Физика: парадоксальная и объяснимая. 100 открытых задач
Анатолий Гин
Ирина Андржеевская
Сергей Разумбаев
В книге – 100 открытых задач для развития творческого, изобретательского и исследовательского мышления. Они подойдут как для креативных разминок на уроках физики, так и для общения подростков и взрослых за рамками урока.Книга охватывает основные темы школьного курса.Адресуется учащимся основной школы, интересующимся физикой, учителям для активизации учебного процесса, родителям для развивающих бесед с детьми.
Физика: парадоксальная и объяснимая
100 открытых задач
Ирина Андржеевская
Анатолий Гин
Сергей Разумбаев
Редактор Александр Кавтрев
Редактор Павел Шиварёв
Дизайнер обложки Вера Филатова
© Ирина Андржеевская, 2024
© Анатолий Гин, 2024
© Сергей Разумбаев, 2024
© Вера Филатова, дизайн обложки, 2024
ISBN 978-5-0062-8194-3
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Предисловие для решателей
Эта книга для тех, кто задаётся вопросами. Разными: от «почему кипит чайник» до «как рождаются звёзды»… Вообще, на эти и многие другие вопросы отвечает госпожа Физика. Но на вопросы важно не только ответить. Их важно ещё и правильно поставить, превратить в задачи. Этому и посвящена книга.
В ней нет формул, нет необходимости производить вычисления. Зато здесь вы найдёте то, что связывает обыденные вещи, с которыми вы сталкиваетесь каждый день, и науку.
Если задача не раскололась с первой попытки, не сдавайтесь – продолжайте думать. Умение шевелить мозгами дорогого стоит. Не огорчайтесь, если идея не пришла с ходу. Докапывайтесь до сути! Пусть задачка немного поживёт с вами, помучает вас – не страшно. Покачайте её, приручите, как опытный дрессировщик тигра, – и задача сдастся, спрячет когти и ласковым котёнком свернётся у вас на коленях.
Кстати, многие задачи с удовольствием решают и взрослые. В этом особенность открытых задач: их интересно решать не только в школе на уроках, но и в жизни. Попробуйте «нагрузить» ими свою семью во время прогулки со старшими, по дороге в общественном транспорте или на отдыхе. Совместное «укрощение диких задач» – отдельное удовольствие!
Внимание: иллюстративные рисунки для вас, решателей, создавал искусственный интеллект, а именно нейросеть Dall E3. Известно, что нейросеть – дама капризная, творческая, иногда всё видит под каким-то «своим углом». Так что чуть что – претензии к ней.
Предисловие для учителей
Удивить, вовлечь, заинтересовать – вот что важно сделать, чтобы урок физики прошёл интересно и плодотворно. Прекрасный помощник в этом – открытые задачи.
С открытой задачи можно начинать изучение новой темы.
При этом необязательно её сразу решать. Удивительный факт заинтересует, «разбудит мышление», а новый материал станет тем ключиком, который поможет ответить на поставленные вопросы, найти решение. Этот приём называется «Отсроченная отгадка»[1 - Подробнее о приёмах «Отсроченная отгадка» и «Удивляй» см. книгу: Гин А. А. Приёмы педагогической техники.].
Открытой задачей можно закончить урок.
Предложите поработать с ней дома, поискать дополнительную информацию, порешать с помощью взрослых и начните с неё следующий урок. Такое креативное домашнее задание ребята не просто сделают с удовольствием, но и будут обсуждать между собой и в семье.
Можно использовать открытые задачи для повторения, закрепления пройденного материала.
При этом происходит актуализация знаний, наглядно демонстрируется практическая ценность усвоенных понятий, развивается системное мышление.
Саму постановку задачи и её решение можно проводить разными способами, которые имеют свои особенности[2 - Подробнее об особенностях каждого из этих способов, правилах работы и оценивания результатов можно почитать в книгах: Анатолий Гин «Приёмы педагогической техники»; Анатолий Гин, Марк Баркан «Фактор успеха: учим нестандартно мыслить»; Анатолий Гин, Александр Кавтрев «Креатив-бой». О способах решения открытых задач можно узнать на сайте лаборатории «Образование для новой эры». Здесь специалисты-решатели делятся опытом обучения детей и взрослых методам творческого мышления и теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).].
1. При формулировке условия давайте его не полностью, предлагайте детям задавать дополнительные вопросы для уточнения условия (приём «Пресс-конференция»).
2. Решать задачи можно по-разному. Один из способов – это поиск решения во время игры «Да-нетка», когда дети задают вопросы, на которые можно отвечать только «да», «нет» или «не знаю».
3. Хорошо решаются открытые задачи с использованием метода «Мозговой штурм» в паре, в небольшой группе или всем классом.
4. Особенно увлекательно работать над задачами в группе, когда идея одного даёт толчок к размышлению для других. Часто подобные задачи используют в играх «Что? Где? Когда?», в «Креатив-боях».
Возможно, какие-то задачи учащиеся решат легко, а при решении других возникнут трудности. Но это хорошо! Не спешите выдавать ответ! Чем упорнее будет «сопротивляться» задача, тем ценнее победа, тем больше удовольствие от решения.
Многие ответы сопровождаются дополнительной увлекательной информацией «Кстати…» или дополнительной подзадачей «Подумайте…». Это позволяет не просто рассказать детям что-то интересное по теме задачи, но и сформулировать новые вопросы и продолжить цепочку решений. «Хотите знать больше?» – расширяет знания по данному вопросу. Для поиска видео мы сформулировали для вас текстовые запросы, по которым в любой поисковой системе в интернете можно легко перейти на дополнительный материал и найти нужную страницу в сети.
В книге для каждой задачи указан уровень сложности:
* – задача несложная, рекомендуется для разминки;
** – задача посложнее, рекомендуется для самостоятельной работы, для повторения пройденного материала;
*** – ещё более сложная задача, рекомендуется для групповой работы;
**** – очень сложная задача, рекомендуется для «Креатив-боёв» или олимпиад.
1. Зачем нужна физика?
ЗАДАЧА 1. РЕКА ТЕЧЁТ ВСПЯТЬ***
Блогеры и ютуб-каналы любят показывать загадки природы. Например, гравитационные аномалии. Говорят, одна такая аномалия есть в Армении, у подножия горы Арагац. Каждый день любители необычного наблюдают тут чудеса: горная река течёт снизу вверх, металлический шарик катится вверх по дороге и даже машина, с заглушённым двигателем, сама начинает подниматься по склону. А ещё пешеходам кажется, что в гору им идти гораздо легче, чем с горы. Все они с удивлением замечают, что сила тяжести тут действует как-то не так.
Видео об этом явлении можно посмотреть по запросу «Аномалия в Армении: река течёт вверх, а машина сама забирается в гору».
Действительно ли гравитация у подножия горы Арагац действует как-то иначе или наблюдаемые там явления можно объяснить, не прибегая к сверхъестественному?
Предложите гипотезу. Найдите для неё доказательство.
