Главная » Читальный зал » Изюминки педагога III » Моё педагогическое искусство

Физика: первый шаг




Доступ для скачивания работ возможен только авторизованным пользователям

17 Февраль 15, 13:20
Старшов Михаил Александрович,
преподаватель физического факультета,
зав учебно-исследовательской лаборатории
Саратовского госуниверситета, г. Саратов, Россия


Физика: первый шаг

Номинация: Моё педагогическое искусство
10 класс физико-математического профиля
ФИЗИКА

В работе представлен сценарий первого  урока в специализированном классе с углублённым изучением физики, химии и математики. Особенностью урока является завоевание внимания учащихся и зарождение интереса к предмету с помощью оригинальной физической задачи, создающей подлинную классическую проблемную ситуацию. Анализ парадоксального неожиданного ответа воспитывает привычку завершать решение задач проверкой полученного ответа, на что в последние годы не находится времени, а именно здесь и заключена настоящая физика.
Вторая особенность урока заключается в фирменной авторской демонстрации удивительных физических явлений. Главное - учащиеся проникаются желанием самостоятельного изготовления аналогичных приборов и опытов.



Снова меня уговорили взять в одной школе десятый класс для начала «углублённого изучения» физики. Там уже есть учитель физики, так что моя работа не будет, видимо, связана с удручающей бумажной отчётностью, только поэтому и соглашаюсь поработать.
И вот первый урок, знакомство. «Сегодня впервые шёл в вашу школу, хотел придти пораньше и поэтому шёл быстро. Моя скорость была шесть километров в час. А обратно пойду спокойно, со скоростью четыре километра в час. Чему же равна моя средняя скорость?»

Через секунду слышу ожидаемый ответ: «Пять...». Вот молодцы, быстро считаете! Как это вы сумели? – на некоторых лицах вижу застенчивые улыбки. Да, говорю, всё это замечательно, только мой учитель, когда я был в вашем возрасте, требовал проверять решение каждой задачи. Как проверить ваш ответ? Ну, давайте возьмём расстояние от моего дома до школы 12 километров. Сколько времени я шёл сюда? Чуть-чуть заторможено отвечают несколько человек – два часа. Хорошо, а обратно я пойду сколько времени? – Три часа. – Так, значит, всего на дорогу я трачу пять часов. Как вы оценили мою среднюю скорость, кажется, 5 километров в час? Умножаю на время движения, и получаю 25 километров. Это понятно, а на самом деле вся дорога-то 12+12, т.е. 24 километра. Что-то не стыкуется, верно? В чём же дело?

Знаете, а если бы я летел на самолёте 1000 км, в одну сторону со скоростью 500 километров в час, а обратно – 200, полное время было бы два да пять, т.е. семь часов, а средняя скорость, естественно, 350 километров в час. Тогда ещё заметнее разница: умножаю 350 на семь, это будет 2450, а на самом деле  расстояние 1000 да 1000, всего две тысячи километров. Совсем интересно!

Этот простой пример позволяет внимательно взглянуть на физику, которую принято считать наукой точной, полной ужасных формул и точных вычислений. А в действительности главная сила в физике – точное СЛОВО. Я же не договорился с вами, что такое средняя скорость. А, в самом деле, что такое средняя скорость? Кто-то произносит: «весь путь на всё время» - Что значит «на»? Можно положить на, умножить на или разделить на, вы-то что имеете в виду? – Разделить, теперь понял! А вот как строит определение физика:
Средней скоростью переменного движения называется скорость такого равномерного движения, при котором точка проходит тот же путь за то же время, что и в данном движении.

Длиннее, конечно, чем ваше определение, зато точнее.
И вот, имея в голове эти слова, решаем снова нашу задачу. Весь путь – это понятно, обозначим просто буквой. А времени-то в условии нет. Но его легко вычислить, первую половину пути я шёл с одной скоростью, постоянной, которую обозначу V1, и затратил время S/2V1. Обратно, т.е. вторую половину пути я пройду за время S/2V2. полное время движения равно сумме  . Поделив путь на это время, увидим, что путь сокращается, и получим формулу для расчёта средней скорости при любом пути. Она для моего пешего похода даст среднюю скорость 4,8 км/ч, так что за пять часов я пройду именно 24 км, два раза по двенадцать. А для полёта на самолёте средняя скорость будет не 350, как кажется очевидным сначала, а 2000/7км/ч, и при затраченном времени 2+5=7 часов, общий путь будет ровно 2000 км, как и полагается.
Таким образом, сначала мы должны договориться о словах, и они нас приведут к правильному результату. Конечно, нам сильно помогла алгебра, записали слова буквами, подставили числа, и всё получилось легко и быстро. А вот четыре века назад великий учёный Галилей ещё не знал алгебры, она только собиралась «появиться» в науках. Он пользовался рассуждениями геометрическими, и это делает мучительным чтение его работ. Но зато именно Галилей первым стал выбирать точные слова.

Мы только что легко произнесли «равномерное движение». А что мы под этими словами понимаем? Как раз Галилею принадлежит красивая формулировка первого научного определения этого простейшего вида движения:
«Движением равномерным я называю такое, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит равные пути»

Подождите, а разве прилично в науке местоимение «Я»? Ведь без него можно было сказать всё, что Галилей сказал! И, между прочим, в комментарии сразу за этим определением он говорит: «К существовавшему ранее определению МЫ добавили слово «любые»...». Кто же эти МЫ, ведь он был единственным человеком, который понял ошибку всех других учёных всех предшествующих времён!
Всё это можно понять и объяснить только желанием Галилея привлечь внимание всех будущих читателей к своему достижению – точной формулировке. Действительно, это был очень важный шаг, это определение служит образцом и краеугольным камнем в здании физики, да и любой другой науки.
В этом месте обстановку на уроке, непривычный и сложный разговор, помогает разрядить демонстрация популярного и эффектного физического эксперимента – так называемого картезианского водолаза, хотя она и не имеет прямого отношения к теме урока. Сегодня эту поучительную игрушку легко может подготовить каждый учитель, а демонстрация всегда производит большое впечатление на всех, кто видит её впервые.
 
ВИДЕО

Демонстрация проводится, например, так: учитель держит в одной руке пластиковую бутылку с водой, в которой виден плавающий наверху некий предмет. Проводя другую руку мимо бутылки сверху вниз, принуждаем поплавок опускаться вслед за рукой на любую глубину, вплоть до самого дна и поднимаем его, проводя свободную руку вверх. Затем повторяем этот процесс уже одной рукой, спрятав вторую за спину, и объясняем учащимся происходящие физические явления. Нажимая рукой на бутылку, мы увеличиваем давление того воздуха, который в небольшом количестве остался в бутылке. При этом сжимается и воздух в поплавке, в который входит небольшое количество дополнительной воды. Плотность поплавка становится больше плотности воды, и он тонет. Когда же мы ослабляем давление на стенки бутылки, сжатый в поплавке воздух выталкивает эту лишнюю воду, и всплывает. Полезно подчеркнуть для учащихся, что в этой простой физической игрушке «спрятаны» великие имена: Архимед, Декарт и Паскаль. А если поплавок слегка модифицировать, он может вращаться за счёт реактивной силы выбрасываемой из него воды, и тогда мы вспоминаем четвёртого великого учёного древности, Герона, придумавшего паровую вертушку, носящую до сих пор его имя.

Раньше считал самой простой конструкцией поплавка пустой аптекарский пузырёчек, сквозь резиновую пробку которого пропущен кусочек пластикового пишущего узла шариковой авторучки (Фото 1). Но пару дней назад на каком-то польском сайте увидел, как можно получить тот же результат ещё проще.
Демонстратор прикрепляет два небольших кругленьких магнитика к горловине резинового надувного шарика и опускает его в пластиковую бутылку с водой. Завернув крышку бутылки, слегка сжимает её с боков, видно как шарик уменьшается в размерах и опускается на дно. Естественно, этот способ утяжеления шарика можно ещё упростить, заменив магнитик с одной стороны шарика обычной железной гаечкой. Она притянется к магниту не слабее второго магнита. Только железо от воды ржавеет, так что гайки надо либо хорошо осушить после каждой демонстрации, либо просто менять почаще. А можно раздробить керамический магнит и утяжелить шарик парой магнитных осколков, прижатых с двух сторон горловины шарика.


Вероятно, и я перешёл бы на этот вариант, если бы мои поплавки не умели вращаться в закрытой бутылке с водой. Это можно снова демонстрировать при изучении в будущем вращательного движения. В журнале это пока ещё невозможно показывать, но в классе теперь есть компьютер с проектором, и демонстрация может идти в современной форме.

В концовке этого первого урока можно поговорить о популярности той задачи о средней скорости, мимо которой не прошёл, кажется, ни один автор задачника или учебника по физике, начиная с учебника 1944 года, написанного будущим академиком Г.С. Ландсбергом, да и то остаются подозрения, что он был не первым её автором, она может быть гораздо старше. Но никто не пояснил такой привязанности к задаче, хотя в связи с ней возникает вопрос: а зачем вообще физикам нужно это понятие? Оно бесполезно и в быту, и в технике, и вся эта история нужна только именно в роли безотказной ловушки, почти всегда задачу мгновенно решают через среднеарифметическую величину, но как эту стандартную ошибку дальше использовать и обыграть, нигде не рассказывается.

Между прочим, через один-другой урок есть смысл вернуться к этой задаче, напомнить её и рассмотреть два других варианта – когда точка движется похожим образом, но в две половины времени, и при равноускоренном движении. В обоих этих случаях средняя скорость оказывается равна как раз среднеарифметическому значению.

Наконец, не лишним кажется обратить внимание каждого учителя физики, а возможно, и математики на пользу и необходимость проверки решения любой учебной задачи. Мне кажется, современная работа на ЕГЭ сбивается на решение большого количества задач, но это несколько не те задачи, которые получало моё поколение. В те времена как раз при проверке решения и ответа очень часто выяснялся так называемый физический смысл, проще говоря, школьник начинал понимать физику, а не запоминать формулы. Не уверен, что ЕГЭ будет господствовать вечно. Рано или поздно понадобятся учителя с умением учить, а не готовить к заполнению тестового бланка.




Понравился материал, поделитесь им со своими друзьями в любой социальной сети



Вы выбрали наш сайт для публикации:
Всего ответов: 109
Категория: Моё педагогическое искусство | Добавил: nadezhda | Теги: ууд, доступных для детского повторения, демонстрация собственных приборов, проблемное обучение, изюминки педагогической работы
Просмотров: 1971 | Загрузок: 10 | Комментарии: 21 | Рейтинг: 5.0/3

Похожие материалы:








Всего комментариев: 211 2 »
21 bond1958   (01 Март 15 21:21)
Уважаемые коллеги! Я новичок на сайте, только что с трудом удалось, наконец, зарегистрироваться. Наверное, сказалось то, что две недели были проблемы с компьютером. Но - к делу! Уже много лет с огромным интересом слежу за статьями Михаила Александровича в разных изданиях. Знаю, что если автор - М.А. Старшов, обязательно будет познавательно и интересно даже тем, кто не одно десятилетие проработал в школе. Данную статью читал сразу после выхода журнала «Потенциал». Однако теперь с нею могут познакомиться и те, кто даже не слышал об этом замечательном журнале. А чтобы коллегам было немного легче познакомиться с некоторыми другими статьями Михаила Александровича, приглашаю посетить недавно созданную страничку http://xn--80aaehfbdnibse7ai3audo8byp.xn--p1ai/statyi/metodika.html на моем персональном сайте, где я выложил понравившиеся мне работы коллег.

20 natalyapokrovkova   (25 Февраль 15 14:03)
Уважаемый Михаил Александрович! С большим удовольствием прочитала Ваш материал. Присоединюсь к сетованиям коллег: жаль, что у нас в школах очень мало учителей – мужчин. Вы подготовили очень интересный материал, практическая ориентация прослеживается на каждом этапе. За это Вам отдельное спасибо.
Правда, оценивать Вашу работу сложно, поскольку оформлена она в разрез с требованиями конкурса. Тем не менее хочется пожелать Вам удачи на конкурсе и дальнейших творческих успехов! С уважением, Наталья Николаевна Покровкова.

19 viktoriya-udod   (24 Февраль 15 21:21)
Уважаемый коллега! Особенно приятно увидеть работу физика - мужчины. Как говорят, "физики стремятся сделать сложное - простым, а поэты - простое сложным..." Не уверена в поэтах, но у Вас, по-видимому, получается! Знаю не понаслышке, что самое сложное - формировать критичность мышления у детей. Полностью согласна с тем, что необходимо научить школьников проверять результаты на истинность и достоверность. Спасибо, уважаемый Михаил Александрович! Успехов Вам в работе!
С уважением, Виктория Владимировна.

18 rjpjhtp   (24 Февраль 15 20:25)
Уважаемый Михаил Александрович!
Познакомившись с вашей работой, сожалею , что в наших школах очень мало педагогов- мужчин.Все-таки у мужчин совсем иные и стиль общения, и способы подачи материала...Рада за наших саратовских школьников( я работаю в Энгельсе).Успехов Вам!

16 elen5499   (24 Февраль 15 11:10)
Заявленная тема интересна, как для учителя, так и для учеников. Да, смущает то, как оценивать данную работу, когда жюри в жёстких рамках (что и правильно). Права коллега, что материал урока связан с жизнью, вот как раз ученики и будут научены применять свои знания в любой сфере. Спасибо.

13 sosnowavalentina   (23 Февраль 15 20:02)
Михаил Александрович, прошу не воспринимать болезненно мой комментарий. Безусловно, урок очень интересный. Но что делать мне, как члену жюри, если при оценке данной разработки я должна пользоваться определёнными критериями (Вы с ними знакомы?)? Критерий 1 - соответствие условиям конкурса (по условиям не более 3 печатных страниц, размер шрифта 12). Критерий 2 - степень новизны педагогической технологии. Здесь какая педагогическая технология? Критерий 3 - оригинальность предложенных заданий (согласно условиям, заданий должно быть не меньше 10. Я не физик, мне трудно насчитать в Вашей беседе 10 заданий для детей).Или это уже претензии к организаторам конкурса - может быть, для разных номинаций нужно было разработать разные критерии. Но сейчас члены жюри в очень жёстких рамках.

14 yNot   (24 Февраль 15 05:05)
Дорогая Валентина! Как в Одессе говорят: Не берите себе в голову! Надеюсь, никогда в жизни не укладывался ни в какие рамки правил и требований, не страшно, если это сдучится ещё раз. Я рад, что Вы не нашли у меня "пунктов". Награду-то я уже получил - приятно было почитать несколько душевных откликов на мою работу.Вот если бы ещё кто-то радостно признался, что сделал опыт по моему описанию. Или хотя бы попросил научить, как сделать загадочный поплавок. Дети делали! Так что благодарю Вас и хозяйку прекрасного сайта, и всех читателей работы.И не переживайте по пустякам! biggrin

15 yNot   (24 Февраль 15 05:26)
Перечитал свой текст (письмо в ответ Вам, Валентина) и прошу извинения за многие опечатки. Мои старые глаза почти не различают знаки при наборе, а редактировать в конце не нашёл. А на некоторых сайтах это предусмотрено.
И ещё чувствую неудобство, когда вынужден обращаться к уважаемой девушке по имени. Так удобно в нашей стране пользоваться именем-отчеством в общении с любым человеком! Поискал, не нашёл ничего, кроме Валентины. Извините, трудно... :
p

17 sosnowavalentina   (24 Февраль 15 15:26)
Михаил Александрович, спасибо за понимание. Творческих Вам находок и в дальнейшем!

12 bibiel   (23 Февраль 15 07:13)
Данная работа очень точно демонстрирует номинацию "Моё педагогическое искусство". И название работы считаю вполне " в тему". Очень часто приходится в профильном классе начинать работать с незнакомыми учениками. И от того, как учитель подаст себя и свой предмет на первой совместном уроке, зависит очень многое. В данном случае скорее всего должна случиться "любовь с первого взгляда".
Всё чаще слышим о "технологии" обучения, забывая о том, что любую технологию должны применять и подстраивать под себя конкретные люди, талантливые или нет. Прочитав статью, а это именно статья в журнал), живо представила увлечённого наукой преподавателя. Солидарна с автором в его надежде на то, что "Рано или поздно понадобятся учителя с умением учить, а не готовить к заполнению тестового бланка". Надеюсь, что не поздно.
Жаль, что в статье не раскрывается деятельность учеников на этом уроке.
С уважением, Бибичева Елена Владимировна

11 20011959   (23 Февраль 15 04:35)
Уважаемый Михаил Александрович!
Никто не сможет возразить, что учитель умеет один и тот же текст произнести с великим множеством разных интонаций и акцентов. Абсолютно согласна с Вами, что текст урока (даже самый подробный) далек от реального урока. Не сомневаюсь, что ученики с большим удовольствием ходят на Ваши уроки...
Я уже отмечала, что "умственное ошеломление" Вам удается замечательно; понятно, что это не разовое включение = это ваш стиль работы. Я лично знакома с учителем физики, который так же как и Вы на своих уроках постоянно показывает практическое присутствие физики в нашей повседневной жизни - мне близка и понятна Ваша педагогическая позиция.
Как правило, я и мои коллеги участвуем в профессиональных конкурсах, форумах и слетах для знакомства с новыми идеями и находками, нам важен положительный отклик и интерес. а не похвала. К тому же у нас принято с критикой рассматривать любой урок - прекрасная возможность самосовершенствования и повышения качества образования. Еще раз - Спасибо за Вашу любовь и преданность профессии!Творческих успехов!
С уважением Марина Борисовна!

9 20011959   (22 Февраль 15 15:26)
Уважаемый Михаил Александрович!
С интересом познакомилась с Вашим опытом. Откровенно говоря, прочитав название конкурсных материалов, ждала, что это будет действительно ПЕРВЫЙ шаг в ФИЗИКУ и первое знакомство ребенка с данной предметной областью. Безусловно, покоряет умение педагога показать практическое значение знаний о физике в повседневной жизнедеятельности человека. Однако углубленное изучение физики, на мой взгляд, предполагает несколько иной подход. Хороши предложенные задачи на равномерное движение, реализующие интегративный подход. Использование заданий и опытов типа "очевидное-невероятное" прекрасно срабатывает, когда педагог своими комментариями приводит школьников к удивительно неправильному решению, хотя логика пояснений и доказательств первоначально не вызывает у них сомнений. Спасибо!Творческих Вам находок и успехов!
С уважением Марина Борисовна!

10 yNot   (22 Февраль 15 20:44)
[size=14][size=12]Спасибо за отклик на рааоту, уважаемая Марина Борисовна!Правда, не уловил целиком, не то Вы меня поощряете, не то наоборот. Позвольте пояснить и Вам,и другим читателям, что это было на первом уроке в 10-м классе, и треовалось произвести небольшое умственное ошеломление, что предполагает настоящее проблемное обучение. С другой стороны, в печатном тексте всех деталей общения никогда не выложить, правда же? Наконец, на этих страницах представил работу впервые и рад, что некоторое количество отзывов есть. Кому не понравилось, отошёл молча в сторону, не стал ругать меня. И это хорошо.

8 kalinpu   (21 Февраль 15 21:46)
Познакомилась с работой. Очень интересный материал. Считаю. что тема затронутая в работе ("Как провести первый урок по физике") очень актуальна. думаю что этот урок должен быть именно таким, как описывает автор. В работе много заданий, к решению которых автор грамотно и ненавязчиво подводит своих учеников. По форме изложения эта работа напоминает эссе.

1-10 11-15
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Педагогический марафон
Педчтения

Конкурс для педагогов

ЧАТ
200
Учебник к уроку


Категории
Педагогическая технология [6]
Педагогическая технология, применяемая для формирования УУД (накопление личного опыта)
Материалы и задания как система формирования УУД [6]
материалы и задания как система формирования УУД и особое средство освоения учебной программы в соответствии с ФГОС
Моё педагогическое искусство [4]
Мы в социальных сетях


Орфография

Система Orphus