Графический способ представления информации очень нагляден и емок по содержанию. Поэтому в курсе физики средней школы работе с графиками уделяется определенное внимание. Сделать эту работу более интересной для учащихся можно с помощью специально составленных задач, в которых описываются ситуации из жизни любимых учащимися героев фантастических фильмов, приключенческих романов, компьютерных игр; в эти ситуации графики как бы вмонтированы. Один из основных этапов решения каждой такой задачи – добывание информации из графиков. Задачи, как правило комплексные, и использовать их можно на этапе отработки знаний или закрепления материала. Приведу в качестве примера три задачи, относящиеся к кинематике.
Секретное оружие
На Железной планете проводятся испытания секретного оружия – электромагнитно-ядерной зенитной пушки. Разведчику-джедаю удалось провести измерения и передать в Межпланетный центр графики скорости полета снаряда, выпущенного из этой пушки. К несчастью, компьютерный вирус, внедренный шпионами, уничтожил большую часть информации, и Центр получил только небольшой участок графика (рис. 1).
Экспертам центра предстоит ответить на вопросы:
Какой должна быть минимальная высота орбиты разведывательного корабля-спутника над поверхностью Железной планеты, чтобы он был недосягаем для этого оружия? С какой скоростью он должен двигаться по орбите?
Рисунок 1 .
Остров сокровищ.
В руки археологов попали обрывки старинной карты (рис. 2) и страничка вахтенного журнала капитана пиратской шхуны «Феличита», написанная по-английски. Им удалось прочитать следующее «…После захода на остров Альфа, где мы пополнили запас пресной воды, взяли курс норд-вест… в течение 15 часов плыли в этом направлении со скоростью 10 узлов, пока не достигли наконец
острова Бета. Здесь мы выгрузили сокровища и спрятали их в пещере…» Каковы координаты острова Бета? Эту задачу должны решить археологи-путешественники, чтобы найти сокровища.
Рисунок 2.
Самолет-невидимка.
Бомбардировщик, созданный по технологии «Стеллс» и невидимый для радаров, летит в облаках равномерно по прямой над территорией повстанцев. Войскам ПВО повстанцев удалось зафиксировать участок траектории движения снаряда, сброшенного с самолета (рис. 3). Полное время падения снаряда 31 с. Для уничтожения неприятельского самолета специалистам ПВО необходимо определить высоту и скорость полета самолета-невидимки.
Рисунок 3.
Перед тем, как прочитать условие задачи, класс делится на три команды, каждая из которых будет решать ее самостоятельно. После окончания работы разыгрываем ситуацию, продолжающую описанную в задаче, с тем ,чтобы сделать естественным появление правильного ответа. В задаче № 1 Межпланетный центр перехватывает секретное донесение шпионов, в котором среди прочих фактов содержатся и правильные ответы на вопросы задачи; в задаче № 2 случайно в другом месте отыскивается еще один обрывок карты с изображением о.Бета; в задаче № 3 – разведке повстанцев удается раздобыть секретные чертежи самолета-невидимки с указанием его технических характеристик.
Каждая группа представляет свою работу. Сравнивая их ответы с правильными, содержащимися в заключительных отчетах, можно оценить работу и определить победителей.
Решение задач.
Решение физических задач – одно из важнейших средств развития мыслительных творческих способностей учащихся. С помощью графических задач создаются проблемные ситуации, а этим активизируется мыслительная деятельность школьников. Необычная постановка вопроса в таких задачах и последующее обсуждение результатов вызывают заинтересованность учащихся.
Метод использования графиков при решении задач позволяет определить степень самостоятельности постановки и решения проблемы учащимися. Кроме всего графические задачи способствуют проявлению учениками творческой догадки при смене методов обучения.