СОГЛАСОВАНО Зав. кафедрой естествознания Спирина О.К. УТВЕРЖДАЮ Директор лицея информационных технологий Лебедев Н.И. Рабочая программа ПО КУРСУ «ВВЕДЕНИЕ В НАНОТЕХНОЛОГИИ» НА 2013-2014 УЧЕБНЫЙ ГОД Класс 10 КОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ В неделя I II четверть III IV 1 8 7 9 8 Защита работ Год 32 I II ТЕСТЫ III IV 1 1 I II 1 III IV 1 Учебно-методический комплекс Название программы, на основе, которой составлено тематическое планирование Авторская программа. Н.В. Латухина. Программа элективного курса «Введение в нанотехнологии». // Сборник трудов. Физика. Профильное обучение. Самара, СамГУ, 2010. Для ученика Для учителя Физика. Учебник для 10 класса средней школы. Г.Я. Мякишев; Б.Б. Буховцев. Алферов Ж. И. Наноматериалы и нанотехнологии. // Ж. И. Алферов и др. Микросистемная техника, 2003, №8. М.: Просвещение, 2009 . Физика 10 класс. Г.Я. Мякишев, А.З. Синяков. М.: Дрофа, 20010. Физика 10 класс. О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов (под ред. А.А.Пинского) М.: Просвещение, 2009. Нанотехнологии: Азбука для всех / под ред. Ю. Д. Третьякова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. Нанотехнологии для всех. Большое – в малом / М. Рыбалкина. М.: Nanotechnology News Network, 2005. Еремин В. В., Дроздов А. А. «Нанохимия и нанотехнология». 10–11 классы. Профильное обучение: учебное пособие. – М., Дрофа, 2009. Хартманн У. Очарование нанотехнологии: пер. с нем. / У. Хартманн. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. Сауров Ю. А. Квантовая физика. Модели уроков.// Ю. А. Сауров, В. В.Мултановский. М.: Просвещение, 1996. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию: пер. с японск. / Н. Кобаяси. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. Лозовский В. Н., Константинова Г. С., Лозовский С. В. Нанотехнология в электронике. Введение в специальность / СПб. – М. – Краснодар: Лань, 2008. http://www.distance.msu.ru. Открытые электронные образовательные ресурсы. Лекции «Фундаментальные основы нанотехнологий» N п/п Тема урока 1 Введение. Масштабы наномира. 2 3 Основные представления квантовой механики. Понятие кванта. Фотоэффект. 4 Модель атома водорода по Бору. 5 Решение задач. Повторение Кол-во часов Физические основы нанотехнологий 10 ч. Вид контроля 1 Учащимся необходимо знать основные законы квантовой физики; уметь объяснять отличие макро- и микроописание природных процессов, 1 1 1 1 6 7 8 9 10 1 2 3 4 Корпускулярно-волновой дуализм материи. Принцип неопределенности Гейзенберга. 1 Энергия электрона в кристалле. Квантово-размерный эффект. 1 Основные типы наносистем. Квантовые ямы, нити, точки,сверхрешетки. 1 Графитовые наносистемы. Графен. Нанотрубки и фуллерены. 1 Пористые и композитные системы. 1 Технологии изготовления и исследования наносистем 10 ч. Инструменты нанотехнологий. Сканирующая зондовая микроскопия. Туннельный и атомно-силовой микроскоп. Электронные микроскопы. 1 1 1 1 Ключевые умения учащихся Уметь экспериментально определять длину световой волны, знать смысл корпускулярноволнового дуализма, Тест Уметь показать на примере фотоэффекта квантовый характер изменения энергии в микромире. Учащиеся должны знать основные способы исследования наноструктур, уметь проводить технологические операции по созданию 5 Эпитаксиальные технологии. 6 Самоорганизация и самосборка в нанотехнологиях. Молекулярно-лучевая эпитаксия. Методы литографии. Создание нано-масок Электронно-лучевая литография. Ионное травление Электролитическое травление. Лабораторный Практикум простейших наноструктур. 1 7 8 9-10 1 1 1 2 Применение наноразмерных систем в электронике 6 ч. 1 Зачет Резонансно-туннельный диод. 1 2 Одноэлектронные устройства. 3 Квантовая оптоэлектроника. 4 Лазеры на квантово-размерных структурах. Фоточувствительные наноструктуры. Нанокомпьютер. 1 1 5 6 1 1 Учащиеся должны знать области применения наносистем и наноструктур, отличительные признаки и особенности эксплуатации квантоворазмерных наноструктур. 1 Тест Нанотехнологии вокруг нас: реальность и перспективы 6 ч. 1 2 3 Биомедицинские приложения наноструктур. Биосенсоры. Микрочипы. Подложки для роста тканей. Терапия онкологических заболеваний. Транспортные частицы для контролируемой доставки медикаментозных веществ. Нанотехнологии в трансплантации. 1 1 1 Учащиеся должны знать возможности и перспективы применения наноструктур в медицине, энергетике, промышленности, научных 4 5 Применение наносистем в химической промышленности, строительстве, энергетике, машино- и приборостроении. Катализаторы, фильтры. исследованиях. 1 1 6 Нанопокрытия. 1 Защита проектов Пояснительная записка. Цель и задачи курса Цели:  Изложить на доступном для учеников старших классов средней школы общие научные принципы, главные идеи, основные понятия нанотехнологий, познакомить с современными достижениями нанотехнологий.  Пробудить интерес к приложению собственных усилий в области нанотехнологий. Задачи:  Формирование знаний о фундаментальных принципах и физических эффектах, лежащих в основе применения нанотехнологий.  Формирование общего представления о нанотехнологиях как особой отрасли науки и производства.  Знакомство учащихся с основными направлениями и методами исследований в области нанотехнологий.  Знакомство учащихся с основными направлениями прикладной нанотехнологии, формирование представления о практическом значении разрабатываемых нанотехнологий для электроники, оптоэлектроники, компьютерной техники, военного дела, фармацевтики, медицины.  Знакомство учащихся с перспективами развития нанотехнологий.