Новикова Галина Петровна,
учитель физики и астрономии
Государственное общеобразовательное бюджетное учреждение Иркутской области "Иркутский кадетский корпус имени П.А.Скороходова"

Два мира есть у человека,
Один, который нас творил,
Другой – который мы от века
Творим по мере наших сил.
Н.Заболоцкий

Процесс обучения чаще всего строится как процесс передачи информации от учителя к ученику; к сожалению это в корне противоречит человеческой природе. Люди – существа деятельные: только через собственную деятельность каждый познает окружающий мир, создает для себя определенные условия жизни, ищет пути решения жизненных, личных и профессиональных проблем; внутренний же мотив этой деятельности связан с удовлетворением личных потребностей. В школе же учащиеся выполняют, преимущественно совершенно иную «деятельность»: слушают учителя и одноклассников, причем не по потребностям, а потому, что так надо, производят указанные учителем действия, в которых, по большей части, они не видят смысла. Такое несоответствие между деятельностью, диктуемой человеческой природой, и той, которую требуют выполнять в школе, порождает массу педагогических проблем.

Вся радость жизни в творчестве.
Творить – значит убивать смерть.
Ромен Роллан

Поэтому мы поставили себе задачу найти пути сочетания традиционных и новых способов воздействия на личность ученика с целью формирования у него ответственного отношения к обучению. Это обучение, при котором работают оба полушария человеческого мозга, в этом сочетании важное место отводится созданию духа общения в обучении, единству научного и образного мировосприятия, развитию идей глобального мышления.

Вывод прост: детей надо учить учиться.

В своей работе мы делаем акцент на нестандартное, творческое мышление, являющееся необходимой составной частью процесса обучения.

Работа эта многогранна и изложить, даже небольшую ее часть, довольно сложно. Поэтому мы остановимся на таких формах обучения как: физические задачи на основе текстов из сказок, художественных произведений; составление задач по текстам; экспериментальные задачи и опыты. Так же творческие приемы развивают у учащихся творчество и самодеятельность.

Физические задачи на основе текстов из сказок и литературных произведений.

Тема "Колебания. Волны. Звук"

Из французской сказки "Волк и лиса"

"Тут лис привязал веревку от колоколов к хвосту волка, раскачал хорошенько колокола, а потом бросил все и ушел. Несчастный волк, привязанный за хвост к колоколам, то взлетал на пятнадцать фунтов вверх, то падал вниз и больно ушибался о землю. Так качался он минут пять".

Вопросы. Как в физике называется движение, которое совершал "несчастный волк"? Почему качания волка прекратились?

Из русской сказки "Про глупого змея и умного солдата"

"Змей так свистнул — деревья закачались, все листья с них осыпались".

Вопрос. Какие физические явления вы узнаете в этом эпизоде?

Из арабской сказки "О Синдбаде-мореходе"

"И рухх (рухх — огромная сказочная птица. — С. Т.) бросил в нас камень, который был у него, но капитан отвел корабль в сторону, и камень не попал в него, а упал в море рядом с кораблем И корабль начал подниматься и опускаться".

Вопрос. Какое движение начал совершать корабль после того, как камень упал в воду?

Из африканской сказки "Лягушки, захотевшие иметь правителя"

"Услышало Солнце просьбу лягушек, рассмеялось и стало припекать еще жарче. Оно отломило маленький кусочек дерева и бросило его в пруд; по пруду побежали круги".

Вопросы. О каких физических явлениях идет речь в этом отрывке? Представьте себе, что кусочек дерева попал не в пруд, а в реку. Что бы мы увидели?

(Ответ на второй вопрос. Волны в реке имели бы тоже форму кругов, но перемещающихся относительно берега со скоростью, равной скорости течения воды.)

Из японской сказки "Удивительное путешествие ротозея Тораяна"

"Загляделся Тораян, зазевался. Раз! И поскользнулся. Полетел с неба вверх тормашками да и угодил в самую середину Осакско-го залива. Плюх! Пошли круги по воде.

С большой высоты летел Тораян и в один миг очутился на дне. Стоит под водой дивный дворец, так и сверкает всеми цветами радуги"

Вопрос Почему пошли круги по воде?

Из английской сказки "Титти-мьшгка и ТЬтти-мышка"

"А я буду скрипеть, - сказала дверь и заскрипела.
Послушай, дверь, чего ты скрипишь? — спросило окно.
Ах! — ответила дверь. — Титти умерла, Тэтти плачет, треножка подпрыгивает, щетка метет, вот я и скриплю.
А я буду дребезжать, — сказало окно и задребезжало".

Вопросы и задания. Какие тела в этом отрывке совершают а) механические колебания? б) звуковые колебания7 Почему скрипит дверь? Почему окно может дребезжать?

Из итальянской сказки "Петрушечка"

"Видит Моргана — девочка убегает со шкатулкой, и кричит в окно:
Эй, кухарка, держи девчонку!
Очень надо! Столько лет я выгребала золу руками, а девочка пришла и подарила мне метелку...
Эй, ворота, держите девчонку!
Очень надо! Наши ржавые петли скрипели, а девочка пришла и смазала их салом!
Так Петрушечка и убежала"

Вопросы и задание. Назовите тела, упомянутые в этом отрывке, которые могут совершать колебания. Почему ржавые петли скрипели и почему они перестали скрипеть, когда их смазали салом?

Из английской сказки "Том-Тит-Тот"

"Ты только послушай! — ответил он. — Отправился я нынче на охоту в лес и заехал в какое-то незнакомое место. Там была заброшенная меловая яма. И вот почудилось мне, будто в ней что-то жужжит. Я соскочил с лошади, подошел к яме и заглянул вниз. И кого же я там увидел? Крошечного черного бесенка, смешного-пресмешного! Как ты думаешь, что он делал? Прял на крошечной прялке быстро-быстро!"

Вопрос. Почему при работе бесенка прялка "жужжала"?

Из словенской сказки "Почему у муравьев кривые ноги"

"Стояла холодная зима. Деревья трещали от лютого мороза, а снег под ногами так хрустел, словно земля была усыпана битым стеклом. До костей пробирал мороз бедных зверей".
Вопросы и задание. Назовите а) источники звуков, б) звуки; какие они. Почему трещали деревья? Почему хрустел снег?
(Ответы на последние вопросы. Треск деревьев обусловлен тем, что влага, находящаяся в древесине, под действием мороза кристаллизуется — замерзает, увеличиваясь при этом в объеме и разрывая древесные волокна. Хруст снега вызван разрушением под ногами снежных кристаллов.)

Из американской сказки "Гора-будильник"

"Однажды я жил у реки, а напротив была гора. Она была так далеко, что если крикнуть, то эхо возвращалось лишь через шесть часов. Я живо смекнул, что к чему. Бывало, когда ложусь спать, крикну погромче: "Пора вставать!" А через шесть часов, под утро, эхо как крикнет над ухом: "Пора вставать!" Ну, я и вставал".

Вопросы и задания. Что такое эхо? Назовите источник звука, отражающий звук предмет, приемник звука. Можно ли верить рассказчику? Оцените, по его рассказу, на каком расстоянии от него находилась "гора-будильник".

Из иракской сказки "Эмир Hyp аз-За-ман и принцесса Фатьят аэ-Заман

"И если ты ей приглянешься, она опустит свою длинную косу, и по ней ты поднимешься в крепость. Ну а если ты ей не понравишься, то голос твой отзовется многоликим эхом в отдаленных горных вершинах, и его услышат ее отец и мать, они сразу же прилетят и съедят тебя!"

Вопросы и задания. О каких физических явлениях идет речь в этом отрывке? Почему эхо в этой сказке оказалось многоликим? Что это такое и чем вызвано?

Из филиппинской сказки "Хуан Полоумный"

"Третьим покупателем оказался он сам — вернее, его отражение в колодце... Когда Хуан посмотрел в колодец, он увидел там человека. Хуан Полоумный закричал и стал делать ему руками знаки, спрашивая, не нужно ли мяса; человек ответил неразборчиво и повторил жесты Хуана. Хуан это понял как утвердительный ответ, бросил остаток мяса и крикнул: "За деньгами зайду потом!"

Вопросы и задание. Какие физические явления здесь имеют место? Назовите их в порядке упоминания.

Почему человек в колодце ответил неразборчиво? Почему он "повторил" жесты Хуана?

Из французской сказки "Ночь четырех ненастий"

"Через год в полночь прекрасный рыцарь снова постучался в двери замка.
— Эй, госпожа, проснитесь! Пора справлять нашу свадьбу.
— Прекрасный рыцарь, какая сегодня погода?
— Госпожа, дождь льет как из ведра, буря завывает словно зверь, ветер вырывает с корнем деревья, идет частый град, и каждая градина величиной с кулак.
- Прекрасный рыцарь, это ночь четырех ненастий. Скорее, скорее, пришло время справлять нашу свадьбу!"

Вопросы и задания. Назовите тела, которые в этом отрывке а) совершают движение, б) могут совершать звуковые колебания. Почему "буря завывает, словно зверь"?

Из алтайской сказки "Малыш Рькту"
"Язык птиц и зверей мальчик хорошо понимал, чел кузнечиков внимательно слушал. Он и сам то зажужжит, то застрекочет, то, как птица, защебечет, то засмеется, как родник. Дунет мальчик в сухой стебель — стебелек поет...".
Вопросы и задания. Назовите источники звуков и сами звуки, о которых говорится в этом отрывке. Почему стебелек пел? Чем это было вызвано? Как определить длину волны издаваемого мальчиком вместе со стебельком звука?
(Ответ на последний вопрос. Длина волны приблизительно равна учетверенной длине воздушного столбика внутри стебелька.)

Из арабской сказки "Лиса, аист, лев и мул"
"Лев ждал-ждал, устал, нашел горлышко от разбитого кувшина и положил его возле норы лисы. Когда дул ветер, воздух проходил через это горлышко, и получался такой звук, как будто рычал лев. Лиса сидела в норе три дня, боялась льва".

Вопрос. Какое физическое явление вы узнаете в этом эпизоде?
(Ответ. Звуковой резонанс.)

Из австралийского мифа "Превращение в краба"
"Пэррей дул в диджериду (диджерида — дудка. — С. Т.), что было сил, но Руреру был далеко, и музыка не достигала его слуха. "Если он не услышит, как я играю, ему может показаться, что я сбежал", - подумал Пэррей, бросил диджериду на землю и быстро взобрался на дерево. Это было большое дуплистое дерево. Пэррей начал дуть в отверстие дупла. Раздались трубные звуки, да такие мощные, что заглушили даже шум грохочущих морских волн".
Вопросы и задания. Сколько источников звука вы насчитали в этом отрывке? Как, с точки зрения физики, объяснить выражение "Когда Пэррей начал дуть в отверстие дупла, то "раздались трубные звуки"?

Из арабской сказки "Рассказ о Хасибе и царице змей"

"И Хасиб Карим-ад-дин ушел от них и сидел один в той пещере. И стал он ударять по земле топором. И он услышал из-под топора, по звуку, что земля пустая, и, поняв, что под землей пусто, принялся копать и через некоторое время увидел круглую плиту, в которой было кольцо".

Вопросы. Какие физические явления произошли в описанном эпизоде? Почему (с точки зрения физики) метод выстукивания помог Хасибу найти пустоту под землей? Какие еще применения метода выстукивания вы знаете?

(Ответ на последний вопрос. При контроле целости вагонных колес, стеклянной и фарфоровой посуды в магазине, состояния легких при осмотре пациента в поликлинике.)

Из мифа Древней Греции "Посейдон и божества моря"

"Сонм морских божеств окружает Посейдона, послушный его воле. Среди них сын Посейдона Тритон, громовым звуком своей трубы из раковины вызывающий грозные бури"

Вопросы. Почему труба из раковины издавала "громовой" звук? Какие явления имели место в этом эпизоде.

Составление задач является одним из способов научиться их решать, это: составление задач по образцу, задачи по формулам физических явлений, задачи на заданное явление, сюжетные задачи, задачи по рисунку, графику, фотографии, таблицы, тексты.

Герой книги Э.Распе барон Мюнхаузен рассказывает: «Схватив себя за косичку, я изо всех сил дернул вверх и без большого труда вытащил из болота и себя, и своего коня, которого крепко держал ногами, как щипцами». Сформулируйте вопросы на которые можно ответить, анализируя это происшествие.

Гениальный римский поэт и ученый Лукреций писал: «Молнию видим мы раньше, нежели гром ее слышим, хотя одновременно с молнией он возникает от тех же толчков и по той же причине». Гром и молния возникли на расстоянии 10 км от наблюдателя. Составьте условие задачи по этому тексту. Мог ли Лукреций решить эту задачу? Ответ обосновать.

Гейне «Мавританский царь».
От испанцев в Альпухару
Мавританский царь уходит.
Юный вождь, он, грустный, бледный,
Возглавляет отступленье…
С вышины, откуда видно
Всю равнину вкруг. Дуэро,
Где в последний раз мелькают
За горой зубцы Гранады,
Там, с коня на землю спрыгнув,
Царь глядит на дальний город,
Что в лучах зари вечерней
Блещет, золотом, багряным…
И «Последним вздохом мавра»
Называется доныне
Та гора, с которой видел
Он в последний раз Гранаду.

Составьте задачу.

В Маяковский. Санплакат.
Проветривайте комнаты
Форточки открывайте
Перед тем как
Лечь в свои кровати.

Что можно оценить по этой процедуре, если считать, что температура в помещении после проветривания понизилось на 2К?

Имеются две пробирки, спиртовка (сухое горючее), спички. В обе пробирки налита вода. В одной из пробирок на дне железные опилки. Составьте задачу. Можно ли ее проверить опытным путем? Проверьте. (в какой пробирке вода закипит быстрее?)

Для лучшего понимания естественных наук требуется проводить научные исследования. Поэтому основная причина введения экспериментальных задач и задач на смекалку – привить детям любовь к исследовательской деятельности, логическому мышлению, творческому поиску. Концентрируя внимание на понимании основных принципов, а не на механическом запоминании фактов, данная работа предлагает учащимся доступные увлекательные опыты и задачи, развивающие аналитические способности.

ЗВУК.

Демонстрация резонаторов: пустая картонная коробка, стеклянная бутыль, керамический кувшин. На одинаковые ли тона они отвечают?
Почему корпус скрипки и виолончели имеют причудливую форму? (Для того, чтобы различные музыкальные тона нашли для себя внутри корпуса нужную для их резонанса длину)
Можно ли звук увидеть?

Берем колонки музыкального центра, тарелочку из фольги (или пластика), зерна воздушного риса или кукурузы. Положив колонку вверх динамиком, ставим на него тарелку с зернами медленно увеличивая громкость, увидим «прыгающие» зерна!

Выясним вопрос, почему зерна прыгают? (Звук передает им энергию колебаний) как громкость звука влияет на подпрыгивающие зерна?

Берётся бутылка на 0,25 л или 0,5 л, обливается холодной водой и опускается горлышком в стакан с водой. Обхватываем бутылку ладонями. Через некоторое время из нее будут выходить пузырьки воздуха. Почему?
Нагреваем тонкостенный стакан, затем ставим его вверх дном в блюдце с водой. По мере остывания стакана вода в нем поднимается. Почему?
Берем два диска: бумажный и компьютерный равного диаметра. Даём им возможность свободно падать с одной высоты.

Почему компьютерный диск упадет быстрее бумажного?

Затем кладем бумажный диск на компьютерный и даем им возможность свободно падать.

Почему в этом случае они падают одновременно?

1. Берем два одинаковых тетрадный листка. Один лист скомкаем и бросим их с одинаковой высоты.
Что мы наблюдаем? Почему листки падают по-разному?

Сила трения

Наполняем 2-3 литровую банку водой, смазываем руку мыльным раствором и пытаемся ее поднять. Банка будет выскальзывать. Почему?
Тот же опыт повторяем с сухими руками. Почему теперь банка на выскальзывает из рук?
Возьмем две нити: шелковую м обычную. Привяжем их концами, завязав узелок, к небольшим грузам. Дергая за второй конец нити увидим, что узлы на шелковой нити развязываются, на нити простой затягиваются. Почему?

Силы взаимодействия молекул.

Берем 3-5 стеклянных пластинки размером 10х7 см. Сложим их стопкой и прижмем друг к другу. Попытаемся поднять за верхнюю пластину всю стопку. Пластинки поднимаются по одной. Протрём пластинки влажной тряпочкой, сложим стопочкой, плотно прижимая, друг к другу. Осторожно поднимаем верхнюю пластинку. При этом поднимается вся стопка. В чем разница между первым и вторым опытом? Почему разные результаты?
В глубокую тарелку наливаем воду и бросаем на поверхность 8-10 спичек. Берем кусочек мыла уголок которого размочен. Затем этим размоченным уголком касаемся воды в центре тарелки. Спички разойдутся к краям. Почему?
Возьмем кусочек пластилина и мела. Сломаем мел и разделим пластилин. Потом сложим. Мел не стал единым целым, а пластилин стал. Чем это можно объяснить?
Почему даже влажная тряпка не прилипает к рукам? А крахмал, глина, замазка, жир – ещё как!
Берем 4 листочка бумаги, смазываем клеем. Два прижимаем плотно друг к другу, а два других листа – нет. Почему первые листочки склеились, а вторые нет?

Архимедова сила, условия плавания тел.
«… И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель…»
А.С.Пушкин

1. Предлагается фронтальный эксперимент.

Необходимое оборудование: прозрачная банка на 0,5 л, картофелина 4-5 см в диаметре, соль 150-200 г.
Учащимся предлагается выяснить, какие зависимости можно обнаружить с помощью данного оборудования. Меняя плотность раствора они увидят, что если вода чистая, то картофель тонет. Добавляя в воду соль добиваются плавания тела внутри раствора, и, наконец, доведя раствор до высокой концентрации, получают плавание тела на поверхности. Делают рисунки и возле каждого случая записывают соотношение силы тяжести и силы Архимеда, плотности тела и жидкости.

2. Берём прозрачный сосуд с водой и опускаем в него блюдце ребром, оно тонет. Если опускаем на воду дном – плавает. Почему?

3. «Удивительное яйцо». Опустить яйцо в стеклянный сосуд, заполненный наполовину водой. Оно плавает на поверхности.

Вопрос: Как вы думаете, что будет с яйцом, если подлить в сосуд воды? Подливая осторожно воду по стенке сосуда до его заполнения, учащиеся увидят, что яйцо останется на прежней высоте. Почему?

4. Перед учащимися можно поставить вопрос: одинаковая ли сила потребуется для того, чтобы удержать пустое ведро в воздухе или то же ведро, но заполненное водой, - в воде?

Если учащиеся затрудняются ответить, можно предположить демонстрационный опыт. Нужны приборы: динамометр, ведерко Архимеда, сосуд с водой.

Подвесив ведерко к динамометру в воздухе демонстрируем, что сила равна весу ведерка. То же самое увидим, погрузив заполненное ведерко, в сосуд с водой.

Хорошо работают на развитие мышления и творческие вопросы.

Что будет происходить с кусочком льда в воде? В керосине?
Какие жидкости будут «плавать» в воде?
Объяснить, почему рыбки легко могут менять глубину погружения.
Выдуть мыльный пузырь. Он «плавает» в классе. Почему?

Глядят на мутный ток реки,
Склонясь на копья боевые.
Ах! Как желал бы там он быть;
Но цепь мешала переплыть…
М.Ю.Лермонтов

Эффектный опыт

Смачиваем незаметно кусочек ткани водой, затем обливаем его спиртом и поджигаем. Через некоторое время пламя тухнет. Почему платок остался целым?
Можно ли вскипятить воду в бумажной коробке? В бумажную коробку (из плотной бумаги) налить воду, поставить на электроплитку. Вода нагреется и закипит. Коробка остается целой. Почему?

ВЫВОД: Многолетний опыт преподавания физики доказывает, что применение на уроках простых и ярких экспериментов и опытов, сведений из смежных школьных дисциплин, качественных задач, позволяет сделать уроки запоминающимися, увлекательными и разнообразными.

Источники:

Тихомирова С.А. Физические задачи на основе текстов из сказок. - Журнал "Физика в школе" № 3, 1995 г / http://physics03.narod.ru/Interes/lit_ra/mechanik/kvzv.htm