К. Э. Циолковского, г. Калуга задачи с техническим содержанием на уроках физики в средней школе
 Скачать 56.56 Kb.
|
| Андреева Ю. В. МБОУ «СОШ № 15» г. Калуга, Аспирант КГУ им. К.Э. Циолковского, г. Калуга ЗАДАЧИ С ТЕХНИЧЕСКИМ СОДЕРЖАНИЕМ НА УРОКАХ ФИЗИКИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ. Ключевые слова: задачный подход, политехнические, технические задачи, задачи на военную тематику. Задачи с техническим содержанием были популярны несколько десятилетий назад, но с переходом школы на стандарт нового поколения. Методологической основой ФГОС НОО является системно-деятельностный подход, поэтому применение задач с техническим содержанием становится вновь актуальным. Это задачи о работе технических устройств и механизмов, о преобразованиях в их работе после изменения начальных параметров, об объединении или разделении участков схем. В настоящее время можно выделить такие ведущие отрасли техники, использующие закономерности физики в качестве своей научной базы, как энергетика; машиностроение; контрольно-измерительная техника; техника устройств, регулирующих и направляющих производственные процессы (автоматика, радио, электроника, кибернетика); транспорт (автомобильный, воздушный, железнодорожный, водный, газо- и бензонефтепроводы); связь (телефон, телеграф, радио, телевидение). К физике имеют непосредственное отношение также отдельные; области технологии (механические, термические и электрические способы обработки металлов, обработка металлов давлением и с помощью различного рода излучений и др.). Не следует забывать также об использовании физики в военном деле, специально выделяя время для рассмотрения военно-прикладных вопросов.[1] Техническими могут быть задачи - чертежи, задачи - описания устройств и их принципа работы, задания на восстановление схемы прибора или его узла, задания на создание устройства с заданными свойствами из заданных элементов. Авторы школьных учебников включают в них информацию о принципах действия различных технических объектов. Другие авторы разрабатывают дидактические средства прикладной направленности, такие как задачи с производственно-техническим содержанием (А.Т. Глазунов, И.М. Низамов, А.В. Усова и др.); поисковые задания (Е.А. Самойлов); изобретательские задачи (Г.С. Альтшуллер, Б.Л. Злотин, Т.Е. Гнедина и др.); практически значимые задачи, решаемые с применением физических знаний (Г.П. Стефанова); творческие задачи по физике, экспериментальные задачи по конструированию технических объектов (В.Г. Разумовский, В.Я. Волентинавичус, Б.Т. Войцеховский, З.М. Резников и др.); анимационные модели, иллюстрирующие действие технических устройств. Классификация таких задач возможна по содержательной области: задачи по механике, электродинамике, магнетизму, оптике, акустике. Можно классифицировать по способам задания условия: чертежами, фотографиями, схемами, текстовые задачи. Можно встретить классификацию по методам решения. В зависимости от цели физико-технические задачи подразделяются на репродуктивные и творческие. При решении задач репродуктивного типа учащиеся воспроизводят приобретенные знания, умения и навыки и таким образом закрепляют их. Качественные задачи с политехническим содержанием рассчитаны на выяснение правильности понимания учащимся смысла соответствующих формул, изучаемых явлений, используемых на производстве. Творческие физико-технические задачи обеспечивают усвоение новых знаний о производстве и новых способах действия. При выполнении задач этого вида учащиеся используют приобретенные знания и умения в новой ситуации, комбинируют известные способы для решения данной проблемы, находят оригинальные пути решения, конструируют, исследуют, экспериментируют. Задачи с политехническим содержанием – это задачи, в которых отражены общие принципы устройства и действия различных установок и машин, отдельных отраслей промышленного производства, сельского хозяйства, транспорта, связи и т.д. Решение физико-технических задач обеспечивает творческую активность и самостоятельность обучающихся. Посредством его формируются политехнические умения и навыки, расширяются, углубляются и используются на практике приобретенные знания, воспитываются профессиональные качества, развиваются познавательные интересы и способности обучающихся. [2] В зависимости от характера и методов исследования различают качественные и количественные задачи с техническим содержанием. При решении качественных задач с техническим содержанием устанавливается только качественная зависимость между величинами, выясняются физический и технический принципы действия того или иного устройства. Количественная задача, кроме того, требует установления количественной зависимости между искомыми величинами. Ответ при этом получают в виде формулы или определенного числа. Процесс решения физических задач с техническим содержанием имеет свою особенность в отличие от других видов задач. Это связано с тем, что в процессе их решения учащиеся должны научиться «узнавать» физические явления и законы, лежащие в основе действия технических объектов и технологических процессов. Универсальность задач с техническим содержанием в том, что их применение возможно как отдельных задач, иллюстрирующих техническую значимость рассматриваемого материала, так и для уроков решения политехнических задач объединенных одной темой, например «На железной дороге», «В порту», «Лазеры», «Военная техника». Примерами задач на военную тематику могут быть следующие задачи. Задача №1. Первые опыты применения бездымного пороха были связаны с большим неудобством во время его взвешивания и отмеривания. Чтобы исключить неудобство, ввели дополнительную операцию при изготовлении пороха – поверхность зерен пороха покрывали графитом. Назовите неудобство, о котором идет речь. Объясните необходимость графитования. Задача №2. Зачем ствол винтовки покрывают деревянной накладкой? Задача №3. Самый массовый советский танк Второй мировой войны Т-34 имел несколько модификаций и признан лучшим советским танком своего класса. Используя данные таблицы, определите, какое давление танк оказывает на грунт. |
| Масса в снаряженном состоянии | 32000 кг |
| Экипаж | 5 чел. |
| Длина | 8100 мм |
| Ширина | 3000 мм |
| Высота | 2720 мм |
| Длина участков ленты, соприкасающейся с грунтом | 3720 мм |
| Ширина траков ( гусениц) | 550 мм |
| Вооружение | 85-мм пушка Д-5Т обр. 1943 г, два 7,62-мм пулемета ДТ |
Задача №4.
Пе-2 – самый массовый пикирующий бомбардировщик производства СССР времен Второй мировой войны. [4, 56]
Бомбометание пикирующих бомбардировщиков происходило по схеме указанной на рисунке. Выход из наиболее эффективного с точки зрения бомбометания пике – под углом 90° – сопровождался перегрузками, выдержать которые могли только особо натренированные пилоты. Зачем потребовалось использовать тактику пикирования?
Использование задач с техническим содержанием позволяет показать связь между физикой и техникой, успешно формировать политехнические знания и умения у учащихся, развивать элементы их научно-технического мышления, повышать интерес учащихся к изучению физики и технических вопросов, способствует формированию научного мировоззрения и качеств личности.
Литература:
1. Федорова И.Ю. Современные проблемы политехнического обучения на уроках физики http://tvores.ucoz.ru/publ/sovremennye_problemy_politekhnicheskogo_obuchenija_na_urokakh_fiziki/1-1-0-1
2. Имашев Г.И Решение задач с политехническим содержанием. http://www.rusnauka.com/5._NTSB_2007/Pedagogica/19818.doc
3. Тактико-технические характеристики танка Т-34-85 образца 1943 г http://solo300.ru/index.php/homepage/rossiya-sssr/osnovnye-tanki/46-glavnaya/strany-proizvoditeli/rossiya-sssr/srednij-tank-is-2
4. Александр Медведь, Дмитрий Хазанов "Пикирующий бомбардировщик Пе-2" «Пешка», ставшая ферзем М.: Яуза- Коллекция- Эксмо, 2007
5. Каменецкий С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе. – М.: Просвещение, 1987.
6. Методика преподавания физики в средней школе: Частные вопросы /Под. Ред. С.Е. Каменецкого, Л.А. Ивановой. – М.: Просвещение, 1987.
7. Разумовский В.Г. Творческие задачи по физике в средней школе. М.: Просвещение, 1966.