24 Învăţământ CURRICULUM-UL LICEAL DE FIZICĂ NOTĂ DE ...

24 Învăţământ

FIZICA ŞI TEHNOLOGIILE MODERNE, vol. 1, nr. 2, 2003

CURRICULUM-UL LICEAL DE FIZICĂ NOTĂ DE PREZENTARE

Curriculumul de fizică pentru învăţământul liceal cuprinde programa şcolară propriu-zisă concepută într-o manieră inter- şi transdisciplinară.

Elaborarea curriculum-ului de fizică se bazează pe următoarele principii educaţionale: - principiul coerenţei, manifestat la nivelul relaţiei dintre curriculum şi finalităţile

sistemului de învăţământ; - principiul pertinenţei, manifestat în legătură cu formularea obiectivelor educaţionale şi a

opţiunilor cu privire la conţinuturi; - principiul articulării optime - în plan orizontal şi în plan vertical - a elementelor

sistemului / procesului curricular; - principiul comutării de la asimilare de informaţie la structurare de capacităţi şi atitudini; - principiul echilibrului optim dintre segmentele obligatorii şi cele opţionale ale

curriculumului. Actuala programă este alcătuită din obiective generale şi obiective de referinţă, conţinuturi,

activităţi de învăţare, sugestii metodologice privind metodele şi mijloacele pedagogice de implementare şi sugestii generale de evaluare.

Obiectivele generale se referă la formarea capacităţilor de cunoaştere dialectică, specifice disciplinei. Aceste obiective au un grad înalt de generalitate şi sînt urmărite pe parcursul întregii perioade de liceu a elevului. Obiectivele de referinţă vizează formarea de aptitudini, capacităţi, cunoştinţe. Realizarea obiectivelor de referinţă se exprimă în termeni de performanţă optimală şi va reflecta conţinutul obligatoriu sau facultativ.

Lista cu conţinuturile curriculum-ului cuprinde: - conţinutul obligatoriu (temele obligatorii); - conţinutul facultativ (extinderi sau aprofundări la temele obligatorii); - exemple de activităţi de învăţare, exprimate în termeni de conţinut. Conţinutul obligatoriu include temele obligatorii pentru profilul real (toate temele) şi

temele pentru profilul umanist (subliniate), iar conţinutul facultativ include pentru profilul real temele marcate cu asterisc (*), iar pentru profilul umanist, toate celelaltte teme. Extinderile cuprind conţinuturi, obiective şi activităţi facultative, care vor fi abordate numai în măsura în care nivelul unor elevi sau al unor clase şi baza tehnico-materială a scolii o permit. Omiterea acestora nu va afecta parcurgerea logică a materiei şi formarea capacităţilor de bază vizate. De asemenea, ele nu vor face obiectul evaluărilor la sfârşitul ciclului de învăţământ. Extinderile sînt precizate în paragrafele corespunzătoare, fiind marcate cu asterisc (*).

Activităţile de învăţare indicate în programă sînt orientative şi presupun: prelegerile profesorului, seminare, experimentul, lucrări de laborator şi practice, rezolvare de probleme calitative, cantitative, experimentale şi grafice, alte tipuri de activităţi.

Curriculum-ul va servi drept ghid de acţiune educativă pentru realizarea concretă a obiectivelor de formare şi drept cadru de referinţă pentru elaborarea manualelor.

CADRU CONCEPTUAL

Ca disciplină şcolară „Fizica" urmăreşte două obiective majore: - educarea unei personalităţi cu o gândire bazată pe principiile logicii dialectice; - formarea concepţiei ştiinţifice despre natură (univers). Logica dialectică se bazează pe

trei principii fundamentale: - reciprocităţii (legăturii reciproce); - legăturii totale (generale); - dezvoltării.

Învăţământ 25


Principiul dezvoltării naturii şi dezvoltării gândirii personalităţii din punctul de vedere al dialecticii este acelaşi. Dezvoltarea în genere are loc numai în baza luptei contrariilor, arătând evoluţia fizicii ca ştiinţă. Gândirea dialectică a elevilor în baza luptei dintre cunoştinţele primite anterior şi cele noi.

în procesul formării gândirii dialectice la nivelul liceal are loc formarea concepţiei ştiinţifice despre natură (univers).

Concepţia predării-învăţării fizicii la etapa liceală urmăreşte realizarea următoare-lor obiective:

- învăţarea dialectică a conceptelor fizice; - modernizarea tehnologiilor de predare-învăţare în concordanţă cu principiile şi legile de

cunoaştere dialectică a naturii; - învăţarea diferenţiată în dependenţă de capacităţile individuale, nivelul de pregătire şi

interesul elevului pe nivele; - nivelul A pentru elevii dotaţi cu aptitudini de cercetare; - nivelul B pentru elevii cu aptitudini în diverse domenii; - nivelul C pentru ceilalţi elevi. Realizarea sistemului de obiective, clasificate de la cele generale pînă la cele operaţionale

(realizate în cadrul lecţiilor), coincide cu evoluţia cunoştinţelor fizice parcurse în următoarea consecutivitate: „Mecanica”, „Fizica Moleculară şi Termodinamica”, „Electrodinamica”, „Optica”, „Elemente de teoria relativităţii restrânse”, „Fizica atomului şi a nucleului”.

în conformitate cu principiile continuităţii şi coerenţei structurării învăţământului preuniversitar de fizică studierea fizicii în etapa liceală alcătuieşte al III-lea concentru şi se va realiza pe clase şi profiluri.

DISTRIBUŢIA ORELOR LA FIZICĂ ÎN ÎNVĂŢĂMÎNTUL LICEAL

Ore pe săptămână

Clasa Profil umanist Profil real X 2 4 XI 2 3 XII 1 3

Nr. Capitolul Profil umanist Profil real CLASA a X-a 1. Cinematica 12 22 2. Dinamica 12 20 3. Impulsul mecanic 4 6 4. Lucrul. Energia mecanică 10 20 5. Bazele teoriei cinetico-moleculare 16 32 8. Termodinamica 8 16 9. Lucrări practice - 10 10. Rezervă 6 10 Total ore în clasa a X-a 68 136

26 Învăţământ


CLASA a XI-a 1. Electrostatica 10 14 2. Curentul electric staţionar 10 10 3. Curentul electric în diferite medii 6 10 4. Câmpul magnetic 6 8 5. Inducţia electromagnetică 6 8 6. Oscilaţii şi unde mecanice 8 14 7. Curentul alternativ sinusoidal 8 10 8. Oscilaţii şi unde electromagnetice 8 8 9. Lucrări practice - 10 10. Rezervă 6 10 Total ore în clasa a XI-a 68 102

CLASA a XII-a 1. Optica ondulatorie 6 16 2. Optica geometrică 6 10 3. Elemente de teoria relativităţii restrânse - 6 4. Elemente de fizică cuantică 4 6 5. Fizica atomului 4 6 6. Fizica nucleului 4 12 7. Particule elementare - 4 8. Recapitulare 4 22 9. Lucrări practice - 10 10. Rezervă 6 10 Total ore în clasa a XII-a 34 102

OBIECTIVE GENERALE:

Cunoaşterea conceptelor fundamentale, a mărimilor fizice, postulatelor fizice, modelelor, teoremelor, teoriilor şi legilor fizice necesare explicării ştiinţifice a fenomenelor fizice abordate.

Analiza logico-matematică a ipotezelor, metodelor, teoremelor, teoriilor fizicii din domeniile studiate. Aplicarea legilor, teoriilor, teoremelor şi postulatelor fizicii la rezolvarea problemelor specifice.

Formarea deprinderilor de mânuire a aparatelor şi instalaţiilor necesare pentru formarea şi dezvoltarea capacităţilor cognitive, practico-aplicative adecvate etapei de studii.

Dezvoltarea responsabilităţii unor acţiuni conştiente necesare înţelegerii raporturilor proceselor, a modului lor de utilizare în tehnică şi viaţă, a impactului acestora asupra mediului. Evidenţierea conexiunilor intra- şi interdisciplinare ale fizicii şi dezvoltarea istorică a noţiunilor şi conceptelor fizicii.

Învăţământ 27


Clasa a X-a

Obiective de referinţă Conţinuturi recomandate Activităţi de învăţare Mecanica

I. Cinematica Elevii vor fi capabili 1. să utilizeze modelele, noţiunile şi conceptele: punct material (vector de poziţie)*, sistem de referinţă, traiectorie, sistem de coordonate, drum parcurs şi deplasare în studiul mişcării corpurilor solide; să aplice calculul vectorial pentru determinarea vectorului deplasare.

1. Modele, noţiuni şi concepte utilizate în studiul mişcării corpurilor solide

1. Demonstraţii: mişcarea rectilinie şi curbilinie. Rezolvare de probleme cu determinarea poziţiei punctului material în sisteme de coordonate, a proiecţiei vectorilor şi a deplasării.

2. să aplice legea mişcării uniforme şi consecinţele care rezultă din ea pentru determinarea mărimilor cinematice necunoscute.

2. Mişcarea rectilinie uniformă. Viteza. Legea mişcării rectilinii uniforme

2. Rezolvare de probleme cu scrierea legii mişcării; construirea graficelor coordonatei şi ale vitezei.

3. să argumenteze necesitatea alegerii sistemului de referinţă pentru descrierea relativităţii mişcării; - să deosebească cantitativ mărimile relative şi absolute; - să calculeze deplasarea şi viteza corpului (faţă de diferite sisteme de referinţă)* prin metoda analitică şi cu aplicarea calculului vectorial.

3. Relativitatea mişcării mecanice. Compunerea deplasărilor. Compunerea vitezelor

3. Demonstraţii: relativitatea mişcării. Rezolvare de probleme cu aplicarea formulelor de compunere a deplasărilor şi a vitezelor.

4. să definească mişcarea uniform variată şi mărimile caracteristice ale ei: viteza medie, viteza momentană, acceleraţia; - să caracterizeze şi să analizeze mişcarea uniform variată, mişcarea corpurilor pe verticală pentru determinarea mărimilor cinematice necunoscute (faţă de diferite sisteme de referinţă)*; - să determine experimental acceleraţia unui corp, care se mişcă uniform accelerat.

4. Mişcarea uniform variată. Acceleraţia. Legile mişcării. Mişcarea corpurilor pe verticală

4. Demonstraţii: - căderea corpurilor în aer şi în vid (în tubul lui Newton). Lucrare de laborator „Studiul mişcării rectilinii uniform accelerate a unui corp". Rezolvare de probleme cu aplicarea definiţiei acceleraţiei, legii mişcării şi a vitezei; construirea graficelor mişcării şi ale vitezei;

5. să definească mărimile fizice caracteristice mişcării circulare

5. Mişcarea circulară uniformă. Viteza

5. Demonstraţii: - direcţia şi sensul vitezei în

28 Învăţământ


uniforme. - să aplice definiţiile şi consecinţele ce urmează din ele în analiza diverselor situaţii.

unghiulară. Acceleraţia centripetă

mişcarea cirulară Rezolvare de probleme cu aplicarea definiţiilor perioadei, ale frecvenţei de rotaţie, ale vitezei unghiulare, ale acceleraţiei centripete.

6. să caracterizeze şi să analizeze mişcarea pe parabolă utilizând legea mişcării şi ecuaţia vitezei.

6. Mişcarea corpurilor pe traiectorii parabolice

6. Demonstraţii: mişcarea corpului pe o traiectorie parabolică. Rezolvare de probleme cu aplicarea legilor mişcării şi a ecuaţiei vitezei.

II. Dinamica Elevii vor fi capabili: 1. să interpreteze calitativ şi cantitativ principiile mecanicii newtoniene; - să aplice principiile mecanicii newtoniene în analiza unor sisteme mecanice; - să distingă între sistemul de referinţă inerţial şi sistemul de referinţă neinerţial; - să argumenteze efectul acţiunilor unor forţe într-un sistem mecanic dat)*.

1. Principiul inerţiei. Sisteme de referinţă inerţiale (şi neinerţiale)*. Masă. Forţă. Principiul fundamental al dinamicii. Principiul suprapunerii forţelor. Principiul acţiunii şi reacţiunii. Principiul relativităţii al lui Galilei

1. Demonstraţii: observarea diverselor tipuri de interacţiuni dintre corpuri; - evidenţierea inerţiei unui corp; - studiul acţiunii şi reacţiunii corpurilor. Lucrare de laborator: „Verificarea principiului fundamental al dinamicii”. Rezolvare de probleme cu aplicarea principiilor dina-micii.

2. să formuleze legea atracţiei universale, legea lui Hooke, legile frecării; - să rezolve probleme la mişcarea corpului sub acţiunea unei forţe şi sub acţiunea mai multor forţe în sisteme inerţiale (şi neinerţiale)* de referinţă; - să explice natura diverselor tipuri de forţe (de frecare, elastică, de greutate, greutatea ş. a.).

2. Atracţia universală. Legea atracţiei universale. Forţa de greutate. Sateliţi artificiali. Deformări elastice. Legea lui Hooke. Mişcarea sub acţiunea forţei elastice. Greutatea. Forţa de frecare. Mişcarea sub acţiunea forţei de frecare. Mişcarea corpurilor sub acţiunea mai multor forţe

2. Demonstraţii: - deformări elastice de comprimare şi de întindere; - mişcarea corpului sub acţiunea forţelor elastice. Lucrare de laborator: „Determinarea constantei de elasticitate a unui corp cu proprietăţi elastice"; „Determinarea coeficientului de frecare la alunecare". Rezolvare de probleme privind aplicarea legii atracţiei universale, la studiul mişcării corpului sub acţiunea forţelor elastice, a forţelor de frecare; studiul mişcării corpurilor sub acţiunea mai multor forţe pe o suprafaţă orizontală şi pe un plan înclinat a corpurilor supuse la legături; (mişcarea corpurilor supuse la legături pe planuri înclinate; mişcarea

Învăţământ 29


corpurilor supuse la legături cu aplicarea scripeţilor mobili şi ficşi)*; mişcarea pe circumferinţă; (mişcarea în sisteme de referinţă neinertiale)*.

3. să definească mărimile fizice caracteristice echilibrului corpurilor; - să aplice condiţiile de echilibru mecanic în diverse situaţii; - să determine poziţia centrului de masă al sistemului de puncte materiale.

3. Momentul forţei. Echilibrul corpurilor. Condiţiile de echilibru ale solidului. Centrul de masă. Centrul de greutate al sistemului de puncte materiale

3. Demonstraţii: - studierea condiţiilor de echilibru al corpului sub acţiunea câtorva forţe. - determinarea centrului de greutate al figurilor plane. Rezolvare de probleme privind aplicarea condiţiilor de echilibru în cazul folosirii scripeţilor (si ale diferitelor combinaţii de mecanisme simple)*, la determinarea centrului de masă al corpurilor care conţin spaţii libere (la determinarea centrului de masă al sistemului de puncte materiale şi al figurilor plane)*.

V. Impulsul mecanic Elevii vor fi capabili : 1. să definească impulsul corpului, impulsul forţei; - să formuleze şi să aplice la rezolvarea problemelor teorema impulsului pentru un punct material şi legea conservării impulsului pentru un sistem de puncte materiale; - să explice mişcarea reactivă în baza legii conservării impulsului.

1. Impulsul mecanic al unui punct material. Impulsul forţei. Teorema impulsului pentru un punct material Legea conservării impulsului mecanic pentru un sistem izolat de puncte materiale Mişcarea reactivă. (Mişcarea corpului cu masă variabilă.)*

1. Demonstraţii: - legea conservării impulsului în cazul ciocnirilor absolut elastice ale bilelor; ciocniri plastice; mişcarea reactivă. Rezolvare de probleme cu aplicarea legii conservării impulsului mecanic.

IV. Lucrul şi energia mecanică Elevii vor fi capabili : 1. să definească lucrul forţelor de greutate, elastice, de frecare; - să utilizeze noţiunile : lucrul mecanic, puterea, energia mecanică în diverse situaţii; - să analizeze calitativ şi cantitativ transformările de energie în lucru mecanic şi invers în sisteme conservative de forţe (şi în prezenţa forţelor externe)*.

1. Lucrul mecanic. Puterea. Energie. Energia cinetică a punctului material. Energia potenţială a punctu-lui material în câmp gravitaţional. Energia potenţială în câmpul forţelor ( elastice. Legea transformării şi conservării energiei mecanice pentru sisteme conservative de forţe (şi în prezenţa forţelor externe)*

1. Demonstraţii: - transformarea lucrului mecanic în energie şi invers. Rezolvare de probleme cu aplicarea noţiunilor: „lucrul mecanic, puterea, energia" şi aplicarea legii conservării energiei.

30 Învăţământ


FIZICA MOLECULARĂ ŞI TERMODINAMICA I. Bazele teoriei cinetico-moleculare

Elevii vor fi capabili: 1. să explice fenomenele legate de structura discretă a substanţei; - să definească mărimile ce caracterizează structura discretă a substanţei; - să rezolve probleme cu utilizarea mărimilor legate de structura discretă a substanţei; - să definească şi să reprezinte grafic forţele de interacţiune a moleculelor; - să descrie calitativ modele cinetico-moleculare.

1. Procese termice . Structura discretă a substanţei. Mişcare browniană. Mărimi fizice care caracterizează structura discretă a substanţei Forţe de interacţiune ale moleculelor. Modele cinetico-moleculare ale stărilor de agregare

1. Demonstraţii: - procese termice. - modelul mecanic al mişcării browniene. Rezolvare de probleme cu utilizarea mărimilor fizice legate de structura discretă a substanţei.

2. să definească noţiunile de „haos molecular", „gaz ideal", parametri de stare, scări de temperatură; - să demonstreze şi să aplice formula fundamentală a teoriei cinetico-moleculare a substanţei, ecuaţia de stare a gazului ideal, ecuaţiile procese simple în gaze şi consecinţele ce urmează din ele în analiza diverselor situaţii; - (să explice calitativ distribuţia Maxwell în baza rezultatelor experienţei lui Stern)*.

2. Haosul molecular. Gaz ideal. Formula fundamentală a teoriei cinetico-moleculare a substanţei. Temperatura. Scări de temperatură. Parametri de stare Ecuaţia de stare a gazului ideal. Procese simple în gaze

2. Demonstraţii: - dependenţa dintre volum, presiune şi temperatură pentru o masă dată de gaz; - procesul izoterm; - procesul izobar; - procesul izocor.

3. să enunţe proprietăţile gazelor reale; - să argumenteze limitele de aplicabilitate ale modelului gazului ideal; - să compare diagrama pV pentru gaze reale cu diagrama pentru gazele ideale; - să explice sensul fizic al constantelor van-der-Waals din ecuaţia respectivă)*.

3. (Gaze reale. Ecuaţia lui van-der-Waals).

3. Lucrare de laborator: „Studiul unui proces". Rezolvare de probleme cu aplicarea formulei fundamentale a teoriei cinetico-moleculare, a ecuaţiei de stare a gazului ideal şi a ecuaţiilor proceselor.

4. să explice calitativ proprietăţile stării lichide, ascensiunea capilară pe baza forţelor de adeziune şi coeziune; - să aplice definiţia coeficientului tensiunii

4. Structura lichidelor. Fenomene superficiale. Strat superficial. Coeficientul tensiunii superficiale. Forţe de adeziune, coeziune. Forma stratului superficial.

4. Lucrare de laborator: „Studiul fenomenelor superficiale”; „Studiul capilarităţii”. Rezolvare de probleme cu aplicarea definiţiilor şi a legilor în studiul fenomenelor

Învăţământ 31


superficiale şi legea lui Jurin în diverse situaţii.

Fenomene capilare. Legea lui Jurin

superficiale şi capilare.

5. să explice calitativ structura solidelor cristaline şi amorfe; - să definească modulul lui Young şi tensiunea mecanică; - să aplice legea lui Hooke în rezolvarea problemelor.

5. Structura solidelor. Substanţe cristaline şi amorfe. Proprietăţile substanţelor cristaline şi amorfe. Obţinerea şi utilizarea cristalelor. Deformarea corpurilor solide. Legea lui Hooke. Tensiunea mecanică. Modulul lui Young

5. Demonstraţii: - creşterea cristalelor. Rezolvare de probleme cu aplicarea legii lui Hooke.

6. să explice dilatarea termică a solidelor şi lichidelor; - să aplice legile dilatării în rezolvarea problemelor; - să explice efectele dilatării termice.

6. Dilatarea solidelor şi lichidelor

6. Demonstraţii: - dilatarea solidelor. - dilatarea lichidelor. Rezolvare de probleme cu aplicarea legilor dilatării termice a lichidelor şi a solidelor .

7. să definească noţiunile „fază", „transformări de fază", „stare critică", „starea triplă a substanţei"; - să explice mecanismul transformărilor vaporizare-condensare, topire-solidificare, sublimare-desublimare, lichefiere a gazelor; - să construiască şi să interpreteze diagramele de fază; - să distingă între vapori nesaturaţi, vapori saturaţi şi gaz.

7. Transformări de fază. Vaporizarea. Condensarea. Vapori saturaţi. Umiditatea. Măsurarea umidităţii. Starea critică. Lichefierea gazelor. Topirea. Solidificarea. Sublimarea. Desublimarea. Starea triplă a substanţei

7. Demonstraţii: - fierberea apei la presiuni joase; - proprietăţile vaporilor saturaţi; - construcţia şi principiul de funcţionare a aparatelor de măsură a umidităţii. Lucrare de laborator: „Determinarea umidităţii aerului".

II. Termodinamică Elevii vor fi capabili: 1. să definească lucrul mecanic, cantitatea de căldură, variaţia energiei interne, coeficienţii calorici; - să enunţe principiile I şi II ale termodinamicii, principiile calorimetriei; - să aplice ecuaţia calorică de stare a gazului ideal, ecuaţia calorimetrică, principiul I al termodinamicii, principiul I al termodinamicii pentru procesele izoterm, izocor, izobar, adiabatic (general)*,

1. Sistem termodinamic. Energia internă. Ecuaţia calorică de stare a gazului ideal. Lucrul la dilatarea gazului. Lucrul într-un proces ciclic. Principiul I al termodinamicii şi aplicarea lui la diferite procese. Coeficienţi calorici. Relaţia lui Robert-Mayer. Calorimetrie. Ecuaţia calorimetrică. Maşini termice: Principiul de funcţionare: Randamentul. (Ciclul Carnot. )* Principiul

1. Lucrare de laborator: „Determinarea căldurii specifice a unui solid". Rezolvare de probleme privind calculul lucrului, cantităţii de căldură şi variaţiei energiei interne în procesele izoterm, izocor, izobar, adiabatic, (general)*, cu utiliza-rea ecuaţiei calorimetrice.

32 Învăţământ


relaţia lui Robert-Mayer în rezolvarea problemelor; - să descrie calitativ principiul de funcţionare a motoarelor termice; - să cunoască problemele din domeniul ecologiei cauzate de utilizarea maşinilor termice.

al II-lea al termodinamicii. Tipuri de motoare termice. (Motoare reactive. Frigidere. )* Maşinile termice şi poluarea.

Clasa a XI-a

Obiective de referinţă Conţinuturi recomandate Activităţi de învăţare ELECTRODINAMICA

I. Electrostatica Elevii vor fi capabili: 1. să definească mărimile caracteristice ale câmpului electrostatic; - să aplice definiţiile mărimilor caracteristice ale câmpului electrostatic, expresiile particulare ale acestor mărimi, Legea lui Coulomb, principiul superpoziţiei câmpurilor în situaţii concrete; - să explice caracterul conservativ al câmpului electrostatic.

1. Interacţiuni electromagnetice în natură. Energia de interacţiune a două sarcini electrice punctiforme. Potenţialul electric. Diferenţa de potenţial. Lucrul câmpului electric la deplasarea sarcinii punctiforme. Suprafeţe echipotenţiale

1. Demonstraţii: - electrizarea corpurilor; - liniile de forţă ale câmpului electrostatic; - inducţia electrostatică; - potenţialul corpului încărcat. Rezolvare de probleme privind aplicarea definiţiilor mărimilor caracteristice ale câmpului electrostatic şi expresiilor particulare ale acestor mărimi, a legii lui Coulomb, a calculului intensităţii şi potenţialului câmpului electrostatic, a reprezentării grafice a câmpului.

2. să definească momentul dipolului, permitivitatea mediului, capacitatea electrică; - să explice comportarea conductorilor şi dielectricilor, în câmp electric; - să aplice definiţia capacităţii electrice, formula capacităţii condensatorului plan cu dielectric, formula capacităţii echivalente la gruparea condensatoarelor, la rezolvarea problemelor; - să cunoască aplicaţiile conductorilor şi ale dielectricilor.

2. Conductori în câmp electric. Dielectrici în câmp electric. Dipolul. Momentul dipolului. Dipolul în câmp electric. Permitivitatea mediului. Interacţiunea sarcinilor electrice în dielectric. Capacitatea electrică. Condensatorul. Capacitatea condensatorului plan. Gruparea condensatoarelor

2. Demonstraţii: - electrizarea conductorilor; - acţiunea câmpului electric asupra dielectricilor; - gruparea condensatoarelor. Rezolvare de probleme privind calculul capacităţii în diferite montaje. Calculul capacităţii condensatoarelor cu dielectric.

3. să definească energia câmpului electric, (densitatea energiei câmpului electric)* şi

3. Energia câmpului electric. (Densitatea energiei câmpului electric.)*

3. Rezolvare de probleme privind calculul energiei câmpului electric al

Învăţământ 33


câmpul electric ca una din formele de existenţă ale materiei.

condensatoarelor.

II. Curentul electric staţionar Elevii vor fi capabili : 1. să aplice legile circuitelor în curent continuu pentru circuite simple şi ramificate; - să explice modalităţile de schimbare a sensibilităţii ampermetrului şi voltmetrului (şunt, rezistenţă adiţională); - să verifice experimental legea lui Ohm pentru un circuit întreg (teoremele lui Kirchhoff)*.

1. Tensiunea electromotoare. Legea lui Ohm pentru un circuit întreg. (Gruparea generatoarelor. Teoremele lui Kirchhoff. Şuntul şi rezistenţa adiţională pentru aparatele de măsurat. )*

1. Lucrări de laborator: „Determinarea rezistenţei interne şi a t.e.m. a unei surse de curent" (Verificarea teoremelor lui Kirchhoff)*. Rezolvare de probleme privind calculul rezistenţei în circuite electrice pentru circuite simple şi ramificate (teoremele lui Kirchhoff)*.

III. Curentul electric în diferite medii Elevii vor fi capabili: 1. să stabilească dependenţa rezistivităţii de temperatură; - să explice esenţa fenomenului „supraconductibilitate".

1. Curentul electric în metale. Dependenţa rezistivităţii de temperatură. Supraconductibilitate

l. Demonstraţii: - dependenţa rezistenţei de temperatură.

2. să explice calitativ conducţia electrică în semiconductori; - să stabilească experimental dependenţa concentraţiei purtătorilor liberi de sarcină de temperatură şi de iluminare; - să explice principiul de funcţionare a diodei semiconductoare şi a tranzistorului.

2. Curentul electric în semiconductori. Conducţia electronică a semiconductorilor. Semiconductori intrinseci. Semiconductori extrinseci. Joncţiunea p-n. Dioda semiconductoare. Tranzistorul. Circuite de redresare cu diode semiconductoare

2. Demonstraţii: - dependenţa concentraţiei purtătorilor liberi de sarcină de temperatură; - dependenţa concentraţiei purtătorilor liberi de sarcină de iluminare; - principiul de funcţionare a diodei semiconductoare; - principiul de funcţionare a tranzistorului; - Principiul de funcţionare a redresorului.

3. să explice conducţia electrică în electroliţi şi legile empirice ale electrolizei; - să demonstreze legea lui Faraday folosind noţiunea de structură a substanţei; - să determine experimental echivalentul electrochimic.

3. Curent electric în electroliţi. Disociaţia electrolitică. Legea lui Faraday. Măsurarea sarcinii electrice elementare. Sarcina specifică. Aplicaţii practice.

3. Demonstraţii: - curentul electric în electroliţi. Lucrare de laborator: „Determinarea echivalentului electrochimic". Rezolvare de probleme privind determinarea sarcinii specifice, aplicarea legii lui Faraday.

4. să explice calitativ conducţia electrică în gaze; - să descrie calitativ plasma; - să cunoască aplicaţiile acestor fenomene.

4. Curentul electric în gaze. Ionizarea şi recombinarea atomilor. Descărcarea electrică neautonomă şi autonomă în gaze. Descoperirea electronului.

4. Demonstraţii: - tipuri de descărcări în gaze; - tuburi ionice.

34 Învăţământ


Tipurile de descărcări în gaze. Plasma. Aplicaţii

5. să explice calitativ conducţia electrică în vid; - să explice principiul de funcţionare a tuburilor cinescop.

5. Curentul electric în vid: Emisia termoelectronică. Tuburi cinescop

IV. Câmpul magnetic Elevii vor fi capabili - să aplice definiţiile inducţiei magnetice, ale fluxului magnetic, ale forţei electromagnetice, ale forţei Lorentz, regulile de determinare a sensului liniilor de câmp, al inducţiei magnetice, al forţei electromagnetice, al forţei Lorentz; - să explice fenomenul interacţiunii curenţilor electrici; - să explice principiul de funcţionare a aparatelor de măsurat magnetoelectrice.

1. Conductori parcurşi de curent în câmp magnetic. Interacţiunea curenţilor. Fluxul magnetic. Câmpul magnetic al curentului electric. (Legea Biot-Savart-Laplace.)* Acţiunea câmpului magnetic asupra sarcinilor electrice în mişcare. Forţa Lorentz. Mişcarea sarcinilor electrice în câmp electric şi magnetic. Aplicaţii practice

1. Demonstraţii: - spectrul câmpului magnetic al unui magnet permanent, al unui solenoid şi al unei spire parcurse de curent. Lucrare de laborator : „Studiul acţiunii câmpului magnetic asupra conductorilor parcurşi de curent". Rezolvare de probleme privind calculul inducţiei magnetice, al fluxului magnetic, al forţei Ampere, al forţei Lorentz.

V. Inducţia electromagnetică Elevii vor fi capabili : - să definească inductanţa, energia câmpului magnetic, fenomenul de inducţie electromagnetică şi autoinducţie; - să aplice legea inducţiei electromagnetice şi regula lui Lenz în situaţii concrete; - să cunoască aplicaţiile acestui fenomen.

1. Legea inducţiei electromagnetice. Regula lui Lenz. Aplicaţii practice (cuptor de inducţie, microfon electrodinamic, generator de curent alternativ). Autoinducţie. Inductanţa, unitate de măsură. Energia câmpului magnetic. Densitatea energiei

Demonstraţii: - experienţele Faraday; regula lui Lenz; autoinducţia. Lucrare de laborator : „Studiul fenomenului inducţiei electromagnetice" . Rezolvare de probleme privind aplicarea legii inducţiei electromagnetice.

VI. Oscilaţii şi unde mecanice Elevii vor fi capabili: 1. să aplice ecuaţia elongaţiei, a vitezei şi a acceleraţiei, formula perioadei oscilaţiilor pendulului elastic şi gravitaţional, energia cinetică, de poziţie şi totală a oscilatorului liniar armonic la rezolvarea problemelor; - să determine experimental perioada de oscilaţie a unui oscilator mecanic.

1. Mişcarea oscilatorie. Oscilatorul liniar armonic. Energia oscilatorului liniar armonic. Pendulul elastic şi gravitaţional

1. Rezolvare de probleme cu aplicarea mărimilor caracteristice mişcării oscilatorii : elongaţie, viteză, acceleraţie, energie, perioada pendulului elastic şi gravitaţional. Lucrare de laborator: „Studiul pendulului elastic". Lucrare de laborator: „Determinarea acceleraţiei gravitaţionale cu ajutorul pendulului gravitaţional".

2. să definească oscilaţiile forţate; - să descrie calitativ transferul

2. Oscilaţii forţate. Studiul transferului energiei între oscilator şi mediul

2. Demonstraţii: - oscilaţii forţate - rezonanţa oscilaţiilor unor

Învăţământ 35


energiei între oscilator şi mediu, oscilaţiile amortizate, rezonanţa; - (să dea exemple de sisteme autooscilante; - să descrie principiul lor de funcţionare)*.

exterior. Oscilaţii amortizate. Rezonanţa. (Autooscilaţii.)*

pendule; - (sisteme autooscilante)*.

3. să enunţe şi să deducă principiul lui Huygens; - să rezolve probleme la aplicarea ecuaţiei undei plane; - să evidenţieze experimental tipuri de unde elastice.

3. Propagarea mişcării oscilatorii.Unde transversale. Unde longitudinale. Viteza de propagare. Ecuaţia undei plane

3. Demonstraţii: - formarea şi propagarea undelor transversale şi longitudinale. Rezolvare de probleme la aplicarea ecuaţiei undei.

4. să definească reflexia, refracţia; - să descrie calitativ reflexia şi refracţia undelor.

4. Reflexia şi refracţia undelor

4. Demonstraţii: - observarea reflexiei şi refracţiei undelor produse pe suprafaţa apei.

5. să definească difracţia; - să descrie calitativ difracţia undelor.

5. Difracţia 5. Demonstraţii: - observarea difracţiei undelor produse pe suprafaţa apei.

6. să definească interferenţa undelor; - să descrie calitativ formarea undelor staţionare; - să descrie calitativ (şi cantitativ)* interferenţa undelor; - (să rezolve probleme la calculul amplitudinii unei unde rezultante, a diferenţei de drum parcurse de două unde într-un punct dat, la scrierea ecuaţiei undei rezultante)*.

6. Interferenţa. Unde staţionare

6. Demonstraţii: - observarea interferenţei undelor produse pe suprafaţa apei. (Rezolvare de probleme la interferenţa undelor.)*

7. (să descrie calitativ şi cantitativ producerea sunetelor de către coarde şi tuburi sonore)*.

7. (Coarde şi tuburi sonore.)*

7. (Demonstraţii: - producerea şi propagarea sunetelor; diapazonul, coarda vibrantă, tuburi sonore.)*

VI. Curentul alternativ sinusoidal Elevii vor fi capabili: 1. să explice principiul de generare a t.e.m. alternative; - să definească mărimile caracteristice ale curentului alternativ - (intensitate şi tensiune instantanee, maximă, efectivă; frecvenţa; perioada; faza; pulsaţie; reactanţa inductivă; reactanţa capacitivă; defazaj; putere activă; putere

1, Generarea tensiunii electromotoare alternative prin inducţia electromagnetică. Valorile efective ale intensităţii şi tensiunii. Circuite cu rezistor, bobină, condensator în curent alternativ. Reactanţa inductivă şi capacitivă. Rezonanţa

1. Demonstraţii: - defazajul dintre curent şi tensiune; - rezonanţa: de curent; - generarea curentului alternativ. Rezolvare de probleme privind calculul mărimilor caracteristice ale curentului alternativ (intensitate şi tensiune instantanee, maximă,

36 Învăţământ


reactivă; factor de putere [impedanţa, factor de calitate]*); - să argumenteze deosebirile dintre circuitul de curent continuu şi alternativ; - să aplice definiţiile mărimilor caracteristice ale curentului alternativ, relaţiile de fază dintre intensitate şi tensiune în circuit alternativ RLC serie la rezolvarea problemelor; - să explice calitativ fenomenul de rezonanţă;

tensiunilor. Puterea în circuit alternativ. (Circuite serie RLC. Impedanţa. Legea lui Ohm. Factorul de calitate al circuitului.)*

efectivă; frecvenţa; perioada; faza; pulsaţia; reactanţa inductivă; reactanţa capacitivă; impedanţă; defazaj; putere activă; putere reactivă; factor de putere şi [factor de calitate;]*), impedanţa în circuite RLC; RL; RC - serie, calculul factorului de calitate al circuitului, al defazajului dintre intensitate şi tensiune, construirea diagramelor fazoriale)*.

2. (să explice principiul de funcţionare a generatorului de curent alternativ monofazat)*.

2. (Generator de curent alternativ monofazat [alteranator])*

2. (Demonstraţii: - generator de curent alternativ)*

3. să explice principiul de funcţionare a transformatorului; - să analizeze problemele transportului energiei electrice la distanţe mari.

3. Transformatorul. Randamentul transformatorului. Transportul energiei la distanţe mari

3. Demonstraţii: - studiul transformatorului.

VII. Oscilaţii şi unde electromagnetice Elevii vor fi capabili: - să descrie calitativ procesul de oscilaţie în circuitul oscilant, procesul de propagare a undelor electromagnetice; - să construiască analogii între oscilaţiile electromagnetice libere şi oscilaţiile mecanice, între unda electromagnetică şi unda elastică; - să utilizeze conceptele studiate la descrierea calitativă a domeniilor: radiocomunicaţia, radiolocaţia, radioastronomia.

Circuitul oscilant. Oscilaţiile electromagnetice forţate. Selectivitatea circuitului oscilant, rezonanţa. Câmpul electromagnetic. Relativitatea câmpului electric şi magnetic. Propagarea undelor electromagnetice. Clasificarea undelor electromagnetice. Principiile radiocomunicaţiei. Radiolocaţia

Demonstraţii: - oscilaţiile electromagnetice. Rezolvare de probleme privind calculul parametrilor circuitului oscilant, ai amplitudinii tensiunii şi ai intensităţii în circuitul oscilant.

Clasa a XII-a

Obiective de referinţă Conţinuturi recomandate Activităţi de învaţare OPTICA

I. Optica ondulatorie Elevii vor fi capabili: 1. să cunoască istoria dezvoltării concepţiilor ştiinţifice despre fenomenele optice; - să enunţe ideile de bază ale celor două concepţii despre lumină: corpusculară şi

1. Evoluţia concepţiilor despre natura luminii

Învăţământ 37


ondulatorie. 2. să descrie calitativ procesul de propagare ondulatorie a luminii; - să expună metodele de măsurare a vitezei luminii.

2. Optica ondulatorie. Natura electromagnetică a luminii. Principiul lui Huygens. Determinarea vitezei luminii

3. să compare interferenţa luminii extrapolând cunoştinţele obţinute despre interferenţa undelor în mecanică; - să descrie calitativ formarea undelor staţionare; - (să descrie cantitativ interferenţa undelor)*; - să cunoască aplicaţiile interferenţei în tehnică.

3. Interferenţa luminii. Obţinerea undelor coerente. Dispozitive interferenţiale. Dispersia luminii la interferenţă. Aplicaţii ale interferenţei în tehnică

3. Demonstraţii: - dispozitive interferenţiale. Lucrare de laborator: „Observarea interferenţei". Rezolvare de probleme privind interferenţa luminii.

4. să compare fenomenul „difracţia undelor luminoase” ca proces ondulatoriu, extrapolând cunoştinţele obţinute despre difracţia undelor din mecanică; - să explice calitativ şi cantitativ condiţiile de difracţie; -- să determine experimental lungimea de undă a luminii din fenomenul difracţiei".

4. Difracţia luminii. (Difracţia Fraunhofer.)* Reţeaua de difracţie. (Teoria zonelor lui Fresnel.)*

4. Demonstraţii: - observarea difracţiei luminii la o fantă îngustă. Lucrare de laborator: „Determinarea lungimii de undă a luminii cu ajutorul reţelei de difracţie". Rezolvarea problemelor privind studiul difracţiei.

5. să analizeze particularităţile undelor longitudinale transversale în mecanică; - să evidenţieze caracterul transversal al undei luminoase; - să explice fenomenul de polarizare a luminii în baza teoriei electromagnetice a acesteia; - să conştientizeze faptul că lumina este undă electro-magnetică, transversală; - să deosebească noţiunile „lumina naturală" şi „lumina polarizată" (total şi parţial); - (să explice legea lui Brewster).*

5. Polarizarea luminii 5. Demonstraţii: - polarizarea luminii. (Rezolvare de probleme privind aplicarea legii lui Brewster.)*

II. Optica geometrică Elevii vor fi capabili: 1. să definească două tipuri de reflexie: regulată şi difuză; - să reproducă şi să deducă legea reflexiei luminii; - să explice legea reflexiei în

1. Reflexia luminii. Oglinda plană. Legile reflexiei. Oglinda sferică. Construcţii de imagini în oglinzi sferice

1. Demonstraţii: - obţinerea imaginilor în oglinda plană şi sferică. Rezolvare de probleme privind construcţia de imagini în oglinda concavă.

38 Învăţământ


baza principiului lui Huygens; - să clasifice oglinzile sferice şi să le descrie conform particularităţilor de reflexie; - să deducă formula oglinzilor concave, convexe şi măririi liniare; - să construiască imagini virtuale în oglinda convexă. 2. să definească fenomenul refracţiei; - să reproducă şi să deducă legea refracţiei luminii; - să explice legea refracţiei în baza principiului lui Huygens; - să definească indicele de refracţie relativ şi absolut; - să deosebească fenomenele de reflexie şi refracţie; - să analizeze condiţiile fenomenului de reflexie totală a luminii; - să cunoască aplicaţiile fibrelor optice.

2. Refracţia luminii. Legea refracţiei. Reflexia totală. Noţiunea de optică a fibrelor

2. Demonstraţii: - fenomenul refracţiei; - fenomenul reflexiei totale a luminii. Rezolvare de probleme privind aplicarea legii refracţiei, a studiului fenomenului reflexiei totale, a determinării indicelui de refracţie pentru diferite materiale.

3. să reprezinte mersul razelor de lumină prin lama cu feţe plan-paralele şi prin prisma triunghiulară, aplicând legea refracţiei; - să caracterizeze particularităţile prismei cu reflexie totală; - să analizeze fenomenul dispersiei luminii prin prismă, aplicând legea refracţiei şi dependenţa indicelui de refracţie de lungimea de undă.

3. Refracţia în lama cu feţe plan-paralele şi prisma triunghiulară. Prisma cu reflexie totală. Dispersia luminii prin prismă

3. Demonstraţii: - fenomenul refracţiei în lama cu feţe plan-paralele şi prisma triunghiulară. Rezolvare de probleme privind aplicarea legităţilor fenomenelor de refracţie si dispersie.

4. să clasifice lentilele în clase de echivalenţă şi să le descrie conform particularităţilor de refracţie; - să reproducă şi sa deducă formula fundamentală a lentilei şi formula măririi liniare; - să construiască imaginile unui obiect în lentila convergentă şi divergentă; - să definească şi să

4. Lentile. Formula lentilei. Distanţa focală a lentilei subţiri. Mărirea liniară a lentilei. Construcţii de imagini în lentile subţiri. Sisteme optice de lentile subţiri

4. Demonstraţii: - obţinerea imaginilor în lentila convergentă; - obţinerea imaginilor în sistemul optic; Lucrare de laborator: „Determinarea distanţei focale a lentilei convergente". Rezolvare de probleme privind aplicarea formulei lentilei subţiri, construcţia de

Învăţământ 39


caracterizeze noţiunea „sistem optic". - să construiască imaginea unui obiect în sistemul optic.

imagini în lentile (şi în sisteme optice}*.

7. (să definească mărimile energetice şi fotometrice: flux de energie; intensitate energetică; iluminare energetică; - să recunoască unităţile de măsură a mărimilor energetice; - să definească mărimile fotometrice: flux luminos; intensitate luminoasă; iluminare luminoasă; - să recunoască unităţile de măsură a mărimilor fotometrice; - să analizeze legile iluminării; - să compare mărimile energetice şi fotometrice}*.

7. (Noţiuni de fotometrie. Mărimi şi unităţi energetice şi fotometrice. Legile iluminării.)*

7. (Demonstraţii: - sursa punctiformă de lumină; - mediul transparent şi omogen; - unghiul solid; - legile iluminării.) (Rezolvare de probleme privind utilizarea mărimilor energetice şi fotometrice.)*

8. să cunoască rolul sistemelor optice: ocularul şi obiectivul; - să explice principiul de funcţionare a aparatelor optice; - să deducă formulele caracteristicilor aparatelor optice.

8. Instrumente optice. Caracteristicile aparatelor optice. Aparatul fotografic. Microscopul. (Luneta. Telescopul.)*

8. Demonstraţii: - aparatul fotografic; - microscopul; (luneta; telescopul)*. Rezolvare de probleme privind calculul caracteristicilor aparatelor optice.

III. Elemente de teoria relativităţii restrânse Elevii vor fi capabili: 1. să explice principiul relativităţii în mecanica clasică; - să enunţe transformările lui Galilei şi să explice concluziile despre caracterul absolut al timpului şi spaţiu-lui şi despre identitatea formulării legilor mecanicii newtoniene; - să analizeze contradicţia între electrodinamică şi mecanica newtoniană; - să caracterizeze teoria lui Hertz şi a lui Lorentz; - să redea experienţa lui Fizeau;

1. Bazele experimentale ale teoriei relativităţii restrânse. Principiul relativităţii în mecanica clasică

l. Demonstraţii: - schema experienţei lui Fizeau şi Michelson.

40 Învăţământ


- să explice ideile de bază ale experienţei lui Michelson şi consecinţele ei. 2. să enunţe şi să explice postulatele lui Einstein; - să recunoască formulele pentru intervalele de timp şi lungime şi să explice relativitatea lor.

2. Postulatele lui Einstein. Consecinţe. Relativitatea simultaneităţii, intervalelor de timp şi lungime

2. Rezolvare de probleme cu aplicarea formulelor pentru contracţia lungimii şi dilatarea duratei.

3. (să recunoască şi să explice dependenţa masei de viteză şi legătura dintre masă şi energie; - să explice efectul Doppler).*

3. (Cinematica şi dinamica relativistă. Compunerea vitezelor în mecanica relativistă. Dependenţa masei de viteză. Relaţia dintre masă şi energie. Efectul Doppler.)*

3. (Rezolvare de probleme cu aplicarea formulelor pentru variaţia masei cu viteza, energia totală, energia de repaus.)*

IV. Elemente de fizică cuantică Elevii vor fi capabili: 1. să definească tipurile de radiaţii; - să cunoască sursele principale de lumină; - să explice calitativ rolul atomilor în fenomenul de radiaţie; - să descrie conceptul de cuante de energie.

1. Tipurile de radiaţii. Surse de lumină. Radiaţia unui corp negru. Apariţia conceptului de cuante de energie

1. Demonstraţii: - tipuri de radiaţii.

2. să descrie cantitativ efectul fotoelectric; - să descrie şi să interpreteze experimentul lui Hertz; - să enunţe legile efectului fotoelectric; - să explice ipoteza cuantificării energiei şi necesitatea introducerii conceptului de foton; - să calculeze energia, masa şi impulsul fotonului; - (să explice calitativ efectul Compton; - să demonstreze variaţia lungimii de undă în efectul Compton)*; - să explice utilizarea celulelor fotoelectrice; - să aplice cunoştinţele obţinute în rezolvarea unor probleme.

2. Efectul fotoelectric extern. Legile efectului fotoelectric. Fotonul. Energia şi impulsul fotonului. (Efectul Compton.)* Celule fotoelectrice

2. Demonstraţii: - efectul fotoelectric extern; - funcţionarea celulei fotoelectrice. Rezolvare de probleme privind efectul fotoelectric (efectul Compton)*, calculul energiei, masei şi impulsului fotonului.

Învăţământ 41


3. să argumenteze calitativ exercitarea presiunii de către lumină.

3. Presiunea luminii 3. Demonstraţii: - presiunea luminii.

V. Fizica atomului Elevii vor fi capabili: 1. să enunţe fenomenele în care se manifestă structura compusă a atomului; - să descrie experienţa lui Rutherford şi să explice rezultatul obţinut; - să argumenteze necesitatea impunerii modelului planetar al atomului.

1. Fenomene şi experienţe în care se manifestă structura compusă a atomului. Modele de atomi. Experienţa lui Rutherford

1. Demonstraţii: - schema experienţei lui Rutherford.

2. să enunţe postulatele lui Bohr ; - (să cunoască condiţia de cuantificare şi să scrie expresia pentru cuantificarea momentului cinetic; - să deducă expresiile razei, vitezei şi energiei electronului din atomul de hidrogen conform modelului lui Bohr; - să deducă formula seriilor spectrale; - să descrie calitativ experimentul Frank-Hertz si consecinţele teoretice ale acestuia; - să enumere şi să explice semnificaţia numerelor cuantice; - să utilizeze numerele cuantice pentru explicarea tabelului periodic al elementelor; - să aplice conceptele şi relaţiile studiate pentru rezolvarea unor probleme) *.

2. Modelul cuantificat al atomului. Postulatele lui Bohr. (Modelul atomului de hidrogen după Bohr. Experimentul Franck - Hertz. Numere cuantice.)*

2. Demonstraţii: - schema nivelelor de energie a atomului de hidrogen; (schema experienţei lui Frank-Hertz)*. (Rezolvare de probleme privind utilizarea numerelor cuantice în identificarea elementelor chimice.)*

3. să definească fenomenul de tranziţie cuantică; - să descrie efectul laser; - să enunţe unele domenii de utilizare a laserului;

3. Tranziţii spontane şi induse. Laserul

3. Demonstraţii: - laserul.

4. (să descrie ipoteza lui Louis de Broglie; - să descrie calitativ difracţia electronilor pe cristale; - să scrie relaţia dintre lungimea

4. (Ipoteza lui Louis de Broglie. Aspectul ondulatoriu al electronului. Interpretarea dualismului undă -corpuscul.)*

42 Învăţământ


de undă asociată particulei şi impulsul acesteia)*

VI. Fizica nucleului Elevii vor fi capabili: 1. să enunţe caracteristicile generale ale nucleului atomic; - să cunoască constituenţii nucleului atomic; - să descrie calitativ caracterul interacţiunii nucleonilor.

1. Numărul atomic. Masa atomică. Masa nucleară. Numărul de masă. Constituenţii nucleului atomic. Izotopi

2. să definească noţiunea de forţă nucleară; - să distingă între forţe nucleare şi forţe electrice; - să descrie calitativ caracterul forţelor nucleare; - să definească noţiunea „energia de legătură a nucleului"; - (să scrie expresia pentru calcularea energiei de legă-tură)*; - să interpreteze graficul variaţiei energiei de legătură pe un nucleon în funcţie de numărul de masă; - să cunoască condiţia de stabilitate a nucleelor atomice.

2. Forţe nucleare. Energia de legătură. Energia de legătură pe un nucleon. Stabilitatea nucleelor atomice. Nuclee stabile şi nestabile

2. Rezolvarea problemelor privind calculul energiei nucleului şi a nucleonului.

3. să descrie procesul de dezintegrare α , β , radiaţia γ ; - să explice principiile de funcţionare a detectorilor de radiaţii nucleare: - să distingă între radioactivitatea naturală şi cea artificială; - să scrie expresia legii dezintegrării radioactive; - să cunoască efectele biologice ale radiaţiilor.

3. Radiaţii nucleare. Radioactivitatea naturală şi artificială. Legile dezintegrării radioactive. Detectorii de radiaţii nucleare. Efectul biologic al radiaţiilor. Protecţia contra radiaţiilor

3. Demonstraţii: - înregistrarea radiaţiilor cu ajutorul detectorilor. Rezolvarea problemelor cu aplicarea legilor dezintegrării.

4. să definească noţiunea de reacţie nucleară; - să enunţe tipurile de reacţii nucleare; - să cunoască legile de conservare în reacţiile nucleare: conservarea energiei; conservarea impulsului; conservarea sarcinii;

4. Reacţii nucleare. Tipuri de reacţii nucleare. Legi de conservare în reacţii nucleare. Fisiunea nucleelor de uraniu. Reacţii în lanţ. Reactorul nuclear

4. Rezolvarea problemelor privind calculul energiei de reacţie.

Învăţământ 43


conservarea numărului de nucleoni; - să calculeze energia de reacţie; - să distingă între reacţia exoenergetică şi reacţia endoenergetică; - să explice fisiunea în lanţ a nucleelor de uraniu. 5. să definească şi să descrie calitativ reacţia de fuziune a nucleelor; - să cunoască condiţiile necesare pentru realizarea reacţiilor de fuziune.

5. Fuziunea termonucleară. Producerea şi utilizarea izotopilor radioactivi. Utilizarea energiei nucleare

5. Demonstraţii: - schema funcţionării reactorului termonuclear. Rezolvare de probleme privind calculul vechimii unor corpuri pe baza radioizotopilor.

6. să definească tipurile de spectre; - să distingă între tipurile de radiaţii electromagnetice; - să descrie calitativ analiza spectrală; - să cunoască domeniile de utilizare a radiaţiilor; - să distingă între spectrele continui şi de linii; - să compare spectrele electromagnetice ale diferitelor substanţe.

6. Spectre. Analiza spectrală. Tipuri de radiaţii electromagnetice

6. Demonstraţii: - spectre vizibile; Lucrare de laborator: „Observarea spectrelor continue şi de linii".

VII. Particule elementare Elevii vor fi capabili: - să explice experimentul de evidenţiere a existenţei neutronului; - să enumere particulele stabile; - să cunoască proprietăţile caracteristice ale particulelor elementare; - să enunţe tipurile de interacţiuni fundamentale.

1. Descoperirea particulelor elementare. Electronul. Protonul. Neutronul. Antiparticule. Clasificarea particulelor elementare. Proprietăţile particulelor elementare. Interacţiuni fundamentale

Demonstraţii: - schema acceleratorului de particule încărcate electric. Lucrare de laborator: „Studierea urmelor particulelor elementare încărcate.”

VIII. Recapitulare Elevii vor fi capabili: - să explice etapele principale de dezvoltare a fizicii ca ştiinţă; - să poată argumenta poziţiile sale despre tabloul ştiinţific al lumii; - să reprezinte tabloul ştiinţific al lumii în formă de schemă sau tabel.

1. Tabloul contemporan ştiinţific al lumii

Discuţii despre: - legătura dintre fenomenele naturii; - poziţiile de bază ale mecanicii lui Newton; - legile electromagnetismului; - poziţiile de bază ale teoriei relativităţii restrânse; - descoperirile fizicii în sec. XX

44 Învăţământ


privind structura substanţei; - unitatea structurală a materiei; - transformările reciproce ale particulelor elementare; - elemente de fizică cuantică. - perspective asupra dezvoltării ştiinţei.

NOTE MATEMATICE**

Obiective de referinţă Conţinuturi recomandate Elevii vor fi capabili: 1. să cunoască definiţiile mărimilor scalare şi vectoriale; - să compună doi şi mai mulţi vectori; - să descompună vectorul pe direcţiile respective. - să cunoască noţiunile de produs scalar (produs vectorial)* şi mărimi fizice care duc la aceste noţiuni.

1. Mărimi scalare şi mărimi vectoriale. Definiţia mărimilor scalare şi vectoriale. Metode de compunere a doi vectori. Descompunerea vectorului în componente, (Exprimarea produsului scalar prin componentele vectorilor.)* Definiţia produsului vectorial a doi vectori. Mărimi fizice care implică aplicarea noţiunilor de produs scalar şi vectorial

2. să definească şi să cunoască specificul funcţiilor trigonometrice; - să cunoască peridiocitatea funcţiilor trigono-metrice; - să cunoască relaţiile fundamentale existente între funcţiile trigonometrice.

2. Definiţia funcţiilor trigonometrice: sin x, cos x, tg x, ctg x. Periodicitatea funcţiilor: sin x, cos x, tg x, ctg x. Funcţii trigonometrice de argument dublu şi semiargument. Relaţii de bază existente între funcţiile trigonometrice

3. să cunoască definiţia derivatei; - să aplice formulele derivatelor funcţiilor elementare; - să utilizeze în diverse situaţii regulile de derivare.

3. Calculul derivatelor. Reguli de derivare

4. (să cunoască definiţia integralei; - să aplice regulile de integrare)*.

4. (Tabelul de integrale nedefinite şi definite, formula lui Leibniz-Newton din cursul de analiză matematică.)*

** Notele matematice sunt utilizate după necesităţile cursului

SUGESTII METODOLOGIGE Metodele de predare-învăţare a disciplinei „fizica" sînt sistematizate în 2 grupe: - metode de formare a cunoştinţelor empirice (observarea, măsurarea, experimentul); - metode de formare a cunoştinţelor teoretice (idealizarea, formalizarea, modelarea etc.) La

rândul lor ele se clasifică în următoarele grupe: - verbale (prelegeri, discuţii, dialoguri); - demonstrative (demonstrarea experienţelor); - de laborator (lucrări de laborator frontale, lucrări practice etc.); - lucrul cu manualul sau referinţe auxiliare; - rezolvare de probleme (calitative, cantitative, experimentale, grafice); - ilustrative (folosirea desenelor, planşelor, mijloacelor tehnice).

Învăţământ 45


Procesul instructiv-educativ se va desfăşura în cadrul lecţiilor, temelor pentru acasă, orelor facultative, excursiilor, diverselor activităţi extraşcolare. Rolul principal în acest proces îi revine lecţiei, care se îmbină în blocuri după obiective şi scopuri comune. După tipul activităţilor de învăţare lecţia poate fi:

- dobîndire de cunostinte; - rezolvare de probleme; - lucrare de laborator; - fixare de cunoştinţe; - recapitularea şi generalizarea materiei; - seminar; - conferinţă; - excursie; - evaluarea cunoştinţelor. Activităţile de învăţare tradiţionale aplicate sînt cele verbale: prelegeri, discuţii, dialoguri etc.

Deşi ele nu sînt nominalizate în actuala programă, deţin rolul principal în procesul de predare şi vor contribui la realizarea obiectivelor generale şi a celor de referinţă.

Formarea gândirii creatoare a elevilor se va face prin: - asimilare independentă şi dirijată de cunoştinţe; - studiul experimental al fenomenelor fizice; - realizarea de referate privind teme teoretice sau practice. Demonstraţiile în activităţile de învăţare pot avea diverse funcţii. Ele pot fi modele materiale

ale ipotezelor, pot ilustra aplicarea practică a fizicii în diverse domenii ale tehnicii, pot servi pentru obţinerea datelor experimentale iniţiale, pentru verificarea cantitativă şi calitativă a legilor şi fenomenelor. în ultimul caz demonstraţiile se pot efectua frontal.

În cadrul lucrărilor de laborator elevii vor conştientiza, consolida şi aplica cunoştinţele asupra unei teme, vor forma deprinderi de utilizare a diferitor instrumente de măsură, lucrând individual sau în grupe de elevi.

Profilul real va realiza la finele unui compartiment sau la finele anului de studii lucrări practice. Ele nu vor dubla lucrările de laborator. în cadrul lucrărilor practice se vor repeta, generaliza şi aprofunda conceptele de bază din cursul de fizică. Metodele de lucru pentru efectuarea lor sînt mai variate, iar utilajul necesar este altul faţă de cel prevăzut pentru lucrările de laborator. Lucrările se vor efectua în grupe de câte 2-4 elevi, realizate într-un interval de timp de 90 min.

În domeniul teoriei erorilor se va pune accentul pe: calculul erorilor de metodă şi de măsură, al erorii instrumentale în baza clasei de precizie a aparatelor de măsurat, determinarea erorilor relative şi absolute ale mărimilor determinate, determinarea erorilor de rotunjire şi scrierea corectă a rezultatului final al lucrărilor de laborator, indicarea principalelor surse de eroare şi metodele de micşorare a acestora.

Profesorul va trebui să utilizeze cele mai eficiente metode, procedee şi mijloace de învăţare, evidenţiind: instruirea problematizată; instruirea programată; metoda ilustrativă; modelarea. euristică;

Profesorul poate alege metodele de predare-învăţare, orientându-se după capacităţile individuale ale elevilor.

Profesorul poate modifica ordinea studierii compartimentelor, repartiza orele alocate prin planul de învăţământ, după cum consideră necesar, respectând condiţia parcurgerii integrale a conţinutului, şi realiza obiectivele stabilite în programă, are responsabilitatea de a adapta curriculum-ul la condiţiile şi la ritmul fiecărui elev sau al fiecărei clase în parte. Profesorul poate dezvolta în plus anumite extinderi la temele obligatorii.

46 Învăţământ


SUGESTII DE EVALUARE Evaluarea determină în ce măsură fiecare obiectiv al conţinutului stabilit a fost atins. Fizica îmbină caracterul de ştiinţă experimentală şi teoretică cu formalismul matematic.

Deci ea trebuie să permită înţelegerea realităţii obiective a lumii. Se va realiza evaluarea formativă (continuă) şi sumativă (pe etape) cu aplicarea diferitelor instrumente de evaluare standardizate (teste etc.).

Deosebim teste de cunoştinţe, capacităţi, criteriale, normative, formative, sumative, punctuale, obiective, subiective, iniţiale, finale. Un test poate face parte din mai multe categorii. De exemplu, un test de cunoştinţe poate fi în acelaşi timp normativ, punctual şi obiectiv.

La elaborarea testelor se va pune accentul pe aplicarea itemilor pe trei nivele de dificultate: - nivel minim de dificultate; - nivel mediu de dificultate; - nivel superior de dificultate. Itemii vor testa o gamă largă de comportamente cognitive: de la cele de nivel inferior

(cunoaştere, înţelegere, aplicare) până la cele de nivel superior (analiză şi sinteză), ele testând unul sau mai multe obiective. În definirea obiectivelor de evaluare se porneşte, evident, de la obiectivele curriculare, care se regăsesc la diferite nivele de specializare. Obiectivele de evaluare pot fi definite prin trei elemente:

- comportamentul pe care elevul trebuie să-l demonstreze (ce ?); - în ce condiţii se produce acest comportament (cum ?); - nivelul de performanţă sau criteriul de reuşită (cît ?). În cadrul evaluării sumative gradul de dificultate al itemilor se va determina şi prin

numărul de etape logice necesare pentru rezolvarea itemului, forma scrierii condiţiei, structura, necesitatea aplicării procedeelor artificiale pentru rezolvare. Astfel, itemii cu nivel minim de dificultate sînt itemii care denotă însuşirea noţiunilor, reproducerea materiei şi aplicarea cunoştinţelor în situaţii simple. Elevul trebuie să: definească, descrie, identifice, numească, enumere, selecteze, calculeze, transforme, dea exemple. Itemii cu nivel mediu de dificultate se rezolvă în 2-4 etape logice, cer cunoaşterea mai profundă a fizicii. Elevul va trebui să: diferenţieze, generalizeze, opereze, utilizeze, rezolve, discrimineze, selecteze, combine, aprecieze, justifice. Itemii cu grad de dificultate superior necesită aplicarea cunoştinţelor în situaţii de dificultate sporită, trebuie să prezinte elemente de creativitate şi modalităţile lor de realizare. Elevul trebuie să: argumenteze, extindă, descopere, prognozeze, descompună în părţi componente, facă legături, combine, elaboreze, organizeze, planifice, interpreteze, tragă concluzii critice. Se vor proiecta itemi: obiectivi, semiobiectivi şi cu răspuns deschis.

EXEMPLE DE TRANSPUNERE A OBIECTIVELOR DE REFERINTĂ ÎN OBIECTIVE DE EVALUARE

Obiective de referinţă Obiective de evaluare

Elevul va fi capabil: 4. să definească mişcarea uniform variată şi mărimile caracteristice ale ei: viteza medie, viteza momentană, acceleraţia; - să caracterizeze şi să analizeze mişcarea uniform variată, mişcarea corpurilor pe verticală pentru determinarea mărimilor cinematice necunoscute (faţă de diferite sisteme de referinţă)*; - să se determine experimental acceleraţia

4.1. să definească oral mişcarea uniform variată; 4.2. să reproducă scris şi oral definiţiile mărimilor fizice: viteza medie, momentană şi acceleraţia; 4.3. să aplice noţiunile: viteza medie, viteza momentană şi acceleraţia în situaţii simple; 4.4. să calculeze viteza medie la mişcarea uniformă în cazurile: - drumul este format din două sectoare;

Învăţământ 47


unui corp, care se mişcă uniform accelerat. - (drumul este format din trei sectoare)*; 4.5. să scrie legea mişcării uniform variate, legea vitezei şi formula lui Galilei pentru două cazuri: mişcare verticală şi orizontală în cazurile particulare: a>0; a<0; a= g; V0>0; V0<0; V0=0; x0=0 (faţă de diferite sisteme de referinţă)*; 4. 6. să construiască graficul vitezei (coordonatei şi acceleraţiei)* la mişcarea uniform accelerată; 4.7. să determine mărimile cinematice necunoscute din legile mişcării şi vitezei prin metoda analitică şi grafică (faţă de diferite sisteme de referinţă)*; 4.8. să demonstreze experimental cu ajutorul utilajului propus mişcarea uniform variată (V0= 0), să măsoare timpul, deplasarea, să calculeze acceleraţia; 4.9. să efectueze 3-5 măsurători şi să calculeze eroarea măsurării; 4.10. să scrie corect rezultatul final al lucrării de laborator, să generalizeze şi să tragă concluzii.

Reprodus după: Matematică şi ştiinţe. Curriculum naţional. Programe pentru învăţămîntul liceal. Ministerul Educaţiei, Centrul Educaţional Pro Didactica. Editura ARC, Chişinău, 1999.

24 Învăţământ CURRICULUM-UL LICEAL DE FIZICĂ NOTĂ DE ...

Documents

Transcript of 24 Învăţământ CURRICULUM-UL LICEAL DE FIZICĂ NOTĂ DE ...