Психодидактика:новые технологии в преподавании физики

 Ôèçèêà ¹ 20/05 Ïðîäîëæåíèå. Ñì. ¹ 17–19/05 Ïðîô. À.Í.ÊÐÓÒÑÊÈÉ, Î.Ñ.ÊÎÑÈÕÈÍÀ, Áàðíàóëüñêèé ÃÏÓ, ã. Áàðíàóë, Àëòàéñêèé êð. Ïñèõîäèäàêòèêà: íîâûå òåõíîëîãèè â ïðåïîäàâàíèè ôèçèêè Ó÷åáíûé ïëàí êóðñà ¹ ãàçåòû Ëåêöèÿ 17 Ëåêöèÿ 1. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ïñèõîäèäàêòèêè 18 Ëåêöèÿ 2. Äèñêðåòíûé ïîäõîä ê îáó÷åíèþ è óñâîåíèþ çíàíèé 19 Ëåêöèÿ 3. Ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûé ïîäõîä ê óñâîåíèþ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí 20 Ëåêöèÿ 4. Ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûé ïîäõîä ê óñâîåíèþ çàêîíîâ ôèçèêè Êîíòðîëüíàÿ ðàáîòà ¹ 1 (ñðîê âûïîëíåíèÿ – äî 30 íîÿáðÿ 2005 ã.) 21 Ëåêöèÿ 5. Ñèñòåìíî-ñòðóêòóðíûé ïîäõîä ê îáó÷åíèþ è óñâîåíèþ çíàíèé 22 Ëåêöèÿ 6. Ñèñòåìíî-ëîãè÷åñêèé ïîäõîä ê îáó÷åíèþ è óñâîåíèþ çíàíèé Êîíòðîëüíàÿ ðàáîòà ¹ 2 (ñðîê âûïîëíåíèÿ – äî 30 äåêàáðÿ 2005 ã.) 23 Ëåêöèÿ 7. Óïðàâëåíèå ó÷åáíîé äåÿòåëüíîñòüþ â ïñèõîäèäàêòè÷åñêîé ñèñòåìå 24 Ëåêöèÿ 8. Èñïîëüçîâàíèå ãîñóäàðñòâåííûõ ñòàíäàðòîâ Èòîãîâàÿ ðàáîòà.  êà÷åñòâå èòîãîâîé ðàáîòû çàñ÷èòûâàåòñÿ ðàçðàáîòêà çàíÿòèé ïî îäíîé èç òåì øêîëüíîé ôèçèêè, âûïîëíåííàÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ èçó÷åííûìè ìåòîäîëîãè÷åñêèìè ïîäõîäàìè ê îáó÷åíèþ: äèñêðåòíûì, ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûì, ñèñòåìíî-ñòðóêòóðíûì, ñèñòåìíî-ëîãè÷åñêèì, äåìîíñòðàöèîííî-òåõíè÷åñêèì è çàäà÷íûì. Íà îñíîâå ýòîé ðàçðàáîòêè äîëæíû áûòü ñîñòàâëåíû êðàòêèé îò÷¸ò î ïðîâåäåíèè çàíÿòèé è ñïðàâêà èç ó÷åáíîãî çàâåäåíèÿ (àêò î âíåäðåíèè), êîòîðûå ñëåäóåò îòïðàâèòü â Ïåäàãîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò íå ïîçäíåå 28 ôåâðàëÿ 2006 ã. âìåñòå ñ êîïèåé êîíñïåêòà îäíîãî èç çàíÿòèé èëè ÷àñòè ðàçðàáîòàííûõ ìàòåðèàëîâ. ËÅÊÖÈß 4. ÑÈÑÒÅÌÍÎ-ÔÓÍÊÖÈÎÍÀËÜÍÛÉ ÏÎÄÕÎÄ Ê ÓÑÂÎÅÍÈÞ ÇÀÊÎÍΠÔÈÇÈÊÈ Ïëàí ëåêöèè 1. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíîãî ïîäõîäà ê óñâîåíèþ çàêîíîâ ôèçèêè. 2. Òåõíîëîãèÿ óñâîåíèÿ çàêîíîâ ôèçèêè. 3. Çàêëþ÷åíèå. 1. Òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíîãî ïîäõîäà ê óñâîåíèþ çàêîíîâ ôèçèêè è îáîñíîâàíèå åãî àêòóàëüíîñòè. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ òåîðèè ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíîãî ïîäõîäà âàì óæå çíàêîìû. ×àñòè÷íî îíè áûëè èçëîæåíû â ëåêöèè 3 è áîëåå ïîäðîáíî â ñòàòüå [1]. Ïîëíîñòüþ æå âñÿ ñèñòåìà èçëîæåíà â êíèãàõ À.Í.Êðóòñêîãî [2, 3], êîòîðûå ïðè æåëàíèè ìîæíî âûïèñàòü ÷åðåç ÌÁÀ (ìåæáèáëèîòå÷íûé àáîíåìåíò) èëè çàêàçàòü â âèäå êñåðîêîïèè â Àëòàéñêîé êðàåâîé óíèâåðñàëüíîé íàó÷íîé áèáëèî- òåêå èì. Â.ß.Øèøêîâà ïî àäðåñó: 656038, Áàðíàóë, óë. Ìîëîä¸æíàÿ, ä. 5 (òåë. (8-385-2)-380035, e-mail: smelova@ab.ru). Ñëåäóåò îòìåòèòü äèäàêòè÷åñêóþ âàæíîñòü ðàññìàòðèâàåìîãî âîïðîñà. Íàìè íåîäíîêðàòíî ïðîâîäèëèñü èññëåäîâàíèÿ ïî ñòåïåíè îâëàäåíèÿ ó÷àùèìèñÿ ìåòîäîëîãè÷åñêîãî çíàíèÿ. Åñëè âû çàäàäèòå ó÷àùèìñÿ âîïðîñû «×òî òàêîå ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà?» èëè «×òî òàêîå çàêîí?», òî ëèáî ïîëó÷èòå óäðó÷àþùèé îòâåò, ëèáî íå ïîëó÷èòå íèêàêîãî. Íåñìîòðÿ íà áîëüøîå ÷èñëî çàêîíîâ, èçó÷åííûõ ó÷åíèêàìè 11-ãî êëàññà ïî ðàçëè÷íûì ó÷åáíûì ïðåäìåòàì – ôèçèêå, õèìèè, áèîëîãèè, îáùåñòâîçíàíèþ è äðóãèì, – íèêòî íå ñìîæåò ñôîðìóëèðîâàòü, ÷òî òàêîå çàêîí. Òî åñòü èçó÷åíèå áîëüøîãî ÷èñëî ÷àñòíûõ ÿâëåíèé íå ïðèâîäèò ê àâòîìàòè÷åñêîìó ôîðìèðîâàíèþ îáùèõ ïîíÿòèé. Ìàëî òîãî, ðåäêî êòî èç âûïóñêíèêîâ ôèçè÷åñêèõ ôàêóëüòåòîâ ïåäàãîãè÷åñêîãî èëè êëàññè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòîâ äàñò òàêîé îòâåò. Ïî íàøèì äàííûì, çíàíèåì î Ôèçèêà ¹ 20/05 ôóíêöèîíàëüíîì íàçíà÷åíèè ðàçëè÷íûõ êàòåãîðèé íàóêè îáëàäàþò îêîëî 2% îïðàøèâàåìûõ ðàçëè÷íîãî óðîâíÿ, äà è òî â ïëîõî âûðàæàåìîé ôîðìå. Ìîæíî ïðèâåñòè êëàññè÷åñêèé ïðèìåð îòâåòà ïðè àíêåòíîì îïðîñå: «Çàêîí – ýòî íàáîð ñëîâ, êîòîðûé íàäî çàïîìíèòü» (!) (2000 ã., ó÷åíèöà 10-ãî êëàññà). Îäíàêî, åñëè 2% ó÷àùèõñÿ ñàìîñòîÿòåëüíî âûõîäÿò íà ïîíèìàíèå êàòåãîðèé íàóêè, òî ïðè îðãàíèçîâàííîì îáó÷åíèè ñëåäóåò îæèäàòü ïîëîæèòåëüíîãî ýôôåêòà. ×òî æå òàêîå çàêîí?  ôèëîñîôñêîì ýíöèêëîïåäè÷åñêîì ñëîâàðå äà¸òñÿ òàêîå îïðåäåëåíèå: «Çàêîí – íåîáõîäèìîå, ñóùåñòâåííîå, óñòîé÷èâîå, ïîâòîðÿþùååñÿ îòíîøåíèå ìåæäó ÿâëåíèÿìè. Çàêîí âûðàæàåò ñâÿçü ìåæäó ïðåäìåòàìè, ñîñòàâíûìè ýëåìåíòàìè äàííîãî ïðåäìåòà, ìåæäó ñâîéñòâàìè âåùåé, à òàêæå ìåæäó ñâîéñòâàìè âíóòðè âåùè» [4]. Äëÿ ó÷àùèõñÿ øêîëû ôóíêöèÿ çàêîíà êàê ýëåìåíòà çíàíèÿ êóðñà ôèçèêè (è äðóãèõ ïðåäìåòîâ) ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà ñëåäóþùèì îáðàçîì: çàêîí – ýòî âûðàæåíèå óñòîé÷èâûõ ñóùåñòâåííûõ ñâÿçåé ìåæäó ôèçè÷åñêèìè ÿâëåíèÿìè è õàðàêòåðèçóþùèìè èõ âåëè÷èíàìè. Ó÷àùèåñÿ äîëæíû ïðî÷íî óñâîèòü, ÷òî çàêîí – ýòî ñâÿçü, çàâèñèìîñòü. Ýòà ñâÿçü äîëæíà áûòü óñòîé÷èâîé, ïîâòîðÿþùåéñÿ. Ïîçíàíèå çàêîíîâ ÿâëÿåòñÿ îñíîâíîé çàäà÷åé íàóêè, ñìûñëîì å¸ ñóùåñòâîâàíèÿ. Ïîçíàâ çàêîíû, ÷åëîâåê ïîëó÷àåò âîçìîæíîñòü óïðàâëÿòü ÿâëåíèÿìè ïðèðîäû, ñòàâèòü èõ ñåáå íà ñëóæáó. 2. Òåõíîëîãèÿ óñâîåíèÿ çàêîíîâ ôèçèêè. Ñîãëàñíî òðåáîâàíèÿì, èçëîæåííûì â [5], ïðèíöèïîâ îáó÷åíèÿ çíàíèå î çàêîíå äîëæíî âêëþ÷àòü â ñåáÿ: •èíôîðìàöèþ íåïîñðåäñòâåííî îáðàçîâàòåëüíîãî õàðàêòåðà, ñîäåðæàùóþ îñíîâíûå ñâåäåíèÿ î ÿâëåíèÿõ, îïèñûâàåìûõ çàêîíîì; •èíôîðìàöèþ, ñïîñîáñòâóþùóþ ôîðìèðîâàíèþ íàó÷íîãî ìèðîâîççðåíèÿ ó÷àùèõñÿ è ðåøåíèþ îñòàëüíûõ çàäà÷ âîñïèòàíèÿ; • èíôîðìàöèþ, ñïîñîáñòâóþùóþ ïñèõè÷åñêîìó ðàçâèòèþ ó÷àùèõñÿ. Ïîýòîìó ñòðóêòóðà çíàíèÿ î çàêîíå ìîæåò áûòü ñëåäóþùåé: – êðàòêèå èñòîðè÷åñêèå ñâåäåíèÿ î çàêîíå; – ðîëü äàííîãî çàêîíà â ðàçâèòèè åñòåñòâåííî-íàó÷íîãî çíàíèÿ; – ýêñïåðèìåíòàëüíûå ôàêòû, ïîñëóæèâøèå îñíîâàíèåì äëÿ îòêðûòèÿ çàêîíà; – ìàòåìàòè÷åñêèé àïïàðàò çàêîíà; – ñóùíîñòü çàêîíà; – îáëàñòü ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ çàêîíà. Âñå ïóíêòû, êðîìå ïðåäïîñëåäíåãî, íå ïðåäñòàâëÿþò îñîáîé ñëîæíîñòè äëÿ ó÷àùèõñÿ. Èõ ïîçíàíèå ÿâëÿåòñÿ ëèøü òîëüêî ðåçóëüòàòîì äîáðîñîâåñòíîé ó÷åáíîé ðàáîòû. Íàèáîëüøóþ òðåâîãó âûçûâàåò íåïîíèìàíèå ñóùíîñòè çàêîíîâ (äàæå õîðîøèìè ó÷åíèêàìè). Ïîýòîìó ðàñêðûòèå èìåííî ýòîé ÷àñòè ñòðóêòóðû çíàíèÿ î çàêîíå òðåáóåò ñïåöèàëüíûõ ïðè¸ìîâ ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíîãî ïîäõîäà. ×òîáû ïîíÿòü ñóùíîñòü çàêîíà, ìû äîëæíû çíàòü: ôîðìóëó; çàâèñèìîñòü ìåæäó âåëè÷èíàìè, êîòîðûå îí âûðàæàåò; õàðàêòåð çàâèñèìîñòè âåëè÷èíû, ñòîÿùåé â ëåâîé ÷àñòè ôîðìóëû (óðàâíåíèÿ), îò âåëè÷èí, ñòîÿùèõ â ïðàâîé åãî ÷àñòè; ôîðìóëèðîâêó çàêîíà; íàçâàíèå êîýôôèöèåíòà ïðîïîðöèîíàëüíîñòè; åãî ôèçè÷åñêèé ñìûñë; íàèìåíîâàíèå åäèíèöû ýòîãî êîýôôèöèåíòà; çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà. Áîëüøèíñòâî ýòèõ ýëåìåíòîâ çíàíèÿ ìîæíî ïîëó÷èòü, íè÷åãî «íå çàçóáðèâàÿ» ïî îïðåäåë¸ííûì òåõíîëîãèÿì, êîòîðûå ìû íàçûâàåì «ïðàâèëàìè ñèñòåìíîãî óñâîåíèÿ». Òàêèì îáðàçîì, äëÿ îñìûñëåííîãî óñâîåíèÿ çàêîíà íåîáõîäèìî èìåòü î í¸ì êàê ìèíèìóì âîñåìü ýëåìåíòîâ çíàíèÿ. Çàêîíû ìîãóò âûðàæàòüñÿ â ðàçëè÷íîé ôîðìå: â âèäå ôîðìóë (àíàëèòè÷åñêè), â âèäå âåðáàëüíûõ ôîðìóëèðîâîê, ãðàôèêîâ, òàáëèö. Ðàññìîòðèì çàêîíû, âûðàæåííûå â øêîëüíûõ ó÷åáíèêàõ â âèäå ôîðìóë. Îòìåòèì, ÷òî ñðåäè íèõ åñòü òàêèå, êîòîðûå òàê è íàçâàíû ñëîâîì «çàêîí», íàïðèìåð: çàêîí Îìà, çàêîí Êóëîíà è ò.ä. Íî åñòü è òàêèå, êîòîðûå «íå óäîñòîèëèñü ÷åñòè» íàçûâàòüñÿ çàêîíàìè, õîòÿ îò ýòîãî è íå ïîòåðÿëè ñâîåé ôóíêöèè âçàèìîñâÿçè ìåæäó âåëè÷èíàìè, êàê, íàïðèìåð, ôîðìóëà äëÿ ñîïðî- l .  èòîãå ìû ìîæåì S îáíàðóæèòü äîñòàòî÷íî áîëüøîå ÷èñëî ôîðìóë, íàçâàííûõ òåðìèíîì «çàêîí», è åù¸ áîëüøå – íå íàçâàííûõ òàê. Ñêîëüêî èõ êîíêðåòíî, ñëóøàòåëÿì êóðñîâ ïðåäñòîèò âûÿâèòü ñàìîñòîÿòåëüíî â ïðîöåññå âûïîëíåíèÿ êîíòðîëüíîé ðàáîòû. Âûïèñàâ è ïðåäñòàâèâ íàãëÿäíûì îáðàçîì âñå çàêîíû, îáðàùàåì âíèìàíèå íà ñõîäñòâî âíåøíåé ôîðìû èõ ìàòåìàòè÷åñêîãî âûðàæåíèÿ.  ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ âñåãäà ñòîèò ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, çíà÷åíèå êîòîðîé ïðè ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ îïðåäåëÿåò çàêîí.  ïðàâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ íåðåäêî âñòðå÷àåòñÿ êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè, ïî êîòîðîìó ïðîùå âñåãî ðàñïîçíàòü ïðèíàäëåæíîñòü äàííîé ôîðìóëû ê ñèñòåìå çàêîíîâ. Ïðàâäà, îí íå âñåãäà ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì êîìïîíåíòîì êàæäîãî óðàâíåíèÿ. Âî ìíîãèõ çàêîíàõ êîýôôèöèåíò ðàâåí åäèíèöå, à ïîòîìó íå çàïèñûâàåòñÿ â ôîðìóëó. Èíîãäà îí íå íîñèò óíèâåðñàëüíîãî õàðàêòåðà è ìîæåò áûòü íåîäèíàêîâûì â ôîðìóëàõ îäíîãî è òîãî æå çàêîíà, îïèñûâàþùåãî ðàçëè÷íûå ôèçè÷åñêèå îáúåêòû, êàê, íàïðèìåð, â çàêîíàõ Ôàðàäåÿ, Ãóêà è äðóãèõ. Ñ êîíêðåòíûì çíà÷åíèåì êîýôôèöèåíòà îíè ïðèìåíèìû ëèøü ê êîíêðåòíûì îáúåêòàì: êîíêðåòíîé ïðóæèíå, êîíêðåòíîìó õèìè÷åñêîìó âåùåñòâó è äð.  íåêîòîðûõ çàêîíàõ êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè èìååò åäèíñòâåííîå çíà÷åíèå äëÿ âñåõ îáúåêòîâ.  ýòîì ñëó÷àå îí íîñèò íàçâàíèå óíèâåðñàëüíîé ôèçè÷åñêîé êîíñòàíòû. Ñîîòâåòñòâåííî óíèâåðñàëüíûì äëÿ âñåõ îáúåêòîâ ïðèðîäû ÿâëÿåòñÿ è òèâëåíèÿ ïðîâîäíèêà R = ρ m1m2 – çàêîí âñåìèðíîãî r2 òÿãîòåíèÿ. Îí ñïðàâåäëèâ äëÿ ëþáûõ ìàññ, áóäü òî òâ¸ðäûå òåëà, æèäêîñòè èëè ãàçû (æåëåçî, âîäà, êèñçàêîí. Íàïðèìåð, F = G ! Ôèçèêà ¹ 20/05 ëîðîä). Îí äåéñòâóåò îäèíàêîâûì îáðàçîì íà Çåìëå, íà Ëóíå, íà Ìàðñå è ò.ä. Äàëåå, â ïðàâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ íàõîäèòñÿ íàáîð ïåðåìåííûõ, îò êîòîðûõ çàâèñèò çíà÷åíèå âåëè÷èíû, ñòîÿùåé â ëåâîé åãî ÷àñòè. Ïðè èçìåíåíèè çíà÷åíèÿ ëþáîé èç íèõ ìåíÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ âûðàæàåìîé çàêîíîì çàâèñèìîñòüþ çíà÷åíèå âåëè÷èíû â ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ.  ýòîì îñíîâíîå îòëè÷èå ôîðìóë, âûðàæàþùèõ çàêîíû ôèçèêè, îò ôîðìóë, îïðåäåëÿþùèõ r – ðàññòîÿíèå ìåæäó íèìè; k – êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè.  ôîðìàëèçîâàííîì âèäå ýòî ïðàâèëî ìîæíî ïðåä- A . Åñëè â ôîðìóëàõ B äëÿ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí ïðè èçìåíåíèè ïðàâîé ÷àñòè ëþáîé èç íèõ, À èëè Â, çíà÷åíèå âåëè÷èíû Ñ íå ìåíÿåòñÿ (ò.ê. ñ èçìåíåíèåì îäíîé èç íèõ âî ñòîëüêî æå ðàç èçìåíÿåòñÿ çíà÷åíèå äðóãîé, à èõ îòíîøåíèå îñòà¸òñÿ ïîñòîÿííûì), òî â ôîðìóëàõ, âûðàæàþùèõ çàêîíû ôèçèêè, ïðè èçìåíåíèè ëþáîé âåëè÷èíû ïðàâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ ìåíÿåòñÿ çíà÷åíèå ëåâîé å¸ ÷àñòè. Âòîðîå ïðàâèëî: îò ÷åãî çàâèñèò âåëè÷èíà, ñòîÿùàÿ â ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ? •F = –kx. Îò ÷åãî çàâèñèò ñèëà óïðóãîñòè êîíêðåòíîãî òåëà? Ñèëà óïðóãîñòè çàâèñèò îò çíà÷åíèÿ äåôîðìàöèè òåëà (îò óäëèíåíèÿ èëè ñæàòèÿ). ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû âèäà C = A âûðàB æàþò íåçàâèñèìîñòü, èíâàðèàíòíîñòü âåëè÷èíû Ñ. Îíà ëèøü îïðåäåëÿåòñÿ ÷åðåç À è Â, íî å¸ çíà÷åíèå íå çàâèñèò îò íèõ. Ôîðìóëû æå çàêîíîâ, íàîáîðîò, âûðàæàþò çàâèñèìîñòü çíà÷åíèÿ âåëè÷èíû ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ îò çíà÷åíèÿ âåëè÷èíû ïðàâîé åãî ÷àñòè. Èìåííî â ýòîì è ñîñòîèò ôóíê-öèîíàëüíîå íàçíà÷åíèå çàêîíîâ. Àíàëîãè÷íîñòü âíåøíåé ôîðìû âûðàæåíèÿ çàêîíîâ îêàçàëàñü îïÿòü æå íå ñëó÷àéíîé. Îíà ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì àíàëîãè÷íîñòè èõ ôóíêöèîíàëüíîãî íàçíà÷åíèÿ, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåò àíàëîãè÷íîñòü êîíñòðóèðîâàíèÿ âñåõ ôîðìóëèðîâîê, ñâÿçàííûõ ñ óðàâíåíèÿìè çàêîíîâ. Âñå çàêîíû ôèçèêè, à òàêæå ôîðìóëû, èìåþùèå ôóíêöèè è âíåøíþþ ôîðìó ìàòåìàòè÷åñêîãî âûðàæåíèÿ çàêîíîâ, ìîãóò áûòü ôîðìàëüíî âûðàæåíû êàê Ôîðìóëû äëÿ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí âèäà C = Z=k Xi , ãäå Xi è Yi – íàáîð ïåðåìåííûõ, íåïîñðåäYi ñòâåííî âëèÿþùèõ íà ñîñòîÿíèå âåëè÷èíû Z, à k – êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè, çíà÷åíèå êîòîðîãî çàâèñèò îò ñâîéñòâ îáúåêòà è îò âûáîðà ñèñòåìû åäèíèö. Ñîâìåñòíûé àíàëèç è ôîðìàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå çàêîíîâ ïîçâîëÿåò ðàçðàáîòàòü òåõíîëîãèþ èõ ñèñòåìíîãî óñâîåíèÿ. Ïåðâîå ïðàâèëî: êàê çàïèñûâàòü ôîðìóëó çàêîíà? • F = –kx – çàêîí Ãóêà, ãäå F – ñèëà óïðóãîñòè, âîçíèêàþùàÿ â òåëå ïðè äåôîðìàöèè; x – äåôîðìàöèÿ, èçìåíåíèå ðàçìåðîâ òåëà îòíîñèòåëüíî åãî íà÷àëüíîé äëèíû ïîä äåéñòâèåì ïðèëîæåííîé ñèëû (óäëèíåíèå èëè ñæàòèå); k – êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè; çíàê «ìèíóñ» îçíà÷àåò, ÷òî ñèëà óïðóãîñòè íàïðàâëåíà â ñòîðîíó, ïðîòèâîïîëîæíóþ äåôîðìàöèè. q1q2 – ýòî çàêîí Êóëîíà, ãäå F – ñèëà r2 âçàèìîäåéñòâèÿ çàðÿäîâ; q1 è q2 – çíà÷åíèÿ çàðÿäîâ; • F = k ñòàâèòü òàê: Z = K Xi , ãäå Z – ýòî âåëè÷èíà, çíà÷åYi íèå êîòîðîé îïðåäåëÿåòñÿ äàííûì çàêîíîì; Xi è Yi – íàáîð ïåðåìåííûõ, îò êîòîðûõ çàâèñèò çíà÷åíèå âåëè÷èíû Z; K – êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè. q1q2 . Îò ÷åãî çàâèñèò ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ r2 çàðÿäîâ? Ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ çàðÿäîâ çàâèñèò îò çíà÷åíèÿ ìîäóëåé çàðÿäîâ è ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íèìè. • F = k • Z = K Xi . Îò ÷åãî çàâèñèò çíà÷åíèå Z? Çíà÷åYi íèå Z çàâèñèò îò Xi è Yi. Ãîâîðèòü, ÷òî çíà÷åíèå âåëè÷èíû â ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ çàâèñèò îò êîýôôèöèåíòà ïðîïîðöèîíàëüíîñòè, íå ñëåäóåò, ò.ê. åãî çíà÷åíèå íå ìåíÿåòñÿ ëèøü â ÷àñòíûõ ñëó÷àÿõ êîíêðåòíûõ ÿâëåíèé, à â îáùåì ñëó÷àå ïðè ðàçëè÷íûõ ñèòóàöèÿõ ìîæåò ìåíÿòüñÿ. Íàïðèìåð, â çàêîíå Ãóêà êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè çàâèñèò îò ôîðìû è ðàçìåðîâ êîíêðåòíîãî òåëà è âåùåñòâà, êîòîðîå ïîäâåðãàåòñÿ äåôîðìàöèè. Òðåòüå ïðàâèëî: êàê çàâèñèò âåëè÷èíà, ñòîÿùàÿ â ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ, îò âåëè÷èí, ñòîÿùèõ â ïðàâîé åãî ÷àñòè? • F = –kx. Ñèëà óïðóãîñòè ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà äåôîðìàöèè. q1q2 . Ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ çàðÿäîâ ïðÿr2 ìî ïðîïîðöèîíàëüíà èõ ïðîèçâåäåíèþ. Ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ çàðÿäîâ îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà êâàäðàòó ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íèìè. • F = k • Z = K Xi . Z ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà Xi. Yi Z îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà Yi. Íà çàâèñèìîñòü âåëè÷èíû, ñòîÿùåé â ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ, îò êîýôôèöèåíòà ïðîïîðöèîíàëüíîñòè ïî ðàíåå óêàçàííûì ïðè÷èíàì âíèìàíèå íå îáðàùàåòñÿ.  îáùåì âèäå ïðàâèëî ñèñòåìíîãî óñâîåíèÿ â äàííîì ñëó÷àå ìîæåò áûòü òàêèì: Âåëè÷èíà, ñòîÿùàÿ â ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ çàêîíà, ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà âåëè÷èíàì, ñòîÿùèì â ÷èñëèòåëå ïðàâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ, è îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà âåëè÷èíàì, ñòîÿùèì â çíàìåíàòåëå ïðàâîé åãî ÷àñòè. " Ôèçèêà ¹ 20/05 ×åòâ¸ðòîå ïðàâèëî: êàê ñêîíñòðóèðîâàòü ñëîâåñíóþ ôîðìóëèðîâêó çàêîíà? (Êàê äàòü îïðåäåëåíèå çàêîíà? Êàê ïðî÷èòàòü çàêîí?) Îòâåòû íà âòîðîé è òðåòèé âîïðîñû àâòîìàòè÷åñêè äàþò ôîðìóëèðîâêó çàêîíà. Çäåñü âàæíî äîâåñòè äî ó÷àùèõñÿ ìûñëü, ÷òî ôîðìóëèðîâêè çàêîíîâ íå çàçóáðèâàþòñÿ è íå âñïîìèíàþòñÿ, à êîíñòðóèðóþòñÿ âñÿêèé ðàç â ñîîòâåòñòâèè ñ åãî ôîðìóëîé. Åñëè ó÷åíèê ðàçîáðàëñÿ ñ îòâåòàìè íà âîïðîñû «Îò ÷åãî çàâèñèò âåëè÷èíà ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ?» è «Êàê îíà çàâèñèò îò âåëè÷èí ïðàâîé ÷àñòè?», òî îí ôàêòè÷åñêè óæå ñêîíñòðóèðîâàë ôîðìóëèðîâêó. •F = –kx. Ñèëà óïðóãîñòè, âîçíèêàþùàÿ â òåëå ïðè äåôîðìàöèè, ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà äåôîðìàöèè òåëà. q1q2 . Ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ çàðÿäîâ ïðÿr2 ìî ïðîïîðöèîíàëüíà èõ ïðîèçâåäåíèþ è îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà êâàäðàòó ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íèìè. • F = k • Z = K Xi . Z ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà Xi è îáYi ðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà Yi. Óñëîâèåì âûïîëíåíèÿ, íàïðèìåð, çàêîíà Êóëîíà, ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî çàðÿäû äîëæíû áûòü òî÷å÷íûìè, íåïîäâèæíûìè è íàõîäèòüñÿ â âàêóóìå. Íî îá óñëîâèÿõ öåëåñîîáðàçíî ãîâîðèòü îòäåëüíî îò ôîðìóëèðîâîê, èíà÷å îíè ñòàíîâÿòñÿ ñëèøêîì ãðîìîçäêèìè è íåïîçíàâàåìûìè äëÿ ìíîãèõ ó÷àùèõñÿ. Îòíîñèòåëüíî êîíñòðóèðîâàíèÿ ôîðìóëèðîâîê çàêîíîâ ñëåäóåò ñäåëàòü ðÿä çàìå÷àíèé. Íà íàø âçãëÿä, ôîðìóëèðîâêè çàêîíîâ âî âñåõ ó÷åáíèêàõ ôèçèêè (È.Ê.Êèêîèíà è À.Ê.Êèêîèíà, Á.Á.Áóõîâöåâà è Ã.ß.Ìÿêèøåâà, Þ.Ë.Êëèìîíòîâè÷à , Ñ.Â.Ãðîìîâà, Â.À.Êàñüÿíîâà è äð.) îòëè÷àþòñÿ íàó÷íîé ñòðîãîñòüþ, òî÷íîñòüþ, ïîëíîòîé, íî ñîâåðøåííî íå ó÷èòûâàþò äåòñêóþ ïñèõîëîãèþ óñâîåíèÿ çíàíèé. Îíè ñëèøêîì ñëîæíû ïî êîíñòðóêöèè, íåäîñòóïíû äëÿ ïîíèìàíèÿ ñðåäíåãî ó÷åíèêà, íå ãîâîðÿ óæ î ñëàáîì. Ïîýòîìó áîëüøèíñòâî ó÷àùèõñÿ òîëüêî çàïîìèíàåò èõ – íà êîðîòêîå âðåìÿ. Âñå àâòîðû ñòàðàþòñÿ â ôîðìóëèðîâêó çàêîíà âëîæèòü êàê õàðàêòåð çàâèñèìîñòè ìåæäó âåëè÷èíàìè, òàê è óñëîâèÿ âûïîëíåíèÿ çàêîíà, îòðàæàþùèå ãðàíèöó åãî ïðèìåíèìîñòè. Íà íàø âçãëÿä, ýòî âðÿä ëè öåëåñîîáðàçíî. Ôîðìóëèðîâêè ñëåäóåò ðàçäåëèòü íà äâå ÷àñòè, òîãäà ñìûñë çàêîíà áóäåò ïîíÿòåí ëþáîìó ó÷åíèêó.  ïåðâîé ÷àñòè öåëåñîîáðàçíî îòðàçèòü ëèøü õàðàêòåð çàâèñèìîñòè ìåäó âåëè÷èíàìè, à âî âòîðîé, äîïîëíèòåëüíîé, ÷àñòè – óòî÷íèòü õàðàêòåð ôèçè÷åñêîãî ïðîöåññà è óêàçàòü óñëîâèÿ è ãðàíèöû ïðèìåíèìîñòè çàêîíà. Íàïðèìåð: U . R 1. Ñèëà òîêà ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà íàïðÿæåíèþ è îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà ñîïðîòèâëåíèþ. • I = 2. Çàêîí ñïðàâåäëèâ äëÿ íàïðÿæåíèé, èçìåðåííûõ íà êîíöàõ äàííîãî ó÷àñòêà öåïè, è ñîïðîòèâëåíèÿ ýòîãî ó÷àñòêà. q1q2 . r2 1. Ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ äâóõ çàðÿäîâ ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà èõ ïðîèçâåäåíèþ è îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíà êâàäðàòó ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íèìè. 2. Çàêîí ñïðàâåäëèâ, åñëè çàðÿäû òî÷å÷íûå, íåïîäâèæíûå è ðàñïîëîæåíû â âàêóóìå. • F = k Íà íàø âçãëÿä, â ôèçèêå åñòü åù¸ áîëüøîé ðåçåðâ äèäàêòè÷åñêîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ñîäåðæàíèÿ ó÷åáíîãî ïðåäìåòà â ñòîðîíó óâåëè÷åíèÿ åãî äîñòóïíîñòè áåç óùåðáà äëÿ óðîâíÿ íàó÷íîñòè. Ïÿòîå ïðàâèëî: êàê íàçûâàåòñÿ êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè â çàêîíå? (Ýòî, ñêîðåå, íå ïðàâèëî, à ïðîñòî î÷åðåäíîé ýëåìåíò ëîãèêè ðàçâèòèÿ çíàíèÿ î çàêîíå.) •F = –kx. Êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè íàçûâàåòñÿ æ¸ñòêîñòüþ. q1q2 . Êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè r2 íå èìååò íàçâàíèÿ. • F = k Øåñòîå ïðàâèëî: êàêîâ ôèçè÷åñêèé ñìûñë êîýôôèöèåíòà ïðîïîðöèîíàëüíîñòè â çàêîíå? •F = –kx. Ƹñòêîñòü ÷èñëåííî ðàâíà ñèëå, êîòîðàÿ âîçíèêàåò ïðè äåôîðìàöèè òåëà íà îäíó åäèíèöó äëèíû (â ÑÈ ýòî óâåëè÷åíèå èëè óìåíüøåíèå äëèíû íà îäèí ìåòð). q1q2 . Ãðàâèòàöèîííàÿ ïîñòîÿííàÿ ÷èñëåír2 íî ðàâíà ñèëå, êîòîðàÿ âîçíèêàåò ìåæäó äâóìÿ åäèíè÷íûìè çàðÿäàìè, íàõîäÿùèìèñÿ íà ðàññòîÿíèè â îäíó åäèíèöó (â ÑÈ – ìåæäó äâóìÿ çàðÿäàìè ïî îäíîìó êóëîíó íà ðàññòîÿíèè îäèí ìåòð). • F = k • Z = K Xi . Êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè Yi K ÷èñëåííî ðàâåí Z ïðè Xi, ðàâíîì åäèíèöå, è Yi, ðàâíîì åäèíèöå. Ïðè âûÿâëåíèè ôèçè÷åñêîãî ñìûñëà êîýôôèöèåíòà ïðîïîðöèîíàëüíîñòè, íàïðèìåð, â çàêîíå Êóëîíà, ïîëåçåí òàêîé ïðè¸ì. Çàêðûâàåì â ïðàâîé ÷àñòè ôîðìóëû çàêîíà âñå âåëè÷èíû, êðîìå êîýôôèöèåíòà: F=k q1q2 . r2 ×èòàåì îñòàâøóþñÿ ÷àñòü óðàâíåíèÿ â îáðàòíóþ ñòîðîíó: êîýôôèöèåíò ðàâåí ñèëå. Åñòü ëè òàêèå çíà÷åíèÿ îñòàëüíûõ âåëè÷èí, êîòîðûå íå âëèÿþò íà ðåçóëüòàò ðàâåíñòâà? Òàêîå âîçìîæíî, åñëè âñå îíè èìåþò çíà÷åíèÿ ïî åäèíèöå. Ñëåäîâàòåëüíî, ãðàâèòà- # Ôèçèêà ¹ 20/05 òû å¸ òðåáîâàíèé âûïîëíÿåò ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûé ïîäõîä ê óñâîåíèþ çàêîíîâ ôèçèêè [6]. 3. Ïî÷åìó íå âî âñåõ ôîðìóëàõ çàêîíîâ èìååòñÿ êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè? 4.  ÷¸ì ôóíäàìåíòàëüíîå îòëè÷èå ôîðìóë âåëè÷èí îò ôîðìóë çàêîíîâ? 5. Ïðåäñòàâüòå â ôîðìàëèçîâàííîì âèäå ðàçëè÷Ñåäüìîå ïðàâèëî: êàê ïîëó÷èòü íàèìåíîâàíèå íûå òèïû âåëè÷èí è ðàçëè÷íûå çàêîíû ôèçèêè. (îáîçíà÷åíèå) åäèíèöû êîýôôèöèåíòà? 6. Ñêîëüêî ýëåìåíòîâ çíàíèÿ ìîæíî âûäåëèòü î çàÂûðàæàåì èç óðàâíåíèÿ çàêîíà êîýôôèöèåíò ïðî- êîíå? Ïåðå÷èñëèòå èõ. ïîðöèîíàëüíîñòè. Ïîëó÷àåì íàèìåíîâàíèå åäèíèöû 7. Ñêîëüêî ýëåìåíòîâ çíàíèÿ öåëåñîîáðàçíî èìåòü êîýôôèöèåíòà (ñì. âûøå). î ñóùíîñòè çàêîíà? Ïåðå÷èñëèòå èõ. Ãîñóäàðñòâåííûì ñòàíäàðòîì íà ôèçè÷åñêèå âåëè8. Ñôîðìóëèðóéòå ïðàâèëî, êàê ïîëó÷èòü íàèìåíîâà÷èíû [6] ïðåäóñìîòðåíû êâàäðàòíûå ñêîáêè, êîòî- íèå åäèíèöû êîýôôèöèåíòà ïðîïîðöèîíàëüíîñòè â çàêîðûå çàìåíÿþò ñëîâà «íàèìåíîâàíèå åäèíèöû ôèçè- íå. ÷åñêîé âåëè÷èíû» èëè «îáîçíà÷åíèå åäèíèöû ôèçè9. Ïî÷åìó ïðè ôîðìóëèðîâàíèè âåëè÷èíû ïðîñòî ÷åñêîé âåëè÷èíû». ãîâîðÿò, ÷òî âåëè÷èíà ðàâíà îòíîøåíèþ äðóãèõ âåëè÷èí, à ïðè ôîðìóëèðîâàíèè ôèçè÷åñêîãî ñìûñëà êîýôôèöèåíòîâ â çàêîíå ãîâîF] Í [ F Í = [k] = k] = F = −k ⋅ x → k = [ ðÿò, ÷òî êîýôôèöèåíò ÷èñëåííî ðàâåí êà[x] ì ì x êîé-òî âåëè÷èíå? 10.  ÷¸ì îñíîâíîå îòëè÷èå ôîð2 2 [F ] ⋅ r  Í⋅ 2ì q1q2 F ⋅ r2 Í ì ìóë, âûðàæàþùèõ çàêîíû ôèçèêè, îò ⋅ = [k] = F=k 2 →k= k = [q1 ] ⋅ [q2 ] Ê 2ë [ ] Ê 2ë ôîðìóë, îïðåäåëÿþùèõ ôèçè÷åñêèå q1 ⋅ q2 r öèîííàÿ ïîñòîÿííàÿ ÷èñëåííî ðàâíà ñèëå, ñ êîòîðîé âçàèìîäåéñòâóþò äâà çàðÿäà ïî îäíîìó êóëîíó íà ðàññòîÿíèè îäèí ìåòð. Çäåñü íàäî ãîâîðèòü ñëîâî «÷èñëåííî», ò.ê. ðàâíû òîëüêî ÷èñëà êîýôôèöèåíòà è âåëè÷èí, íî íàèìåíîâàíèå èõ åäèíèö ðàçëè÷íî. Z=k Xi Z ⋅ Yi →k= Yi Xi [k] = [Z] ⋅ [Yi ] [Xi ] Âîñüìîå ïðàâèëî: ÷åìó ðàâåí êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè? •F = –kx.  çàêîíå Ãóêà æ¸ñòêîñòü êîíêðåòíûõ òåë, ïîäâåðãàþùèõñÿ äåôîðìàöèè, ìîæåò áûòü ñàìîé ðàçëè÷íîé â çàâèñèìîñòè îò ôîðìû òåëà, ðàçìåðîâ è ìàòåðèàëà, èç êîòîðîãî îíè èçãîòîâëåíû. ×èñëîâîå çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà îïðåäåëÿåòñÿ ýêñ-ïåðèìåíòàëüíî ïî ôîðìóëå k = F . x q1q2 . Êîýôôèöèåíò â çàêîíå Êóëîíà r2 ÿâëÿåòñÿ óíèâåðñàëüíîé êîíñòàíòîé. Îíà èìååò åäèíñòâåííîå çíà÷åíèå, êîòîðîå ìîæíî íàéòè â ëþáîì • F = k Í⋅ 2ì . Ñ òàêîé Ê 2ë ñèëîé âçàèìîäåéñòâóþò äâà çàðÿäà ïî 1 Êë íà ðàññòîÿíèè 1 ì. 9 ôèçè÷åñêîì ñïðàâî÷íèêå: G = 9 ⋅ 10 Âîïðîñû äëÿ ñàìîêîíòðîëÿ çíàíèé è ïðàêòè÷åñêèå çàäàíèÿ 1. ×òî òàêîå çàêîí? Ñêîëüêî çàêîíîâ èçó÷àåòñÿ â êóðñå ôèçèêè ñðåäíåé øêîëû? Âûáåðèòå èõ èç ó÷åáíèêîâ ôèçèêè ñ 7-ãî ïî 11-é êëàññ. Ïîäãîòîâüòå ýòîò ñïèñîê äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ åãî â êîíòðîëüíîé ðàáîòå. 2. Èçó÷èòå òðåáîâàíèå îáðàçîâàòåëüíîãî ñòàíäàðòà ïî ôèçèêå ñîäåðæàòåëüíîé ëèíèè «Ìåòîäû åñòåñòâåííîíàó÷íîãî ïîçíàíèÿ» è ïîêàæèòå, êàêèå ïóíê- A ? B 11. Ïîäñ÷èòàéòå, âî ñêîëüêî ðàç ñîêðàùàåòñÿ îáú¸ì èíôîðìàöèè äëÿ ìåõàíè÷åñêîãî çàïîìèíàíèÿ ïðè èñïîëüçîâàíèè òåõíîëîãèé óñâîåíèÿ çàêîíîâ (òåõ, êîòîðûå íàçâàíû ñëîâîì «çàêîí»). 12. Ðàçðàáîòàéòå äëÿ êàáèíåòà ôèçèêè ïîñîáèÿ ïî ñèñòåìíîìó óñâîåíèþ çàêîíîâ ôèçèêè â âèäå âàòìàíîâñêèõ ëèñòîâ (ëèáî â äðóãîé ôîðìå, íàïðèìåð, ñëàéäîâ äëÿ ïðîåêöèé íà êîäîñêîïå, ïðåçåíòàöèè íà Power Point), ñôîòîãðàôèðóéòå èõ è âêëþ÷èòå ôîòîãðàôèè, ïë¸íêè èëè äèñêåòó â ñîñòàâ êîíòðîëüíîé ðàáîòû. 13. Îðãàíèçóéòå â ñâîèõ êëàññàõ îáó÷åíèå ïðàâèëàì ñèñòåìíîãî óñâîåíèÿ çàêîíîâ. Ðàçðàáîòàéòå çàäàíèå äëÿ ïðîâåðêè ýôôåêòèâíîñòè òàêîãî îáó÷åíèÿ. Ïîäòâåðäèòå ýôôåêòèâíîñòü îáó÷åíèÿ ñïðàâêîé îò äèðåêòîðà øêîëû î âíåäðåíèè òåõíîëîãèé óñâîåíèÿ çàêîíîâ â ó÷åáíûé ïðîöåññ âàøåé øêîëû. âåëè÷èíû âèäà C = Ëèòåðàòóðà 1. Êîñèõèíà Î.Ñ., Êðóòñêèé À.Í. Ïñèõîäèäàêòè÷åñêàÿ ñèñòåìà. Òåõíîëîãèÿ ñèñòåìíîãî óñâîåíèÿ çíàíèé. – Ôèçèêà («ÏÑ»), 2004, ¹ 27-28. 2. Êðóòñêèé À.Í. Ïñèõîäèäàêòèêà. ×. 4: Ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûé ïîäõîä ê óñâîåíèþ çíàíèé. – Áàðíàóë: ÁÃÏÓ, 1993. 3. Êðóòñêèé À.Í. Ïñèõîäèäàêòè÷åñêàÿ òåõíîëîãèÿ ñèñòåìíîãî óñâîåíèÿ çíàíèé. – Áàðíàóë: ÁÃÏÓ, 2002. 4. Ôèëîñîôñêèé ýíöèêëîïåäè÷åñêèé ñëîâàðü. – Ì.: Ñîâåòñêàÿ ýíöèêëîïåäèÿ, 1983. 5. Ðîññèéñêèé ñòàíäàðò øêîëüíîãî ôèçè÷åñêîãî îáðàçîâàíèÿ. – Ôèçèêà â øêîëå, 1993, ¹ 4, ñ. 4–10; Ôèçèêà («ÏÑ»), 2003, ¹ 39, 42. 6. ÃÎÑÒ 16-263. Ìåòðîëîãèÿ. Òåðìèíû è îïðåäåëåíèÿ. $ Ôèçèêà ¹ 20/05 ÊÎÍÒÐÎËÜÍÀß ÐÀÁÎÒÀ ¹ 1 I. Äèñêðåòíûé ïîäõîä Ïðîâåäèòå îáúÿñíåíèå ìàòåðèàëà â äâóõ êëàññàõ ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè: òðàäèöèîííî, êàê âû ýòî äåëàëè îáû÷íî, è íà îñíîâå äèñêðåòíîãî ïîäõîäà, èñïîëüçóÿ áëîê ñ ÄÝÇ (äîìèíèðóþùèìè ýëåìåíòàìè çíàíèÿ). Ðåçóëüòàòû ïðåäñòàâüòå â âèäå òàáëèöû ïî îáðàçöó íà ëèñòå ôîðìàòà À4. Òåìà ¹ Ðàçäåë êóðñà ôèçèêè Èñòî÷íèê çíàíèé ........ ........ ÄÝÇ Çàêîíû â âèäå ôîðìóë è ñîîòíîøåíèé Âîïðîñû ê ÄÝÇ Ñëåäñòâèÿ èç çàêîíîâ â âèäå ôîðìóë è ñîîòíîøåíèé Ôîðìóëû, îòðàæàþùèå çàêîíîìåðíîñòè è íåñóùèå ôóíêöèè çàêîíîâ ........ Êëàññ III. Ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûé ïîäõîä (çàêîíû) À) Âûáåðèòå â êàêîì-ëèáî ðàçäåëå øêîëüíîãî êóðñà ôèçèêè âñå èçó÷àåìûå çàêîíû è çàêîíîìåðíîñòè; âûïèøèòå èõ â òàáëèöó. Îòâåò îôîðìèòå íà ëèñòå ôîðìàòà À4. Ðåçóëüòàòû ïðîâåðî÷íîé ðàáîòû ëþáîãî òèïà (äèêòàíò, ñàìîñòîÿòåëüíàÿ ðàáîòà, êîíòðîëüíàÿ ðàáîòà, çà÷¸ò è ò.ä.) Êà÷åñòâî îáó÷åííîñòè â êëàññå, ãäå íå ïðèìåíÿëèñü ÄÝÇ (ïðîöåíò ïîëó÷èâøèõ «4» è «5» îòíîñèòåëüíî îáùåé ÷èñëåííîñòè êëàññà) Êà÷åñòâî îáó÷åííîñòè â êëàññå, ãäå ïðèìåíÿëèñü ÄÝÇ (ïðîöåíò ïîëó÷èâøèõ «4» è «5» îòíîñèòåëüíî îáùåé ÷èñëåííîñòè êëàññà) Á) Ïðîàíàëèçèðóéòå çíàíèÿ î êàêèõ-ëèáî äâóõ çàêîíàõ îäíîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî âèäà ïî ïëàíó. Çíàíèÿ î çàêîíå II. Ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûé ïîäõîä (ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû) À) Ñîñòàâüòå òàáëèöó âñåõ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí, èçó÷àåìûõ â êàêîì-ëèáî ðàçäåëå ôèçèêè îñíîâíîé èëè ïîëíîé øêîëû ïî îáðàçöó. Êëàññ Ðàçäåë êóðñà ôèçèêè Îáîçíà÷åíèå (è íàçíà÷åíèå) ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíû Ôîðìóëà Å ä è í è ö û äëÿ âû÷èñ- ôèçè÷åñêîé ëåíèÿ ôèç. âåëè÷èíû âåëè÷èíû Ôîðìóëà â îáîáù¸ííîì ìàòåìàòè÷åñêîì âèäå Á) Âûáåðèòå äâå êàêèå-ëèáî ôîðìóëû îäíîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî âèäà (íàïðèìåð, C = A/B èëè Ñ = A/(BD)). Ïðîàíàëèçèðóéòå ïèñüìåííî çíàíèÿ î ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èíàõ, íåîáõîäèìûå äëÿ óñâîåíèÿ èõ ó÷àùèìèñÿ ïî ïëàíó. Çàêîí 1 Çàêîí 2 1. Ôîðìóëà. 2. Çàâèñèìîñòü ìåæäó êàêèìè âåëè÷èíàìè âûðàæàåò çàêîí? 3. Êàê çàâèñèò âåëè÷èíà, ñòîÿùàÿ â ëåâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ, îò âåëè÷èí, ñòîÿùèõ â ïðàâîé åãî ÷àñòè? 4. Ôîðìóëèðîâêà çàêîíà. 5. Êàê íàçûâàåòñÿ êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè â äàííîì çàêîíå? 6. Êàêîâ åãî ôèçè÷åñêèé ñìûñë? 7. Ïîëó÷èòå íàèìåíîâàíèå åäèíèöû êîýôôèöèåíòà. 8. ×åìó ðàâåí êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè? Ïîñòàðàéòåñü óìåñòèòü îòâåò íà ëèñòå ôîðìàòà À4. Ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû, îïðåäåëÿåìûå ìàòåìàòè÷åñêîé ôîðìóëîé âèäà Ñ = Îáÿçàòåëüíûå çíàíèÿ î ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíå 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ôîðìóëà Ñëîâåñíàÿ ôîðìóëèðîâêà Ôèçè÷åñêèé ñìûñë Åäèíèöà ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíû Åäèíèöû ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíû â ÑÈ Íàèìåíîâàíèå åäèíèöû â ÑÈ Ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà 1 Ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà 2 % Ôèçèêà ¹ 20/05 ÊÎÍÒÐÎËÜÍÀß ÐÀÁÎÒÀ ¹ 1 ê êóðñó À.Í.Êðóòñêîãî, Î.Ñ.Êîñèõèíîé «Ïñèõîäèäàêòèêà: íîâûå òåõíîëîãèè â ïðåïîäàâàíèè ôèçèêè» Êîíòðîëüíàÿ ðàáîòà äîëæíà áûòü îòïðàâëåíà äî 30 íîÿáðÿ 2005 ã. ïî àäðåñó: óë. Êèåâñêàÿ, ä. 24, ã. Ìîñêâà, 121165, Ïåäàãîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò «Ïåðâîå ñåíòÿáðÿ». Ôàìèëèÿ Èìÿ Îò÷åñòâî Èäåíòèôèêàòîð (óêàçàí â âàøåé ïåðñîíàëüíîé êàðòî÷êå)  Åñëè âàì ïîêà íå èçâåñòåí èäåíòèôèêàòîð, íå çàïîëíÿéòå ýòî ïîëå. Åñëè ó âàñ åñòü âîïðîñû èëè çàìå÷àíèÿ ïî êóðñó â öåëîì, òî çàïèøèòå èõ â ïîëå «Êîììåíòàðèè». Êîììåíòàðèé ÓÂÀÆÀÅÌÛÅ ÑËÓØÀÒÅËÈ ÊÓÐÑΠÏÎÂÛØÅÍÈß ÊÂÀËÈÔÈÊÀÖÈÈ! Êîíòðîëüíàÿ ðàáîòà âêëþ÷àåò 5 çàäàíèé ïî ìàòåðèàëó ÷åòûð¸õ ïðîéäåííûõ ëåêöèé À.Í.Êðóòñêîãî è Î.Ñ.Êîñèõèíîé «Ïñèõîäèäàêòèêà: íîâûå òåõíîëîãèè â ïðåïîäàâàíèè ôèçèêè», êîòîðûå ó÷èòåëü âïîñëåäñòâèè ìîæåò èñïîëüçîâàòü êàê äèäàêòè÷åñêèé ìàòåðèàë â ñâîåé ðàáîòå. Îöåíêà êîíòðîëüíîé ðàáîòû ïðîèçâîäèòñÿ ïî ðåéòèíãîâîé ñèñòåìå: 0,5 áàëëà èëè 1 áàëë â çàâèñèìîñòè îò îáú¸ìà âûïîëíåíèÿ çàëàíèÿ. Ìàêñèìàëüíûå îöåíêè: 1. Äèñêðåòíûé ïîäõîä: çà ÄÝÇ – 1 áàëë; çà ýêñïåðèìåíò – 1 áàëë. 2. Ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûé ïîäõîä (ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû): À) òàáëèöà âåëè÷èí – ïî 1 áàëëó çà êàæäóþ âåëè÷èíó; Á) àíàëèç âåëè÷èí ïî 1 áàëëó çà êàæäóþ âåëè÷èíó. 3. Ñèñòåìíî-ôóíêöèîíàëüíûé ïîäõîä (çàêîíû): À) òàáëèöà çàêîíî⠖ ïî 1 áàëëó çà êàæäûé çàêîí; Á) àíàëèç çàêîíî⠖ ïî 1 áàëëó çà êàæäûé çàêîí. Êîíòðîëüíàÿ ðàáîòà çàñ÷èòûâàåòñÿ, åñëè îíà âûïîëíåíà íå ìåíåå ÷åì íà 10 áàëëîâ. Òðåáîâàíèÿ ê îôîðìëåíèþ çàäàíèÿ Âûïîëíåííóþ íà ëèñòàõ ôîðìàòà À4 êîíòðîëüíóþ ðàáîòó ñëåäóåò âûñëàòü âìåñòå ñ áëàíêîì, íàïå÷àòàííûì íà ñ. 9.