Формирование у учащихся системного стиля мышления при изучении физики

а) сооружения линий электропередач и их объединения;

б) постройки ряда электрифицированных промышленных предприятий (по выплавке металла, например);

в) прокладки сети электрифицированных железных дорог. Все эти частные проекты были увязаны в одно целое, и в нем определены приоритеты.

Еще один пример: освоение космоса. Систематизированная космическая программа включает в себя разрабо

тку ракет-носителей выводимых на орбиту аппаратов, топлива, систем энергоснабжения электроники, ориентации, жизнеобеспечения, планов исследования и др.; все эти составляющие тесно увязаны и зависят друг от друга.

Как отыскивают причину и находят причинно-следственные связи

Причинно-следственную связь устанавливают двумя способами: с помощью 1) наблюдений, 2) мыслительных операций.

Нужно отметить, что первый способ позволяет выявить только внешние причины, четко просматриваемые, второй (рассуждения) приводит лишь к возможному ответу.

Рассмотрим первый способ на примере. Мы наблюдаем эксперимент: действие электрофорной машины и проскакивание искры между ее кондукторами. Становимся свидетелями события: возникновение искры (это следствие). Видим причину: трение щеток о плексигласовые диски. Повод – вращение ручки машины.

Обратимся теперь к теоретическому способу и поговорим о нем более подробно.

Во-первых, причину интересующего нас явления ищут только среди предшествующих событий или явлений.

Во-вторых, используют один из следующих принципов.

Принцип «Единственное сходство»: если какое-то обстоятельство всегда приводит к определенному явлению, а остальные факторы не изменяются, то это обстоятельство может быть причиной явления.

Формирование системного стиля мышления у учащихся в процессе реализации метопредметных связей

В плане методологии метопредметные связи дают учителю и ученику инструментарий, позволяющий организовать свою деятельность наиболее эффективным образом.

Метопредметные связи обогащают методологический аппарат учителя и делают обучение более фундаментальным. Установление и обоснование связей между естественными дисциплинами формирует системный стиль мышления, на основе которого учащиеся будут в последствии оценивать все происходящие явления действительности. Следовательно, метопредметные связи можно считать проявлением в обучении общенаучного принципа системности.

На основе интеграции курса физики со смежными дисциплинами происходит формирование систем обобщенных предметных естественно-научных знаний и умений разного уровня. Законы физики используются не только в работе самых удивительных приборов и машин, но и распространяются на явления живой природы. Однако в живой природе многие из этих законов не проявляются в открытом виде, поэтому подметить их может только опытный глаз наблюдателя. Необходимо ознакомить учащихся с проявлением самых разнообразных физических законов в растительном и животном мире. Данный материал по механике, тепловым явлениям, электричеству, оптике будет способствовать активному восприятию окружающей действительности, развитию физического мышления. Содержание материала не выходит за рамки физики средней школы, тем не менее для понимания многих из них требуется глубокое усвоение школьной программы, умение применять полученные знания на практике.

Использование метопредметных связей помогает в формировании творческого мышления учащихся, преодолении инертности и узости мыслительных процессов, ограниченных одной учебной дисциплиной.

Любой учебный курс построен на комплексе идей, определяющих вклад этой дисциплины в научное видение мира школьника. Одним из важных для обучения физики является познаваемость мира, единство законов его развития, взаимосвязь форм движения материи, охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, жизнеобеспечения человека на Земле, освоение космоса, наука и образование в контексте человеческой культуры, научно-технический прогресс и т.д.

Механика

Почему перед прыжком человек немного приседает?

(Перед прыжком человек немного приседает для того, чтобы увеличить путь, на котором действует сила толчка ног, а следовательно, увеличить и конечную скорость тела.)

Почему, разбежавшись, мы можем прыгнуть значительно дальше, чем с места?

(В данном случае к движению, возникающему в результате отталкивания человека от земли, прибавляется движение по инерции.)

Почему в конце прыжка спортсмен опускается на согнутые ноги?

(Сгибая ноги в конце прыжка, спортсмен искусственно увеличивает путь торможения и, следовательно, уменьшает силу удара о землю.)

Почему рулевой на гребной лодке, наклоняя свое тело в такт гребцам, увеличивает скорость лодки?

(Когда рулевой наклоняет свое тело вперед в такт гребцам, лодка откатывается назад. Но гребцы, упираясь веслами в воду, препятствуют этому. При отклонении рулевого назад лодка продвигается вперед – ей ничто не препятствует, так как в это время весла гребцов находятся в воздухе.)

Почему бегущий человек, стремясь быстро и круто обогнуть дерево или столб, обхватывает его рукой?

(Для изменения направления движения надо приложить некоторую силу. Взаимодействие человека со столбом или деревом и создает эту силу.)

Маленькие морские рыбки «ходят» стайкой, форма которой напоминает калю. Почему образуется такая форма?

(Встречная вода действует на отдельных рыбок так, что движение каждой из них может облегчено или затруднено в зависимости от положения по отношению к стайке. Этот фактор и обуславливает каплевидную форму движущееся стайки рыбок, при которой сопротивление воды движению стайки наименьшее.)

Прыгательные конечности кузнечика очень длинные. Почему?

(Тело приобретает большой запас энергии, если приложенная к нему сила действует длительное время или на достаточно большом пути, н-р, разбег перед прыжком или размах перед ударом. Мышцы кузнечика не могут развить больших усилий, поэтому для увеличения дальности прыжка, которое требует значительного накопления энергии, служат длинные ноги кузнечика.)

Почему человек идя по льду, старается не сгибать ноги?

(Если человек идет не сгибая ног, то его вес передается нормально поверхности стопы. При согнутых ногах появляется тангенсальная составляющая силы тяжести, приложенная к ногам. Так как трение на льду невелико, то эта составляющая веса вызывает скольжение. Поэтому на согнутых ногах человек будет больше скользить и может быстрее упасть.)

Почему утки и гуси ходят переваливаясь с ноги на ногу?

(У гусей и уток лапы расставлены широко, поэтому, чтобы сохранить равновесие при ходьбе, им приходиться переваливать тело так, чтобы вертикальная линия, проходящая через центр тяжести, проходила через точку опоры, то есть через лапу.)

Почему черепахи, опрокинутые на спину, обычно не могут самостоятельно перевернуться?

(Перевернутая черепаха представляет собой как бы тяжелый шаровой сегмент, лежащий на выпуклой поверхности. Такой сегмент очень устойчив, и, чтобы перевернуть его, нужно достаточно высоко поднять его центр тяжести. Многие черепахи не могут понять свой центр тяжести так высоко как необходимо, и поэтому погибают.)