«Физика Победы» на внеклассном мероприятии

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Ермакова Е. В., Дивак А. В. «Физика Победы» на внеклассном мероприятии // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – № 4 (апрель). – С. 26–30. – URL: http://e-koncept.ru/2014/14084.htm.
Аннотация. В статье рассматривается применение материала о Великой Отечественной войне при изучении физики. Представленная разработка может быть использована учителями физики для подготовки уроков, внеклассных мероприятий.
Раздел: Отдельные вопросы сферы образования
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Ермакова Елена Владимировна,кандидат педагогических наук, доцент кафедры теории и методики преподавания физики, технологии и предпринимательства ФГБОУ ВПО «Ишимский государственный педагогический институт им. П. П. Ершова», г. ИшимErmakowaEl@mail.ru

Дивак Алексей Валерьевич, студент физикоматематического факультета ФГБОУ ВПО «Ишимский государственный педагогический институт им. П. П. Ершова», г. Ишим

«Физика Победы» на внеклассном мероприятии

Аннотация. В статье рассматривается применение материала о Великой Отечественной войне при изучении физики. Представленная разработка может быть использована учителями физики для подготовки уроков, внеклассных мероприятий.Ключевые слова: Великая Отечественная война, физика, исторический подход, история физики.Раздел: (1)педагогика; история педагогики и образования; теория и методика обучения и воспитания(по предметным областям).

Исторический подход к изучению науки дает возможность правильно оценить ее развитие в будущем. Процесс обучения исторически является необходимым условием существования человечества.Изучение физики ставит целью не только усвоениеопределенного объема знаний и умений, позволяющих понимать явления природы и объяснять их. В процессе обучения формируется научная картина мира, важные черты которой ‬понимание взаимосвязи явлений, происходящих в природе, науке и технике, понимание причин появления различных научных мнений и методов научного исследования.Практика показывает, что введение в курс физики элементов истории физики способствует решению учебных и воспитательных задач, стоящих перед школой, в частности развитию познавательного интереса, патриотических чувств.Большое воспитательное воздействие оказывают примеры из истории физики. Они помогают привить обучающимся правильное представление о развитии науки. Сопоставление исторических опытов, открытий и изобретений с современными достижениями науки и техники помогает понять развитие нашего познания явлений природы, раскрывает перспективы дальнейшей работы в различных областях науки и техники, а это, бесспорно, вызывает интерес учащихся к тому или иному виду будущей практической деятельности.Наука делается людьми, и знакомство с ее основами одновременно с обращением к жизни, их творчеству обогащает представления учащихся о науке, позволяет им увидеть те неповторимые особенности, которые привносит в нее личность выдающегося исследователя.При изучении исторического материала можно различить такие взаимосвязанные компоненты:биографические сведения об известных математиках и физиках в подробной или краткой форме;история возникновения отдельных математических и физических понятий, терминов, обозначений;применение законов физики в исторически важных технических изобретениях и усовершенствованиях;история развития идей, теорий, решения отдельных задач;анализ ошибок прошлого.Одним из путей знакомства с основами науки является, как показывает опыт, изучение открытий выдающихся физиков в контексте их жизни, судьбы, мировоззрения, решение задач исторического содержания.На практических занятиях можно организовать деятельность в форме:сообщения или небольшого экскурса преподавателяс дальнейшим коллективным обсуждением в группе;реферата, сообщения или доклада студента;стенгазеты или стенда, изготовленных коллективно, в микрогруппе или индивидуально;публикации в студенческой газете;игры исторического характера (соревнования, викторины, театральной постановки и др.).Приведем подробную разработку игры, содержащую материал о Великой Отечественной войне, для 10‬11х классов.

«Физика Победы» в Великой Отечественной войне

За этот мир платили мы в бояхЦеной немалою, большой ценой:Четыре страшных года на плечахПронес не ктонибудь, а мы с тобой!В. Гин

Цели:повторение учебного материала по физике; повышение познавательной активности; развитие культуры общения и культуры ответа на вопросы; воспитание патриотизма.Материалы:плакатыс изображением военной техники, карточки, портреты ученых, газеты («Физика и военная техника», «Оружие нашей Победы», «Роль физики в развитии военной техники» и др.). Ход мероприятия.Игра состоит из шести геймов, результаты оцениваются жюри. Участвуют две команды по семьвосемь человек. Остальные учащиеся делятся на две группы поддержки и тоже участвуют в игре.Замечание.Количество предложенных заданий можно уменьшать или увеличивать, ориентируясь на аудиторию и время проведения.Ведущий.Какой бы новый вид вооружения ни создавался, он неминуемо опирается на физические законы: рождалось первое артиллерийское оружие ‬приходилось учитывать законы движения тел (снаряда), сопротивление воздуха, расширение газов и деформацию металла; создавались подводные лодки ‬и на первое место выступали законы движения тел в жидкостях, учет архимедовой силы; ставилась задача обнаружения воздушных целей ночью, за облаками ‬приходилось обращаться к закономерностям распространения и отражения радиоволн; увеличение скоростиполета самолетов требовало не только повышения мощности двигателей, но и изучения выбора оптимального профиля фюзеляжа и крыльев; проблемы бомбометания привели к необходимости составления таблиц, позволяющих находить оптимальное время для сброса бомб на цель и т. д.Что же делали физики в годы Великой Отечественной войны? Как можно объяснить особенности военной техники, используя законы физики? Предлагаем вам возможность узнать все это.ГЕЙМ 1. РАЗМИНКАКаждой команде предлагается по очереди ответить на вопросы ведущего (1‬2мин, за каждый ответ 1 балл).1.

Когда в России появилась регулярная армия? (Ответ.При Петре Iв 1691 г., с формированием Преображенского и Семеновского полков.)2.

К какому типу двигателей следует отнести огнестрельное оружие? (Ответ.К двигателям внутреннего сгорания.)Разведчик обнаружил двухпроводную линию постоянного тока. Как при помощи вольтметра постоянного тока и магнитной стрелки он определил, на каком конце линии находится электростанция?4.

Лопасти винта самолета со стороны, обращенной к кабине летчика, окрашивают в черный цвет. Почему? (Ответ.Белый винт, отражая солнечные лучи, ослеплял бы летчика.)5.

Против каких сил самолет совершает работу при взлете? (Ответ.Против силы тяжести и силы трения о воздух.)6.

Почему бомба, сброшенная с горизонтально летящего самолета, не падает вертикально вниз? (Ответ.Потому что она имеет скорость в горизонтальном направлении и вследствие инерции удерживается в этом состоянии движения.)7.

Почему затруднена радиосвязь на коротких волнах в горной местности? (Ответ.Короткие волны распространяются по прямой.)8.

Почему наружные части сверхзвуковых самолетов приходится охлаждать с помощью специальных установок? (Ответ.Эти части потеряли бы свою прочность вследствие сильного нагревания при трении о воздух.)9.

В какой точке траектории летящий снаряд обладает наименьшей скоростью? (Ответ.В наивысшей точке, так как вертикальная составляющая скорости равна нулю.)10.

Какова траектория движения точек винта самолетаистребителя по отношению клетчику? (Ответ.Окружность.)11.

Почему коническая пуля летит дальше круглой при прочих равных условиях? (Ответ.У конической пули более обтекаемая форма.)12.

Когда появились первые лыжные подразделения в России? (Ответ.В 1918 г. Северный лыжный экспедиционный отряд.)13.

Когда и кем был сконструирован прославивший себя в сражениях Великой Отечественной войны танк Т34? (Oтвет: В 1940 г. М. И. Кошкиным и др.)14.

Почему при стрельбе пуля вылетает из ружья со свистом, а пуля, брошенная рукой, летит бесшумно? (Ответ.Пуля, выпущенная из ружья, движется со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе. Вследствие этого образуется ударная волна, создающая звук высокого тона.)15.

Можно ли рассматривать как материальную точку противотанковую ракету, когда она попадает в цель и разрывается? (Ответ.Нет.)16.

Назовите устройство, смягчающее падение. (Ответ.Парашют.)17.Одинакова ли сила трения между колесами и рельсами при движении данных цистерн (см. рис. 1 и 2)? (Ответ.Более наполненная цистерна создает большую силу давления на рельсы. Сила трения пропорциональна силе давления. Поэтому при движении наполненной цистерны возникает большее трение между колесами и рельсами.)18.На каком из этих кораблей результаты при изучении магнитного поля Земли будут более точными и почему (см. рис. 3 и 4)? (Ответ.Все исследования магнитного поля на деревянном корабле более точные изза того, что дерево не намагничивается. Металлический корабль намагничивается в магнитном поле Земли, поэтому на таких кораблях оно не может изучаться.)

Рис. 1 Рис. 2

Рис. 3 Рис. 4ГЕЙМ 2. ТЫ ‬МНЕ, Я ‬ТЕБЕКоманды задают друг другу заранее приготовленные вопросы, связанные с историей развития военной техники и историей Великой Отечественной войны. За верный ответ ‬2 балла.ГЕЙМ 3. ДАЙ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТДаны фамилии (возможно, представлены портреты): С. Ленорман; С.В.Ильюшин; А. Ф. Иоффе; М.И.Кошкин; С. И. Вавилов; И. В. Курчатов; А.Н.Туполев; С. А. Лавочкин; Л. Ф. Верещагин; В. Г. Грабин.Школьники должны выбрать правильный ответ (за правильный ответ ‬1 балл).1.Кто изобрел парашют? (Себастьян Ленорман, 1797 г.)2.Кем был сконструирован прославивший себя в сражениях Великой Отечественной войны Т34? (М. И. Кошкиным, 1940 г.)Он из сраженья вышел без пробоин, Задымленный, обугленный в бою,Не посрамил стальной кольчуги воин,Отлично службу выполнил свою…Покрытый славой, как отцы и деды, Врагам кровавым гибельюгрозя,Ты всем народом создан для победы. Нам без нее существовать нельзя.Из недр земных, из почвы рудоноснойВ бою добыта добрая броня,Ступай же в бой, наш звездоносец грозный, Наш богатырь железа и огня. Микола Бажан. Наш танк3.Кто руководил работами по созданию артиллерийского орудия ЗИС3, делавшего 25 выстрелов в минуту? (В. Г. Грабин.)4.Кто создал установку по упрочению стволов минометов? (Л. Ф. Верещагин.)5.Человек, сконструировавший самолет Ла5 с потолком подъема более 11км. (С. А. Лавочкин.)6.Кто руководил сборкой пикирующего бомбардировщика Ту2? (А.Н.Туполев.)7.Человек, сконструировавший штурмовик Ил2, названный немцами «черной смертью» (С.В.Ильюшин.)Ведущий.Реализуя принцип преемственности конструкций, заключающийся в последовательном совершенствовании летнотехнических и боевых качеств имеющихся самолетов, советские авиаконструкторы в разгар Великой Отечественной войны, в суровых условиях военного времени создали ряд новых машин.Так, истребитель высокого класса Ла5 конструкции С. А. Лавочкина обладал скороподъемностью, маневренностью, огневой мощью и большим потолком полета (более 11 км); самолет был прост в управлении и легок. От предыдущей модели ЛаГГ3 он отличался новым, более мощным двигателем, который имел пятиконечную форму и воздушное охлаждение; такой двигатель, как броня, защищал летчика при лобовых атаках.Модифицированный штурмовик Ил2 конструкции С. В. Ильюшина, созданный во второй половине 1942 г., имел форсированный двигатель и крупнокалиберный пулемет, развивал скорость до 430 км/ч; его хвостовая часть была защищена стрелковой установкой.Пикирующий бомбардировщик Ту2, созданный в конструкторском бюро А.Н.Туполева, имел два двигателя мощностью по 1361,6 кВт, потолок полета 9,5 км и дальность 2100 км, развивал скорость до 570 км/ч, боевая нагрузка составляла 1000 кг. Специальное оборудование позволяло прицельно сбрасывать бомбы при разных режимах полета ‬по горизонтали и при пикировании.Успехи отечественного самолетостроения были бы невозможны без множества достижений специалистов разных профилей; например, за 4 года войны было создано 23 типа новых мощных двигателей, получена высокопрочная броневая сталь АБ2, содержащая значительно меньше дефицитных компонентов, чем обычная: никеля ‬в 2 раза, молибдена ‬в 3 раза.За время войны скорость советских истребителей возросла на 25%, дальность полета ‬на 300%, скороподъемность более чем на 200%, калибр использованного стрелковопушечного оружия увеличился с 20 до 37 и 45 мм.8.Назовите ученого, который в годы Великой Отечественной войны работал над вопросами противоминной защиты кораблей и над укреплением танковой брони. (И. В. Курчатов.)Ведущий. Задача по борьбе с магнитными минами была поставлена за несколько лет до начала войны в Ленинградском физикотехническом институте. Требовалось «размагнитить» корабли, чтобы ликвидировать усиленное ими магнитное поле. Каким путем? На корабле специальным способом располагали большие катушки из проводов, по которым пропускался электрический ток. Он порождал магнитное поле, компенсирующее поле корабля, т. е. поле прямо противоположного направления. Все боевые корабли подвергались в портах «антимагнитной» обработке и выходили в море размагниченными. Тем самым были спасены многие тысячи жизней наших военных моряков. 9.Кто возглавлял работы по изготовлению люминесцентных светосоставов, применяемых в военной авиации? (С. И. Вавилов.)10.

Кто из физиков принимал участие в создании специальных сортов стали, из которыхделалась броня? Ему принадлежит выражение: «Техника будущего ‬это физика в различных применениях». (А. Ф. Иоффе.)11.

С чьим именем связано создание отечественной атомной и водородной бомбы? (И. В. Курчатов.)ГЕЙМ 4. МУЗЫКАЛЬНЫЙВедущий.В годы тяжелых испытаний, в огне Великой Отечественной войны 1941‬1945 гг. музы не молчали. Беспримерный подвиг солдат на фронтах войны, мужество и героизм народа в тылу вдохновляли советских композиторов на создание произведений, ставших грозным оружием в борьбе с фашизмом.

Послушаем отрывки из песен времён Великой Отечественной войны. А теперьзадание командам: скажите несколько фраз из предложенных песен (по 1 баллу), назовите автора слов или музыки (по 3 ‬4 балла).Предлагаются:1.«Дороги», музыка А. Новикова, слова Л. Ошанина.2.«Смуглянка», музыка А. Новикова, слова Я. Шведова.3.«В землянке», музыка К. Листова, слова А. Суркова.4.«Ой, туманы мои, растуманы», музыка В. Захарова, слова М.Исаковского.ГЕЙМ 5. ВЫПОЛНИ И УЗНАЕШЬ!В бочонок помещены кубики с номерами от 1 до 10. Вытаскивая кубик, команда определяет себе вопрос или задание. За правильный ответ ‬2 балла.Краткие пояснения по вопросам могут приготовить учащиеся ‬помощники ведущего. 1.Что такое прогибограф? (Ответ. Это прибор, позволяющий регистрировать изменения, происходящие со льдом в разную погоду под влиянием статических и динамических нагрузок; применялся при обороне Ленинграда в годы Великой Отечественной войны.)Ведущий. Во время блокады Ленинграда Павел Павлович Кобеко и ряд ученых создали аппаратуру, которая могла бы регистрировать, что происходит со льдом в разную погоду под влиянием различных статических и динамических нагрузок, причем реагировать быстро, непрерывно и автоматически.Группа сотрудников Ленинградского физикотехнического института‬П.П.Кобеко, Ф. И. Марей, Н.М.Рейнов, Н. С. Иванова и другие ‬изучали пластическую деформацию и вязкость льда, его проломы и грузоподъемность, изменение амплитуды ветровых колебаний, динамических деформаций под влиянием нагрузок ит. д. Исследования проходили в темноте, под обстрелом, на ветру, в тридцатиградусную стужу.Исследования помогли установить ряд важных закономерностей. Степень деформации льда зависит от скорости движения транспорта ‬это был самый главный вывод. На основе полученных результатов ученые выработали правила безопасного движения по ладожской трассе, составили специальные таблицы и формулы для расчета допустимой скорости передвижения с любыми грузами. Эти таблицы, правила и инструкции были размножены и использовались неукоснительно на всем фронте. Ледовые аварии прекратились.2.Что такое флаттер? (Ответ.Это очень быстро протекающий процесс развития колебаний конструкции самолета, вид резонанса.)Ведущий. Флаттер протекает очень быстро, за 5‬20 с. При большой скорости полета под действием набегающего воздушного потока начинала вибрировать обшивка самолета, что приводило к разрушению машины и гибели летчиков. Возникновение флаттера можно предотвратить, повысив жесткость конструкции, жесткость кручения крыла самолета, сужение крыла и др.3.Почему самолет при повороте наклоняется в сторону поворота, а корабль‬в противоположную сторону? (Ответ.Самолет наклоняется с помощью рулей, чтобы за счет этого наклона получить необходимое центростремительное ускорение. Корабль при действии руля отклоняется в противоположную сторону вследствие своей инертности.)4.На какое дно (каменистое или глинистое) можно опустить подводную лодку и почему? (Ответ.Подводную лодку следует опустить на каменистое дно. В этом случае лодка всплывет, так как под ней окажется вода, благодаря которой создается выталкивающая сила, равная разности между силой давления на нижнюю и верхнюю поверхности подводной лодки.)Почему порох, рассыпанный на столе, сгорает почти бесшумно, а то же количество пороха при выстреле из ружья создает громкий звук? (Ответ.Свободное сгорание пороха не приводит к существенному сжатию воздуха. При взрыве пороха в патроне ружья газ находится под большим давлением. При выходе из канала ствола этот газ начинает быстро расширяться, вызывая местное сжатие воздуха, которое затем начинает распространяться в виде звуковых волн.)6.Парашютист, достигнув в затяжном прыжке скорости 55 м/с, раскрыл парашют, после чего за 2 с скорость уменьшилась до 5 м/с. Найдите наибольшую силу натяжения стропов парашюта, если масса парашютиста 80 кг. (Ответ.2800 Н.)7.Каково водоизмещение торпедного катера Г5, сражавшегося с немцами на «голубых дорогах» Великой Отечественной войны, если его длина 20 м, ширина 3,5м, осадка 0,6 м? (Ответ.42 т.)8.Сила, действовавшая на снаряд первой советской боевой ракетной установки «Катюша», равна 19,6 кН. Выпущенный из нее снаряд летел на расстояние 8 км. Какую работу совершила установка по выпуску всех своих снарядов, если их у нее 16?Ведущий.Первый залп ракетных установок, впоследствии названных «катюшами», раздался 1 июля 1941 г. в 15 ч 15 мин в районе железнодорожного узла Орша, неподалеку от красноярского шоссе. Удар был ошеломляющим. На станции бушевал пожар, взрывались и полыхали немецкие машины, танки, вагоны, цистерны. Спасаясь от бушевавшего пламени, метались в панике вражеские солдаты.Впоследствии первая батарея реактивной артиллерии, которой командовал капитан И. А. Флеров, попала в окружение. Чтобы враг не раскрыл секрета грозного оружия, командир подал команду взорвать батарею. И сам погиб вместе с нею.9.Для чего внутри ствола винтовок и пушек делают винтовые нарезки? (Ответ. Чтобы придать пуле (снаряду) вращательное движение вокруг оси симметрии и этим обеспечить устойчивость полета в воздухе, а значит, и малое аэродинамическое сопротивление.)КОНКУРС БОЛЕЛЬЩИКОВВедущий дает участникам несколько отрывков из художественных произведений и предлагает пояснить их:1.«Подпольщики занимались саботажем в организованных немцами мастерских. Отремонтированную немцами водокачку оставили наполненной водой, а ночью ударили морозы, в результате чего трубы раздулись, полопались, вся система пришла в негодность» (А. А. Фадеев «Молодая гвардия»). Какая физическая закономерность помогла подпольщикам в их борьбе с фашизмом?2.«Здесь старшина задержался: биноклем кустарник обшаривал, слушал, а потом, привстав, долго нюхал слабый ветерок, что сползал по откосу к озерной глади. Рита, не шевелясь, покорно лежала рядом, с досадой чувствуя, как медленно намокает на мху одежда.‬Чуешь? ‬тихо спросил Васков и посмеялся словно про себя: ‬Подвела немца культура, кофею захотел» (Б. Васильев «А зори здесь тихие…»). Почему почувствовался запах «кофею»?3.Они входили молча в тихий дом, с полуночи покинув самолеты, тяжелым изнуренные трудом,суровой облегченные работой.за ними тень металась по углам…Нес капитан в охапке туго сжатый, подшитый мехом кожаный реглан и грязный шлем с клочками дымной ватой. Илья Авраменко. Возвращение из полетаПочему «тени метались по углам…»?4.Синее высокое небо,и солнце встает над водою.Гонимые ветром проворным,Туманы спускаются с круч. Над городом в утреннем дыми пылает огромной звездою.В широких зеркальных витринахРассветный приветливый луч.Александр Артемов. Корабли уходят в мореНазовите и объясните явления, приведенные в этом отрывке.Замечание. Болельщики могут приготовить аналогичные задачи самостоятельно.ГЕЙМ 6. В МИРЕ ФОРМУЛКомандам предлагается одновременно дать математическую запись физических величин (законов, условий), описанных на карточках(2 мин, за верный ответ ‬1балл).1.Закон сохранения импульса для системы из двух тел массамиm1и m2при упругом ударе.2.Давление жидкости на любой глубине.3.Условие плавания тел.4.Какой из законов (3й закон Ньютона, закон сохранения количества движения, закон Фарадея) лежит в основе действия «катюши»?5.Переведите 1 л в м3. Подведение итоговВедущий.Оставшиеся в живых должны помнить, а их потомки знать, какой ценой была завоевана Победа.В памяти нашей вечно будет жить великий подвиг нашего народа, подвиг всех тех, чьей жизнью и самоотверженным трудом завоевана Победа и мир на Земле!Слава вам, храбрые, слава, бессмертные!Вечную славу поет вам народ.Доблестью жившие, смерть сокрушившие,Память о вас никогда не умрет.Памяти павших будьте достойны!Вечно достойны!Хлебом и песней,Мечтой и стихами,Жизнью просторной,Каждой секундой,Каждым дыханьемБудьте достойны!Люди!Покуда, сердца стучатся,Помните!Какою ценоюЗавоевано счастье,Пожалуйста, помните!..Звучит песня «День Победы», сл. В. Харитонова, муз. Д. Тухманова.

Материалы данной разработки могут быть использованы частично на уроках физики.

Elena Ermakova,TheCandidateofScience (Pedagogics), the associate professor of the Chair of Theory and Methods of Teaching Physics“Ishim Ershov State Teachers‱ Training Institute”, IshimErmakowaEl@mail.ru Aleksey Divak,student of the Faculty of Physics and Mathematics of Federal State Budget Establishment of Higher Education “Ishim Ershov State Teachers‱ Training Institute”, Ishim“Physics of Victory” during the Outofclass ActionAbstract.The article considers the application of the material about the Great Patriotic when studying physics. The presented work can be used by teachers of Physics for preparation for lessons and outofclass actions.Key words:Great Patriotic War, Physics, historical approach, history of Physics.

Рекомендовано к публикации:Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»