Систематизация курса механики

При обучении механике в общеобразовательной средней школе решаются определенные образовательные, воспитательные задачи и задачи развития учащихся. Образовательные задачи определяются прежде всего тем, что в механике вводят основные понятия (масса, сила, импульс тела, энергия и т.д.), являющиеся «инструментом» познания в науке – физике. В этом смысле механику справедливо считать фундаментом физики. В механике учащиеся знакомятся с физической теорией – классической механикой Ньютона и такими обобщениями, как закон Всемирного тяготения, законы сохранения импульса и энергии, общие условия равновесия механических систем (19).

Воспитательные задачи (формирование научного мировоззрения) решаются путем диалектико-материалистического взгляда на природу и ее познание, формирование политехнических знаний и умений (знание научных основ современной механизации промышленности, транспорта и сельского хозяйства), раскрытия на уроках физики основных направлений развития и ускорения в современном производстве, воспитание патриотизма и интернационализма, трудового воспитания. Основа трудового воспитания на уроках физики при изучении механики – политехническое обучение, в процессе которого школьников знакомят с одним из основных направлений современного производства – механизацией. Учащиеся узнают о простых механизмах, различных видах передачи движения, законах движения и др. При проведении лабораторных работ они осваивают некоторые практические умения в обращении с измерительными приборами. Трудолюбию воспитывают и работы ученых и изобретателей (18).

Решение задач развивающего обучения при изучении механики направлено на развитие логического, теоретического, научно-технического, диалектического и, следовательно, на развитие их интеллекта и творческих способностей. Стройна и логика механики, широкая опора в механической теории на такие общие методы познания, как анализ и синтез, индукция и дедукция, способствуют развитию логического мышления школьников. Наличие научных обобщений в механике способствует формированию теоретического мышления, особенность которого состоит в умении выделить главное, отражаемое в абстракциях, и извлекать из последних конкретные выводы, переходя от общего к частному. В механике школьники встречаются с большим числом абстрактных понятий – материальная точка, система отсчета, равномерное и равноускоренное движение и др. При рассмотрении этих понятий учащихся учат выделять существенные признаки явлений и объектов, отбрасывать несущественные, показывают, как возникает идеализация в науке, как происходит абстрагирование (6).

Обращение к физической теории (классической механике Ньютона) способствует формированию у школьников представлений о физической картине мира – одной из наиболее общих форм отражения природы физической наукой и одного из компонентов научного мировоззрения, показывает диалектику взглядов на физическую картину мира и место механической теории в этой картине. При изучении основных обобщений (закон Всемирного тяготения, законы сохранения импульса и энергии, общие условия равновесия и др.) разъясняют учащимся, что объективность научных обобщений подтверждается применением последних в практической деятельности людей (механика космических полетов, движение машин и их частей, реализация условий равновесия в технических сооружениях). Изучение причин изменения скорости движения и деформации способствует раскрытию причинно-следственных связей. Определение границ применимости классической механики помогает проиллюстрировать познаваемость природы и безграничность процесса познания. Все это способствует формированию диалектического мышления.

Рассмотрим основные особенности курса механики. Первая особенность заключается в том, что с механики начинается изучение курса физики в средней школе. Это определяет место механики в общеобразовательном курсе физики и требует от учителя внимания к прочному усвоению учащимися материала. Вторая особенность состоит в том, что в механике достаточно полно представлена физическая теория. Поэтому учителю предоставляется возможность на примере механики проиллюстрировать структуру физической теории. И третья особенность – использование эксперимента в преподавании механики.

На этапе обобщения и систематизации знаний по курсу механики нужно обратиться к следующей таблице. Таким образом, повторение и закрепление материала будет сопровождаться образованием многосторонних связей между изученным материалом и на основе проблемных вопросов и решения познавательных задач. Можно, конечно, записать все известные формулы и сформулировать основные законы, хотя эту работу нужно предложить в качестве опережающего домашнего задания, а можно разнообразить деятельность составлением ситуативных таблиц по теме или использовании готового материала. Удобство таблицы очевидно: обобщение и повторение сводится не к формальному восстановлению имеющихся знаний, а построению замкнутого образа рассматриваемых явлений и процессов (4).

Обобщающая таблица №1: «Кинематика материальной точки»