Законы физики в твоем городе

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Ермакова Е. В., Курносова А. А. Законы физики в твоем городе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2017. – Т. 39. – С. 1761–1765. – URL: http://e-koncept.ru/2017/970679.htm.
Аннотация. В работе предлагается разработка мероприятия, в которой рассматривается использование краеведческого материала на примере достопримечательностей города. Данные материалы могут быть использованы на занятиях по физике, географии, истории, при реализации межпредметных связей.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Ермакова Елена Владимировна,кандидат педагогических наук, доцент кафедры физикоматематических дисциплин и профессиональнотехнологического образования Ишимского педагогического института им. П.П. Ершова (филиал) Тюменского государственного университета, г. Ишим

ErmakowaEl@mail.ru

Курносова Анастасия Андреевна, студентка факультета математики, информатики и естественных наук,Ишимский педагогический институт им П.П. Ершова (филиал) ФГАОУ ВО «Тюменский государственный университет»,г. Ишим

Законы физики в твоем городе

Аннотация.В работе предлагается разработка мероприятия, в которой рассматривается использование краеведческого материала на примере достопримечательностей города.Данные материалы могут быть использованы на занятиях по физике, географии, истории,при реализации межпредметных связей.Ключевые слова:законы физики в городе, краеведческий материал.

Одним из направлений деятельности системы образования является методическое обеспечение регионального компонента содержания образования [3, 9].Обучение с использованием регионального компонента приближает учащихся к пониманию сегодняшних процессов, учит их исследовать, сопоставлять, а не только быть посторонним наблюдателем. При этом роль педагога состоит втом, чтобы помочь соединить в учащихся физические,исторические,географические открытия с отношением к Родине, к судьбам людей. Кромке того, интерес к проблеме изучения родного края продиктован потребностями современного российского общества и необходимостью формирования личности гражданина, бережно относящегося к природным и социокультурным ценностям Отечества.Обучение должно строиться на основе преемственности поколений, уникальности природной и культурноисторической среды и региональной системы образования как важнейшего фактора развития территории.Предлагаем материал, может быть использован не только на уроках физики и географии, но и для организации внеурочной деятельности.В настоящее время достижения науки и техники стали настолько масштабными, а человек так существенно влиять на природу, что очень важно сформировать у учащихся умение видеть проявление явлений и законов физики в окружающей действительности, поэтому в учебном процессе невозможно обойтись без использования местного краеведческого материала.Использование подобного материала на уроках или во внеклассной работе открывает широкие возможности для самостоятельной деятельности учащихся, для поиска, исследования и даже небольшого открытия, создания творческих работ. Это пробуждает у школьников глубокий интерес к истории края, страны, вызывает жажду знаний.

Данную разработку можно перестроить под свой город или населенный пункт, так как практически всегда можно предложить качественныеи даже количественные задачи, связанные с историей малойродины–города, поселка, села[8, 9].

Цель: показать примеры использования регионального компонента в процессе изучения физики:

познакомить учащихся с историей своего города.

формирование отношения к природена основе уважения к жизни, человеку и окружающей среде.Материалы, предлагаемые в разработке, сопровождаются историческими сведениями, которые чаще всего неизвестны учащимся и могут быть для них интересными.

Ишим –исторический город с многочисленными достопримечательностями

находится в Тюменской области, на левом берегу реки Ишим.

Согласно исторической справке, Ишим зародился в XVII веке как Коркина слобода. На левобережье реки Ишим, которую тюрки называли «Ессель» (голубая вода), в 1670 году казаки Ермака установили деревянную крепость —головной острог ишимской линии на границе Руси и Сибирского Ханства. По форме она напоминала шестигранник и имела две сторожевые башни. Вокруг острога люди срубили несколько изб. Ишим возник в 1687 году как Коркина слобода. В 1721 году по указу Петра I Коркина слобода превратилась в центр Ишимского округа. С этого момента населенный пункт стал бурно развиваться. Здесь стала ежегодно проводиться Николькая ярмарка, быстро набиравшая обороты. Зимняя Никольская ярмарка в Ишиме вошла в число 12 крупнейших ярмарок нашей страны. В честь святителя Николая в 1731 году была построена первая Никольская церковь с колокольней.Торговля шла «на ура» и в 1782 году в Ишиме было уже три ярмарки –в мае, августе и декабре. В том же 1782 году императрица Екатерина II издалаУказ, согласно которому разросшуюся слободу стали величать городом, получившем свое название от реки, на которой он стоял.

В 1793 году ишимцы закончили строительство первого в городе каменного храма –Богоявленского собора. Этот старинный храм сохранился до наших дней и находится в историческом центре города на высоком берегу реки.

Храм имеет традиционную для русского зодчества трехчастную композицию: храм с алтарем, широкую трапезнуюи притворс двухъярусной колокольней. Здание двухэтажное с тремя ярусами окон храмовой части. Храм и колокольня покрыты восьмидольными барочнымикуполамисо световым фонариком над храмом и луковичными главкамина восьмигранных, оформленных волютамишейках. Давайте определим высоту собора.Задача:Если вертикально стоящий колышек высотой 1,1 м освещенный Солнцем, отбрасывает на горизонтальную поверхность Земли тень длиной 1,3 м, а длина тени от самой высокой части собора составляет42,5 м, то чему равна высотаБогоявленского собора? (Ответ: 36 м)Задача:Наблюдатель удаляется от колокола, по которому производятся удары через каждую секунду. Сначала видимые и слышимые наблюдателем удары совпадают. Потом они не совпадают. Затем на некотором расстоянии наблюдателя от колокола видимые и слышимые удары снова совпадают. Объясните явление.

В центре Ишима сохранилось немало купеческих домов конца XIX –начала XX веков. Всего в центре города более четырех десятков исторически значимых зданий.

Почтовотелеграфная контора

каменное здание построено в последней четверти ХIХ века в художественных формах эклектики. Помимо исторического мемориального значения имеет архитектурную ценность.Задача:Почему летом в почтовотелеграфной конторе прохладнее, чем в деревянных зданиях?

Железнодорожный путь между Москвой и Ишимом существует с 1913года. Здание железнодорожного вокзалапостроено из кирпича и имеет необычную оригинальную архитектуру. Его особенность состоит в том, что на крыше стоят многочисленные башенки, которые украшают центральный фасад вокзала. Имеет статус памятника архитектурыи градостроительства.

Задача:Почему при проверке колёс железнодорожных вагонов во время стоянки поезда их обстукивают молотком? (Ответ:Удар молотка по колесу вызывает колебание колеса, при этом появляется звук. Целое колесо и колесо с трещиной дают различные звуки, что и используется при осмотре).Задача:Почему в туман гудки поездов и автомашин слышны на более далёком расстоянии, чем в солнечную погоду? (Ответ:В туманную погоду воздух более однороден (отсутствуют конвекционные потоки –акустические облака).Задача:В окне едущего по туннелю поезда мы хорошо видим четкое отражение нашего лица, но оно выглядит темнее, чем если в том же вагоне посмотреться в настоящее зеркало. Почему? (Ответ: Отражается только часть света, идущего от лица к стеклу. Большая его часть проходит через стекло и рассеивается на стенке туннеля.)Задача:Почему снегозащитный забор вдоль железнодорожного пути на открытой местности выстраивают (чередуя наклоны в противоположные стороны с опорой друг на друга) не из сплошных щитов, а из довольно свободных деревянных решеток? (Ответ: Переносимый поземкой снег взмывал бы над сплошным забором и засыпал бы железнодорожное полотно. В решетках возникают завихрения ветра, снежинки падают, не достигнув полотна.)Задача:Водитель автомобиля, движущегося со скоростью 72 км/ч, подъезжая к закрытому железнодорожному переезду, начал тормозить на расстоянии 50 м от него. У переезда машина стояла 50 с. После того как шлагбаум открыли, водитель набрал прежнюю скорость на том же отрезке пути. На сколько ближе к месту назначения оказался бы водитель автомобиля, если бы он ехал с прежней скоростью без остановки? Движение при разгоне и торможении считать равнопеременным.

В Ишиме много достопримечательностей, парков, скульптур. Одним из таких является городской парк отдыха.В этом парке расположен чудесный фонтан и парк аттракционов, колесо обозрения.

Задачи:1) Какие элементы аттракциона «Колесо обозрения» (см. рис.) движутся поступательно?2)Колесо Обозрения имеет период обращения 5 мин. Сколько оборотов сделает колесо за 0,5 часа?3) Горизонтально летящая со скоростью бабочка оказывается над трубкой фонтана в момент его включения. Струи воды разлетаются их трубки во всех направлениях со скоростью . Пренебрегая трением капель о воздух, найти минимальную высоту бабочки над трубкой, при которой она не будет сбита водой.4) Струя воды в фонтане поднимается на высоту H над уровнем выходной трубы насоса. К этой выходной трубе подсоединяют вертикальную трубу такого же диаметра и имеющую высоту h
Новый дорожный мост. Движение по путепроводу организованов 4 полосы, по две в каждомнаправлении. Его длина превышает300 метров, ширина —не более 25 метров.Путепровод возведенна буроналивных сваях. Безопасность пешеходов на путепроводе обеспечиваеткованое перильное ограждение высотой чуть более метра. А шумозащитные экраны способствуютснижению звуковой нагрузки для жителей близрасположенных с объектом домов.

Задача:Автомобиль массой 2 т проходит по выпуклому мосту, имеющему радиус кривизны 40 м, со скоростью 36 км/ч. С какой силой автомобиль давит на мост в его середине?Задача:

Автомобиль имеет скорость 72 км/ч. Каким должен быть радиус кривизны моста, чтобы водитель в наивысшей точке моста оказался в состояние невесомости?Задача:Маршрутный автобус № 5 расходует за день 60 кг бензина. Сколько кубометров газа выделяет он в городе, загрязняя среду? Плотность этого газа при температуре 0°С равна 0,002 кг/м3. Какие способы защиты атмосферного воздуха от загрязнения выбросами автотранспорта вы можете назвать?

С Ишимом связаны жизни многих известных людей. Так или иначе,к Ишиму причастны: писатель Петр Ершов, декабристы Александр Одоевский и Владимир Штейнгейль, главный конструктор Останкинскойтелебашни Николай Никитин и другие. Также в Ишиме бывали историк П.А. Словцов, химик Д.И. Менделеев, немецкий ученый А. Гумбольт, писатель А.П. Чехов.Отдельного внимания заслуживает Прасковья Луполова. Она была дочерью Григория Луполова, отправленного в Ишим в ссылку со всей семьей. Параша отправилась из Ишима пешком в СанктПетербург, надеясь попасть к императору Александру I и выпросить «милость» для отца. Путь продолжался почти год. Что из этого вышло, можно прочесть в произведениях: Н.А. Полевой «Параша Сибирячка», К. де Местр «Юная сибирячка», М. Коттен «Елизавета Л. или ссыльные в Сибири» и т.д.

Задача: Зная приблизительной расстояние от г. Ишима до СанктПетербурга и предполагая среднюю скорость движения девушки равной 12км/ч, рассчитайте сколько времени продолжалось путешествие Просковьи Луполовой.?В 2004 году на центральной площади Ишима установлен памятник Прасковье Луполовой –девушке, готовой на настоящий подвиг ради своих родителей.Также в городе есть памятник другому ссыльному —поэтудекабристу Александру Одоевскому.

Петр Павлович Ершов–писатель и педагог, автор знаменитой сказки «Конек–Горбунок». Приведем несколько отрывков из этого произведения [см. также 5, 6]:

Нус, так едет наш ИванЗа кольцом на окиян.Горбунок летит, как ветер,И в почин на первый вечерВерст сто тысяч отмахалИ нигде не отдыхал [12].Оцените, с какой скоростью двигался КонекГорбунок. Сколько раз «на первый вечер» он мог бы обогнуть Земной шар? Вырыл ящичек на дне –Пуд по крайней мере во сто…… Осетры тут приплываютИ без крика подымаютКрепко ввязнувший в песокС перстнем красный сундучок.Оцените подъемную силу осетров, если объем сундучка 0,2 м3? Там котлы уже кипели;Подле них рядком сиделиКучера и повараИ служители двора;Дров усердно прибавляли,Об Иване толковали [12].Сколько сухих березовых дров надо сжечь, чтобы нагреть котел воды объемом 200 л от температуры 200С до температуры кипения?

Ещев Ишиме есть единственный в России литературный музей Петра Ершова –автора «КонькаГорбунка».Этот музей не случаен. Ершов провел детские горы всего в нескольких километрах от Ишима –в селе Безруково. Также в Ишиме есть памятник КонькуГорбунку. Он стоит в городском парке и пользуется большим интересом среди туристов.

Конструктор Останкинской телевизионной башни Николай Никитин.Останкинская телебашня –один из символов Москвы и российского телевидения. Башня не только обеспечивает телетрансляцию на всю страну, но и вмещает множество телестудий. По мощности сигнала, техническому оснащению и другим показателям равных объектов в мире не имеется. Высота башни составляет 540 метров.

Она представляет собой огромный вытянутый конус, стены которого выполнены из монолитного армированного металлом бетона. Кроме того, башня поддерживается 149ю канатами, которые прикреплены к стене башни. В центре ствола размещаются шахты для различных кабелей и трубопроводов, лифт и лестница. Общий вес конструкций, не считая фундамента, около 32 тысяч тонн. Все технические помещения изолированы от посетителей. Они имеют не только отдельный вход, но и доступ по подземному ходу. Задачи:1.Останкинская башня в Москве высотой 540 м имеет массу 55000 т. Какую массу имела бы точная модель этой башни высотой 54 см?2. Период собственных колебаний Останкинской телебашни 11,4 с, а максимальное отклонение при колебаниях составило 3,5 м. Определить максимальную скорость и ускорение при таких колебаниях. (Ответ: 2 м/с; 1,06 м/с2) 3. Лифт Останкинской телевизионной башни заканчивает свое движение после прохождения 49 м за 14 с. Найдите ускорение и начальную скорость лифта.

Борис Шахлин

семикратный чемпион Олимпийских игр(1956–упражнения на коне, командное первенство; 1960–абсолютное первенство, упражнения на коне, на брусьях, опорный прыжок; 1964–упражнения на перекладине). Абсолютный чемпион мира (1958), Европы(1955), СССР(1954, 1957–1960, 1963). Чемпион мира (1954, 1958), Европы (1955,1963), СССР (1957–1964) в отдельных видах многоборья. Обладатель Кубка СССР (1955–1962). Задача:С какой целью гимнасты перед выступлением натирают ладони рук специальным веществом?[2]Задача:При приземлении после прыжка с некоторой высоты необходимо приседание. Прыжок на «вытянутых» ногах опасен для здоровья человека. Почему?Задача:Лучшие спринтеры пробегают 100 м за 10 с. Обычно ускорение бега происходит на первых 10 м. Каково ускорение на старте и какова средняя скорость на оставшихся 90 м?Задача: Рассчитайте работу, совершённую штангистом, толкнувшим штангу массой 217,5кг на высоту 2,3м. Определите развитую им при этом мощность, если время подъёма 0,2с.Задача:На спортивных состязаниях в Ленинграде спортсмен толкнул ядро на расстояние 16м 20 см. Изменился бы результат в Ташкенте, если такое же ядро толкнуть там при тех же условиях. Ускорение в Ленинграде силы тяготения равно 9,819 м/с2, а в Ташкенте 9,801 м/с2.Задача:Определите массу груза, который может поднять спортсмен, если предел прочности на сжатие кости человека равен 1,7108Па. Учтите, что запас прочности равен 20, а площадь сечения массой 70 кг.

Использование материалапо истории края, города, села активизирует мыслительную деятельность учащихся, позволяет разнообразить методику уроков, вносит в преподавание предмета конкретность и убедительность, способствует патриотическому воспитанию школьников[1, 4, 7]. Данная работа помогает школьникам устанавливать многообразные связи с местным населением, стимулирует их участие в общественнополезной деятельности. На местном материале раскрывается участие земляков в исторических событияхрегиона, показывается хозяйственное, экономическое и культурное значение края, района, города в развитии государства.

Ссылки на источники1.Бердюгина О.Н., Ермакова Е.В. Изучение предметов естественнонаучного цикла с с использованием исторического подхода /TheFirstInternationalConferenceonEurasianscientificdevelopment(April11, 2014), Vienna, Austria, 2014 2.Данишкина С. И., Ермакова Е. В. Реализация межпредметных связей физики и физической культуры // Концепт. –2014. –№ 09 (сентябрь). –ART 14232. –0,5 п. л. –URL: http://ekoncept. ru/2014/14232.htm. –Гос. рег. Эл № ФС 7749965. –ISSN 2304120X.3.Ермакова Е. В. Использование краеведческого материала как способ формирования интереса учащихся на занятиях по физике // Концепт. –2015. –Современные научные исследования. Выпуск3. –ART 85924. –URL: http://ekoncept.ru/2015/85924.htm. –ISSN 2304120X.4.Ермакова Е.В. Физические задачи как элемент использования краеведческого материала // Экологическое краеведение: материалы науч. –практич. конф. / отв. ред. О.С. Козловцева .Ишим: Издво ИПИ им. П.П. Ершова, 2016. 266 с. С.101104.5.Ермакова Е.В., Журавлева Н.С. КонекГорбунок на уроках физики: Физика в школе № 5, 2014 С.4548.6.Ермакова Е.В., Журавлева Н.С. Строки П.П. Ершова на уроках физики /ХХVЕршовские чтения: межвузовский сб. научных ст./ отв. ред. Л.В. Ведерникова. –Ишим: Издво филиала ТюмГУ в г. Ишиме, 2015 234 с. С. 3840.7.Ермакова Е.В., Замиралова А.В. Исторический материал на уроках математики. /Проблемы и перспективы физикоматематического и технического: сб. материалов Всероссийской научнопрактической конференции (с международ. участием)/отв. ред. Т.С. Мамонтова / –Ишим: Издво ИГПИ им. П.П. Ершова, 2014 –220 с. С. 103106.8.Ермакова Е. В., Попов И. М. Изучаем Тюменскую область на занятиях по физике // Концепт. –2015. –Современные научные исследования. Выпуск3. –ART 85885. –URL: http://ekoncept.ru/2015/85885.htm. –ISSN 2304120X.9.Ермакова Е.В., Губанова Л.В. Реализация регионального компонента на интегрированном занятии // Физика в школе № 8, 2016 С.4450 .10.Ишим –история и достопримечательности. ttps://nashural.ru/mesta/tyumenskayaoblast/ishimistoriyaidostoprimechatelnosti/[Дата обращения 30.03.2017]11.Ишимский Богоявленский собор. //http://drevoinfo.ru/pictures/7607.html[Дата обращения 30.03.2017]12.ЕршовП.П. КонекГорбунок // http://oskazkax.ru/[Дата обращения 30.03.2017]13.http://www.nashgorod.ru/otdih/guide/news90243.html