2.2.2 Епохи «Ремесла» (стародавні професії) та «Землеробство»
Таблиця 1 Професії епохи «ремесла»
Професія |
Фізичні явища та поняття, які розкриваються |
Коваль |
Речовина. Температура. Перетворення енергії. Деформації. |
Гончар |
Речовина. Агрегатні стани речовини. |
Тесляр |
Тиск твердих тіл. Імпульс. Закон збереження імпульсу. Деформації. Тертя. |
Пасічник |
Густина. В’язкість. |
Коваль. При знайомстві з професією коваля, можна побачити, що метал теж може випромінювати світло. А фактично у лампах розжарювання в основу принципу дії покладено те саме явище свічення розжареного металу. Діти спостерігають зміну властивостей речовини у випадку, коли змінюється її стан.
Суттєвим треба вважати вивчення ремесла пасічника. При розгляді бджолиних рамок та комірок (рис 2), важливо торкнутися питання шестикутної симетрії, яка до речі також очевидна у будові сніжинок. Тут добре, коли діти помічають самостійно, що має місце деяка дуальність: з одного боку симетрія дійсно шестикутна, з іншого боку поперечний переріз комірки в сотах округлий у вигляді вписаного в шестикутник кола. Це в подальшому приведе нас до висновків, що найбільш щільна (а отже енергетично вигідна) упаковка у випадку еквівалентних за розмірами елементів призводить до шестикутної симетрії. І очевидно може бути поясненням також і для феномену сніжинок.
Рис 2. Бджолині комірки
Зміст епохи землеробства полягає в тому, що вчитель дає можливість класу пережити важкість та важливість людської праці. Тут серйозним рушієм до вивчення фізики стає прагнення людини до полегшення виробництва шляхом застосування законів природи. Діти засівають поле зерновою культурою, збирають врожай. У загальному випадку на цьому епоха може закінчуватись. Однак в якості пропедевтичної ідеї слід ознайомитись з будовою та принципом дії повітряного млина, отримати з урожаю борошно та приготувати хліб. Таким чином постане можливість дізнатися, що змушує тісто набувати пористої структури; для чого поверхню тіста надрізають, ознайомившись таким чином з явищем поверхневого натягу та розглянувши зв’язок між поверхнею тіла та її об’ємом. Тут, при обговоренні не зайвим буде і таке питання до дітей: в якому випадку льодяник розчиниться швидше? Цілий, чи розділений навпіл або на три частини?.
2.2.3 Епоха «Математика»
Епохи математики мають бути насичені викладанням усіх тих речей, якими бажано вільно володіти для швидкого вирішення практичних задач. Однією з навичок вважається побудова та читання графіків, а згодом і зображення функціональних залежностей в прямокутній системі координат. В цьому контексті пропонуються варіації вправ на тему «графічний диктант». Вчитель роздає аркуші та пояснює як зобразити та відкалібрувати координатні осі.
Далі йде такий диктант:
Поставте олівець у точці, що знаходиться у двох кроках від нуля по горизонталі та у двох кроках від нуля по вертикалі.
Проведіть пряму лінію від цієї точки до точки (2;9), яка знаходиться на сім кроків вертикально вище від початкової точки.
Поставте олівець у точці (2;6). Ведіть лінію прямо до точки (5;9), що знаходиться на три кроки правіше і на три кроки вище.
Знову поставте олівець в точку (2;6). Ведіть прямо до точки (5;2), що знаходиться на три кроки правіше і на чотири кроки нижче. Коли учні натренуються орієнтуватися в координатах, можна запропонувати таке завдання: «З’єднати послідовно точки з такими координатами: (1;1), (2;8), (5;3), (7;8), (8;2)». Приклад результату такого диктанту можна бачити на рис 3. Також, не зайвим буде навчити дітей оперуванню круговими діаграмами. Це можна зробити на прикладі розгляду річного розподілу напрямку вітрів рідної місцевості.
Рис 3. Графічний диктант
Куди зі шкіл поділися рахівниці?
Зв’язок між розвиненістю дрібної моторики та розвиненістю мислення вже не потребує доказів. Згідно з дослідженнями М. Кольцової, нервові імпульси, що йдуть в кору головного мозку від рухомих рук (особливо від пальців рук), «тривожать» розташовані по сусідству мовні зони кори, стимулюючи їх до активної діяльності. Вправи на тренування моторики пальців рук прискорюють процес функціонального дозрівання мозку. Вплив позначається як відразу після виконання вправ, так і пролонговано, сприяючи стійкому підвищенню працездатності центральної нервової системи. Дані були підтверджені співробітниками інституту фізіології дітей і підлітків Санкт-Петербурзької академії психологічних наук (М. М. Кольцова, Е. О. Ісеніна). Оскільки рахівниця включає до дії дрібну моторику людини та мислення в широкому сенсі розуміння, дітям слід навчитися вільно вправлятись з цим «морально застарілим» приладом з метою блискавичного розвитку математичних здібностей учнів. На російських рахівницях не можна виробляти всіх тих дій які виконуються машинами. Але багато в чому, – наприклад в додаванні і відніманні, – рахівниця може змагатися зі складними приладами. Втім, у майстерних руках множення і ділення також значно прискорюються на рахівницях, якщо знати прийоми виконання цих дій. Познайомимося ж з деякими з них.
Ось кілька прийомів, користуючись якими кожен, хто вміє швидко складати на рахівниці, зможе швидко виконувати приклади множення, які зустрічаються на практиці. Множення на 2 і на 3 замінюється дворазовим і триразовим складанням. При множенні на 4 помножають спочатку на 2 і потім до результату додають стільки ж. Множення на п’ять виконується так: переносять усе число на одну дротину вище, тобто помножують на 10, а потім це десятикратне число ділять навпіл. Множення на число більше десяти представляють у вигляді множення на суму 10+[_]. Так водночас діти швидко опановують усну лічбу з числами, значення яких перевищують десятки і сотні. Ділення на рахівницях спочатку здається трохи складнішим, але після декількох практичних вправ людина виводить прості правила швидкого ділення.