RT - 
SR - Electronic
T1 - Культурологические аспекты при преподавании физики
SP - 2023-04-11
A1 - Темнов, Д. Э.
A1 - Ходанович, А. И.
A1 - Ларченкова, Л. А.
YR - 2023
UL - https://rep.herzen.spb.ru/publication/1025
AB - Важным навыком, формируемым в процессе обучения физики, является умение решать задачи. Однако несмотря на то, что существует огромное количество различных задачников по физике, тексты задач, предлагаемых обучающимся, носят, как правило, совершенно абстрактный характер: объектами задач служат различные физические модели - материальные точки, абсолютно твердые тела и т. п. Конечно, трудно отрицать, что создание таких моделей является необходимой потребностью физики как науки, и работа с ними в процессе обсуждения и решения каких-либо физических проблем необходима, но для вырабатывания устойчивого познавательного интереса к подобного рода деятельности желательно привлечение в нее совершенно конкретных примеров - действующих механизмов, машин, устройств или чего-то иного. «Героями» задач могут становиться и объекты совершенно не естественно-научного мира. Приведем несколько примеров. Пример 1. Часто ли жители «спальных» районов крупных городов посещают исторический центр своего города? Как правило, не очень. Практика показывает, что современные школьники, живущие, например, в Петербурге, плохо представляют какие памятники архитектуры существуют на их малой родине. Ставя перед ребенком задачу по физике, можно «невзначай» сообщить ему некоторые интересные и познавательные факты из совершенно другой области и снабдить задачу рисунком, не имеющим прямого отношения к физике. В процессе изучение темы «Единицы физических величин» можно предложить следующую задачу. Храм Спаса на Крови́ в Санкт-Петербурге был возведён по указу императора Александра III в 1883-1907 годах по совместному проекту архитектора Альфреда Парланда и архимандрита Игнатия (Малышева). Уникальной особенностью этого храма является внутренне мозаичное убранство, занимающее площадь 7065 м2. Эскизы для мозаик были выполнены более чем 30 художниками, среди которых были такие известные, как, например, Виктор Михайлович Васнецов, а сами мозаичные работы продолжались более 10 лет. Сколько мозаичных плиток потребовалось для этого, если размер одной составляет 2 Рис. 1. Храм Спаса-на-Крови́, в среднем 50 см [Бутиков, 1998]? В данном случае, формируя у обучающегося навык перевода одних единиц измерения в другие, мы знакомим его и с одной из самых важных достопримечательностей красивейшего архитектурного шедевра, причем ответ к задаче, количество мозаичных плиток, как раз и является этой самой достопримечательностью - мозаичное полотно собора одно из крупнейших в Европе. Пример 2. При изучении темы «Измерительные инструменты. Измерение физических величин» перед ребенком возникает необходимость достаточно рутинной работы для определения среднего значения при многократных измерениях какой-либо физической величины. Как правило, интереса для детей эти задачи не представляют и сводятся к чисто арифметическим действиям. Намного интереснее задача нахождения среднего будет звучать в такой формулировке: Через реку Нева в Санкт-Петербурге построено 7 мостов: Благовещенский длиной 336 м, Дворцовый длиной 250 м, Троицкий длиной 551 м, Литейный длиной 394 м, Большеохтинский длиной 335 м, мост Александра Невского длиной 629 м и Володарский мост длиной 363 м. Найдите по этим данным среднюю ширину Невы в черте города. Какова абсолютная и относительная ошибки полученного результата [Антонов, 2002]? Вариантов формулировки такой задачи может существовать несколько. Во-первых, длины мостов могут быть даны в разных единицах измерения. Во-вторых, длина какого-либо моста может быть умышленно пропущена и при решении задачи возникнет необходимость поиска пропущенной информации и т. п. В результате существенно растет познавательный интерес ребенка к поставленной задаче, повышается интеллектуальная составляющая обучаемого. Пример 3. Трудно отрицать и тот факт, что любовь к Родине и уважение к ней, могут и должны формироваться на исторических примерах достижений наших соотечественников, а задачи по физике вполне могут этому поспособствовать. Одним из примеров мастерства русского каменотеса Самсона Суханова являются два огромных, диаметром около 1,3 метра, гранитных шара на Стрелке Васильевского острова, которые он высек без использования измерительных инструментов, причем их диаметр отличается не более, чем на 5 мм. Принимая плотность гранита   = 2600 кг/м3, а коэффициент трения скольжения камня о камень   = 0,5, определите какая минимальная сила нужна для того, чтобы сдвинуть такой шар с места. Определите также силу трения, возникающую при качении такого шара. Коэффициент трения качения принять равным 8 мм [Державин, 2015] Уверен, что имя Самсона Суханова мало кому из современных школьников знакомо, даже если они являются коренными петербуржцами. А ведь гордиться есть чем! Несомненный интерес представляет не только ответ к задаче, но и ее содержание. Пример 4. Элементы истории родного края тоже могут являться компонентами задачи по физике. В этом случае найденный к задаче ответ будет являться не только ответом на поставленный вопрос, но и еще интересным историческим фактом. Система трамвайного движения в Санкт-Петербурге была открыта 16 сентября 1907 года и в определенный период времени, к концу 1980-х годов, являлась самой большой в мире, за что была включена в Книгу рекордов Гиннесса. Однако, первый рельсовый уличный транспорт нашего города появился почти за полвека до электрического трамвая: в 1860 г. Санкт-Петербург получил конно-железную дорогу, или в просторечии конку. В движение вагон конки обычно приводился парой лошадей, в тех же местах, где и двум лошадям было тяжело вести вагон (чаще всего это были подъемы на мосты), к вагону подпрягали еще одну лошадь. До какой скорости могли разогнать конку на горизонтальном участке дороги две лошади за 10 с, если масса вагона с пассажирами Рис. 4. Памятник конке, равна 400 кг, а 1 лошадиная сила составляет Санкт-Петербург 746 Вт мощности? Потерей мощности на трение пренебречь [Годес, 1982; Сорока, 1997]. Таким образом, вопросы искусства, истории, культуры, являющиеся важным фактором, формирующим личность и влияющим на восприятие реальностей окружающего мира, могут быть включены и в такую, казалось бы, далекую от них деятельность как решение задач по физике. При этом, как показывает практика, интерес к задачам по физике только увеличивается.