Ситуационные задачи на уроках физики

Ситуационные задачи на уроках физики.

Ситуационная задача носит ярко выраженный практический характер. Для ее решения необходимы знания не только по физике, но и по другим учебным предметам. Решение таких задач всегда предполагает выход ученика за рамки учебного процесса.

Модель ситуационной задачи включает:

1. название задания;

2. личностно – значимый познавательный вопрос;

3. текст;

4. задания для работы с данным текстом.

Основными этапами работы с применением  СЗ  является:

1. ознакомить с ситуацией;

2. определить, что надо решить;

3. дискуссия и выбор правильного варианта ответа.

Приведу примеры подобных заданий, которые я использую на уроках физики.

№1                Тема: «Электрический ток, действие электрического тока». 8 класс.

Задача  «Линия риска».    

Учащиеся должны   определить в конкретной ситуации «Риск высокий»  или «Риск отсутствует».

        Широкое использование электроэнергии облегчает труд, но при неумелом обращении представляет большую опасность. Докажите, что вы  знаете правила безопасного обращения с электрической энергией.

Задание: определите «Риск высокий»  или «Риск отсутствует» в соответствии с  правилами  электробезопасности.

Вася знает порядок включения электроприборов в сеть – шнур он сначала подключает к прибору, а затем к сети.

Лампа светила очень ярко. Таня взяла лист цветной бумаги и приложила к плафону лампы. Свет стал мягким, удобно было выполнять уроки.

– Вова, посмотри, пожалуйста, нагревается ли электрочайник? – попросила бабушка. Вова открыл крышку и сунул палец в воду.

Валя мыла посуду и вспомнила, что уже начинается её любимая передача. Бегом побежала она вставлять вилку в штепсельную розетку мокрыми руками.

Женя запаивал кастрюлю, а его сестра гладила простыни. Они ставили свои электроприборы на специальные несгораемые подставки.

– Алла, подтекает холодильник. Протри, пожалуйста, воду около лампочки, а то она перегорит, - попросила мама дочку. Алла взяла тряпку и стала вытирать капли воды на лампе, возле лампы и переключателя холода.

№2                    Тема: «Лампа накаливания». 8 класс.

       Задача «Да будет свет!»

Ситуация: возникновение проблемы с электропроводкой

Лампочкин решил поменять электрическую проводку в своем дачном домике.

Лампочкин. Перегорела лишь одна лампочка, а свет погас во всех трех комнатах!

1. Как вы думаете, почему это произошло?

2. Подскажите Лампочкину, как сделать электропроводку.

3. Обоснуйте свои варианты создания  электропроводки. 

Ситуация: Лампочкин в магазине. 

Видит две этикетки.

Вопрос. Какую лампу вы посоветуете купить Лампочкину и почему?                                

3. Ситуация: Лампочкин вновь в своем домике.

Лампочкин. Может быть я поторопился. Следовало бы купить КЛЛ (компактные люминесцентные лампы)? Тогда  у меня была бы экономия средств и электроэнергии?

Вопрос. Как вы думаете: прав ли Лампочкин? Выгодно ли использовать энергосберегающие лампы при сегодняшних тарифах на электроэнергию?                                                                           

1. Обоснуйте свои выводы, используя  исходные данные:

цены на электроэнергию 3,5 рубля за кВт. Каждый последующий год цена будет расти на 15%;

среднее время работы энергосберегающей лампы 4000-6000 часов;

среднее время работы обычной лампы 1000 часов;

ежедневно лампы горят около 3 часов, в год 1000 часов.

Вопрос. На сколько лет хватит одной экономичной лампочки? Сколько потребуется обычных ламп на этот же промежуток времени?

 №3 Тема «Вес тела». 9 класс.

Задача «Золото».

Акционерное общество «Старатель» решило преумножить свой капитал, покупая золото на экваторе и продавая его в Антарктиде. Помогите руководителю акционерного оценить реальность этой идеи.[2]

Ответьте на вопросы:

1.Почему могла возникнуть такая идея с точки зрения физики?

2.Какими весами (пружинными или рычажными) ему надо пользоваться?

3.Какие весы (пружинные или рычажные) измеряют массу прямым способом, а какие косвенным?

4.При измерении на пружинных весах, с какой физической величиной сравнивается масса тела?

5.По какой формуле можно рассчитать вес тела?

6.Как называется коэффициент g в формуле?

7.От чего зависит g?

8.Чему равно g на экваторе и в Антарктиде?

9.Где вес больше на экваторе или в Антарктиде? На сколько?

10.Будет ли эта деятельность рентабельна, если за перевоз нужно заплатить 1% от стоимости добытого золота?

№4 Тема: «Решение задач по теме «Статика» 10 класс (профильное обучение).

Задача «Лежачий камень».

Корчуя садовый участок, мы обнаружили большущий камень. Как и следовало ожидать, он лежал как раз там, где не следовало. Естественно, его нужно было убрать, и мы приступили. Камень был далеко не круглым, поэтому кантовать его было трудно, хотя путь по которому мы его катили, был достаточно ровным. Мы дружно кричали «раз – два, взяли!» - и камень, поднявшись на попа, затем шлепался вперед.

- Стой, ребята, не так! – закричал Гена Иванов, наш сосед. [1]

1. Как вы думаете, что предложил Гена Иванов?

2. Всякому ли камню можно приготовить ровную дорогу? Почему неровная дорога в определенных случаях лучше ровной?

3. Каковы принципы конструирования наилучшей дороги для камней разного сечения?

Подсказки.

1. Наш сосед Гена Иванов быстро набросал впереди камня горку обрезков досок и вместе с нами налег на камень. Тот легко перевалил через доски. Приказав нам держать его вертикально, Гена перенес горку обрезков опять вперед камня и последний опять сам, почти без нашей помощи форсировал это препятствие. Это было как в сказке: по ровной дороге камень катиться не желал, а по ухабам – с удовольствием!

2. Для камня шарообразной формы наилучшая дорога - ровная, гладкая и горизонтальная. А если она к тому же твердая, то шар массой в тонну можно катить по ней одним пальчиком. В силу шаровой симметрии его центр масс движется равномерно и прямолинейно, параллельно дороге и следовательно горизонтально и поэтому в принципе никаких затрат энергии не требует. На практике энергия нужна для преодоления силы трения и – в начале – для придания камню поступательного и вращательного движения, а в конце – для остановки (если не поручить это трению). То же верно и для цилиндрического камня с круглым сечением.

3.Камень любого другого сечения требует дополнительной работы по поднятию его центра масс при переходе из «лежачего» в «стоячее» состояние. Поэтому сделав подставку определенной высоты, изменение центра масс при переходе камня из вертикального положения в горизонтальное будет минимальным. Для эллиптического камня высота равна разности длин его большой и малой полуоси сечения. Тогда в обоих положения центр масс будет на одной высоте, то есть качение по «ухабам» эквивалентно качению камня по ровной дороге.

4. Рельеф дороги должен соответствовать определенным требования. В каждой точке дороги равновесие камня должно быть безразличным. Это требование геометрии и статики. Требование кинематики: катящийся камень должен иметь равномерно поступательное и вращательное движение. [1]

№5 Тема: «Неравномерное движение. Скорость» 9 класс.

Задача «Кто прав?»

Представьте, что вы стали свидетелем спора между сотрудником ГАИ и водителем. Сотрудник ГАИ, контролируя соблюдения правил дорожного движения водителями транспортных средств, измерил скорость проезжающего мимо него автомобиля специальным прибором. На экране прибора он увидел цифру 70, что соответствует скорости 70 км/час. Вверх поднялся милицейский жезл. Автомобиль остановился. Представившись сотрудником ГАИ, обвинил водителя в превышении максимально допустимой скорости движения транспортного средства. В свою очередь водитель не согласился. Он выехал из города в 8.00. утра. Часы показывали 13.00., он проехал 100 км.

1.Кто прав в этом споре и почему? Обоснуйте свою точку зрения [2].

2.Как определил скорость сотрудник ГИБДД?

3.Как определил скорость автомобиля водитель?

4.Какой прибор измеряет скорость на автомобиле?

5.Какую скорость определил водитель по путевому листу?

Внедрение СУЗ в процесс изучения школьниками физики создает условия не только для усвоения предметных знаний, но и формирует мотивацию к изучению предмета, является проводником между естественнонаучным и гуманитарным образованием.

№6 Тема «Тепловые явления» 8 класс, 10 класс.

Задача «Безнаказанное хищение».

№8 Тема «Звуковые волны»

Текст. «Технология выбора наушников».

Оказывается, выбрать наушники - это целая наука! Чтобы выполнить эту задачу, необходимо помнить следующие параметры.

Во-первых, частотная характеристика. У хороших наушников этот диапазон составляет 16 Гц – 20 кГц. Чем диапазон уже, тем большая часть частот “исчезнет” из композиции. Как правило, особо важную роль играет нижний предел частотного диапазона. Басы находятся именно на нижней планке частот.

Если вы особо ревностно относитесь к качеству звука, то лучше выбрать наушники с повышенным качеством звучания – модель с большим диаметром мембраны. Несмотря ни на что, наушники – “вкладыши” с размером мембраны 9 – 12 мм не способны состязаться в чистоте звука с накладными наушниками, имеющими диаметр мембраны 30 мм и выше, что позволяет им значительно расширить частотный диапазон и улучшить качество звучания.

Во-вторых, это чувствительность, влияющая на громкость звука в наушниках. Хорошо, чтобы наушники обеспечивали чувствительность не ниже 100 – 120 дБ. Третья характеристика – импеданс (сопротивление). Чем ниже сопротивление проводника, тем больший ток будет протекать через ваши наушники, тем громче они звучат. Для музыкального плеера либо мобильного телефона нужно выбрать наушники с импедансом 16 – 64 Ом.

Есть еще ряд характеристик, которые имеют отношение к дизайну: форма, тип дужки, цвет. Наушники могут быть проводными и беспроводными.

Выбор остается только за вами!

Ответьте на вопросы.

1. Наушники, с каким размером диаметра мембраны способны дать более качественный звук? Почему? Какой вид наушников нравится именно вам? Почему?

2. Как вы думаете, стоит ли покупать наушники с верхним пределом частотной характеристики 25 кГц? Почему?

Список литературы.

1.П.В. Маковецкий «Смотри в корень!»: сборник любопытных задач и вопросов. – М.: Наука. 1984.-288с.

2.Рабочая тетрадь по физике. /Каспржак А., Овчиников О. М.: Гимназия «Открытый мир», 1995.

3. Я. И. Перельмана «Занимательная физика. Часть 1». – М.: Наука. 1983.-272с.

Конец формы