Фізичні засади механіки. Фізика в пізнанні речовини, поля, простору та часу

ОЗМ

осінньо-зимовий максимум навантаження

енерг.

Джерело: http://www.regnum.ru/expnews/194335.html

ОЗМ

осколкова загороджувальна міна

Словник:Словник скорочень та абревіатур армії та спецслужб. Упоряд. А. А. Щелоков. – М.: ТОВ «Видавництво АСТ», ЗАТ «Видавничий дім Гелеос», 2003. – 318 с.

ОЗМ

дослідний завод машинобудування

Словник:С. Фадєєв. Словник скорочень сучасної російської. – С.-Пб.: Політехніка, 1997. – 527 с.

ОЗМ

відділення землерийних машин

ОЗМ

основний запис матеріалу

комп.


Словник скорочень та абревіатур. Академік. 2015 .

Дивитись що таке "ОЗМ" в інших словниках:

    ОЗМ-3- Радянська протипіхотна осколкова міна кругової поразки, що вистрибує. Була розроблена у СРСР. Своє походження веде від німецької міни SMI, що вистрибує, 35 часів Другої світової війни. При спрацьовуванні підривника вогонь полум'я… Вікіпедія

    ОЗМ-4- ОЗМ 4 протипіхотна осколкова міна кругового ураження, що вистрибує. Була розроблена у СРСР. Своє походження веде від німецької міни SMI, що вистрибує, 44 часів Другої Світової війни. При спрацьовуванні підривника вогонь полум'я… Вікіпедія

    ОЗМ-72- ОЗМ 72 протипіхотна осколкова міна кругової поразки, що вистрибує, Була розроблена в СРСР. Розшифровується як осколкова загороджувальна міна. Своє походження веде від німецької міни, що вистрибує, SMI 44 часів Другої… … Вікіпедія

    ОЗМ- Див. Діагностичне та статистичне керівництво. Психологія А Я. Словник довідник/Пер. з англ. К. С. Ткаченка. М: ФАІР ПРЕС. Майк Кордуелл. 2000 … Велика психологічна енциклопедія

    ОЗМ- досвідчений завод машинобудування осколково загороджувальна міна відділення землерийних машин. Словник скорочень російської мови

    Міна ОЗМ-72- ОЗМ 72 протипіхотна осколкова міна, що вистрибує, кругового ураження. Була розроблена у СРСР. Своє походження веде від німецької міни SMI, що вистрибує, 44 часів Другої Світової війни. При спрацьовуванні підривника вогонь полум'я… Вікіпедія

    Міна, що вистрибує- Діаграма детонації міни, що вистрибує, Вистрибує міна вискочує осколкова міна кругового ураження. Є різновидом протипіхотної міни. Своє походження веде від німецької міни, що вистрибує, Schrapnell Mine часів Першої … Вікіпедія

    Шрапнель- Цей термін має й інші значення, див. Шрапнель (значення). Пристрій діафрагмової шрапнелі… Вікіпедія

    Африканська партія незалежності Гвінеї та Островів Кабо-Верде- (Partido africano da independência da Guine e Cabo Verde – PAIGC, ПАІГК), революційно-демократична партія Республіки Гвінея Бісау (РДБ). Заснована у вересні 1956 (до 1960 р. називалася Африканська партія незалежності). Засновник та… … Енциклопедичний довідник "Африка"

5в ОЗМ та шляхи її вирішення для прямолінійного руху 10

    Пішохід рухається зі швидкістю 3,6 км/год. Назустріч йому рухається велосипедист із швидкістю -6 м/с. Знайдіть швидкість пішохода щодо велосипедиста.

1) 2 з 2) 3с 3) 4 з 4) 1,5 с

6в ОЗМ та шляхи її вирішення для прямолінійного руху 10

    Автомобіль рухається зі швидкістю – 36 км/год. Назустріч йому рухається велосипедист із швидкістю 6 м/с. Знайдіть швидкість автомобіля щодо велосипедиста.

1) 0 2) g , спрямовано вниз 3) g , спрямовано вгору 4) g /2

1) 50 см 2) 60 см 3) 1600 см 4) 180 см

1) 9 з 2) 8с 3) 6 з 4) 3 с

5 Прискорення велосипедиста на спуску траси дорівнює 1,5 м/с 2 На цьому спуску його швидкість збільшується на 15 м/с. Велосипедист закінчує свій спуск після початку через

7в ОЗМ та шляхи її вирішення для прямолінійного руху 10

1 Пішохід рухається зі швидкістю 3,6 км/год. Назустріч йому рухається велосипедист із швидкістю -6 м/с. Знайдіть швидкість пішохода щодо велосипедиста.

1) 2,4 м/с 2) -5 м/с 3) 7м/с 4) -7м/с

2. Кулю підкидають вертикально вгору. Яким є його прискорення у верхній точці траєкторії, де його швидкість дорівнює 0?

1) 0 2) g , спрямовано вниз 3) g , спрямовано вгору 4) g /2

3. Поїзд рушає з місця та рухається рівноприскорено. У першу секунду він проходить відстань 5 см. Яка відстань пройде за четверту секунду?

1) 35 см 2) 50 см 3) 60 см 4) 70 см

4 Камінь кидають вертикально нагору зі швидкістю 20 м/с. Який час камінь був у польоті?

1) 2 з 2) 3с 3) 4 з 4) 1,5 с

5 Прискорення велосипедиста на спуску траси дорівнює 1,2 м/с 2 . У цьому спуску його швидкість збільшується на 18 м/с. Велосипедист закінчує свій спуск після початку через

1) 0,07 з 2) 7,5 з 3) 15 з 4) 21,6 с

8в ОЗМ та шляхи її вирішення для прямолінійного руху 10

    Автомобіль рухається із швидкістю -36 км/год. На зустріч йому рухається велосипедист із швидкістю 6 м/с. Знайдіть швидкість автомобіля щодо велосипедиста.

1) 30 м/с 2) -10 м/с 3) 16м/с 4) -16м/с

2. Кулю підкидають вертикально вгору. Яким є його прискорення на середині шляху?

1) 0 2) g , спрямовано вниз 3) g , спрямовано вгору 4) g /2

3. Трамвай рушає з місця і рухається рівноприскорено. У першу секунду він проходить відстань 0,2 м. Яка відстань пройде за п'яту секунду?

1) 50 см 2) 60 см 3) 160 см 4) 180 см

4 Стріла пущена вертикально вгору зі швидкістю 30 м/с. Який час стріла була у польоті?

1) 9 з 2) 8с 3) 6 з 4) 3 с

5 Прискорення велосипедиста на спуску траси дорівнює 1,5 м/с 2 . У цьому спуску його швидкість збільшується на 15 м/с. Велосипедист закінчує свій спуск після початку через

1) 0,7 з 2) 7,5 з 3) 10 з 4) 12,5 с

Викладання фізики в російській школі традиційно ведеться аудіовізуальним методом: вчитель пояснює матеріал і показує досліди, або учні під керівництвом вчителя прокладають собі шлях до знань за допомогою досвідів, підручника, дискусій.

Методів багато, але у кожному класі є діти, які тільки присутні (тихо чи не дуже) на цьому святі інтелекту під назвою хороший урок фізики. Їм нецікаво, бо незрозуміло. Такі учні пожвавлюються лише на лабораторних роботах. Тільки те, що пройшло «через руки», стає їм елементом знання. Кінестетики- учні, які усвідомлюють суть і зв'язність матеріалу через інші, ніж зір і слух, органи почуттів та через рух. Уроки фізики дають безліч можливостей пізнання через рух. Включення цих прийомів до уроку дуже його пожвавлює, забезпечує всім учням, а не тільки кінестетикам, можливість поглянути на матеріал по-іншому. Ці прийоми застосовні у роботі з учнями будь-якого віку. Нижче наводяться приклади навчальних п'ятихвилинних робіт з тими речами, які завжди є на учнівських столах, та досліди з найпростішим обладнанням на прикладі вивчення механіки у 9-му класі.

1. Поняття механічного руху. ОЗМ

Розташовуємо довільно на столі предмети з пеналу (гумка, ручка, точила, циркуль...) і запам'ятовуємо їх розташування. Просимо сусіда перекласти один предмет та описуємо зміну його положення. Пересуваємо тіло у колишнє положення. А тепер питання: Що сталося із тілом? (Тіло рухалося, переміщалося.) Як можна описати зміну положення тіла? (Щодо інших тел.). Що ще змінювалося, окрім положення тіла? (Час.)

Повторюємо досвід з іншим тілом самостійно та промовляємо (за пропозицією вчителя) зміну стану тіла. Ми вирішуємо ОЗМ!

2. Система відліку. Переміщення. До довгої нитки прив'язуємо дрібний предмет - папір, огризок олівця, але найкраще дрібного іграшкового жучка або муху. Закріплюємо кнопкою вільний кінець нитки на дальньому лівому кутку парти, приймаємо цю точку за початок відліку. Вибираємо осі Хі Yвздовж країв парти. Натягуючи нитку, дозволяємо нашій «комахі» повзти по парті. Визначаємо кілька положень та записуємо координати ( x, y). Піднімаємо «комаху» у повітря, розглядаємо можливості її польоту, фіксуємо кілька положень (координати x, y, z). Визначаємо (вимірюємо лінійкою) переміщення у кожному разі під час руху площиною. Дуже добре підтвердити це кресленням чи розрахунком.

Досвід корисно робити на пару із сусідом по парті, обираючи різні системи відліку та порівнюючи результати.

3. Види руху. Матеріальна точка. За завданням вчителя беремо аркуш паперу і рухаємо – поступальне рівномірне, обертальне рівномірне, поступальне нерівномірне тощо. При вивченні рівномірного та рівноприскореного руху буває дуже цікаво його моделювати, рухаючи пенал, гумку, авторучку в різних напрямках – по горизонталі та по вертикалі – з різними швидкостями, рівномірно та з розгоном чи гальмуванням. Ще краще, якщо рух супроводжувати відповідним звуком, як це роблять діти, граючи в машини. За допомогою метронома оцінюємо швидкість рівномірного руху тіла по столу, і середню швидкість нерівномірного руху різних тіл, а потім порівнюємо свої результати з результатами різних учнів.

4. Рівноприскорений рух. Так само, як у досвіді 3, розглядаємо, як рухається тіло при співспрямованості та протиспрямованості векторів a та 0 (розгін та гальмування). Використовуючи ручку як покажчик напрямку обраної осі відліку, розглядаємо знаки проекцій швидкостей і прискорення і відповідно моделюємо рух рівняння координати рівняння швидкості (швидкість початкова 0,1 м/с 2 , прискорення 0,3 м/с 2).

5. Відносність руху. При вивченні відносності руху і закону складання швидкостей Галілея використовуємо як нерухому систему відліку стіл, як рухливу систему відліку – підручник і гумку на ньому (як тіло, що рухається). Моделюємо: 1) ситуацію подвоєння швидкості гумки щодо столу, рухаючи підручник у тому ж напрямку, що і гумка; 2) ситуацію спокою ластика щодо столу, рухаючи гумку в один бік, а підручник – у протилежний; 3) «перепливання» гумкою «річки» (стола) щодо різних напрямів течії річки (рухи підручника) під час складання взаємно перпендикулярних швидкостей.

6. Вільне падіння. Традиційний демонстраційний досвід – порівняння часу падіння розправленого аркуша паперу (складеного, а потім зім'ятого – краще брати тонкий та м'який папір) набагато корисніше ставити як фронтальний. Учні краще розуміють, що швидкість падіння визначається формою тіла (опіром повітря), а чи не його масою. Від аналізу цього самостійного досвіду легко перейти до дослідів Галілея.

7. Час вільного падіння. Добре відомий, але завжди ефективний досвід з визначення часу реакції учня: один з пари, що сидить за партою, відпускає лінійку (довжиною приблизно 30 см) нульовим розподілом вниз, другий, дочекавшись старту, намагається зловити лінійку вказівним і великим пальцями. За свідченнями lмісця захоплення розраховують час реакції кожного учня ( t= ), обговорюють результати та точність досвіду.

8. Рух тіла, кинутого вертикально нагору. Цей досвід можливий лише у добре організованому та дисциплінованому класі. при вивченні руху тіла, кинутого вертикально вгору, підкидаючи гумку, домагаємося, щоб час його руху становив 1 с і 1,5 с (по ударам метронома). Знаючи час польоту, оцінюємо швидкість кидання = gtпольоту /2 перевіримо вірність розрахунку, вимірюючи висоту підйому і оцінюємо вплив опору повітря.

9. Другий закон Ньютона. 1) Розглядаємо зміну швидкості залізних кульок різної маси під дією смугового магніту (рух по прямій) і робимо висновок про вплив маси на прискорення тіла (вимірюємо швидкість). 2) Проводимо аналогічний досвід, але з двома магнітами, складеними паралельно, однойменними полюсами в один бік. Робимо висновок про вплив величини магнітної сили на прискорення та зміну швидкості. 3) Прокочуємо кульку перпендикулярно смуговому магніту і спостерігаємо перехід прямолінійної траєкторії в криволінійну. Робимо висновок про зміну вектора швидкості у цьому випадку.

10. Третій закон Ньютона. При вивченні третього закону Ньютона можна використовувати долоні самих учнів: пропонуємо їм скласти долоні перед грудьми та спробувати зрушити однією долонею (а не плечима!) іншу. Учні відразу розуміють, що взаємодія - одне, сил - дві, тіл, що взаємодіють - два, сили рівні і протилежно спрямовані.

Радісні дитячі особи, на яких відбивається відчуття розуміння суті законів та явищ, пропущених не тільки через аналітичне мислення, асоціативний ряд наведених прикладів, а й через тілесні відчуття, – найкраща нагорода за час та зусилля, витрачені на організацію, проведення та спільний аналіз цих нескладних дослідів.

Лекція №1
Фізика у пізнанні речовини,
поля, простору та часу.
Каленський Олександр
Васильович
Д.ф-м.н., професор ХТТі
ХМ

Фізика і хімія

Фізика як наука склалася протягом
багатовікової історії розвитку
людства.
Фізика вивчає найбільш загальні
закономірності явищ природи, будова та
властивості матерії, закони її руху,
зміни та перетворення одного виду на інший.
ХІМІЯ - наука про хімічні елементи, їх
з'єднаннях та перетвореннях, що відбуваються
внаслідок хімічних реакцій.
Хімія - це наука, яка вивчає властивості,
будова та склад речовин, перетворення речовин та
закони, якими вони відбуваються.

Фізика - наука про природу

Фізика оперує з двома об'єктами матерії:
речовиною та полями.
Перший вид матерії – частинки (речовина) –
утворюють атоми, молекули і ті, що з них складаються.
Другий вид – фізичні поля – вид матерії,
за допомогою якого здійснюються
взаємодії між тілами. Прикладами таких
полів є електромагнітне поле,
гравітаційне та ряд інших. Різні види
матерії можуть взаємодіяти та перетворюватися
один в одного.

Фізика

Фізика – одна з найдавніших наук про
природі. Слово фізика походить від
грецького слова - фюзис, що означає природа.
Аристотель (384 до зв. е. - 322 до зв.
е.) Найбільший з давніх
вчених, який ввів у науку
слово "фізика".

Завдання

Процес пізнання та встановлення законів фізики
складний та різноманітний. Перед фізикою стоять такі
завдання:
а) дослідити явища природи та
встановити закони, яким вони
підкоряються;
б) встановити причинно-наслідкову
зв'язок між відкритими явищами та
явищами, вивченими раніше.

Основні методи наукового пізнання

1) спостереження, тобто вивчення явищ у природній
обстановці;
2) експеримент - вивчення явищ шляхом їх
відтворення у лабораторній обстановці.
Експеримент має велику перевагу перед спостереженням, оскільки
дозволяє іноді прискорити, або уповільнити явище, що спостерігається, а також
багаторазово його повторити;
3)
гіпотеза - наукове припущення, висунуте для
пояснення явищ, що спостерігаються.
Будь-яка гіпотеза вимагає перевірки та докази. Якщо вона не вступає в
протиріччя з жодним з досвідчених фактів, вона переходить
4) теорія - наукове припущення, що стало законом.
Фізична теорія дає якісне та кількісне
пояснення цілій групі явищ природи з єдиною
точки зору.

Межі застосування фізичних законів та теорій

Межі застосування
теорії
визначаються
фізичними
спрощуючими
припущеннями,
зробленими при постановці завдання та
процесі виведення співвідношень.
Принцип відповідності: передбачення
нової теорії повинні збігатися
прогнозами
колишньої
теорії
межах її застосування.
з
в

Сучасна фізична картина світу

речовина складається з найдрібніших
частинок,
між
якими
існує
кілька
типів
фундаментальних взаємодій:
сильне,
«Велике
слабке,
об'єднання»
електромагнітне,
гравітаційне.

Механіка
Кінематика
Динаміка
Статика
Закони збереження у механіці
Механічні коливання та хвилі
ВОЛЬКЕНШТЕЙН В.С. Збірник завдань із загального
курсу фізики// Навчальний посібник.- 11-е вид.,
перероб. М.: Наука, Головна редакція фізикоматематичної літератури, 1985. – 384 с.

10. Кінематика

1.
Механічне рух та його види
2.
Відносність механічного руху
3.
Швидкість.
4.
Прискорення.
5.
Поступовий рух.
6.
Прямолінійний рівноприскорений рух.
7.
Вільне падіння (прискорення вільного падіння).
8.
Рух тіла по колу. Центрошвидке
прискорення.

11. фізична модель

У шкільній фізиці часто зустрічається інше
розуміння терміна фізична модель як
«спрощеної версії фізичної системи
(процесу), що зберігає її (його)
риси».
Фізичною моделлю може бути
відокремлена установка, пристрій,
пристрій, що дозволяє виробляти
фізичне моделювання шляхом заміщення
досліджуваного фізичного процесу подібним до нього
процесом тієї ж фізичної природи.

12. Приклад

Апарат, що спускається (Фенікс) на парашуті.
Зйомка з MRO камерою високого
дозволу, з відстані близько 760 км.
Спливаюча бульбашка повітря

13. Фізичні величини

Фізична величина - властивість
матеріального об'єкта чи явища,
загальне в якісному відношенні для
класу об'єктів або явищ, але в
кількісному відношенні
індивідуальне кожному за них.
Фізичні величини мають рід
(однорідні величини: довжина ширина),
одиницю виміру та значення.

14. Фізичні величини

Різноманітність фізичних величин упорядковується
з допомогою систем фізичних величин.
Виділяють основні, і похідні величини,
які виводяться з основних при
допомоги рівнянь зв'язку. У Міжнародній
системі величин Сі (International System of
Quantities, ISQ) як основні вибрано сім
величин:
L – довжина;
M – маса;
T – час;
I – сила струму;
Θ - температура;
N – кількість речовини;
J – сила світла.

15. Розмірність фізичної величини

Основні
величини
Розмірно Сім
сть
віл
Опис
Одиниця СІ
секунда (с)
Час
T
t
Тривалість події.
Довжина
L
N
l
n
Протяжність об'єкта в одному
вимірі.
метр (м)
Кількість однотипних
структурних одиниць, з яких
складається речовина.
моль (моль)
m
Величина, що визначає
інерційні та гравітаційні
властивості тел.
кілограм
(кг)
Iv
Кількість світлової енергії,
випромінюваної у заданому напрямку
в одиницю часу
кандела (кд)
I
Протікає в одиницю часу
заряд.
ампер (А)
T
Середня кінетична
енергія частинок об'єкта.
кельвін (К)
Кількість
речовини
Маса
Сила світла
Сила струму
Температура
M
J
I
Θ

16. Визначення розмірності

Визначення розмірності
У загальному випадку
dim(x) =
Tα LβNγ M δ Jε Iζ Θ η
Добуток символів основних величин
різних
ступенях.
При
визначенні
розмірності
ступеня
можуть
бути
позитивними,
негативними
і
нульовими,
застосовуються
стандартні
математичні операції. Якщо у розмірності
величини не залишилося співмножників з
ненульовими
ступенями,
то
величина
називається безрозмірною.

17. Приклад

приклад
Величина
Рівняння
зв'язку
Розмірність у
СІ
Назва
одиниці
Швидкість
V=l/t
L1T-1
Ні
L1T-2
Ні
M1L1T-2
Ньютон
L3
Ні
Прискорений а = V/t = l/t2
іє
Сила F=mа=ml/t2
Об `єм
V=l3

18. Що треба знати?

Матерія, взаємодія та рух.
Простір та час. Предмет фізики.
Методи фізичного дослідження.
Фізичні моделі. Абстрактність та
обмеженість моделей. Роль експерименту
та теорії у фізичному дослідженні
Макроскопічний та мікроскопічний
методи опису фізичних явищ.
Фізичні величини та їх вимір.
Одиниці виміру фізичних величин.
Фізика та філософія. Фізика та математика.
Значення фізики для хімії.

19. Основні поняття кінематики

19.02.2017
Основні поняття
кінематики
Система відліку
Матеріальна точка
Траєкторія, шлях, переміщення

20. Визначення

Механічним рухом
зміна
положення
тіла
називають
щодо
інших тіл із плином часу.
Основним завданням механіки (ОЗМ)
є
будь-який
визначення
момент
положення
часу,
якщо
тіла
в
відомі
положення та швидкість тіла в початковий
момент часу. (Аналог завдання Коші в
хімії)

21. Матеріальна точка

Тіло,
розмірами
якого
можна, можливо
знехтувати в умовах аналізованої
Завдання називається матеріальною точкою.
Тіло можна прийняти за матеріальну точку,
якщо:
1. воно рухається поступально, у своїй воно
не повинно повертатися чи обертатися.
2. воно проходить відстань, значно
перевищує його розміри.

22. Система відліку

Систему відліку утворюють:
система координат,
тіло відліку,
прилад визначення часу.
z, м
у, м
х, м

23.

24. Відносність руху

Приклад: з полиці вагона, що рухається
падає
валізу.
Визначити
вигляд
траєкторії валізи щодо:
Вагона (відрізок прямої);
Землі (дуга параболи);
Висновок: форма траєкторії залежить від
вибраної системи відліку.

25.

У
s
s
А

26. Визначення

Траєкторія руху - лінія в просторі,
якою рухається тіло.
Шлях – це довжина траєкторії.
s м
Переміщення – вектор, що сполучає початкове
становище тіла з його наступним становищем.
s м

27. Відмінності шляху та переміщення

Переміщення та пройдений
фізичні величини:
шлях

це
різні
1.
Переміщення – векторна величина, а пройдений
шлях – скалярна.
2.
Переміщення
збігається
по
величині
з
пройденим шляхом тільки при прямолінійному
русі в одному напрямку, у всіх інших
У випадках переміщення менше.
3.
При
русі
тіла
шлях
може
тільки
збільшуватися, а модуль переміщення може як
збільшуватися, і зменшуватися.

28. Розв'яжіть завдання

Два
тіла,
зробили
рухаючись
однакові
прямолінійно,
переміщення.
Чи обов'язково однакові пройдені
ними шляхи?
М'яч упав з висоти 4 м, відскочив і був
спіймано на висоті 1 м. Знайдіть шлях і
модуль переміщення м'яча

29. Розв'язати задачу

У початковий момент часу тіло знаходилося в
точці з координатою -2 м, а потім перемістилося
у точку з координатою 5 м. Побудувати вектор
переміщення.
Дано:
хА = -2 м
Рішення:
s
А
У
хВ = 5 м
s?
хА
0
1
хВ
х, м

30. Розв'язати задачу

У початковий момент часу тіло
знаходилося в точці з координатами (-3; 3) м,
а потім перемістилося в точку з
координатою (3; -2) м. Побудувати вектор
переміщення.
Дано:
А (-3; 3) м
(3; -2) м
s?
Рішення:

31. Рішення:

у, м
А
уА
s
1
хА
хВ
х, м
0 1
уВ
У

32. Завдання

На малюнку наведено графіки залежності від часу
шляхи та модуля переміщення для двох різних
рухів. У якому з графіків допущено помилку? Відповідь
обґрунтуйте.
s
s
0
t
0
t

33. Що треба знати?

Механічним рухом називається зміна з плином
часу положення тіла у просторі щодо
інших тел.
Основне завдання механіки полягає в тому, щоб визначити
положення тіла у просторі у будь-який момент часу,
якщо відомі положення та швидкість тіла в початковий
момент.
Система відліку складається з:
– тіла відліку;
- пов'язаної з ним системи координат;
– годин.
Тіло, розмірами якого в даній задачі можна знехтувати,
називається матеріальною точкою.
Траєкторією руху тіла називають уявну лінію
у просторі, якою рухається тіло.
Шлях – це довжина траєкторії.
Переміщенням тіла називається спрямований відрізок,
проведений з початкового положення тіла в його положення
даний час.

34.

Рівномірний рух – це таке
рух тіла, при якому його швидкість
залишається постійною (
),тобто
весь час рухається з однією швидкістю, а
прискорення чи уповільнення не відбувається
).
Прямолінійний рух - це
рух тіла по прямій лінії, тобто
траєкторія у нас виходить – пряма.
Швидкість рівномірного прямолінійного

Як школяр, який уже вивчав фізику, мене почали цікавити питання: “Навіщо ввели нове поняття? Чому поняття запровадили саме таке, а не інше? Чи можна введене поняття замінити іншим поняттям? Це питання мене цікавило і в інституті, але до закінчення інституту я не мав жодної зрозумілої відповіді з цього питання. Подібні запитання ставили й деякі мої учні. Подальша педагогічна практика показала, що однією з відмінних рис найбільш успішних учнів при застосуванні знань виявилося володіння ними поняттями, їх змістове використання як інструменту аналізу та синтезу в ситуаціях, що потребують вирішення. Одним із компонентів компетентного фахівця для мене стало володіння ним понятійним апаратом.

У КОНЦЕПЦІЇ модернізації російської освіти на період до 2010 року йдеться, що базова ланка освіти – загальноосвітня школа, модернізація якої передбачає орієнтацію освіти не лише на засвоєння навчальними певної суми знань, а й на розвиток її особистості, її пізнавальних та творчих здібностей. Також у цьому документі зазначається, що учень має набути досвіду самостійної діяльності.

Очевидно, що одним із шляхів вирішення поставлених завдань є залучення учня до дослідницької діяльності.

Якщо стати позицію дослідницької діяльності, одними з її товарів є поняття, понятійний апарат науки. Останнім часом у нормативних документах щодо контролю за якістю підготовки учнів побільшало приділятися увазі контролю за понятійним апаратом учнів. Наприклад, у збірнику "Оцінка якості підготовки випускників основної школи", випущеному Міністерством освіти Російської Федерації видавництвом "ДРОФА" у 2000 році говориться, що учень повинен володіти основними поняттями, давати визначення фізичних величин. Описувати фізичні явища та процеси, що без володіння понятійним апаратом практично неможливо.

Якщо розглянути федеральний компонент державного стандарту загальної освіти з фізики, то розділ вимоги до рівня підготовки випускників говориться, що в результаті вивчення фізики учень повинен знати/розуміти

  • зміст понять: (йде перерахування понять);
  • зміст фізичних величин: (йде перерахування фізичних величин);

Зрозуміло, що це зовсім інший рівень вимог і це правильно.

Однак, незважаючи на підвищення уваги в керівних документах на посилення уваги до понять, у методичній літературі та практиці роботи вчителів це питання не знайшло належного відображення. Більш того, нові підручники з фізики нічим не відрізняються від старих підручників. Вони просто даються визначення понять, жодних змін у технології формування смислів понять та їх розуміння не відбулося! У шкільних задачниках та підручниках завдання спрямовані на перевірку та корекцію понятійного апарату практично відсутні. Від якості сформованого понятійного апарату багато в чому залежить якість підготовки випускника, успіх його професійної діяльності. Поняття є складовою знань і беруть безпосередню участь у застосуванні знань та виробленні навичок.

Таким чином, виникає суперечність між вимогами федерального компонента державного стандарту з фізики до понятійного апарату, технологіями формування понять та їх контролю у методичній літературі, змістом шкільних підручників та практикою роботи вчителів.

Питаннями формування понять в експерименті та у шкільному навчанні займалися психологи: Б.Г. Ананьєв, Л.С. Вигодський, Г.С. Костюк, Н.А. Менчинська, Р.Г. Натадзе, Л.С. Сахаров, Д.М. Узнадзе та інші.

Як цілком слушно зазначив П.Я. Гальперін, що процес формування понять у шкільному навчанні, “в основному, відбувається стихійно , тобто. з дуже поганим управлінням та придушенням багатьох наукових та випадкових причин”.

Л.С. Вигодський зазначає, що “ лише за виникненні відомої потреби, потреби у понятті, лише процесі якоїсь осмисленої доцільної діяльності, спрямованої досягнення відомої мети чи вирішення певної завдання, може виникнути і оформитися поняття”.

Один із нових принципів побудови навчальних предметів, висунутих В.В. Давидовим стосується і понять. Він вважає, що “всі поняття, що конституюють цей навчальний предмет або його основні розділи, повинні засвоюватися дітьми шляхом розгляду предметно-матеріальних умов їх походженнязавдяки яким вони стають необхідними(Іншими словами, поняття не даються як "готове знання")”.

У психології існують різні методики формування понять. Найбільш повно і якісно, ​​на наш погляд, формує понятійний апарат у учнів технологія навчання (РО) Ельконіна-Давидова. Вирішуючи систему навчальних завдань, учень, окрім іншого, формує свій понятійний апарат. Однак ми не маємо методичних рекомендацій для вчителя та навчальної літератури для учня, де було б реалізовано цю ідею для викладання фізики. У цій роботі ми постараємося дати свої варіанти формування понять у системі РВ Ельконіна-Давидова.

На наш погляд, першою складністю в реалізації цієї ідеї в практиці організації вчення учнів для вчителя є створення вчителем системи навчальних завдань (УЗ). Вчителю потрібно створити зрозумілу для учня ситуацію та пред'явити вимоги, які потрібно виконати у цій ситуації. Причому і ситуація і вимоги повинні перебувати в контексті основного завдання, яке вирішується предметом, що вивчається. Для фізики предметом вивчення є природа, а основне завдання – виявити закономірності, за якими живе та розвивається природа. Існує два способи пізнання використовувані наукою – емпіричний та теоретичний. Вони вимагають двох типів мислення – емпіричного та теоретичного мислення. Відповідно існують різні способи формування понять, отже, різні рівні володіння поняттям, як інструментом аналізу та синтезу вирішуваних людиною завдань.

Другою складністю вчителя у реалізації цієї концепції є “перероблення” психології та діяльності учня, який до вивчення фізики не навчався у системі РВ. Учень у разі відтворював теоретичний матеріал підручника, зазвичай, без розуміння смислів і виконував за зовнішніми ознаками дії під час вирішення завдань. Необхідно вселити впевненість у свідомість учня у можливість вирішувати навчальні завдання, освоювати теоретичний матеріал високому теоретичному рівні складності.

Третьою складністю вчителя є навчання учня грамотно вибудовувати комунікаційну взаємодію з учасниками навчального процесу у процесі вирішення навчальних завдань.

Слід зазначити спеціальну роботу вчителі та учнів щодо застосування отриманих знань. Це окреме дуже цікаве питання, і його ми спеціально розглядати не будемо.

Як приклад розглянемо, як формується поняттєвий апарат учнів щодо механіки. Провідним завданням, розв'язуваним у цьому розділі, є визначення положення тіла у просторі у час (далі ОЗМ). Це завдання повідомляється учням. Але фізика як наука має ще й описати це положення (спостерігаємо, описуємо, виявляємо закономірності, перевіряємо виявлені закономірності та їх фіксуємо та застосовуємо – емпіричний спосіб пізнання). Учням пропонується на побутовому рівні описати розташування різних тіл і виявити в описах закономірності, провести узагальнення. З'ясувати, що є у кожному описі. Це завдання вимагає від учнів володіння змістами, закладеними в описі, необхідно знати призначення, функцію кожного слова. Можна запропонувати з описів прибрати частину слів та речень з поясненням причин такого рішення. Тут потрібно від викладача вміння діяти за обстановкою, враховувати ситуацію, рівень розвитку учнів та не забувати про свою мету, яка прихована ВНЗ і не представлена ​​учням у явному вигляді. Часто вчитель знаходиться у цейтноті. Як правило, учні виділяють орієнтир (тіло відліку), саме тіло, становище якого вони описували. Через несформованість поняття координати і системи координат учням який завжди вдається знайти цю закономірність у описі. Якщо цього не вдається зробити, то ця закономірність повідомляється вчителем з прикладу. А потім учні визначають, який вигляд мала система координат у тому описах. Це дуже важливо зробити, тому що кожен учень повинен з'ясувати для себе, наскільки близько він підійшов до виявлення цієї закономірності, чого йому не вистачило, щоб сказати про це. У цій ситуації потрібен особливий дар вчителя працювати зі смислами, які, хай і витіювато, але від душі постарався сформулювати учень і внести до результуючого продукту діяльності на уроці. Прагнення точно висловити думку та вміння вловити смисли постійно перебувають у полі діяльності вчителя та учня.

Іноді у учнів викликає утруднення виділити момент часу, коли вони фіксували місце розташування тіла. Зняти цю скруту може підказка зроблена вчителем у неявному вигляді. Уміння використовувати учнем підказку у неявному вигляді розвиває його мислення, зміцнює його впевненість у своїх силах. Можна нагадати їм, як у дитинстві їх шукали батьки, що їм говорили сусіди про ваше місцезнаходження. Бачили п'ять хвилин тому… Зрозуміло, що нам потрібний прилад для виміру часу.

Тепер виявлені закономірності фіксуються у понятті система відліку (ЗІ). Стає зрозумілим, що система відліку “жила” на побутовому рівні без усвідомлення більшістю людей, що є і потрібна людині.

Таким чином, щоб вирішувати ОЗМ необхідно вибрати СО. Які завдання, питання виникають у учнів після цього уроку, куди ці завдання поведуть клас далі у питанні вивчення механіки? Це знову найважливіший момент у технології, оскільки, зрештою, учень повинен навчитися сам ставити собі навчальні завдання та його вирішувати. Тоді навчання у класі перетворюється на самонавчання, саморозвиток. Запускається природний механізм пізнання та допитливості розуму людського. Це одна з переваг цієї технології.

На перший погляд, все добре. Поняття СО сформульовано, учні (нехай і не всі) брали у цьому участь. Але хто що взяв для своєї діяльності з цього продукту у колективно-розподільчій діяльності класу на уроці? Хто чим опанував, хто що зрозумів, хто зрозумів неправильно, як це поняття використовувати, застосовувати? Тепер потрібна система завдань та довга копітка робота для отримання відповіді вчителем на поставлені вище питання. Це вся робота залишається за кадром нашої роботи. Це окрема тема, і її ми торкатися не будемо.

Таким чином, була створена ситуація, як варіант, де видно варіант народження поняття СО.

Мета вчителя - створити ситуацію, в якій у учнів народиться поняття механічний рух та спокій. Варіант УЗ. Вирішити ОЗМ у різні моменти часу в СО пов'язаної із Землею для тіл: ваш будинок, будь-який автомобіль та Місяць та виявити в отриманих описах закономірності.

Як правило, цю УЗ завжди вдається вирішити на уроці. Учні кажуть, що будинок своє місце розташування щодо Землі не змінює, а Місяць постійно змінює своє місце розташування. Таким чином, виходить дві групи тіл: які не змінюють свого місця розташування і змінюють місцезнаходження з часом у нашій СО. Автомобіль переходить з однієї групи до іншої і не займає постійного місця в групі. Що ж робити далі? Фіксувати отримані закономірності. Дати назву цим групам із зазначенням ознак, за якими ми тіла можемо віднести до тієї чи іншої групи. Народження поняття закінчується формулюванням його визначення. Зміна розташування тіла у просторі щодо інших тіл з часом називається механічним рухом. Спокій, це такий стан тіла, у якому його місцезнаходження не змінюється з часом.

Чоловік сів у автобус і їде з однієї частини міста до іншої. Рухається він чи спочиває? Спочиває щодо автобуса, але рухається щодо Землі. Стає зрозумілим, що поняття механічного руху та спокою поняття відносні. Інформуючи про рух тіла, ми повинні інформувати і про ЗІ, де це відбувається. Результат явища, що спостерігається, залежить і від СО. Спостерігаючи за одним тілом в той самий проміжок часу ми можемо отримати різні результати в залежності від СО.

Зрозуміло, що для тіл, що покояться, в нашій СО ОЗМ вирішена, а для рухомих тіл її треба вирішувати. Вирішувати ОЗМ ми можемо двома способами – досвідченим шляхом та теоретично.

Вирішимо ОЗМ теоретично. Для цього ми повідомляємо назви існуючих способів вирішення ОЗМ – природний (траєкторний), векторний та координатний. Що будемо робити далі? Як правило, учні починають аналізувати назви способів. Починається пошук ключового слова та співвідношення його з ОЗМ. Траєкторія - це лінія, вздовж якої рухається тіло (слід залишений тілом). Рисуємо на дошці та в зошиті довільну траєкторію у вибраній СО. Чим нам допомагає траєкторія у вирішенні ОЗМ? Траєкторія обмежує зону пошуку тіла, зрозуміло, що тіло треба шукати на цій траєкторії. Що для цього потрібно додатково? Якщо у учня сформоване з математики поняття довжини, він ним володіє своєї діяльності, його свідомо використовував раніше, то відповідь очевидна – треба знати довжину лінії, яку минуло тіло на даний час (шлях пройдений тілом). Ми рекомендуємо учням шлях позначати буквою l, щоб не плутати з модулем вектора переміщення S, оскільки l= S тільки за певних умов, коли рух прямолінійний в одному напрямку. Звичайно, виникає питання – звідки взяти шлях? Шлях та час пов'язані між собою. Це ми бачимо з аналізу власного руху, але як показати цей зв'язок аналітично, як знайти l=f(t)?

Аналіз попередньої діяльності показує, що шлях і час це різнорідні величини і для них зв'язкуаналітично запровадили спеціальну величину – швидкість механічного руху.

Якщо для класу подібна робота виявиться непосильною, можна вирішити наступне завдання. Мама купила для сім'ї із трьох осіб 6 кг фруктів. За два дні фрукти з'їли. Скільки фруктів потрібно купити мамі на наступні три дні, якщо до родини приїхали гості у кількості чотирьох осіб. Зазвичай учні це завдання вирішують успішно. Вводиться поняття швидкості поїдання фруктів однією людиною. Після обговорення рішення просимо дати гарантію здійснених розрахунків. І учні вводять суттєві доповнення, що це середня швидкість поїдання фруктів, і якщо вона не зміняться, то наші розрахунки виявляться вірними. Доцільно сформувати (можливо просто повідомити, а потім дати спеціальні завдання для “приживання” у свідомості та діяльності цього поняття у учня) загальне поняття швидкості. Швидкість це величина, що характеризує як швидко змінюється одна величина за зміни іншої величини. ?y/?x це середня швидкість зміни функції на ділянці?x. Цим ми знімаємо однобоке розуміння швидкості у учня як фізичної величини, що показує швидкість зміни шляху пройденого тілом з часом. І він набагато краще розуміє, що ?v/?t і?Ф/?t це теж швидкості. А коли буде вивчено похідну – як новий спосіб опису дійсності, то переклад колишніх аналітичних текстів на похідну мову відбувається дуже швидко зі 100% якістю.

Але повернемося до поняття середньої дорожньої швидкості. Середньою дорожньою швидкістю називається фізична величина, що показує як швидко змінюється шлях пройдений тілом за якийсь проміжок часу, і розраховується V ср,l=l/t. Слід зазначити, що середня швидкість завжди належить до ділянки шляху чи проміжку часу. Застосовуючи будь-яку фізичну величину, потрібно чітко виділяти якого фізичному тілу вона застосовується. Необхідно також виділяти послідовність дій, які потрібно зробити, щоб знайти фізичну величину, ціль цих дій та їх підстави. Причому все це йде в комплексі і має йти від смислів, закладених у цій величині. У понятті в згорнутому вигляді завжди знаходиться ситуація з вимогою (завдання), спосіб її вирішення, ідея рішення та необхідність введення цієї фізичної величини в контексті провідного, головного розв'язуваного завдання. Відсутність одного з компонентів різко знижує якість виконання операцій, перетворюючи їх на механічний набір дій, що різко знижує якість підготовки учня.

Тепер ми маємо відповідь на нашу УЗ – l = V ср, l t. Звичайно виникає питання, що робитимемо далі? Перевіряти отриману закономірність практично. Можна дати можливість учням самим скласти завдання перевірки на практиці виявленої закономірності. Можна запропонувати шукати місцезнаходження групи туристів по карті з їхнім маршрутом, якщо відома середня шляхова швидкість за весь час руху. Спираючись на свій життєвий досвід, учні говорять про розбіжності теорії та практики. Причину вони вбачають у зміні швидкості руху туристів з часом. Ми вирішили ОЗМ у траєкторний спосіб, але таке рішення неточне. Якщо неточності (похибки) нас влаштовують, ми використовуємо цей метод, якщо ні, то шукаємо інший шлях рішення ОЗМ. Думаємо.

Працюючи у групі, учні, зазвичай, діходять висновку, що й величина швидкості нічого очікувати змінюватися з часом, то l= v t. І наші теоретичні розрахунки будуть повністю підтверджуватись практикою. Але може виникнути у учнів питання цієї ситуації: “Про яку швидкість йдеться?”. Якщо цього питання не виникає, то можна запитати якісь фізичні ве-

лічини вимірює спідометр в автомобілі? Як правило, робота в групах з подальшим обговоренням призводить до висновку, що це швидкість тіла в даний момент часу, або в даній точки траєкторії. Але в даному тексті немає теоретичного способу знаходження цієї величини. Потрібно цей спосіб знайти. Знову виходить УЗ. Причому, зазвичай, дедалі більше учнів беруть участь у складанні УЗ. Це дуже важливий показник для вчителя. Він показує хід розвитку мислення учнів, розуміння ними матеріалу, що вивчається, ступінь участі у створенні загальногрупового продукту та багато іншого.

При пошуку способу визначення величини миттєвої швидкості учні як “початковий матеріал” беруть визначення середньої колійної швидкості і зменшуючи проміжок часу приходять по суті поняття похідної. УЗ і її рішення у кінцевому рахунку оформляється у визначенні. Відбувається згортання інформації, що дуже важливо задля її застосування. У визначенні учень бачить ситуацію, вимога та спосіб виконання цієї вимоги, і це значно полегшує виконання дій під час перебування миттєвої швидкості, т.к. за кожною дією є мета дії та підстава дії, ідея, що реалізується, є що реалізовувати за змістом . На думку, це одне з важливих питань технології, коли виявлена ​​закономірність проживає у свідомості учня розвиток від зародження УЗ до її вирішення, та був і згортання інформації як визначення поняття чи закону з наступним застосуванням цього поняття. За такого шляху розвитку знання, застосування, використання знань значно полегшується учня. Якість знань учнів значно підвищується. Технологія роботи з текстом та технологія вирішення завдань, у зв'язку з цим, принципово інша! Це дуже важливе питання технології.

Ряд понять, що стосуються механічного руху та спокою у нас народилося, але цього мало. Необхідно стежити за життям та розвитком цих понятьяк у свідомості учня, так і в теорії фізики. Необхідна спеціальна робота над розвиткомцього поняття. Вираз смислів, закладених у понятті через інші поняття, застосування цього поняття до інших ситуацій та розширення його тлумачення. Коли йдеться про обертання тіла, що в цьому випадку буде механічним рухом? А якою буде ОЗМ при обертанні тіла?

Як інакше сказати у траєкторному способі вирішення ОЗМ, що тіло рухається? Як виразити цей зміст через інші поняття? Вирішуючи ці та подібні їм питання, ми перевіряємо розуміння учнем матеріалу, що вивчається, вміння його використовувати в новій для нього ситуації. Поняття змістовно зв'язуються між собою, стають системою понять, єдиним інструментарієм для аналізу завдань та способом написання тексту рішення. Необхідні спеціальні завдання для проведення контрольно-оцінної діяльності (КОД), які відповідають за коригування та контроль за понятійним апаратом.

Вирішувати УЗ корисно учням та вдома. До того ж можна скористатися будь-якою літературою: підручниками, довідниками, енциклопедіями… Все це змушує учнів активно вирішувати УЗ. Працюючи з підручником, зрештою, учні бачать між рядків систему навчальних завдань, способи їх вирішення, самі рішення та відповіді, сформульовані автором. Так це відбувається не відразу, у кожному класі по-різному, але це вже інші учні. Учні думають, що обґрунтовують свої дії, здатні змістовно заперечувати та запитувати, активно доповнювати та виправляти тексти. Вони чітко усвідомлюють необхідність введення поняття в контексті основного завдання, явно говорять про спосіб вирішення задачі. Поняття стають їх інструментом при аналізі та вирішенні завдань.

Якщо більше ніхто з учителів не працює у класі у цій технології, то одним із способів перевірки ступенем оволодіння цією технологією учнем є вміння перенесення її на інші предмети. Якщо це відбувається, то розвиток учня йде за максимально сприятливим сценарієм. Зрештою, вчитель для такого учня повинен виконувати функцію консультанта, проводити КОД та брати участь у рефлексії процесів та результатів КОД.

Таким чином, поняття:

  • можуть народжуватися у свідомості учня під час вирішення їм УЗ, стати продуктом своєї діяльності, а чи не чужорідним елементом внесеним йому ззовні;
  • можуть розвиватися у свідомості учня, зазнавати змін, висловлюватися згодом через інші поняття, зберігаючи смисли;
  • фіксують виявлені закономірності при вирішенні УЗ, способи розв'язання задачі, вимога задачі та призначення поняття;
  • містять у неявному вигляді послідовність дій щодо їх застосування;
  • служать інструментом аналізу та синтезу при вирішенні завдань;
  • вимагають спеціальної КОД із боку вчителя з наступною корекцією змістовної чи процесуальної частини щодо застосування поняття;
  • обслуговують опис явищ, полегшують опис виявлених закономірностей якісно та кількісно;
  • мають бути предметом дослідження, вивчення як вчителя, і учня.

Література:

  1. П.Я. Гальперин Психологія як об'єктивна наука Вибрані психологічні праці Під редакцією А.І.Подільського Москва-Воронеж 2003 стор.393.
  2. Л.С. Виготський Зібрання творів Том другий Москва "Педагогіка" 1982 Стр.127.
  3. В.В. Давидов Види узагальнення у навчанні Москва "Педагогіка" 1972. Стр.397.


Останні матеріали розділу:

Отримання нітросполук нітруванням
Отримання нітросполук нітруванням

Електронна будова нітрогрупи характеризується наявність семи полярного (напівполярного) зв'язку: Нітросполуки жирного ряду – рідини, що не...

Хроміт, їх відновлювальні властивості
Хроміт, їх відновлювальні властивості

Окисно-відновні властивості сполук хрому з різним ступенем окиснення. Хром. Будова атома. Можливі ступені окислення.

Чинники, що впливають на швидкість хімічної реакції
Чинники, що впливають на швидкість хімічної реакції

Питання №3 Від яких чинників залежить константа швидкості хімічної реакції? Константа швидкості реакції (питома швидкість реакції) - коефіцієнт...