加中课程:12年级物理

发布时间:2016-04-12 浏览次数:1360

Course Outline

Department:  Science

Course Developer: Ms. Margareta Cruceanu

Course Revisers:  Ms. Margareta Cruceanu 
Mr. Ed Quigley

Development Date:  September 2010
Revision Date:  April 2013

Course:  Physics, Grade 12, University Preparation
Course Code:  SPH 4U 
Credit Value:  1 credit
Hours:  110 hours 

Prerequisite:  Physics, Grade 11, University Preparation

Guidelines:  

Ministry of Education. The Ontario Curriculum, Grades 11 and 12, Science, 2008 (Revised)

Growing Success: Assessment, Evaluation, and Reporting in Ontario Schools, 2010

The Ontario Curriculum, Grades 9 to 12: Program Planning and 

Assessment, 2005 (Revised).

 

 


Course Description:

This course enables students to deepen their understanding of physics concepts and

theories. Students will continue their exploration of energy transformations and the forces

that affect motion, and will investigate electrical, gravitational, and magnetic fields and

electromagnetic radiation. Students will also explore the wave nature of light, quantum

mechanics, and special relativity. They will further develop their scientific investigation

skills, learning, for example, how to analyse, qualitatively and quantitatively, data related

to a variety of physics concepts and principles. Students will also consider the impact of

technological applications of physics on society and the environment.

 

Overall Expectations:

A. Scientific Investigation Skills and Career Exploration

Throughout this course, students will:

A1. demonstrate scientific investigation skills (related to both inquiry and research) in the four areas of skills (initiating and planning, performing and recording, analysing and interpreting, and communicating);

A2. identify and describe careers related to the fields of science under study, and describe the

contributions of scientists, including Canadians, to those fields.

 

B. Dynamics

By the end of this course, students will:

B1. analyse technological devices that apply the principles of the dynamics of motion, and assess the technologies’ social and environmental impact;

B2. investigate, in qualitative and quantitative terms, forces involved in uniform circular motion and motion in a plane, and solve related problems;

B3. demonstrate an understanding of the forces involved in uniform circular motion and motion in a plane.

 

C. Energy and Momentum

By the end of this course, students will:

C1. analyse, and propose ways to improve, technologies or procedures that apply principles related to energy and momentum, and assess the social and environmental impact of these technologies or procedures;

C2. investigate, in qualitative and quantitative terms, through laboratory inquiry or computer simulation, the relationship between the laws of conservation of energy and conservation of momentum, and solve related problems;

C3. demonstrate an understanding of work, energy, momentum, and the laws of conservation of energy and conservation of momentum, in one and two dimensions.

 

D. Gravitational, Electric, and Magnetic Fields

By the end of this course, students will:

D1. analyse the operation of technologies that use gravitational, electric, or magnetic fields, and assess the technologies’ social and environmental impact;

D2. investigate, in qualitative and quantitative terms, gravitational, electric, and magnetic fields, and solve related problems;

D3. demonstrate an understanding of the concepts, properties, principles, and laws related to

gravitational, electric, and magnetic fields and their interactions with matter.

 

E. The Wave Nature of Light

By the end of this course, students will:

E1. analyse technologies that use the wave nature of light, and assess their impact on society and the environment;

E2. investigate, in qualitative and quantitative terms, the properties of waves and light, and solve related problems;

E3. demonstrate an understanding of the properties of waves and light in relation to diffraction, refraction, interference, and polarization.

 

 

 

F. Revolutions in Modern Physics: Quantum Mechanics and Special Relativity

By the end of this course, students will:

F1. analyse, with reference to quantum mechanics and relativity, how the introduction of new conceptual models and theories can influence and/or change scientific thought and lead to the development of new technologies;

F2. investigate special relativity and quantum mechanics, and solve related problems;

F3. demonstrate an understanding of the evidence that supports the basic concepts of quantum mechanics and Einstein’s theory of special relativity.

F4. demonstrate an understanding of nuclear energy and the aspects related to its safe generation and use.

 

 

 

Outline of Course Content

 

Unit

Title

Approximate Time allocated

Unit 1

Dynamics

20 hours

 

Unit 2

Energy and Momentum

20 hours

 

Unit 3

Gravitational, Electric, and Magnetic Fields

20 hours

 

Unit 4

The Wave Nature of Light

 

 

20 hours

Unit 5

Revolutions in Modern Physics: Quantum Mechanics and Special Relativity

 

 

20 hours

Unit 6

Final Project

5 hours

 

Unit 7

Final Assessment

Review

Final Exam

 

3 hours

2 hours

 

Total: 110 hours

Sample Teaching/Learning Strategies

 

Lecture

Visuals (diagrams, concrete objects, handouts)

Interactive Lecture demonstrations

Use of textbook or other resources

Reading

Modeling

Practice exercise 

Analysis

Brainstorming

Graphing/Charts

Group work

Independent/Group projects

Teacher analysis

Independent study/reading

Independent learning

Reviews

Think-Pair share

Warm-ups

Note-taking

Worksheets

Investigations

Problem solving

Labs

Teacher-student    discussion

Lab reports writing

Organizational skills

Virtual labs

Programmed instruction

 

 


STRATEGIES FOR ASSESSMENT AND EVALUATION OF STUDENT PERFORMANCE: 

Assessment and Evaluation 

Assessment as Learning

 

Assessment for Learning

 

Assessment of Learning

  

Student Product

Note taking

Learning Logs 

Computations and Tools

Vocabulary Log

Graphing Software

 

Student  Product

Assignment(rubric)

Pre-tests (scale/rubric)

Mini-Quizzes (scale/rubric)

Rough drafts (rubric)

Portfolios (rubric)

Webbing/Mapping (anecdotal)

Vocabulary notebooks (anecdotal)

Assigned Exercises(rubric)

Technology  Development(rubric)

Note Taking(rubric)

Learning Logs(Anecdotal)

Student  Product

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Assignment(rubric)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Tests (rubric)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Exam

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Portfolio and Reports (rubric)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Performance tasks(rubric)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Projects(rubric)

 

Observation

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Recording

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Organizing

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Problem Solving

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Reflecting and Representing

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Inductive/Deductive Investigations

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Technology Use

Observation

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Performance  tasks (anecdotal/scale)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Problem Solving (rubric)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Organization (rubric)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Technology Use-PowerPoint presentations (rubric)

 

 

Observation

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->PowerPoint presentation (rubric)

 

Conversation

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Small Group Discussions 

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Pair work  

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Questioning  each other at a variety of Levels

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Brainstorming

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Talking and Listening

 

Conversation

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Student teacher conferences    

(checklist)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Small group discussions   (checklist)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Pair work (anecdotal)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Peer-editing (anecdotal)

Oral pre-tests (scale/rubric)

Oral quizzes (scale/rubric)

Conversation

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Oral tests (rubric)

<!--[if !supportLists]-->  <!--[endif]-->Question and Answer session (rubric)

 

The Final Grade

Percentage of Final Mark

Categories of Mark Breakdown

70%

Assessment of learning tasks throughout the term 

30%

Final written examination


The balance of the weighting of the categories of the achievement chart throughout the course is:

Knowledge: 30% Application:      30%

Thinking/Inquiry: 20% Communication: 20%


Textbooks / Resources:

<!--[if !supportLists]-->1. <!--[endif]-->Textbook: Physics 11, by Hirsh, Martindale, Bibla, and Stewart, from Nelson Thomson Learning Canada, 2002, Toronto, ISBN 017-612136-6 

<!--[if !supportLists]-->2. <!--[endif]-->Lab equipment: motion sensors, force sensors, light sensors, Ripple tank, springs, electric field and magnetic field setups, electric circuits, generators, transformers, prisms, spectroscopes, lenses, microscope, telescope, etc.

<!--[if !supportLists]-->3. <!--[endif]-->Web info: articles, simulated experiments, problems, from free websites mainly

<!--[if !supportLists]-->4. <!--[endif]-->Computers: for lab reports, web browsing, final presentations    

<!--[if !supportLists]-->5. <!--[endif]-->Calculators (scientific only), translators, dictionaries 

Program Planning Considerations for Science (Physics):

The areas of concern include the following:

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Instructional approaches

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Health and safety in science

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Students with special education needs

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Program considerations for English language learners (ESL/ELD)

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Environmental education

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Antidiscrimination Education.

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Critical Thinking and Critical Literacy in Science

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Literacy, Mathematical Literacy, and Investigation (Inquiry/Research) Skills

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->The role of technology in Science 

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->The Ontario Skills Passport and Essential Skills

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Career education 

<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->Cooperative education

Instructional Approaches. Effective instructional approaches in Science draw upon students’ prior knowledge, capture their interest and encourages meaningful practice especially when the student sees a connection between what they are learning and their real-world application. From a solid understanding of scientific concepts, the scientific method is employed to enable the student to investigate their world. The context for all learning in Science comes from the Relating Science to Technology, Society and the Environment (STSE) expectations.

Health and Safety in Science. We will provide support for students in workplace learning placements (classroom, lab, field trip), assess placements for safety, ensure that students can read and understand the importance of issues relating to health and safety in the workplace, and ensure that students have the knowledge and skills for safe participation in science activities.

Planning Science Programs for Students with Special Education Needs. Given the diversity of student strengths and needs we will provide performance tasks that respect students’ particular abilities, examine the strengths and learning needs of each student as well as the knowledge and skills that all students are expected to demonstrate in order to accommodate, and/or modify the curriculum expectations as recorded in the student's Individual Education Plan (IEP).

Program Considerations for English Language Learners. This Science course can provide a wide range of options to address the needs of ESL/ELD students. Assessment and evaluation exercises will help ESL students in mastering the English language and all of its idiosyncrasies. In addition, since all occupations require employees with a wide range of English skills and abilities, many students will learn how the operation of their own physical world can contribute to their success in their social world.

Environmental Education. Given the relation of science to technology, society, and the environment (STSE) we will integrate environmental education effectively into the Physics course.

Antidiscrimination Education. Antidiscrimination education promotes a school climate and classroom practice that encourages all students to work to high standards, ensures that they are given a variety of opportunities to be successful, affirms their self-worth, and helps them strengthen their sense of identity and positive self-image. The science curriculum is designed to help students acquire the habits of mind that are essential in a complex democratic society characterized by rapid technological, economic, political, and social change, such as: 
- respect and understand individuals, groups, and cultures in Canada and the global community, appreciate and value the contributions of Aboriginal people to the diversity of Canadian life;
- promote respect and responsibility for the environment and an understanding of the rights, privileges, and responsibilities of citizenship

-promote learning activities that are inclusive in nature, reflecting diverse points of view and experiences

- critical thinking and scientific research skills acquired will enable students to recognize bias and stereotyping, as well as discriminatory attitudes that create barriers to productive relationships.

Critical Thinking and Critical Literacy in Science. We will promote critical thinking skills such as questioning, predicting, hypothesizing, analysing, synthesizing, examining opinions, identifying values and issues, detecting bias, and distinguishing between alternatives. As students work to achieve the STSE expectations, they are frequently asked to identify the implications of an action, activity, or process. In addition as students develop the skills of scientific investigation (inquiry/research skills), students are given the opportunity to ask appropriate questions to frame their research, interpret information, and detect bias. 

 

Literacy, Mathematical Literacy, and Investigation (Inquiry/Research) Skills. To help students construct meaning from scientific texts, we will model and teach the strategies that support learning to read while students are reading to learn in science. The Physics program builds on, reinforces, and enhances mathematical literacy. Students will also learn how to locate relevant information in a variety of print and electronic sources.

 

The Role of Information and Communications Technology in Science. Information technology is considered a learning tool that must be accessed by science students when the situation is appropriate. As a result, students will develop transferable skills through their experience with word processing, internet research, presentation software, and telecommunication tools, as would be expected in any environment.

 

The Ontario Skills Passport and Essential Skills. The purpose and benefits of the Ontario Skills Passport (OSP) will be followed (see more at  Ontario Skills Passport). Besides Essential Skills such as Reading Text, Writing, Computer Use, Measurement and Calculation, and Problem Solving OSP includes an extensive database of occupation-specific workplace tasks.

 

Career Education. Science definitely helps prepare students for employment in a huge number of diverse areas. The skills, knowledge and creativity that students acquire through this course are essential for a wide range of careers. Being able to express oneself in a clear concise manner without ambiguity, solve problems, make connections between this Science course and the larger world, etc, would be an overall intention of this Science course, as it helps students prepare for success in their working lives.

 

Cooperative Education. By applying the skills they have developed, students will readily connect their classroom learning to real-life activities in the world in which they live