П. М. Кольцов т.ғ. д., профессор, Қалмақ мемлекеттік д и. н., профессор, Калмыцкий

жүктеу 8,65 Mb.

бет	5/18
Дата	20.05.2018
өлшемі	8,65 Mb.
	#14929

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 18

Пример 3.

Компетентность проявляется в различных ситуациях, в том числе в умении находить различные пути решения задачи. Поэтому важно в процессе обучения обращать внимание на внутрипредметные и межпредметные связи, логическую связь многих законов и формул. В процессе обучения решение задач сопровождает изучение теории. Основная идея задачи «привязывается» к изучаемой теме, а затем привлекается необходимая дополнительная информация. Опыт показывает, что обучаемые подходят различным образом к решению задачи, если она предлагается в различных учебных ситуациях.

Предлагаем студентам третьего курса решить одну и ту же задачу в первом семестре на элективном курсе «Физика в задачах» и во втором семестре при изучении астрономии.

Задача. Планета А движется по эллиптической орбите вокруг Солнца. В момент, когда она находилась на расстоянии

от Солнца, ее скорость равнялась

и угол между радиус-вектором

и вектором скорости

составлял

. Найти наибольшее и наименьшее расстояния, на которые удаляется от Солнца эта планета при своем движении. [4]

Н

а занятиях по физике мысли-тельная деятельность студента нап-равлена на привлечение имеющихся в его внутренних ресурсах знаний законов физики.

Рассуждения. Планета в поле цент-

Рисунок 4 ральной силы (силы тяготения). Плечо силы равно нулю, следовательно, равен нулю и момент силы тяготения, действующей на планету. При этом условии сохраняется момент импульса планеты

, где

- радиус вектор, проведенный из силового центра (Солнце) к планете. По модулю

угол между направлениями векторов скорости и радиус-вектора. По условию в начальный момент

. В положениях 1 и 2

. Следовательно, в экстремальных положениях

, но в поле центральной силы

(1)

Второе уравнение получим из закона сохранения энергии

(2)

Знак «-» перед потенциальной энергией в законе сохранения означает, что силы гравитации являются силами притяжения (энергия сил оттал-кивания положительна).

Подставим уравнение (2) в (1), обозначим

и после некоторых преобразований получим квадратное уравнение (3)

(3)

Решение этого уравнения:

Знаки «+» и «-» дают два значения

, соответствующих мини-мальному и максимальному расстояниям планеты от Солнца.

На занятиях по астрономии чаще всего студенты при решении данной задачи обращаются к законам Кеплера. По II закону Кеплера радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади.

Рисунок 5
В физике данный результат, как было показано выше, является следст-вием закона сохранения момента импульса. На этот факт необходимо обра-тить внимание студентов или учащихся на занятиях по астрономии. Далее с использованием закона сохранения энергии получаем тот же результат.

В физике и астрономии можно найти другие подобные примеры, когда известная информация по одной дисциплине может быть использована при решении задач другой дисциплины. Возможно также решение задачи на основе различных физических подходов. Например, выталкивающую силу, действующую на тело, погруженное в жидкость или газ, обычно определяют, опираясь на закон Архимеда. Но ее можно определить, используя формулу давления столба жидкости или газа и закон Паскаля.

В целом, выполнение различного вида практических заданий при изучении физики и астрономии предоставляет большие возможности формирования у студентов и учащихся компетентностей по использованию имеющейся у них информации (внутренних ресурсов) при разрешении конкретных задачных ситуаций в различных сферах деятельности.

жүктеу 8,65 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 18