Педагогические науки/5. Современные методы преподавания.

Бруслова О.В., Барсукова Л.И.

Тюменский государственный нефтегазовый университет, Россия,

МБОУ СОШ № 6 г. Магнитогорска, Россия.

К вопросу о повышении интереса учащихся к изучению дисциплин естественнонаучного цикла.

Последние законодательные акты, принятые правительством Росси в сфере образования, требуют существенного изменения в структуре, содержании и организации образовательного процесса, более полного учета возрастных особенностей учащихся, создания условий для обучения в соответствии с их профессиональными задумками и намерениями в отношении продолжения образования и последующей трудовой деятельности.

Принятый недавно федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования (ФГОС) выдвигает многочисленные требования к результатам освоения даже основной базовой программы. Личностные результаты, кроме всего прочего (15 пунктов), должны отражать «осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов; отношение к профессиональной деятельности как возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем» [1].

Нам представляется, что в реализации этого краеугольного тезиса изучение физики может сыграть весьма важную роль, так как именно изучение этой дисциплины наиболее целенаправленно готовит учащихся к жизни в современном мире техники и во многом формирует их общее мировоззрение. Для этого, в первую очередь, необходимо повысить интерес учащихся к этому предмету. Ведь именно интерес является важнейшим побудителем любой деятельности.

Решение задач по физике является важнейшим составным элементом системы физических знаний. Физическая задача еще и выступает мощным средством развития научно-технического мышления учащихся. Именно поэтому новый ФГОС выдвигает в качестве одного из основных требований к результатам изучения курса физики сформированность умения решать физические задачи. Причем это требование предъявляется даже для базового уровня.

И может быть самое главное для выпускников: без умения решать эти задачи невозможно сдать ЕГЭ по физике. Для полной реализации возможностей применения физических задач они должны быть не только строго научными, но и интересными для большинства старшеклассников.

Опросы, проведенные нами, показывают, что более 70% учеников 10-х и 11-х классов планируют в скором времени получить водительские удостоверения категории В. Поэтому, проявляют повышенный интерес к легковым автомобилям и всему, что с ними связано. На наш взгляд, эта тенденция является устойчивой и ее необходимо использовать максимально эффективно. Покажем, как можно попытаться это сделать на примере изучения раздела «Постоянный электрический ток» («Законы постоянного тока» [2]).

Современный легковой автомобиль имеет электрооборудование постоянного тока: аккумулятор, многочисленные электродвигатели, лампочки, светодиоды, электромагниты, электронные устройства и т. д. Многие электрические лампочки в автомобиле соединены параллельно: головной свет – 2 лампы, габаритные огни – 5 и более лампочек и т. д. Параметры лампочек – напряжение и мощность – известны. Для подавляющего числа легковых автомобилей номинальное напряжение равно 12 вольтам. Мощности лампочек самые разные – от 2,5 до 60 и более ватт. То есть, данных вполне достаточно для составления условий задач по темам «Параллельное соединение проводников» и «Работа и мощность тока».

Число задач по этим темам может быть значительно увеличено за счет использования других потребителей, например, электродвигателей. Электродвигателей в автомобиле достаточно много. Они приводят в движение вентилятор системы охлаждения, вентилятор отопителя, щетки стеклоочистителей, насосы омывателей стекол, бензонасосы и т.д. Заманчиво включать параметры электродвигателей в задачи с коэффициентом полезного действия в качестве заданного или искомого параметра.

Для ставшей классической задачи, в которой по двум значениям тока и напряжения или тока и сопротивления нагрузки необходимо определить ЭДС и внутреннее сопротивление источника, автомобильный аккумулятор подходит очень хорошо. ЭДС аккумулятора при неработающем двигателе можно принять равной 12,5 – 12,7 В. Значения токов можно задавать «круглые», например, 10 и 20 А, и можно задавать мощности включенных ламп. Например, при включении габаритных огней и ближнего света потребляемая мощность на «бюджетных» автомобилях равна 135 Вт (5*5+2*55), а ток равен примерно 10,7 А. При включении габаритных огней и дальнего света соответственно 145 Вт и примерно 11,7 А.

Естественно, что наиболее интересным способом получения данных для составления текстов задач, является эксперимент, когда учащиеся под наблюдением взрослых самостоятельно измеряют токи и напряжения цифровым мультиметром.

Если задать ЭДС аккумулятора, его внутреннее сопротивление и потребляемую нагрузкой мощность, то для нахождения напряжения на аккумуляторе уже потребуется решать квадратные уравнения. Если в такую задачу включить еще и расчет сопротивления проводов цепи, то она вполне может занять достойное место в третьей части теста ЕГЭ по физике.

Не смотря на то, что основные электрические цепи автомобиля – это цепи постоянного тока, генераторы большинства современных автомобилей являются синхронными генераторами переменного тока с регулируемым возбуждением ротора – аналогом генератора любой ГЭС и ТЭС. Отличие (кроме размеров) в том, что на электростанциях скорость вращения ротора генератора строго постоянна и определяется промышленной частотой переменного тока (50 или 60 Гц.), а ротор автомобильного генератора вращается с разной условной скоростью, зависящей от оборотов двигателя. Получается, что и задачи на законы переменного тока могут иметь «автомобильный» акцент.

Естественно, что технические интересы современной молодежи не ограничиваются автомобилями. Мобильные телефоны и радиостанции, фотоаппараты и плееры, видеокамеры и радиоуправляемые модели вертолетов также не безразличны ученикам старших классов, особенно юношам. А все эти устройства имеют источники питания со своими ЭДС и внутренними сопротивлениями….

В период перехода на новый ФГОС издательства будут выпускать учебники физики, соответствующие как федеральному компоненту государственного образовательного стандарта общего образования, так и федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования.

Хотелось бы, чтобы при разработке этих учебников и, конечно, задачников, были приняты во внимание наши соображения относительно повышения интереса учащихся к изучению физики.

Литература

1. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования. (Приказ Минтстерства Образования и Науки России от 17.05.2012 г. №413).

2. Мякишев Г. Я. Физика: учеб. Для 10кл. общеобразоват. учреждений/ Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский. – 19-е изд. – М.: Просвещение, 2010, - 366 с.: ил.