Четвер, 13.12.2018, 19:21
Вітаю Вас Гість | RSS

Кунцівська школа    
ВІРТУАЛЬНИЙ МЕТОДИЧНИЙ КАБІНЕТ

Статистика

Онлайн всього: 4
Гостей: 4
Користувачів: 0

Каталог файлів

Головна » Файли » Уроки » фізика, інформатика

Інтеграційні аспекти у викладанні фізики
[ Викачати з сервера (31.2 Kb) ] 05.11.2018, 15:58
РЕЖИСУРА УРОКУ

ІНТЕГРАЦІЙНІ АСПЕКТИ У ВИКЛАДАННІ ФІЗИКИ

Автор: Андрій Кривенко

Розглядається фрагмент інтегрованого уроку фізики, математики та основ філософських знань з метою оволодіння методами дослідження та розвитку наукового пізнання учнів.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:
«Два. чотири, всі разом». Урок фізики в 10 класі.
Закон Джоуля – Ленца. Розробка уроку у 9 класі.

Інтеграція — це не питання методології, а питання виживання, і починатися вона повинна в школі при викладанні основ наук. Розглянемо фрагмент інтегрованого уроку з фізики, математики і основ філософських знань.

Тема. Закон радіоактивного розпаду

Серед параметрів, що характеризують радіоактивний розпад, найбільш насиченим філософськи є поняття «час життя ядра», ϕ = 1/n = T/In 2 = 1,44T. Ця назва умовна. Величина ϕ не є дійсним часом існування ядра. Фактично, це час, протягом якого кількість ядер, що не розпалися, зменшується в e раз: N = N0e It  = N0e-1 = N0/e. Що стосується дійсного часу життя ядра, то він може відрізнятись від ф в кожному конкретному випадку як в один, так і в інший бік. Принципово, не можна передбачити, коли розпадеться те чи інше ядро. Можна казати тільки про ймовірність ядра прожити той чи інший час до розпаду. При достатньо великій кількості ядер відношення N/N0 є ймовірність, що ядро не розпадеться протягом часу t, і дорівнює вона e It  .

Потрібно розуміти цікавий момент. Коли ми говоримо про імовірність ядра не розпастися протягом часу t , то ми зовсім не вважаємо, що цей проміжок часу вимірюється від моменту народження ядра. Несуттєво, який час те чи інше ядро проіснувало до моменту t = 0 (початку відліку часу, коли N/N0). Все одно імовірність не розпастися до часу t буде дорівнювати e It  .

Можна сказати, що ядра, на відміну від об’єктів макросвіту, «не старіють». Це означає, що було б безглуздим шукати причини розпаду ядра усередині самого ядра!

Цікаво, що закон N=N0e-nt є не що інше, як наслідок того, що акти розпаду відбуваються незалежним чином, випадково. Саме внаслідок випадковості зменшення кількості ядер (число розпадів) ЧN за проміжок часу від t до t + 4t пропорційно тільки числу ядер N(t) на даний момент і тривалості 4t проміжку часу: ЧN = лN(tt. Отже, маємо рівняння експоненціального зменшення (при Чt?0) dNdt = лN(t). Закон радіоактивного розпаду і є розв’язком цього рівняння, що задовольняє початковій умові N(0) = N0.

Розуміння і позитивне сприйняття учнями матеріалу такого рівня складності вимагає від них і вчителя наполегливої і цілеспрямованої роботи протягом усього навчання. Тому форми інтеграції повинні бути різноманітними.

Філософська п’ятихвилинка за темою «Математичний маятник»

Фізика вивчає рух маятника, коли цей рух можна однозначно передбачити і описати відповідними законами, що ми сьогодні і зробили. Такі закони називають детерміністичними, тобто однозначно визначеними. Вся фізика побудована на основі встановлення саме таких законів. Це звичайна фізика, вона вивчає детерміністичні явища і процеси, тому це детерміністичний підхід у науці.

Коли ми маємо маятник у вигляді металевого стрижня, встановленого вертикально вгору, то не можна однозначно сказати, куди він буде рухатись — вправо чи вліво. Фізики в таких випадках кажуть, що це буде визначатись флуктуаціями, тобто незначними випадковими процесами, наприклад, у який бік маятника потрапить більша кількість молекул. Важливо розуміти, що передбачити це неможливо, оскільки рух молекул хаотичний.

Отже, ми не можемо однозначно сказати, куди і як буде відбуватись рух. У даному випадку є ймовірність руху (розвитку подій) за двома напрямками. Тому ми можемо казати тільки про ймовірність тих чи інших процесів. Такий підхід називають імовірнісно-статистичним. Багато явищ у природі відбувається саме за такими законами, отже, людина, в принципі, не може передбачити наслідків своїх дій.

Імовірнісно-статистичний підхід — це основа правильного ставлення ідо людини. Не існує ідеальної людини, не буває і однозначно поганої людини. На Стародавньому Сході це розуміли тисячоліття тому. Саме про це згадає уважна людина, яка побачить «Знак Дао» — символ однієї з стародавніх китайських філософій. (Учнірозглядають знак, обговорюють і роблять висновки)

Сьогодні чотирнадцята річниця катастрофи на Чорнобильській АЕС. Ця трагедія — наслідок саме детерміністичного підходу до науки і природи. Відомий радянський фізик, Президент Академії Наук СРСР А.П. Александров стверджував, що надійність систем захисту атомних електростанцій даного типу — 100 %. Але життя показало, що людина не може передбачити всіх наслідків своїх дій.

Потім учні отримують роздатковий матеріал з висловами, записаними на окремих аркушах. Завдання полягає в тому, щоб визначити, які з них відображають імовірнісно-статистичне бачення світу, а які — детерміністичне.

Детерміністичні вислови можуть бути такі:

  • Існує тільки чорне і біле, добре і погане, правильне і неправильне.

  • Прагнути потрібно завжди до максимуму.

  • Якщо не корисне, то шкідливе.

  • Головне мислити логічно.

  • Літературний герой завжди або позитивний, або негативний.

  • Лейбніц стверджував: «Усе можна передбачити».

  • Людина вища за все.

  • Шопенгауер писав: «Світ це театр маріонеток, які рухаються за допомогою ниток...»

  • Дуб не може народитись абрикосом.

  • Головне стабільність.

  • Ейнштейн був упевнений, що Господь не може грати з наукою в гральні кості.

Імовірнісно-статистичний підхід характеризує такі вислови:

  • Потрібно вміти бачити все під різними кутами зору.

  • Поважай авторитети, але не підкоряйся їм.

  • Учись мислити і логічно, і нелогічно, фантазуй, створюй образи.

  • Розвивай у собі гумористичний погляд на дійсність.

  • Потрібно прагнути до оптимуму, робити вибір з великої кількості варіантів.

  • Гарантії на 100% не буває ніколи.

  • Коли нова ідея перемагає, вона стає старою і з двигуна перетворюється в гальма.

  • Потрібно вміти в звичайному бачити незвичайне.

  • Людина не може передбачити результати своїх дій.

  • Світ існує за законами, що визначаються випадковістю.

  • Завжди є можливість вибору.

  • Стабільність і нестабільність два боки одного світу.

«Хвилинка видатної особистості» під час вивчення теми «Закон електромагнітної індукції».

Пропонуємо фрагмент повідомлення про М.Фарадея, яке має інтеграційну світоглядну спрямованість. «Великий Майкл Фарадей мав у науці свій особливий шлях, який знаходився у протиріччі з пануючим науковим світоглядом.

Глибоко релігійна людина, яка все своє життя була послідовником і пророком однієї з пресвітеріанських сект, Фарадей, захоплений ідеєю телеологічної структури світу і відносності всього оточуючого, нерідко знаходив закономірності і бачив взаємні співвідношення там, де ніхто до нього їх не визнавав і не міг бачити, виходячи із звичайних наукових уявлень.

Фарадей ніколи не був послідовним ньютоніанцем; він ніколи не зводив усі явища на рух, він був свідомим противником атомістів. Виходячи зі своїх ідей, він робив досліди і розвивав погляди, різко протилежні пануючому науковому мисленню. В найближчий до нього час його учні і послідовники вважали ці роботи великого вченого наслідком недостатньої математичної освіти Фарадея, проявом чудернацького характеру.

Пройшли роки, і погляди змінились. Ми бачимо, як одна з цих «чудернацьких» ідей Фарадея — ідея про силові лінії — отримала в руках Максвелла математичну обробку і привела до створення електромагнітної теорії; теорії, яка красою, досконалістю та вищим проявом індивідуальності не поступиться видатним досягненням мистецтва і філософії». (Використано матеріали зі статті В. І. — Вернадського «Про науковий світогляд )

Інтеграція у викладанні фізики, а також інших дисциплін, не повинна обмежуватись основами світоглядних знань. Це актуальний аспект, але не єдиний.

На сучасному етапі інтеграція природничих наук з гуманітарними, з музикою і малюванням, з фізичною культурою — це необхідність, яку не може ігнорувати вчитель, що вболіває за майбутнє нашої країни. Але важливо, щоб цей синтез не був механічним, коли окремі елементи об’єднані в просторі і часі зовнішнім зв’язком, але не мають єдиної внутрішньої сутності.

Єдність виникає в особистості вчителя, коли він перетворює в собі впливи зовнішнього світу, а органічним синтез буде, якщо ця особистість відповідає своїм життям за свою творчість, а творчістю — за життя. І тоді, можливо, учень цього вчителя вигукне разом з Марком Аврелієм: «О, всесвіт! Усе, чого ти бажаєш, того і я бажаю!»

Створення інтеграційної системи навчання на основі існуючих інноваційних освітніх технологій вимагає вирішення низки тактичних завдань:

  • Інтеграція технологій навчання і виховання.

  • Існуючі нові освітні технології за своїми функціями умовно можна поділити за трьома групами: зміна підходів до подання змісту навчального матеріалу, напрям на задоволення запитів учнів та врахування їх можливостей і зміна способів їх діяльності у навчанні. Зрозуміло, що будь-яка технологія спрямована на розв’язання конкретної задачі. Тому необхідно створити систему, яка б мала більшу кількість «ступенів свободи», об’єднувала в собі сильні сторони нових технологій.

  • Інтеграція змісту навчального матеріалу.

  • Інтеграція способів діяльності школярів у навчанні.

  • Інтеграційна система повинна мати таку структуру, яка б дозволила використовувати різноманітні способи діяльності учнів, у залежності від навчальних та виховних цілей.

  • Інтеграція навчальних дисциплін.

Отже, інтеграційна система повинна дати можливість здійснювати інтеграцію різних навчальних дисциплін, залишаючи визначальну роль опанування методами досліджень тієї науки, при викладанні якої використовується.


Категорія: фізика, інформатика | Додав: Nicolaj
Переглядів: 16 | Завантажень: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *:
Пошук
Реклама

Copyright Кунцівська ЗОШ I-III ступенів © 2018