией,
историей, экологией, рассмотрение значения этого курса для успешного освоения смежных
дисциплин;
- совершенствование экспериментальных умений и навыков в соответствии с
требованиями правил техники безопасности;
- рассмотрение связи физики с жизнью, с важнейшими сферами деятельности
человека;
- развитие у учащихся умения самостоятельно работать с дополнительной
литературой и другими средствами информации;
- формирование у учащихся умения анализировать, сопоставлять, применять
теоретические знания на практике;
- формирование умений по решению экспериментальных и теоретических задач.
Планируемые результаты
Личностные результаты
Обучающиеся должны:
понимать единство и целостность окружающего мира, возможности его
познаваемости и объяснимости на основе достижений науки;
испытывать чувство гордости за российскую науку в области достижений
физики, гуманизм, отношение к труду, целеустремленность;
признавать
выстраивать
собственное
целостное
мировоззрение
(вырабатывать свои собственные ответы на основные жизненные вопросы, которые ставит
личный жизненный опыт; учиться признавать противоречивость и незавершённость своих
взглядов на мир, возможность их изменения);
использовать свои взгляды на мир для объяснения различных ситуаций,
решения возникающих проблем и извлечения жизненных уроков;
использовать свои интересы для выбора индивидуальной образовательной
траектории, потенциальной будущей профессии и соответствующего профильного
образования;
приобретать опыт участия в делах, приносящих пользу людям;
оценивать жизненные ситуации с точки зрения безопасного образа жизни и
сохранения здоровья;
оценивать экологический риск взаимоотношений человека и природы;
формировать экологическое мышление: умение оценивать свою деятельность
и поступки других людей с точки зрения сохранения окружающей среды.
Метапредметные результаты
Обучающиеся должны уметь:
определять самостоятельно цели своего обучения, ставить и формулировать
для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и
интересы своей познавательной деятельности;
планировать самостоятельно пути достижения целей, в том числе
альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и
познавательных задач;
анализировать, соотносить свои действия с планируемыми результатами,
осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять
способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои
действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;
оценивать
правильность
выполнения
учебной
задачи,
собственные
возможности её решения;
владеть основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и
осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
определять
понятия,
создавать
обобщения,
устанавливать
аналогии,
классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации,
устанавливать
причинно-следственные
связи,
строить
логическое
рассуждение,
умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;
владеть, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для
решения учебных и познавательных задач;
организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с
учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и
разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формулировать,
аргументировать и отстаивать своё мнение.
Предметные результаты
Учащиеся должны знать:
физические принципы, определяющие устройство и формы проявления
материального мира, и понимать эти принципы;
роль физики и механики в формировании современной научной картины
мира и в практической деятельности человека, взаимосвязь между физикой и другими
естественными науками;
способы
критического
оценивания
и
интерпретации
физической
и
технической информации, содержащейся в сообщениях СМИ, ресурсах Интернета, научно-
популярных статьях с точки зрения естественно-научной корректности в целях выявления
ошибочных суждений и формирования собственной позиции;
о существовании взаимосвязи между фактами и теорией, причиной и
следствием при анализе проблемных ситуаций и обосновании принимаемых решений на
основе физических знаний;
способы формулирования цели исследования, проверки экспериментально
собственных гипотез о механических особенностях работы устройств той или иной
конфигурации и конструкции;
алгоритмы самостоятельного планирования и проведения экспериментов с
соблюдением правил безопасности работы с лабораторным оборудованием;
способы интерпретации данных, полученных в результате проведения
технического эксперимента;
о возможности создания и функционирования тех или иных технических
механизмов или устройств.
Формы и виды деятельности
беседа;
тематическое занятие;
презентация;
тест;
творческие мастерские
Содержание курса
№
п\п
1.
Название раздела
Физические
принципы
прикладной механики
Механизмы, дающие
выигрыш в силе
Количество
часов, ч
3
6
2.
3.
Простые механизмы,
преобразующие
движение
(винт,
шестерни, механизмы
передачи
вращательного
и
поступательного
6
Элементы содержания
Условия равновесия тел, статика, принцип
возможных перемещений, кинематические
связи
Простые механизмы – наклонная плоскость,
клин, рычаг, блок, ворот.
Физические
законы
и
технические
принципы, приводящие к выигрышу в силе.
История развития простых механизмов в
современных устройствах и инструментах.
Простые
механизмы,
преобразующие
движение (винт, шестерни, цилиндрическая
передача, коническая передача, червячная
передача, простейшие шарниры (как
пример), коленчатый вал и др.)
Технические принципы, обеспечивающие
преобразование
поступательного
и
№
п\п
Название раздела
Количество
часов, ч
движения)
Сложные механизмы,
преобразующие
движение (шарниры –
простые и великие)
10
Механизмы,
использующие
быстрое
вращательное
движение
(гироскопы)
7
4.
5.
Гидротехнические
механизмы
устройства
12
и
6.
Механизмы,
преобразующие
энергию. Часть 1
7.
12
Элементы содержания
вращательного движения с заданными
входными и выходными параметрами.
Значение кинематической связи.
История
развития
механизмов
преобразования движения и примеры их
применения в современных устройствах и
инструментах.
Карданный шарнир, дифференциал, шарнир
Липкина-Посселье, шарниры Чебышева.
Шарнир равных угловых скоростей.
Теоретические основы и технические
принципы,
обеспечивающие
преобразование
поступательного
и
вращательного движения с заданными
входными и выходными параметрами. Роль
кинематических связей при преобразовании
движения в трехмерном пространстве.
История
развития
механизмов
преобразования движения и примеры их
применения в современных устройствах.
Механизмы,
использующие
быстрое
вращательное движение. Их роль в технике.
Велосипед и мотоцикл. Гироскопы.
Гироаккумуляторы энергии.
Теоретические основы и технические
принципы
использования
быстрого
вращательного движения в технических
устройствах.
История развития гиромеханизмов и
примеры их применения в современных
устройствах.
Гидромеханика. Водяное колесо, сифон и
гидравлический пресс.
Теоретические основы и технические
принципы,
работа
гидромеханических
устройств.
История развития гидромеханики. Сифон
Герона. Законы Архимеда, водопровод,
акведуки. История водопровода и
канализации.
Применение гидромеханики в современных
устройствах и инструментах.
Механизмы, преобразующие тепловую
энергию в механическую. Тепловые
машины.
Теоретические основы и технические
принципы,
обеспечивающие
преобразование тепловой энергии в
механическую. Принципы работы тепловых
машин. Двигатели Карно.
№
п\п
Название раздела
Количество
часов, ч
Элементы содержания
История развития тепловых машин. Первые
тепловые машины и их применение.
Паровые машины. Двигатели внутреннего
сгорания
8.
Механизмы,
12
Электромагнитные
генераторы
и
преобразующие
электродвигатели.
энергию. Часть 2
Теоретические основы и технические
принципы,
обеспечивающие
преобразование тепловой и механической
энергии в электромагнитную и наоборот.
Принцип обратимости.
История развития электрогенераторов,
электродвигателей и систем передачи
электрической
энергии
на
большие
расстояния. «Война токов»
9.
Сопротивление
12
Прикладная механика в строительстве.
материалов
и
Строительные материалы и конструкции.
строительная
Их параметры и свойства.
механика
Теоретические основы физики прочности.
Принципы
расчёта
параметров
сопротивления материалов. Принцип арки.
История развития строительной механики.
Кирпич. Мосты и акведуки. Дороги.
10.
Механические
12
Механические колебания как эталон
колебания
и
их
времени. Теоретические основы физики
использование
колебаний.
История развития механизмов измерения
времени. Анкерный механизм. Часы
механические и электромеханические.
Современные
устройства
точного
измерения времени.
11.
Научно-практическая
6
Обсуждение
практических
работ
конференция
(в т.ч. 2ч – исследовательского характера и рефератов
10 кл, 4ч – на тему о перспективах развития
11 кл)
прикладной
механики
в
будущем.
Подведение итогов.
12.
Резервное время
2
Итоговое тестирование
Форма организации: Лекционно-семинарские занятия, наблюдение, демонстрация,
физический эксперимент, экскурсия.
Форма проведения: Творческая, практическая, научно – исследовательская деятельность
Тематическое планирование
10 класс
Номер
занятия
1
Тема занятия
Условия равновесия тел, статика, принцип возможных
перемещений, кинематические связи
Количество
уроков
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Решение задач «Условия равновесия тел»
Решение задач «Условия равновесия тел»
Простые механизмы – наклонная плоскость, клин, рычаг, блок,
ворот.
Физические законы и технические принципы, приводящие к
выигрышу в силе.
История развития простых механизмов в современных
устройствах и инструментах.
Простые механизмы – наклонная плоскость, клин, рычаг, блок,
ворот.
Физические законы и технические принципы, приводящие к
выигрышу в силе.
История развития простых механизмов в современных
устройствах и инструментах.
Решение задач «Простые механизмы»
Решение задач «Простые механизмы»
Практическая работа № 1«Проектирование, изготовление и
испытание сложного простого механизма (например, сложного
блока с выигрышем в силе в 5, 8 или 16 раз»
Практическая работа № 1«Проектирование, изготовление и
испытание сложного простого механизма (например, сложного
блока с выигрышем в силе в 5, 8 или 16 раз»
Простые механизмы, преобразующие движение (винт, шестерни,
цилиндрическая передача, коническая передача, червячная
передача, простейшие шарниры (как пример), коленчатый вал и
др.)
Технические принципы, обеспечивающие преобразование
поступательного и вращательного движения с заданными
входными и выходными параметрами. Значение кинематической
связи.
История развития механизмов преобразования движения и
примеры их применения в современных устройствах и
инструментах.
Простые механизмы, преобразующие движение (винт, шестерни,
цилиндрическая передача, коническая передача, червячная
передача, простейшие шарниры (как пример), коленчатый вал и
др.)
Технические принципы, обеспечивающие преобразование
поступательного и вращательного движения с заданными
входными и выходными параметрами. Значение кинематической
связи.
История развития механизмов преобразования движения и
примеры их применения в современных устройствах и
инструментах.
Решение задач «Простые механизмы»
Решение задач «Простые механизмы»
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
Практическая работа № 2«Проектирование, изготовление и
испытание механизма преобразования движения с заданными
параметрами»
Практическая работа № 2«Проектирование, изготовление и
испытание механизма преобразования движения с заданными
параметрами»
Сложные механизмы, преобразующие движение. Часть 1
1
1
1
Сложные механизмы, преобразующие движение. Часть 1
1
Решение задач «Сложные механизмы»
1
Решение задач «Сложные механизмы»
1
Решение задач «Сложные механизмы»
1
Сложные механизмы, преобразующие движение. Часть 2
1
Сложные механизмы, преобразующие движение. Часть 2
1
Решение задач «Сложные механизмы»
1
Решение задач «Сложные механизмы»
1
Решение задач «Сложные механизмы»
1
Механизмы, использующие быстрое вращательное движение
1
Механизмы, использующие быстрое вращательное движение
1
Решение задач «Механизмы, использующие быстрое
вращательное движение»
Решение задач «Механизмы, использующие быстрое
вращательное движение»
Решение задач «Механизмы, использующие быстрое
вращательное движение»
Практическая работа № 3 «Изучение гироскопа»
1
Практическая работа № 3 «Изучение гироскопа»
1
Научно-практическая конференция
1
Научно-практическая конференция
1
1
1
1
11 класс
1
2
Гидротехнические механизмы и устройства. Теоретические
основы
Гидротехнические механизмы и устройства. Теоретические
основы
1
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Гидротехнические механизмы и устройства в современных
устройствах и инструментах
1
Гидротехнические механизмы и устройства в современных
устройствах и инструментах
Решение задач «Гидротехнические механизмы и устройства».
Качественные задачи
1
Решение задач «Гидротехнические механизмы и устройства».
Качественные задачи
Решение задач «Гидротехнические механизмы и устройства».
Расчетные задачи
1
Решение задач «Гидротехнические механизмы и устройства».
Расчетные задачи
Практическая работа № 4 «Проектирование, изготовление и
испытание простого гидромеханического устройства, например,
сифонного механизма подачи воды» (проектирование)
Практическая работа № 4 «Проектирование, изготовление и
испытание простого гидромеханического устройства, например,
сифонного механизма подачи воды» (проектирование)
Практическая работа № 4 «Проектирование, изготовление и
испытание простого гидромеханического устройства, например,
сифонного механизма подачи воды» (изготовление и испытание)
Практическая работа № 4 «Проектирование, изготовление и
испытание простого гидромеханического устройства, например,
сифонного механизма подачи воды» (изготовление и испытание)
Механизмы, преобразующие энергию. Часть 1. Теоретические
основы
Механизмы, преобразующие энергию. Часть 1. Теоретические
основы
Механизмы, преобразующие энергию. Часть 1. Современные
тепловые машины и двигатели
Механизмы, преобразующие энергию. Часть 1. Современные
тепловые машины и двигатели
Решение задач «Механизмы, преобразующие энергию».
Качественные задачи
Решение задач «Механизмы, преобразующие энергию».
Качественные задачи
Решение задач «Механизмы, преобразующие энергию».
Расчетные задачи
Решение задач «Механизмы, преобразующие энергию».
Расчетные задачи
Практическая работа № 5 «Изучение простейшего двигателя
внутреннего сгорания» (на модели)
Практическая работа № 5 «Изучение простейшего двигателя
внутреннего сгорания» (на модели)
Практическая работа № 5 «Изучение простейшего двигателя
внутреннего сгорания» (на примере современных машин)
Практическая работа № 5 «Изучение простейшего двигателя
внутреннего сгорания» (на примере современных машин)
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
Механизмы, преобразующие энергию. Часть 2. Теоретические
основы
Механизмы, преобразующие энергию. Часть 2. Теоретические
основы
Механизмы, преобразующие энергию. Часть 2. История развития
электрогенераторов и систем передачи электроэнергии на
большие расстояния
Механизмы, преобразующие энергию. Часть 2. История развития
электрогенераторов и систем передачи электроэнергии на
большие расстояния
Решение задач «Механизмы, преобразующие энергию».
Качественные задачи
Решение задач «Механизмы, преобразующие энергию».
Качественные задачи
Решение задач «Механизмы, преобразующие энергию».
Расчетные задачи
Решение задач «Механизмы, преобразующие энергию».
Расчетные задачи
Практическая работа № 6 «Конструирование, изготовление и
испытание простого униполярного двигателя» (конструирование)
Практическая работа № 6 «Конструирование, изготовление и
испытание простого униполярного двигателя» (конструирование)
Практическая работа № 6 «Конструирование, изготовление и
испытание простого униполярного двигателя» (изготовление и
испытание)
Практическая работа № 6 «Конструирование, изготовление и
испытание простого униполярного двигателя» (изготовление и
испытание)
Сопротивление материалов и строительная механика.
Теоретические основы физики прочности
Сопротивление материалов и строительная механика.
Теоретические основы физики прочности
Сопротивление материалов и строительная механика. Принципы
расчета параметров сопротивления материалов
Сопротивление материалов и строительная механика. Принципы
расчета параметров сопротивления материалов
Решение задач «Сопротивление материалов и строительная
механика». Качественные задачи
Решение задач «Сопротивление материалов и строительная
механика». Качественные задачи
Решение задач «Сопротивление материалов и строительная
механика». Расчетные задачи
Решение задач «Сопротивление материалов и строительная
механика». Расчетные задачи
Практическая работа № 7 «Проектирование, расчет прочностных
характеристик арки с заданными строительными параметрами»
(проектирование)
Практическая работа № 7 «Проектирование, расчет прочностных
характеристик арки с заданными строительными параметрами»
(проектирование)
Практическая работа № 7 «Проектирование, расчет прочностных
характеристик арки с заданными строительными параметрами»
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
(расчеты)
1
63
Практическая работа № 7 «Проектирование, расчет прочностных
характеристик арки с заданными строительными параметрами»
(расчеты)
Механические колебания и их использование. Теоретические
основы
Механические колебания и их использование. Теоретические
основы
Механические колебания и их использование. Современные
механизмы точного измерения времени протекания процессов
Механические колебания и их использование. Современные
механизмы точного измерения времени протекания процессов
Решение задач «Механические колебания и их использование».
Качественные задачи
Решение задач «Механические колебания и их использование».
Качественные задачи
Решение задач «Механические колебания и их использование».
Расчетные задачи
Решение задач «Механические колебания и их использование».
Расчетные задачи
Практическая работа № 8 «Изучение и математическое
моделирование колебаний маятника на сложном подвесе»
(проектирование и создание установки)
Практическая работа № 8 «Изучение и математическое
моделирование колебаний маятника на сложном подвесе»
(проектирование и создание установки)
Практическая работа № 8 «Изучение и математическое
моделирование колебаний маятника на сложном подвесе»
(математическое моделирование)
Практическая работа № 8 «Изучение и математическое
моделирование колебаний маятника на сложном подвесе»
(математическое моделирование)
Научно-практическая конференция. Обсуждение практических
работ исследовательского характера
Научно-практическая конференция. Обсуждение практических
работ исследовательского характера
Научно-практическая конференция. Подведение итогов
64
Научно-практическая конференция. Подведение итогов
1
65
Итоговое тестирование
1
66
Итоговое тестирование. Анализ ошибок
1
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
