О работе над смыслом физических понятий. Вся мыслительная деятельность человека связана с языком, который должен четко выражать возникающую мысль и реализовывать ее в общении с людьми. Значит, формирование языка должно влиять на формирование мышления человека. Язык науки формируется постепенно по мере изучения основ наук. Специфика языка физики заключается в широком использовании физических величин, их характеристик, для формулировок законов, теорий, для описания и объяснения физических явлений. Физика пользуется своей терминологией. Термин – это слово или словосочетание, являющееся точным названием строго определенного понятия науки, техники и др. В научной практике термины имеют то же назначение, что и слова языка, с которым связана вся мыслительная деятельность человека. Физические термины – это точные названия, «имена» понятий объектов, их свойств, явлений и процессов, физических величин. Успешное овладение языком физической науки способствует формированию знаний по вводимой на уроке новой терминологии, которая складывается из четкого раскрытия цели введения нового термина, его назначения, правильного произношения и написания, происхождения. Формирование физических понятий – дело трудное. Трудности возникают сразу в момент поиска строгого определения понятия. Эта трудность заключается в многогранности и многосторонности ряда физических понятий. Нередко одна и та же физическая величина используется для описания разных сторон материальных объектов; один и тот же термин – для названия явления и его характеристики. Например, о сопротивлении можно найти следующее: 1)Сопротивление – препятствие, испытываемое телами при их движении в среде. 2)Сопротивление электрическое – препятствие, оказываемое частицами вещества, из которого сделан проводник, направленному движению электрических зарядов. 3)Сопротивление электрическое – элемент электрической цепи. 4)Сопротивление электрическое – скалярная физическая величина. Есть понятия, глубина содержания которых оказывается недоступной для понимания обучающимися. Есть фундаментальные понятия, не имеющие строго научных определений. Например, есть определение электрического заряда, но нет определения понятия «заряд»). В физических терминах можно обнаружить и такие, которые названы в честь ученых. Например, «Джоуль - английский физик, один из первооткрывателей закона сохранения энергии; Джоуль – единица измерения энергии и работы».
Умение точно определить понятие, знать правила составления определения придает мышлению точность, четкость, определенность, и влечет за собой выработку логических умений: анализ, сравнение, различение, абстрагирование и обобщение. На уроке каждый вводимый термин должен быть произнесен четко, с верно поставленным ударением. Учитель дает перевод происхождения термина, так как от этого зависит содержание понятия. Например, термин «аккумулятор» в переводе с латинского – это собиратель, а в физике – устройство для накопления энергии с целью последующего использования. В отдельных случаях перевод термина не совпадает с содержанием понятия. В этом случае учитель дает справку либо о развитии взгляда на явление, связанного с употреблением данного термина, либо о различии его значений в разговорном и научном языках. Например, понятие «инертность» в переводе – это бездеятельный, неподвижный, а в физике – физическое свойство тел, заключающееся в том, что для сообщения телу скорости требуется время; понятие «вакуум» в переводе – пустота, а в физике – состояние газа при давлении ниже атмосферного. Совмещение этих представлений в сознании обучающихся способствует углубленному пониманию содержания понятия, расширяет их кругозор, развивает познавательный интерес к изучаемому. Далее термин с содержанием понятия необходимо объединить так, чтобы при дальнейшем использовании термин выполнял роль понятия. Содержание физического термина раскрывается определением понятия. Определение раскрывает содержание понятия объекта по его отличительным признакам, например: для приборов – особенности устройства или принципа действия; для явлений и процессов – особенности их протекания и т.д. Особую и основную группу физических понятий составляют физические величины. В определениях физические величины могут быть векторными или скалярными; представлены, как характеристики материального объекта, явления или процесса; как способ изучения числового значения величины. Например, «мощность – скалярная физическая величина, характеризующая быстроту совершения работы и равная отношению работы к интервалу времени, за который она совершена» или «сила – векторная физическая величина, характеризующая действие одного тела на другое и измеряемая произведением массы тела на сообщаемое ему данной силой ускорение». Термин введен, содержание понятия раскрыто, теперь необходимо организовать работу по осмыслению этого содержания, нужны приемы, вовлекающие обучающихся в активную мыслительную деятельность, заставляющие их думать. Такой работе способствуют задания на разъяснение
смысла слов и словосочетаний, включенных в определения, на некоторое изменение определений путем замены одних физических терминов другими или исключения из них некоторых слов или словосочетаний. Наблюдения показывают, что в определении равномерного движения тела часто обучающиеся из словосочетания «за любые равные промежутки времени» опускают слово «любые», считая, что от этого смысл определения не изменился. Поэтому, чтобы предупредить появление ошибки, все важные физические утверждения должны быть подтверждены экспериментально. Например, в ходе объяснения учитель вводит утверждение: «Все молекулы одного и того же вещества одинаковы», записывает его на доске и дает задание: исключить из утверждения словосочетание «одного и того же». Что осталось? «Все молекулы вещества одинаковы». Выясняется, что слова «одного и того же» введены для уточнения. А если слово «вещество» поставить во множественном числе, изменится ли при этом смысл утверждения? В этом случае обучающиеся приходят к тому, что все молекулы могут быть одинаковыми только у «одного и того же» вещества, а молекулы разных веществ различны. Работа занимает немного времени, но приносит пользу, так как обучающиеся несколько раз обращаются к одному и тому же определению, перефразируют его. Определение хорошо запоминается и понимается в ходе работы. Составление определений или выявление по определению отличительных признаков понятия относится к заданиям, формирующим знание о соотношении понятий. Приведу два примера. 1)Автобус проехал путь между остановками; поезд едет по прямолинейному участку дороги так, что в равные промежутки времени проходит равные отрезки пути; спутник движется вокруг Земли по круговой орбите и в любые равные промежутки времени проходит равные отрезки пути. Выделите, какое из указанных тел движется равномерно, и укажите основной отличительный признак такого движения. 2)Известно, что сила – причина изменения скорости движения тела. Сформулируйте главный признак, по которому можно определить, действует ли на тело сила. Приведите примеры. Выполнение таких заданий особенно полезно при закреплении изложенного учебного материала, обучающиеся смогут самостоятельно выделить главное в определении понятия. Соотнесение разного рода формулировок одного и того же понятия, закона, правила заставляет обучаюшихся не просто заучивать определение, а предварительно обдумать заучиваемое. Например: линию, описываемую телом при его движении, называют траекторией движения тела. Можно ли
считать траекторией линию, по которой движется тело? Можно ли любую линию назвать траекторией движения? И последнее, это задания, в которых требуется оценить правомерность сочетания физических терминов со словами разговорного языка. Возможны ли сочетания «плотность тела», «плотность вещества», а может быть, «плотность вещества тела»? Верны ли сочетания: «работа затраченная», «работа совершенная» и др.? Приведу еще несколько примеров подобных заданий, которые полезно включить в работу на уроке. 1.Из утверждения: «Молекулы всех тел непрерывно движутся» исключите слово «непрерывно». Нарушился ли смысл утверждения? Почему? 2. «Скорость тела при равномерном движении показывает, какой путь проходит тело в единицу времени». Относится ли понятие «скорость» к физическим величинам? Почему? Что характеризует скорость? 3.Объясните, почему механическую работу относят и к физическим величинам и к явлениям? 4. «Внутреннюю энергию тела можно увеличит путем совершения работы над телом». А можно ли уменьшить внутреннюю энергию тела? Если можно, то как? 5.В чем существенное отличие кипения от испарения? Можно ли кипение определить как процесс испарения, происходящий изнутри жидкости? 6. «Тело заряжено отрицательно в том случае, если оно обладает избыточным по сравнению с нормальным числом электронов». Объясните, что значит «нормальное» число электронов в атоме. 7.Назовите условия существования электрического тока. В чем вы видите существенное отличие их от условий возникновения электрического тока? Что общего? 8. «Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа». Нельзя ли исключить словосочетания «на участке цепи», «на концах этого участка»? 9. «Магнитное поле действует с некоторой силой на всякий проводник с током, находящийся в этом поле». Изменится ли смысл изложенного, если из утверждения исключить сначала слова «с некоторой силой», а затем и «находящийся в этом поле»? Восстановите утверждение. Изменится ли смысл изложенного, если опустить слова «всякий» и «с током»? 10. «Энергия не исчезает и не создается. Она только превращается из одного вида в другой или переходит от одного тела к другому». Выделите сначала ту часть закона, которая говорит о неуничтожимости энергии, а затем ту, которая говорит о возможности ее превращения.
Предложенные задания привлекают внимание обучающихся необычностью, им кажется, что выполнить такое задание очень просто. Обучающийся перефразировал определение, или прочитал два ничем не отличающихся, на первый взгляд, определения, или исключил слово или словосочетание из определения. Возникло недоумение: зачем написаны два почти одинаковых определения? Что изменилось с утверждением после того, как из него исключили всего одно слово? Читает еще раз. Чем –то они все же отличаются. Вот только чем? Начинает сравнивать, анализировать слова, словосочетания, тем самым включает умственные действия. Думает. Мыслит.