Спецвыпуск

Важная роль задач-парадоксов и экспериментальных задач

В школах сложилась непростая ситуация – теряется интерес к изучению физики. Во многом потеря интереса связана с сокращением часов, т.к. учитель порой делает выбор между объяснением нового материала или проведением эксперимента не в пользу последнего, между решением стандартной задачи или занимательной – в пользу стандартной. Таким образом, преподавание становится скучным, «сухим», теряется прикладное значение предмета. Понимая, что в рамках урока провести занимательные опыты, решить «парадоксальные» задачи не всегда возможно, предлагаю внедрять эти формы деятельности на элективных и предпрофильных курсах. Хочу поделиться опытом проведения предпрофильных курсов в 9-м классе, цель которых – привлечь внимание учащихся к физике, помочь им понять сложные вопросы курса, развить логическое мышление, дать занимательный материал для внеклассной работы. Один из способов достижения всего вышеперечисленного – решение задач-парадоксов. Рассмотрим несколько примеров.

1. Смазка и трение. Смазывание трущихся поверхностей уменьшает трение. Почему же рукоятку топора труднее удерживать сухой рукой, а не влажной?

2. Почему тает мороженое? Мороженое быстрее тает, если его разминать ложечкой. Справедливо ли предположение, что мороженое тает быстрее потому, что здесь совершается работа и расходуется механическая энергия?

3. Почему пена не прозрачна? Воздух прозрачен для света, вода также. А пена – пузыри воды, наполненные воздухом, – непрозрачна. Объясните парадокс.

Другой способ – проведение эксперимента самими учащимися и объяснение увиденного на основе законов физики. Примером этого может служить получение «огней святого Эльма». Для этого необходимо погасить свет в комнате, натереть сухой тряпкой лист оргстекла и приблизить к нему полураскрытые ножницы остриями вперёд. До листа будет ещё довольно далеко, а на остриях уже появятся дрожащие пучки нитей, светящиеся лиловатым пламенем. Прислушавшись, можно услышать лёгкое шипение или жужжание. «Огни святого Эльма» холодные. Если вместо ножниц поднести к листу оргстекла спичку, огонь будет плясать прямо на её головке, но спичка не вспыхнет. Проведите эксперимент и дайте объяснение увиденному.

Таким образом, нестандартные задачи, задачи-парадоксы, софизмы и экспериментальные задания подводят учащихся к более тонкому восприятию и углублённому пониманию связи и взаимной обусловленности физических явлений.

Ответы к задачам

1. При смачивании дерева мелкие волокна на его поверхности набухают и оттопыриваются; трение между топорищем и рукой увеличивается. Поэтому вода не уменьшает коэффициент трения как смазка, а увеличивает его вследствие увеличения площади трущихся поверхностей.
2. Скорость таяния мороженого связана со скоростью подведения к нему теплоты. Несколько факторов увеличивают эту скорость: перемешивание массы создаёт конвекцию, растирание увеличивает площадь контакта мороженого с более нагретым воздухом и чашкой, ложечка обладает некоторой теплопроводностью и также отводит тепло.
3. Непрозрачность неоднородной среды обусловлена рассеянием света в этой среде: при каждом переходе света из одной среды в другую он частично отражается.

Литература

1. Гальперштейн Л. Забавная физика. – М.: Детская литература, 1991.
2. Тульчинский М.Е. Занимательные задачи-парадоксы и софизмы по физике. – М.: Просвещение, 1971.

Ирина Александровна Моргунова – учитель физики 1-й квалификационной категории, окончила ЧГПУ в 1996 г., педагогический стаж 13 лет (в МОУ СОШ № 138). Замужем, сыну 14 лет. Педагогическое кредо: «Образование не должно быть подготовкой к жизни, оно должно быть самой жизнью».