2019 — год Санкт-Петербурга
Выдвигайтесь в депутаты, чтобы преображать город с нами

Как проводить уроки физики

30 декабря 2018 г.

Я вызвался провести физику в 9 классе. Свободная тема дала возможность организовать урок так, как хочешь, не будучи скованным планом, официально одобренной методикой и т.п. Для меня всегда важно показать, что физика — живой предмет про окружающий мир, а не про формулы из параграфов. А задачи — не про применение формул, а про описание Вселенной. Поэтому я выбрал крайне практическую предметную область, близкую всем горожанам — безопасность движения.

Для одного урока пришлось ограничиться небольшим количеством задач, зато они охватили различные области механики — кинематику и динамику, а также показали эффективность использования энергетических методов для решения кинематических задач. Удалось затронуть и актуальную и даже болезненную сейчас тему, связанную с правилами дорожного движения, но об этом чуть позже. Итак, какие задачи мы рассмотрели?

Первая задача — очень простая, буквально на уровне математики 3-4 класса.

Задача 1. Петров и Васечкин едут на дачу, отрезок по автостраде составляет 50 км. Петров едет разрешенные 110 км/ч, Васечкин топит около "разрешенных" 130 км/ч. При этом Васечкин поймал штрафов на 1500 руб. Насколько Васечкин ценит свое время?

В ходе решения этой задачи ученики разогрелись, почувствовали свои силы. Но главным итогом оказалось, что выигрыш во времени у Васечкина весьма мал, всего 4 минуты, а «терпимый» штраф в 1500 руб. выливается в стоимость часа более 20 тысяч рублей.

В 9 классе школьники уже понимают стоимость денег и уровень зарплат, и, конечно, на них производит впечатление такой «экономический эффект» спешки на дороге.

После этого можно перейти собственно к безопасности дорожного движения.

Задача 2. Автомобиль сталкивается с телом. Падению с какого этажа соответствует столкновение при различной скорости движения автомобиля?

Я разбил класс на бригады по 2 парты и они выдали значения для типовых значений ограничения скорости: 20, 40, 50, 60, 80 и 110 км/ч. В этой задаче очень важна наглядность представления. Цифры по смертности при разной скорости не так убеждают, как понимание, что, конечно, при падении с 5 этажа у тебя есть шансы, но…

Задача достаточно проста для 9-классников. В результате произошло живое обсуждение, все были вовлечены. Интересно, что, когда я рассказываю про эту задачу взрослым, она производит не меньшее впечатление, а может, и большее, чем на детей.

В последнее время особенно горячей является тема снижения «нештрафуемого» превышения скорости. У нас такое превышение установлено в 20 км/ч. Казалось бы, невелика разница. Поэтому в ход идет третья задача.

Задача 3. Два абсолютно одинаковых автомобиля едут параллельно и одновременно замечают препятствие. Первый ехал с разрешенной скоростью 60 км/ч и, тормозя изо всех сил, остановился вплотную перед препятствием. Второй ехал с условно разрешенной (за превышение на 20 км/ч не штрафуют же!) скоростью 80 км/ч. С какой скоростью он врежется в препятствие?

При решении этой задачи я в качестве препятствия нарисовал тело с ручками и ножками, что сразу добавило драматизма и вызвало оживление в классе. Кроме того, обязательно спросить, какой интуитивный ответ. Первой в голову приходит простая разница скоростей, то есть 20 км/ч, что из результатов второй задачи может оцениваться как достаточно безопасное столкновение. Я, конечно, выписал это значение на доске, поскольку оно значительно расходится с результатом решения.

Эта задача более сложная, для ее решения требуется сообразить, что работа силы трения будет равна в первом и втором случае. Но несколько человек поняли, как ее решать, и совместно мы смогли получить ответ. Это примерно 53 км/ч, что лишь ненамного ниже максимально разрешенной скорости и, как говорит результат второй задачи, примерно соответствует падению с 4 этажа.

В этой задаче, конечно, на всех произвело впечатление различие между интуитивным и расчетным результатом, а вторая задача помогает понять, как это различие сказывается на безопасности, вернее, опасности движения. Полагаю, любой взрослый человек, пешеход или водитель, также задумается и о целесообразности снижения «нештрафуемого» допуска превышения скорости.

При решении любых задач по физике делаются допущения, упрощения. Их также полезно обсудить. Например, в 1 задаче дана средняя скорость, не учитывается разгон и торможение, которые при движении по нашим автострадам происходят довольно часто. Во второй задаче полезно обсудить форму автомобиля, ее влияние на характер травм. Третья задача решена без учета того, что при одной и той же скорости реакции более быстрый автомобиль проедет на 30% дольше до начала торможения.

Ну как, а вы сможете решить школьные задачи?

Автор и замечательный родитель — Игорь Ганков

Оригинал в фейсбуке автора


Еще статьи на эту тему

Поделиться
Отправить
Отправить
Отправить