Geum.ru

Cols=2 gutter=24> 2004/№2 Засновники

Вид материалаДиплом

Содержание


нам пишуть...
Борис Кремінський
Олег Желюк
Відомості про авторів
Кудрик Ліліана
Новосядлий Богдан
Петришак Ігор, старший вчитель СЗШ І-ІІІ ступенів №4 м. Сокаля Львівської області.
Подобный материал:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15

нам пишуть...




Ілья Гельфгат


Створення ситуацій „глухого кута”

як активізуюча методика


Чи цікаво вивчати фізику? Чи цікаво вчитися взагалі? Таки часто – ні, тому що не учень визначає напрям пізнавальної діяльності. Через те й результати такого навчання бувають невтішними: на олімпіаді або навіть контрольній роботі учень не розв’язує задачі, яку він, на думку вчителя, просто повинен розв’язати! Адже йому все це розтлумачували! Залишалося лише „переварити” готове! У тому й біда, що готове...

А ось дитина виконує завдання, яке її цікавить. Усі ми знаємо, які невтомні діти під час цікавої гри. Тоді вони вирішують проблеми, що виникають перед ними найприроднішим способом. До речі, в англійській мові слово „задача” має два відповідники – problem та exercise. І різниця між завданнями, на позначення яких вони вживаються, суттєва для учня, а отже, і для нас. Ми повинні зробити так, щоб проблема, яку необхідно виріши, стала проблемою учня. Для цього, якщо потрібно, можна навіть спровокувати її виникнення.

Вирішити проблему – щось відкрити. Як же добитись того, щоб кожен мав мо­жливість зробити відкриття? Навряд чи у фізиці знайдеться достатньо цих проблем. До того ж багато відкритів для учнів уже й не новина. Відповідь проста: зовсім не обов’язково відкривати щось нове для світової науки та людства, досить відкривати нове для себе!

Задача, як і наукова проблема, може бути з „подвійним дном”: розв’язок, спо-чатку „цілком очевидний”, насправді виявляється неправильним. Зрозуміло, що тут йдеться про добре відомі фізичні софізми та парадокси. І от, коли учень, виконуючи таке завдання, робить (певна річ, із нашою допомогою) „правильні” кроки – і опиняється у глухому куті, тоді він починає працювати на повну силу. То ж яка ще потрібна активізація? Потрібна лише майстерність учителя, щоб учень сприйняв завдання не як пастку, а як глухий кут, у якому він опинися „з власної волі”, „випадково”.

Приклади таких задач-пасток.

Задача 1. Космонавт, що повертається з далекої подорожі, тримає курс точно на Землю. У його системі відліку Земля наближається зі швидкістю v1=10км/с. Яку швидкість v2 має космічний корабель для земного спостерігача? Відстань від центра Землі до космічного корабля r =100 000 км, рух корабля відбувається в екваторіальній площині.

Задача 2. Для чого взимку опалюють приміщення: для того, щоб було тепло, чи для збільшення внутрішньої енергії повітря в кімнаті?

Задача 3. По поїзду, що рухається, двічі стріляють. Обидві кулі випущено з однієї гвинтівки під прямим кутом до напрямку руху поїзда. Одна з куль пробила наскрізь обидві стінки вагона та вилетіла, майже не зменшивши швидкості. Експерти згодом встановили, що отвори зміщено один відносно одного за напрямом руху поїзда на 20 см. Інша ж куля, яка наскрізь пробила потовщену частину передньої стінки вагона, застрягла посередині задньої стінки. На скільки зміщено один відносно одного за напрямом руху поїзда отвори, які пробила ця куля?

Задача 4. Ящик із газом стоїть на гладенькій горизонтальній поверхні. Одна з його стінок (наприклад, права) стає липкою для молекул. Як буде рухатися ящик? Ми не будемо повністю описувати методику застосування цих задач. Зупинимось доклад-ніше, наприклад, на останній (її доцільно розглянути в 10 класі після вивчення основного рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів). "Підступний" учительський план приблизно такий:
  • Допомогти згадати учням те, що тиск газу обумовлений передачею імпульсу від молекул до стінки.
  • Змусити згадати, що при пружному зіткненні зі стінкою молекула передає їй „подвійний” імпульс.
  • Відзначити: при „липкому” зіткненні передається вдвічі менший імпульс.
  • Висновок: отже, тиск газу на праву стінку стає меншим, ніж на ліву. Ящик рухатиметься ліворуч!
  • Закрити пастку: коли всі молекули „при-липнуть” до стінки, швидкість ящика вже не змінюватиметься. Отже, він рухати-меться за інерцією.
  • Похвалити учнів (обов’язково): он яку непросту задачу розв’язали!
  • І лише потім можна висловити сумніви: а може, закони механіки, вивчені минулого року, ще мають силу? То як же бути із законом збереження імпульсу? Звідки міг взятися імпульс у системи, на яку не діяли зовнішні сили в горизон-тальному напрямі? Зауважимо: саме на цьому етапі роботи висловитися ба-жають майже всі! Правда, говорять часто-густо не те.
  • Новий висновок: зрештою ящик має зупинитися! То де ж була помилка?! Тут іноді доводиться трохи підказати: поміркуймо, чи повинен ящик трохи зміститися? Приходимо до висновку, що повинен (нерухомим має бути центр мас системи!).
  • І нарешті хтось висловлює рятівну ідею: а чи весь час тиск на праву стінку менший, ніж на ліву? Адже останній удар кожної молекули газу відбувається у праву стінку. Тобто є проміжок часу, коли молекули вже не передають імпульс лівій стінці!
  • Останній висновок: ящик отримає швидкість, спрямовану ліворуч. Ця швидкість спочатку зростає, а потім зменшується до нуля. Такий процес, нарешті, відповідає всім фізичним законам...

Досвід показує: знання, здобуті у такій тяжкій боротьбі з учителем, учень зберігає надовго.




Борис Кремінський


Інтелектуальні учнівські змагання в Україні



Важливим чинником розвитку здібно-стей школярів є інтерес до навчання.

Великим стимулом розвитку такого інтересу є різноманітні змагання. Секрет полягає, зокрема, у їхній різноманітності. Дуже важливо, щоб кожна дитина могла знайти для себе цікаву і корисну справу.

При всьому розмаїтті інтелектуальних учнівських змагань, які проводяться в Україні на державному рівні, можна виділити три основні форми: олімпіади, конкурси наукових робіт, турніри. Олімпіади проводяться як особиста першість. Автор учнівської наукової роботи, що подається на конкурс, теж, як правило, один школяр. Турніри ж – це ко-мандні змагання. У цьому полягає специфіка турнірних змагань і саме це зумовлює ряд особливих вимог до учасників турнірів.

Учні, які беруть участь в олімпіадах, повинні мати глибокі знання з досить широ-кого кола питань і вміти в умовах обмеженого часу, без права користуватися спеціальною літературою, швидко і результативно застосо-вувати ці знання, але ці результати, як правило, не мають ніякої наукової новизни. Школярі – автори конкурсних наукових робіт – мають можливість досить довго працювати із спеціаль-ною літературою, аналізувати, досліджувати конкретну проблему, робити висновки. Від них не вимагається мислити обов'язково швидко, але результати їхньої роботи повинні бути глибокими за змістом і містити хоча б якусь частку нового знання (тобто роботи повинні бути не рефе-ративними), бо саме у цьому полягає цінність таких досліджень.

Турніри поєднують можливість довго і ґрунтовно вивчати конкретні, заздалегідь обу-мовлені проблеми і вміння швидко мислити у процесі бою, захищаючи результати власних досліджень і сприймаючи, аналізуючи, аргумен-товано критикуючи результати досліджень кома-нди суперників. Розв'язуючи наукові проблеми (задачі), школярі мають змогу самостійно обира-ти моделі, робити припущення, спрощення, у рамках яких їхні моделі залишаються дійсними.

Турніри, як, мабуть, ніякі інші зма-гання, поєднують у собі процес навчання (набуття знань), наукову діяльність (робо-ту) та гру. Оскільки в турнірах беруть участь команди, то школярі привчаються пра-цювати у колективі, підпорядковуючи свою діяльність спільній меті. Це згуртовує дітей, учасники турнірів відрізняються своєю товариськістю, комунікабельністю, схильністю до колективного обговорення та вирішення проблем. Це дуже важливо, оскільки мета проведення різноманітних інтелектуальних змагань – це перш за все формування гармонійно розвинутої особи-стості, а це означає, що школярі повинні не тільки добре оволодіти певними науковими знаннями, але й бути комунікабельними особистостями, громадянами, налаштова-ними жити у сучасному суспільстві.

Усім інтелектуальним змаганням притаманний азарт, що у свою чергу стиму-лює інтерес до вивчення основ наук та до пошуку практичного застосування набутих знань. Підготовка до змагань триває протягом року, тобто фактично це неперервний процес, на різних етапах якого школярі здобувають знання у школі, працюють у бібліотеках, лабораторіях, спільно обговорюють та розв'язують наукові проблеми. І лише неве-ликий проміжок часу тривають власне зма-гання, результат яких до певної міри засвідчує підсумок чергового етапу розвитку дитини.

Поштовхом до створення конкурсу "Левеня" стало усвідомлення того, що у реальному житті школярі знайомляться з фізичними закономірностями та зацікав-люються ними набагато раніше, ніж почи-нають вивчати фізику в школі. Як зазначено у Правилах проведення Всеукраїнського учнів-ського фізичного конкурсу "Левеня", його метою є популяризація ідей фізики, пошук і підтримка талановитих школярів, активізація творчої діяльності вчителів та підвищення рівня викладання фізики.

Головна ідея „Левеняти” – залучити школярів до вивчення найцікавішої науки, яка описує світ, що оточує нас, вивчає закономірності його природного розвитку та застосовує набуті знання на благо люд-ства. Найпростіші завдання складаються для учнів шостих класів, знання яких із фізики в основному інтуїтивні, тобто ґрунтуються на повсякденному досвіді та деяких відомостях, здобутих на уроках природознавства. Завдання для старшоклас-ників значно складніші та більші за об’ємом, але об’єднує ці завдання оригінальний зміст, завдяки якому завдання є пізнавальними та інтригуючими, тобто такими, що, ґрунтую-чись на природній цікавості молодої людини, стимулюють пошук відповідей, а значить стимулюють вивчення фізики.

У частині для шостих і сьомих класів конкурс "Левеня" дещо подібний за своїми цілями до цікавого, але менш масштабного конкурсу „Шляхами Едісона", який уже декілька років проводиться для школярів Києва, проте конкурс "Левеня" потребує більш ґрунтовної теоретичної підготовки школярів.

Те, що завдання конкурсу "Левеня" мають форму тестів, з одного боку, полегшує перевірку робіт, робить її більш технологіч-ною, що дозволяє залучити до участі у змаганнях десятки тисяч учасників, а з іншого боку, тестова форма дає змогу досить об'єктивно визначити найкращих учасників, оскільки суб'єктивний фактор оцінки робіт зведено до мінімуму.

Започатковуючи конкурс, організатори ма-ли на меті насамперед зацікавити фізикою щонай-ширше коло школярів якнаймолодшого віку, адже інтерес стимулює навчання, результатом якого стануть міцні знання та досконалі вміння майбутніх науковців і практиків.

Організатори конкурсу та автори завдань бажають учасникам успіхів і сподіваються, що конкурс "Левеня" стане їхнім другом.

Олег Желюк


Збідуймо телескоп

Такі астрономічні явища, як парад планет, сонячне й місячне затемнен-ня, метеоритний дощ тощо ви-кликають природ-не бажання дізна-тися про них якомога більше. Щоб задовольнити свою цікавість, достатньо просто поспостерігати за цими рідкісними астрономічними явищами, а для цього потріб-не відповідне оптичне "озброєння". Таким "озброєнням" в астрономії є насамперед телескоп – головний інструмент будь-якого звіздаря. Розглянемо можливість споруджен-ня такого інструмента у домашніх умовах.

Для цього необхідно підібрати дві збірні лінзи – для об'єктива й окуляра. Об’єктив служитиме для створення зображен-ня предмета, а окуляр збільшуватиме зобра-ження. Лінзу для об'єктива (L1) можна зробити з окулярного скла для далекозорих, бажано максимально можливого діаметра і з великою фокусною відстанню, наприклад, плюс одна діоптрія (з фокусною відстанню 1 м, діаметром 4-5 см). Окуляром (L2) може бути невелика лінза з маленькою фокусною відстанню (2-4 см). Попередньо оцінити фо-кусну відстань можна за допомогою джерела світла, що знаходиться на відстані не менше ніж 15 метрів від лінзи (сонце, ліхтар).

Наводимо велику лінзу на предмет, що знаходиться на відстані сто метрів (будинок, дерево), закріплюємо її будь-яким доступним способом. Підносимо до ока маленьку лінзу і пробуємо сфокусувати зображення у великій лінзі (воно буде перевернуте). Відразу зазначимо, що спочатку це зробити буде важко, але потім усе вдасться. Вимірюємо відстань від великої до маленької лінзи (назвемо її S). Після цього можна приступати до виготовлення корпуса (мал. 1).

Робимо з цупкого, скрученого у декілька шарів і змащеного клеєм паперу, дві труби. Діаметр першої труби (Т1) повинен бути трохи більшим від діаметра великої лінзи, а довжина – . Діаметр другої труби (Т2) повинен бути трохи меншим від діаметра першої, а довжина – . Спробуйте вставити другу трубу в першу: їхні стінки повинні щільно прилягати одна до одної, але так, щоб другу трубу можна було вийняти без великих зусиль.

За допомогою вклеєних скраю першої труби тримачів НІ та Н2 (їх можна вигото-вити зі смужок картону) закріплюємо велику лінзу ІЛ, встановивши її між тримачами; для кріплення добре було б ще поверх обмотати ізоляційною стрічкою або скотчем (S1). Як закріпити малу лінзу (L2) на кінці другої труби (Т2) подумайте самі: через значну різницю діаметрів лінз L1 та L2 це завжди доводиться робити по-різному. Вставляємо трубу Т2 в Т1 – і простий, (що проте не означає недосконалий) телескоп готовий!

Його випробування доцільно провести спочатку на наземних віддалених предметах. Удень "прицільтесь" і наведіть чіткість на який-небудь не дуже далекий предмет (за 100-500 м); позначте мітку, наскільки глибоко мала труба ввійшла у велику: уночі це допоможе швидше навести різкість на зірки, місяць і т.д. Що далі предмет, то більше необхідно ввести одну трубу в іншу.

Штатив (для спостереження з вікна або з балкона будинку) можна застосувати хімічний або від фотозбільшувача. У похідних умовах краще застосовувати триногу, бажано великих розмірів. Закріпити телескоп у штативі допоможе широкий (100-300 мм) хомут зі шматка жерсті (від консервної банки тощо): стягніть його двома короткими гвинтами і прикріпіть до штатива одним довгим гвинтом (100-200 мм). Якщо знайдете кріплення від хімічного штатива (з його допомогою до штатива кріпиться лапка для пробірок), то застосуйте його. Це зручно.

Що більший діаметр об'єктива, то краще. Не використовувати об'єктив з дуже великою фокусною відстанню. Добре було б використати подвійно опуклу лінзу. "Потуж-ність" телескопа значною мірою залежить від вибору окуляра. Збільшення телескопа визначається фокусною відстанню об'єктива поділеною на фокусну відстань окуляра. Отже, що менша фокусна відстань окуляра, то збільшення більше. З досвіду відомо, що найкраще брати лінзи для окуляра від мікроскопа. Якщо немає короткофокусних лінз, можна з'єднати дві, три лінзи разом, але це, як правило, погіршує якість зображення. Пам'ятайте: не варто відразу використовувати телескоп для спостереження за Сонцем. Спочатку потрібно виготовити світлофільтр і розташувати його перед окуляром. Світлофільтром може бути чорна фотоплівка.

І ГОЛОВНЕ: Усі лінзи (і окуляра, і об'єктива), а відповідно і їхні оптичні центри повинні знаходитись на одній лінії (оптичній осі) та розташовуватись строго перпендику-лярно до неї.



P.S. Для проведення вдалих астрономічних спостережень не потрібно бути великим фахівцем. Ви лише спробуйте – і вам вдасться!



ВІДОМОСТІ ПРО АВТОРІВ




Гельфгат Ілья, кандидат фізико-математичних наук, заслужений вчитель України, викладач фізико-математичного ліцею №27 м. Харкова.

Желюк Олег, кандидат педагогічних наук, заслужений вчитель України, директор Рівненського природничо-математичного ліцею.

Кінзерська Неля, учитель хімії Рудківської гімназії, заслужений вчитель України.

Косик Наталія, вчитель географії Старицької СЗШ Яворівського району.

Кремінський Борис, доцент, кандидат педагогічних наук, завідуючий відділом роботи з обдарованою молоддю Науково-методичного центру середньої освіти Міністерства освіти і науки України.

Кудрик Ліліана, кандидат філософських наук, доцент кафедри загальноакадемічних дисциплін Львівського інституту Міжрегіональної академії управління персоналом, доцент кафедри природничо-математичної освіти Львівського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти.

Кукурудза Семен, професор, завідувач кафедри раціонального використання природних ресурсів і охорони природи Львівського національного університету імені Івана Франка.


Назарків Людмила, вчитель фізики СЗШ І-ІІІ ступенів №20 м. Львова.

Назарук Микола, кандидат філософських наук, доцент кафедри раціонального використання прирдніх ресурсів і охорони природи Львівського національного університету імені Івана Франка.

Новосядлий Богдан, Астрономічна обсерваторія Львівського національного університету імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 8, 79005 м. Львів.


Палюшок Лілія, методист кабінету інформаційних технологій в освіті Львівського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти.

Петришак Ігор, старший вчитель СЗШ І-ІІІ ступенів №4 м. Сокаля Львівської області.

Процай Марія, вчитель географії Заболотцівської СЗШ Бродівського району.


Савчин Марія, старший викладач кафедри природничо-математичної освіти Львівського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти.

Семен Юрій, студент 1 курсу факультету прикладної математики та інформатики Львівського національного університету імені Івана Франка.

Семенюк Валерій, методист кабінету інформаційних технологій в освіті Львівського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти.

Турчинська Орислава, викладач кафедри природничо-математичної освіті Львівського обласного інституту післядипломної педагогічної освіти.

Хохлова Дарія, вчитель географії СЗШ №1 м. Дрогобича.

Яремчук Назарій, студент 2 курсу факультету прикладної математики та інформатики Львівського національного університету імені Івана Франка.