Редактор Александр Кавтрев
Редактор Павел Шиварёв
Дизайнер обложки Вера Филатова
Корректор Алёна Деньгова
© 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.
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.
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 особенности2.
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.
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.
Контрольный ответ
Прежде всего важно понять, что вывод о том, в каком направлении движется река, делается на основании зрительного восприятия. И то, что автомобиль едет вверх, тоже определяется визуально. Но в данном случае этот метод наблюдения приводит к неверному выводу.
Наблюдаемые явления – пример оптической иллюзии. В горах нет чётко выраженной линии горизонта. В любых гористых местностях небольшой наклон дороги вниз может восприниматься мозгом как подъём. Поэтому людям кажется, что шарик и машина катятся вверх и речка течёт в гору. Течёт же она, как и положено, вниз под действием силы тяжести.
Чтобы проверить правильность восприятия, нужно использовать другие методы исследования. Задача сводится к тому, чтобы измерить высоту точек над уровнем моря в начале и в конце участка дороги и сравнить их. На практике для этого можно использовать гидравлический уровень. Этот способ, известный строителям с древности, позволяет точно определить плоскость, параллельную горизонту.
Хотите знать больше?
Видео о том, как мозг ошибочно воспринимает перспективу по неверно воспринятой зрительной информации, можно посмотреть по запросу «Искажённая реальность. Комната Эймса».
