Физика в игрушках

В связи с компетентным подходом к организации образовательного процесса следует отметить, что концепция техноцентрического принципа в обучении заменяется на концепцию антропоцентрического принципа. Почему эта задача выдвигается на первый план именно сейчас, в эру компьютеризации и интеграции, интенсификации обучения и
опережающего развития технических
средств связи между людьми?

Не секрет, что повальное увлечение огромного множества молодых людей компьютерами для учёбы, работы, проведения досуга и общения приводит у многих к возникновению проблем с живым, всамделешным общением. Порою юношей или девушек даже удивляет сама идея реального знакомства, беседы, обмена мнениями и т.д.

Проводя курс на гуманизацию процесса образования, во главу угла этого неотъемлемого от формирования современной личности компонента следует поместить компетенции, касающиеся жизни в многокультурном обществе, такие как понимание различий, уважение друг к другу, способность жить с окружающими взаимообогащающей и реальной жизнью.

Среди ключевых компетентностей, которыми должен обладать современный человек, одно из ведущих мест отводится не столько информационной, сколько коммуникационной. Компетентный подход требует не только умения личности действовать в самостоятельной жизни, на производстве с готовностью к автономным и рефлексивным действиям, с интерактивным использованием определенных средств, но и реального навыка вхождения в социально-гетерогенные группы, а также эффективного функционирования в них.

Модели человеческого
общества встречаются детям с ранних лет. Игра является, как известно, ведущим типом их деятельности в дошкольном возрасте, однако зачастую в школе на переменах и после занятий я вижу играющих младших подростков – пяти, шестиклассников.

А с седьмого класса школьники приступают к изучению физики в школе. Незаменимую пропедевтическую роль для школьников этого возраста может сыграть изучение особенностей игрушек, конструкция которых базируется на основных законах физики. Формы работы здесь могут быть кружковая, индивидуальная, опробовано также и непосредственное участие ребят в конкурсах, играх и других мероприятиях в дни декадника физики.

Раньше существовал диафильм «Физика в игрушках» который можно было бы демонстрировать ребятам. Теоретическая база которого актуальна и по настоящий момент, однако сами игрушки, использованные в нём, морально устарели. Поэтому в данной работе преследуется несколько целей. Во-первых, обновления наглядного материала для первоначального ознакомления детей школьного возраста с простейшими явлениями, объясняемыми с точки зрения науки; во-вторых, пробуждение интереса к исследованию явлений физики и техники через игру и манипуляции с любимыми игрушками, моделями и самоделками.

Естественно, человек
выстраивает
свою систему знаний
об окружающем
мире с механических
представлений. Строить первые дома,
дворцы дети
учатся из игрушечного
строительного материала.

Здесь уместно выявлять вместе с ними, какие подходы помогают сделать постройку более устойчивой, надежной. Знакомство с такими понятиями как прочность, площадь опоры, центр тяжести объемной фигуры происходит в активном действии самого ребенка по созданию плана строительства, формированию представлений о назначении игрушечного здания, соотнесению имеющегося материала и предполагаемого размера постройки и сравнению с реальными подобными конструкциями.

Конкретное дидактическое задание для учебного или кружкового занятия с таким конструктором может заключаться в отыскании конфигурации, обеспечивающей наибольшее (или, напротив, наименьшее) давление на площадь опоры. Как проблемно-исследовательское можно сформулировать задание по обнаружению точки центра тяжести и его проекции на площадь опоры, проверку симметричности строения, моделирование закона прямолинейного распространения света при наблюдении конструкции в различных ракурсах.

Механическое движение, конечно же, моделируется в основном с помощью “машинок”.

Первичное представление об относительности движения дети получают, наблюдая характер перемещения участников “дорожного движения”: равномерное или нет, сравнивают скорости различных машин, фиксируют изменение скорости в зависимости от точки наблюдения (системы отсчёта).
Встречное движение: v = v1 + v2

При встречном движении скорость машин друг относительно друга увеличивается, тогда как при одностороннем движении – уменьшается.
Машина желтого цвета обгоняет белую машину.
v1 = v – v2

Весьма проблематично осознание такого основополагающего понятия динамики как инерция. С трудом отличают ребята инерцию от инертности. А если поставить такой вот эксперимент:
(предварительно поставив перед ребятами вопросы)

“Инерция – сохранение или изменение скорости тел?”

“Обладают ли кубики инертностью?”

“Какие цилиндрики более инертны – легкие или тяжелые?”
“По чему мы можем об этом судить?”

На примере игрушечного автомобиля можно демонстрировать поступательное и вращательное, а гусеницы танка представляют комбинацию сразу двух этих видов движения.

Вращение винта вертолёта наглядно показывает, как собственно оно осуществляется с помощью зубчатого передаточного механизма, разглядывая вертолет с различных точек, можно убедиться в относительности траектории.
Кстати, заводится вертолет, как и многие другие игрушки, с помощью винта.

Тема простых механизмов изучается на первом году изучения физики, и увлечь ребят здесь можно поиском конструкторских находок, направленных на рационализацию решения, таких задач, как открывание и закрывание дверей у игрушечных транспортных средств,

устройство кузова самосвала,
челюсти у гиппопотама,