Від іграшки до фізики

Гімназія № 6 Звягельської міської ради Житомирської області

                    

ПРАКТИЧНИЙ ПОСІБНИК

з фізики на тему:

«Від іграшки до фізики»

 

           

                                                            Виконала:

          учитель фізики і астрономії    Подолянчук Галина Михайлівна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м. Звягель – 2023 рік

Схвалено методичною комісією учителів точних наук Гімназії № 6 Звягельської міської ради Житомирської області, протокол № 2 від 03.11.2022 року.

 

 

 

 

Рецензент: Любчак Василь Петрович – учитель вищої категорії, старший учитель, методист НВПФК.

 

Укладач: Подолянчук Галина Михайлівна, учитель математики та інформатики Гімназії № 6

Новоград-Волинської міської ради Житомирської області

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наочність навчання - це одна з найважливіших умов, що забезпечують успішне формування у учнів всіх форм мислення, слугує для них джерелом придбання об’єктивних знань про навколишню дійсність, розвитку мови і самостійності розуміння. 

Іграшки використовують для посилення навчального ефекту і допомагають вчителю у викладанні предмета, а учневі в його засвоєнні. У результаті створюється комфортне середовище для кожного, що гарно впливає на формування самоосвіти і соціальної співпраці.

 

РЕЦЕНЗІЯ

 

на практичний посібник

учителя фізики і астрономії

Гімназії № 6 Звягельської міської ради Подолянчук Галини Михайлівни на тему: «Від іграшки до фізики»

 

Одним із напрямків роботи щодо реформування освіти є вироблення в учнів умінь та навичок самостійного набуття знань і, головне, навчання школярів застосовувати набуті знання на практиці.

    Інтерес до предмета підвищує увагу, полегшує розуміння й, відповідно, сприяє більш свідомому і ґрунтовнішому  засвоєнню матеріалу.

    Головна мета «цікавої фізики» — збудити діяльність наукового уявлення, привчити учня мислити в дусі фізичної науки й сприяти виробленню в його пам'яті численних асоціацій фізичних знань із найрізноманітнішими  явищами життя.

     Ігрові форми можна використовувати на уроках усіх типів. Вони є цінним засобом виховання і розвитку, активізують психічні процеси, викликають в учнів живий інтерес до процесу пізнання, виробляють у них активну життєву позицію, привчають до колективних і індивідуальних форм роботи.

Мета практичного посібника полягає в тому, щоб обґрунтувати роль ігрових засобів при вивченні фізики.

У даному посібнику розглянено теоретичні основи проблеми дослідження, з’ясовано питання методики наочності під час розв’язування задач з фізики, проаналізовано наукову та методичну літературу по даній темі дослідження. 

Отримані результати у виконаному учителем Подолянчук Г. М. посібнику можуть бути ефективно використані студентами-практикантами, як майбутніми учителями, та учителями закладів освіти у процесі їх навчання у класах, в яких вивчається фізика.

Робота виконано грамотно, на достатньо високому рівні, у відповідності до завдання та чинних вимог, вільно читається і добре сприймається на слух. У ній є необхідний ілюстративний матеріал. Автор добре знає проблему, уміє формулювати наукові і практичні завдання і знаходити адекватні засоби їх рішення.

 

 

Рецензент: учитель вищої категорії, 

старший учитель, методист НВПФК                                                                            В.П. Любчак ЗМІСТ

ВСТУП                                                                                                                                                   6

РОЗДІЛ 1. ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ ТЕМИ ДОСЛІДЖЕННЯ

              1.1. Екскурс в історію науки                                                                                                      8   

              1.2. Наочність                                                                                                                               9

              1.3. Експерименти і досліди                                                                                                     11

              1.4. Використання літератури                                                                                                  13

              1.5. Приклади з повсякденного життя                                                                                     14

              1.6.Створення цікавих ситуацій                                                                                              15

      

РОЗДІЛ 2. ПРАКТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ ІГРАШОК НА УРОКАХ

              2.1. Розв’язування задач                                                                                                         16

              2.2. Лабораторно-практичні роботи                                                                                     17

              2.3. Використання дитячих іграшок                                                                                     18

              2.4. Види іграшок                                                                                                                    21

              2.5. Позакласні заходи                                                                                                            35

ВИСНОВКИ                                                                                                                                      37

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ                                                                                    38

ВСТУП

      Зацікавити всіх дітей відразу дуже важко. У них різна підготовка, вони не схожі один на одного, процес мислення у кожного свій. Тому завжди треба пам'ятати, що люди по способу мислення діляться на три групи. У представників першої групи мозок завжди в пошуку, і він шукає задачу, розв'язує її і відразу бере іншу. Таких представників мало. Друга група (більшість учнів) спокійно слухає матеріал, на цікаві запитання і проблеми не реагує, інертно відноситься до творчих завдань, але конкретні завдання розв'язує охоче і, розв'язавши, чекає іншого. Представники третьої групи всю інформацію і творчі задачі сприймають під натиском, тому треба прикласти немало зусиль, щоб підштовхнути їх до мислення, зацікавити навчальним матеріалом. Виховання інтересу учнів до предмету фізики – це складний процес, тому я ставлю перед собою важливе завдання не тільки повідомити учням певну суму знань, розвивати їхні вміння та навички. а й головне навчити дітей застосовувати здобуті знання на практиці, підвищувати їхній інтерес до предмету. 

Чому діти не завжди із задоволенням ідуть у школу? Причин може бути багато, але одна з них «нудно», «нецікаво». Учня необхідно зацікавити. Як цього досягти? Для оригінального вирішення проблеми, учителю необхідно не тільки по – новому вчити, а й по – новому вчитися, бути в постійному творчому пошуку. Вчитель має усвідомлювати свою соціальну відповідальність, бути об’єктом особистісного і професійного зростання, вміти досягати нових педагогічних рівнів. Кожен із нас певен: усі діти мають творчий потенціал. Звідси і головне завдання для вчителя – створити умови для підвищення зацікавленості та розвитку креативного мислення учнів через використання ігрових завдань та інтерактивних технологій.               У класі сидять діти з різними здібностями і талантами. Сьогодні перед вчительством стоїть важливе питання: як вчити дітей. Кожний вчитель шукає відповідь на нього і приходить до висновку, що вчити потрібно так, щоб уроки були цікавими і, при цьому, діти отримували міцні знання. У кожного вчителя є арсенал власних прийомів. Пригадаємо, що К. Д. Ушинський більше ста років тому сформулював основну мету школи: навчити дітей вчитися. Саме навчити не фізиці, історії, хімії, а сформувати здатність учити себе. Важливо навчити дитину самостійно здобувати знання і вміти їх обробляти. Тільки так може з’явитися справжній інтерес до навчання. І якщо ми допоможемо дітям розвинути потребу в знаннях, уміти набувати їх, то ці важливі якості залишаться з нею і після закінчення школи. 

Які ж методи і методичні прийоми переважають в моїй роботі? Це традиційні, випробувані часом і досвідом, а також новітні, інтерактивні методи. Погоджуючись з основним принципом навчання  В. Ф. Шаталова «Учити всіх, навчати кожного» -, вважаю, що дорога до кожного учня лежить через урок. На уроках діти читають, пишуть, думають, сперечаються, міркують, вчаться співпереживати, відкривають істини і пізнають світ. Урокам властиві непередбачені ситуації, і професійна майстерність вчителя перевіряється на них найстрогішим чином. Що необхідно, щоб учень не відчував себе безпорадним від невміння виконати вимоги вчителя, боязні отримати двійку, щоб навчання не було нудним заняттям. У чому ж секрети професіоналізму педагога? У підготовці до уроку.

Впровадження інтерактивних технологій, проведення нестандартних уроків, використання ігрових елементів допоможуть зробити урок цікавим, пізнавальним, таким, що може розкрити творчий потенціал особистості, дати змогу постійно підтримувати високий тонус дитячої уваги, навчить приймати самостійні рішення. Методична проблема, над якою я працюю, - «Підвищення зацікавленості та розвиток креативного мислення учнів на уроках фізики».               

Актуальність. На сьогоднішній день я вважаю цю проблему особливо актуальною, тому що в світі вимог особистісно – зорієнтованого навчання не можливо вчити всіх однаково, потрібно знайти підхід до кожної дитини – старанної і не дуже, обдарованої і лінивої, лідера і виконавця. Швидкість засвоєння навчального матеріалу у кожної дитини різна. Для осмислення сприйнятої інформації кожному учню необхідно свій час. Одному достатньо 5-10 хвилин, а іншому і більше. Але всі діти мають здібності, і нам, учителям, необхідно їх розвинути. Загально прийнято, що в навчанні треба спиратися на наявні в учнів інтереси. Інтересом до фізики можна назвати будь-яке позитивне ставлення до неї. Для справжнього пізнавального інтересу та формування творчої активності характерне розуміння значення та мети пізнавальної діяльності і ставлення до неї. За змістом і співвідношенням основних компонентів інтересу (потреб, мотивів, ставлення, спрямованості) наші учні відрізняються один від одного, тому можна прослідкувати слідуючи різницю: Є учні, які розуміють значення фізики, але це розуміння розпливчасте, загальне, тому вони, як правило цікавляться окремими фізичними фактами, що вражають їх уяву, але вони не займаються додатково, а лише проглядають матеріал, або робочий конспект. Є учні, які розуміють, що фізика їм потрібна, тому вони значно активніші. Але і в даному випадку їх може цікавити якісь окремі питання, Тобто для цієї групи характерний інтерес до фізики з точки зору його обсягу. Вони віддають перевагу дослідам, як бажаному виду роботи не аналізуючи його зміст. І зацікавлення їх полягає тільки в тому. як подається матеріал (ситуативний інтерес). Є учні, яких характеризує розуміння значення фізики, що показує їх інтерес на матеріал, його логіку, наявність мотивів. На жаль відсутня група учнів для яких фізика має значення з точки зору широких перспектив, обумовлених значенням їх, як науки.     

Оригінальність та новизна розробки. Вивчення можливості дітей, дають мені право планувати роботу так, щоб забезпечити інтерес можливості розумового розвитку дитини, сприяти формуванню творчої активності. Для цікавого викладання матеріалу на уроках я застосовую слідуючи прийоми: обов’язків екскурс в історію науки, приклади з повсякденного життя, різні фантастичні ситуації, використання легенд міфів, парадоксів, використання приладів з техніки, художня література та інше. Найбільшу увагу приділяю експериментам, дослідам, розв’язуванням задач.

Мета даної розробки полягає в тому, щоб обґрунтувати роль ігрових засобів при вивченні фізики.

Об’єктом дослідження є види іграшок.

Предмет дослідження: зміст шкільного курсу фізики та ситуативні формування в учнів шляхів до відповідної теми дослідження.

Завдання дослідження:

1)      проаналізувати наукову та методичну літературу;

2)      обґрунтувати теоретичні аспекти об’єкта дослідження;

3)      розглянути та описати приклади, задачі, практичні роботи щодо теми посібника; 4) виконати ілюстративне представлення до видів іграшок.

Практичне значення: матеріал роботи може бути ефективно використаний студентамипрактикантами, як майбутніми учителями, та учителями закладів освіти у процесі їх навчання у класах, в яких вивчається фізика.

Досвід переконує: те, що ніяк не дається дитині на уроці за традиційними методами і прийомами навчання, легко засвоюється під час гри. І в результаті виграють усі: сильних учнів казка спонукає до поглибленого вивчення тих чи інших питань, слабшим завдяки популярній формі допомагає оволодіти мінімумом знань

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1 ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ ТЕМИ ДОСЛІДЖЕННЯ 1.1. Екскурс в історію науки

Під час пояснення матеріалу обов’язково знайомлю учнів із біографіями деяких учених, з уривками з їхніх наукових праць. Наприклад: народження сучасної фізики пов’язане з німецьким фізиком Альбертом Ейнштейном (рис. 1.1.1), який створив теорію відносності, яка докорінно змінила засади класичної фізики щодо уявлень про рух матерії. 

 

Рис. 1.1.1.

Уперше ввів поняття кванту світла, теоретично обґрунтував багато явищ, відкритих раніше дослідним шляхом (броунівський рух, явище фотоефекту). Продовжив учення Галілея та Ньютона про рух і дав нове тлумачення уявлень про простір і час. Привожу деякі цікаві факти біографії. Наприклад одне з його виказувань: якось мала дитина поцікавилася у свого батька „Скажи тату, чому всі вважають тебе великим?” Батько подумав і відповів: „Знаєш синку жуки за своє життя пророблюють величезний звивистий шлях на землі, але ніколи на нього не обертаються. А я оглянувся на свій шлях і на його звивини. Я побачив свій шлях. Може тому мене вважають великим”. Автором виказувань і був Альберт Ейнштейн, який почав говорити тільки біля чотирьох років.

Італійський учений Галілео Галілей (рис. 1.1.2) спростував хибне ствердження

Аристотелевої фізики про примусовий характер механічного руху.                                                            

 

Рис. 1.1.2.

Дотепним міркуваннями він показав, що для збереження стану руху не потрібна примусова „рушійна сила”, як це стверджував Аристотель (рис. 1.1.3).

Рис. 1.1.3.

Адже на горизонтальній поверхні тіло як завгодно довго зберігатиме свою початкову швидкість руху. Це відбувається тому, що зникають чинники, які прискорюють або сповільнюють рух тіла по похилій площині. Так була закладена перша фундаментальна основа класичної механіки. Саме Галілей встановив закони коливання математичного маятника, використовуючи люстру в соборі і власний пульс. Побудував телескоп, за допомогою якого відкрив гори на  Місяці, фази Венери, обертання Сонця, чотири супутники Юпітера і Кільця Сатурна. П.М. Яблочков викупив патент на свій винахід, а саме – трансформатор, у Франції щоб він належав Батьківщині. Велику цікавість викликає, як хрестоматійний матеріал, так і казки. Прикладом є казка Л. Лагіна „Дідусь Хоттабич”, коли невіра в науку перетворює сварливого брата Хоттабича в штучний супутник Землі. Казка О.С. Пушкіна „Про золотого Півника” , де безпосередньо показані властивості електромагнітних хвиль, а також робота радіолокатора. Казка „Снігова королева”, де Г. Андерсен говорив про великий холод, який може заморозити все навколо: природу, будь-які предмети і навіть почуття людей. А люди зробили знаряддя снігової королеви своїм здобутком. До екскурсу в історію науки обов’язково звертаю увагу на те, що фізика завжди була наукою молодих, а саме: Г. Галілею було 19 років коли спостереження за коливанням люстри і власного пульсу ввійшло в основу створення годинників і що період коливання не залежить від величини її відхилення від положення рівноваги. І. Ньютон в 19 років відкрив закон Всесвітнього тяжіння, сконструював сонячний годинник. Дж. Максвелл в 15 років опублікував свою першу наукову працю. С.І.  Пекар в 14 років передбачив властивості напівпровідників, займався кристалооптикою, спостерігав люмінесценцію [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Наочність

 

         Головне положення, що лежить в основі організації процесу навчання, є принцип наочності.

         Ідея наочного навчання почала поширюватися в XVII ст, її представляли відомі просвітителі М. Монтегю і Ф. Бекон, більш конкретно нею займалися творці дидактики як науки: Ратко і Коменський, який розвинув ідею наочного навчання у «Великій дидактиці». «Золоте правило навчання», згідно Я. А. Коменським, - наочність. Дане правило вимагає активізації в навчанні всіх органів чуття. Коменський призводить відому тезу: «Нічого не було у свідомості, що заздалегідь не було б дано у відчутті». Найбільша заслуга чеського педагога Я.А. Коменського у тому, що він довів неспроможність словесного (вербального) навчання.

«Все, що можливо, надати для сприйняття почуттями: видиме - зором; чутне - слухом; запахи - нюхом; підлягає смаку - смаком; доступне дотику - шляхом дотику. Якщо ж які-небудь предмети і явища можна відразу сприймати декількома почуттями - надати кільком почуттям »- пропонував він. Принцип наочності Коменський протиставляв словесному, пасивному навчанню. Наочність у розумінні Коменського стає вирішальним фактором, засвоєння навчального матеріалу. Причому шкідливим є як недостатнє, так і надмірне застосування наочності: її нестача призводить до формальності знанні, а надлишок може загальмувати розвиток логічного мислення, просторового уявлення та уяви.

Не існує універсальних методів навчання і універсальних форм роботи. Але у кожного педагога є свої улюблені прийоми, знайдені в процесі роботи.

Ні для кого не секрет, що на сьогодні в учнів спостерігається слабка мотивація до навчання. Діти не зацікавлені у навчанні. Причин цього достатньо багато: це і перевантаженість шкільних програм, і відірваність матеріалу, що вивчається, від життя, від здібностей і потреб учнів, перенасиченість інформаційних джерел «більш цікавою» інформацією для сучасних дітей тощо.

Учителі багато думають над тим, як і чим зацікавити учнів, викликати в них інтерес до уроку, забезпечити активну увагу. Це досягається, передусім, майстерним проведенням уроку: змістовним, жвавим, образним викладом матеріалу, такою організацією занять, коли жоден учень ні на хвилину не залишається без роботи, і, звичайно ж, широким впровадженням наочності.

Про важливу роль наочності в освітньому процесі свідчать не тільки щоденні особисті спостереження, але і загальний досвід людей («Краще один раз побачити, ніж сто разів почути»).

Уже з самого початку уроку важливо створити в учнів робочий настрій, від цього нерідко залежить подальший успіх. Перше враження повинне бути яскравим, а тут ніяк не обійтися без наочності.

У процесі сприйняття об’єкту поряд зі сприйманням беруть участь пам’ять і мислення. Образ об’єкту, який сприймається є наочним тільки тоді, коли дитина аналізує об’єкт, зіставляє його зі вже набутим досвідом. Наочний образ виникає не сам по собі, а в результаті активної пізнавальної діяльності людини. Ступінь наочності може бути різним в залежності від індивідуальних особливостей дитини, від рівня розвитку її пізнавальних можливостей, знань, ступеню наочності початкових образів сприймання. Принцип наочності виходить із самого процесу сприйняття, осмислення та узагальнення учнями навчального матеріалу. Наочність забезпечує зв’язок між конкретним і абстрактним, бере участь у розвитку абстрактного мислення, у багатьох випадках є його підґрунтям.

Психологічною засадою ефективності наочності є збудження нею роботи різних видів пам’яті. При вдалому застосуванні наочного посібника відбувається запам’ятовування не тільки логічне, а й емоційне, образне, органи чуття створюють свої «сторінки» в пам’яті людини: слух, рухомо-моторні дії, запах, смак – усе це може сприяти освіті учня.

  Важливо, щоб у процесі сприймання наочності розвивалися пізнавальні здібності дітей, здатність до самонавчання. Ефективність процесу сприймання підвищується, коли перед учнями ставляться спеціальні завдання, проводяться спостереження, які спонукають їх придивлятися чи прислухатися до нових об’єктів, виділяти їхні характерні ознаки, об’єднувати в єдине ціле, позначати певними словами. У таких ситуаціях в учнів швидше розвивається спостережливість, ніж тоді, коли сприймання наочних об’єктів є тільки ілюстрацією готових знань, повідомлюваних учителем. Вибір наочності для конкретного уроку зумовлюється не тільки його навчальною метою, а й іншими чинниками. Зокрема, специфікою мікросередовища школи та попереднім рівнем готовності дітей, їхнім емоційним станом, віком, резервом навчального часу.

      Особливо важливим джерелом чуттєвого досвіду майже на всіх уроках є актуалізація емоційних спостережень дітей. Це положення глибоко розвинув у своїх працях В.О. Сухомлинський. «Природа мозку дитини, – писав він, – потребує, щоб її розум виховувався біля джерела думки – серед наочних образів, і насамперед – серед природи, щоб думка переключалася з наочного образу на «обробку» інформації про цей образ. Якщо ж ізолювати дітей від природи, якщо з перших днів навчання дитина сприймає тільки слово, то клітини мозку швидко стомлюються і не справляються з роботою, яку пропонує вчитель. А цим клітинам треба розвиватися, міцніти, набиратися сил…» 

   Отже, роль наочності в забезпеченні ефективного засвоєння учнями навчального матеріалу надзвичайно велика. Правильне використання наочних посібників сприяє успішному формуванню в учнів всіх форм мислення. Показ наочно на уроці активізує сенсорні можливості школярів, актуалізує й уточнює первинні уявлення, забезпечує краще запам’ятовування навчального матеріалу, допомагає кращому засвоєнню знань у цілому. Наочність треба застосовувати на всіх етапах уроку, вона полегшує пізнання, покращує запам’ятовування, підвищує увагу та інтерес учнів, також робить урок цікавим.

     При вивченні деяких тем іграшки будуть майже єдиними наочними посібниками. Методика застосування іграшок на уроках фізики підпорядковується вимогам, що пред'являються до різних видів шкільного експерименту:

1.                   Іграшка повинна бути барвистою, але без непотрібних для досвіду деталей. Всі другорядні деталі, не мають принципового значення в даному досвіді, не повинні відволікати уваги учнів і тому їх треба закрити, або зробити менш помітними.

2.                   Іграшка повинна бути знайомою учням, оскільки підвищений інтерес до конструкції іграшки може заступити суть самої демонстрації.

3.                   Слід піклуватися про наочності і виразності дослідів. Для цього потрібно вибирати іграшки найбільш просто і наочно демонструють дане явище.

4.                   Досвід повинен бути переконливим, не містити не належать до даного питання явищ і не давати приводу до неправильного тлумачення.

Іграшки можуть бути використані при проведенні будь-якого етапу навчального заняття: при поясненні нового матеріалу, при фронтальному експерименті, вирішенні завдань і закріпленні матеріалу, але найбільш доцільним, на мій погляд, є використання іграшок у домашніх експериментах, самостійних дослідницьких роботах. Застосування іграшок допомагає збільшити кількість домашніх дослідів і дослідних робіт, що безсумнівно сприяє виробленню експериментальних навичок та створює умови для творчої роботи над досліджуваним матеріалом, при якому головне зусилля спрямовано не на запам'ятовування того, що написано в підручнику, а на постановку експерименту і роздуми над його результату. Досліди з іграшками будуть для учнів одночасно і навчанням і грою, причому такою грою, яка неодмінно вимагає зусилля думки [1].

 

 

 

 

 

 

1.3. Експерименти і досліди

          Найбільшу пізнавальну цінність мають досліди, які попереджують вивчення матеріалу на уроках, в яких учні виступають як дослідники. Наприклад досліди які ґрунтуються на спостереженні фізичних явищ у природі. Це дає можливість не тільки описувати побачене, а і логічно пояснити що відбувається з точки зору фізичних законів: Як падає осінній лист з дерева в безвітряну погоду, чим відрізняються між собою літні та осінні дощі, чому тримається роса на квітці, які явища спостерігаються під час грози, які явища спостерігаються під час кипіння  води,  які  підтвердження  закону  Архімеда  (рис. 1.3.1)  можна  спостерігати  під  час  

 

Рис. 1.3.1.

купання на річці, як розширюються тіла під час нагрівання, куди зникає звуковий сигнал при розмові по телефону, як змінюється температура повітря до і після снігопаду. як отримати луну в кімнаті, як утворюється північне сяйво, чому трава зелена, чому квітка сон-трава має ліловий колір?  Для формування пізнавальних інтересів учнів є експериментальне обґрунтування основних наукових положень де необхідно звернути увагу на вплив експерименту на учнів, пов’язаний з розвитком їхніх інтересів і активізацію пізнавальної діяльності. Учні з повагою ставляться до предмету, в якому кожне положення доказове. Фізичний кабінет має достатньо фізичного обладнання в кабінеті, що дає можливість доводити закони, положення , гіпотези.  Великий інтерес для учнів це проведення експериментів з електромагнетизму - роботи Фарадея. Ампера. 

Досліди пов’язані з відкриттям явища електромагнітної індукції, можна демонструвати серією варіантів цих дослідів (відносне переміщення магніту чи електромагніту й котушки, приєднаної до гальванометра, вмикання і вимикання струму в колі електромагніту, зміна величини струму в цьому кодлі за допомогою реостата, досліди з котушкою Томсона та інше). 

Досліди пов’язані з вивченням термодинаміки: перед вивченням кипіння спостерігати і пояснювати явища, які відбуваються в процесі – утворення бульбашок на стінках посудини, звідки вони взялися, чому при збільшенні температури вони збільшуються в діаметрі, а потім відриваються і рухаються до краю і починають лопатися, чому утворюється пара, в який момент, наприклад чайник, починає шуміти і якщо він закритий, то пара вилітає з носика зі свистом. Явище випаровування рідини дає можливість пояснити, чому різні рідини випаровуються по різному (вода , спирт, ефір, масло та інші). 

Вивчення вологості повітря викликає цікавість тим, що учні передбачають, коли в кабінеті може випасти роса, утворитися туман і не тільки із задоволенням працюють з психрометром або гігрометром, а також з психрометричними таблицями. Закони постійного струму - це найцікавіша тема для наших учнів. Вони мають деякі уявлення про електричні схеми з шкільних програм, але коли електрична схема збирається  власноруч, визначається залежність сили струму від прикладеної напруги, змінюючи опір в колі, розрахунки, графіки залежності,  то вони з гордістю показують, як засвоєно закон і що вони дійсно підтвердили закон Ома. 

Всі ці спостереження допомагають вчителю повніше, ясніше викласти питання теми, а учням краще його засвоїти [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Використання літератури

Для мене, як викладача, використання художньої літератури – це кладязь викладання матеріалу. Починаючи від Т. Шевченка „Тече вода в сине море тай не витікає” – знайомлю з видами енергії (в гирі енергія річки більша, ніж біля витоку). Повість О. Біляєва „Зірка КЕЦ” , яку практично з них не читав ніхто дає можливість розповісти що КЕЦ – це науково-космічна станція, яка носить назву великої людини, а саме Костянтина Едуардовича Ціолковського – винахідника першої порохової ракети. Дія ІІІ закону Ньютона показана в чистому вигляді:       „ Я відкинув костюм, кажучи поземному „вниз”, а сам, відштовхнувшись від нього, підскочив угору. Вийшло: чи то я зняв костюм, чи то він мене підкинув”. Або знахідка на Місяці рослинних мохів. Хіба це можливо без атмосфери? За всіма невідповідностями законів природи в повісті описані планети, супутники, передбачені корисні копали, рідкі метали, драг оцінні каміння, небезпека ультрафіолетових променів, можливість мутацій та багато іншого.

Повість англійського письменника Г. Уельса „ Людина невидимка” – ствердження , що людина прозоріша за скло не відповідає дійсності взагалі. Письменник не був фізиком, особливо в питаннях оптики, тому що якби і була можливість створити таку людину, то вона б була сліпою. Автор не врахував закони відбивання і заломлення світла. Якщо пригадати „Барона Мюнхгаузена” стає питання: чи міг він себе витягти з болота за волосся? Можна чи ні здійснити політ на Місяць на снаряді, який запустили з гармати? Які при цьому будуть навантаження? Допустиме подібне чи ні? 

Таким чином, вміле й своєчасне використання художньої літератури на уроках пробуджує інтерес до матеріалу, що вивчається, допомагає їм усвідомити і краще запам’ятати пройдене, дає можливість для естетичного виховання [4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5. Приклади з повсякденного життя

Велике враження на учнів справляють відповіді на питання з повсякденного життя. І перше ніж пояснювати матеріал я готую запитання на які у них є відповіді. Наприклад: чому немає тіні в похмурий день; чому тріщить светр, коли його знімаєш, чому лід прозорий, сніг білий; чому небо сине; чому мокра земля темна, а суха світліша; чому в нас день, а в Америці ніч; чому гуде чайник при кипінні; чому комаха тримається на поверхні води; чи потоне в воді скляна пляшка до верху заповнена водою; чи може кипіти вода без нагрівання; чи можна розплавити свинець  в воді; що таке зоряний „дощ”; чому мухи можуть повзати по стелі? Та інше. 

Формулюючи питання, необхідно пам’ятати, що емоційне ставлення до питання забезпечує успіх справи. Питання поставлене в’яло, без особистої зацікавленості, у більшості викликає байдужість. Для розвитку пізнавального процесу на уроках фізики має експеримент. Демонстрація добре підготовлених й естетично оформлених дослідів завжди викликає інтерес учнів, дивують їх своїм незвичайним результатом або способом постановки. 

Так, наприклад, при вивченні густини речовини дослід із скляною паличкою, частина якої зникає в гліцерині і пояснити, як спів падіння густини скла і гліцерину. Кипіння води в паперовій коробці можна показати учням під час вивчення способів теплопередачі, демонстрація дослідів з електричними лампочками, зібраними за схемами послідовного, паралельного, мішаного з’єднання зібраних  на одному стенді, вивчаючи таким чином особливості  з’єднання електричних схем, явище електризації викликає неабиякий інтерес, особливо коли вони перевіряють його на собі; демонстрація котушки Томсона, з осердя якого злітають кільця, якщо її ввімкнено в мережу змінного струму; отримання радужного спектру на екрані; демонстрація тиску світла; демонстрація роботи електромагнітного реле; досліди з явищем фотолюмінесценції., а також світіння шкіри, жирів, олії, шовку, гасу під дією ультрафіолетових променів; піднімання легкого шарика у вертикальному струмені води або в потужному потоці повітря [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6. Створення цікавих ситуацій на уроках фізики

  Сформувати глибокий пізнавальний інтерес до фізики в усіх учнів неможливо і навіть не потрібно. Важливо, щоб всім учням було цікаво займатися фізикою на кожному уроці. Це складно. Дуже слаба шкільна підготовка, тому необхідно розглядати питання, які дадуть потужний ефект. Перше ніж перейти на пояснення матеріалу, виявлення деяких знань (актуалізація опорних знань) я запиту, „чи чули термін”, „яке відношення”, „як”, „чому”, „навіщо”? У цьому випадку цікавий матеріал викличе пізнавальну активність. 

Наприклад: один з параметрів ідеального газу – «температура». Як ви можете пояснити, що таке температура? В найкращому випадку відповідь така: «коли тепло». А коли тепло, як відчути? Коли стає тепло? Відповідь: «при русі». А, як що без руху?  Тільки після наведених запитань розуміють, що необхідне порівняння існуючих тіл на дотик. При розгляді явища електризації першими запитаннями є: «чи відчувається потріскування коли знімається синтетична одежа?». Відповідь однакова у всіх: «так відчувається». Чому так відбувається? Які є цьому пояснення? Пояснення  взагалі вірні - це накопичення зарядів внаслідок тертя . Але на запитання, куди зникають ці заряди через деякий час? І з відповіддю одразу ускладнення. 

Іноді для відповіді на питання, які знаходяться в тексті, цікавий матеріал має вимагати ґрунтовних знань. Це спонукає учнів читати додаткову літературу, самостійно шукати відповіді за межами підручників. Цікавий матеріал не завжди зрозумілий, тому що рівень інтелектуального розвитку різний, як і вікові особливості. Тобто зацікавленість уроком, як мотивуючий фактор має внести в урок емоційний ефект. Це можуть бути елементи несподіваності. 

Наприклад: залежність опору від довжини, перерізу та матеріалу провідника. Досліджуваним провідником є струмінь розчину кухонної солі, або іншого електроліту. Зібрати просте електричне коло і слідкувати за показами амперметра, які змінюються в залежності від довжини і перерізу струменя. Також класичні досліди Столєтова, які виявили явище фотоефекту і встановили його закономірність (дослід з цинковою пластинкою). Є можливість використати інші прийоми: вивчення руху тіла вверх по похилій площині. Дослід з паперовою каструлею та інше, а також повідомлення учням фактів, які дивують своєю несподіваністю [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 2

ПРАКТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ ІГРАШОК НА УРОКАХ 2.1. Розв’язування задач

Фізичні задачі можуть сприяти розвитку інтересу до предмета. Але учнів може зацікавити сама умова задачі, коли вона пов’язана з їх професією. Наприклад: види руху, який здійснює шпиндель, супорт; з якого матеріалу виготовлені різець і чому; для чого використовують охолоджуючу рідину на токарному верстаті; при яких умовах різець може деформуватися; яку машину називають „вічним” двигуном І роду; скло за твердістю не поступається інструментальній сталі. Чому ж із скла не виготовляють різальних інструментів? Як можна захистити прилади від шкідливого впливу зовнішніх електричних полів. Назвіть відомі вам види деформацій; який елемент верстату зазнає кручення; назвіть вид струму на якому працює верстат, обґрунтуйте чому.

На токарному верстаті обточують вал із швидкістю 100м/с. Сила різання дорівнює 2150Н. Яку кількість теплоти треба відводити із зони різання щохвилини, якщо на нагрівання деталі та стружки витрачається 80% механічної енергії шпинделя. Дані задачі можна запропонувати верстатникам.  

Для кухарів кондитерів найцікавішим є процес приготуванні їжі. Наприклад: Чому при випіканні здоби не можна відчиняти духовку?

Електричний чайник має дві обмотки. Чи однаковий час знадобиться для нагрівання води, якщо обмотки підключити паралельно, а потім послідовно. пояснити; з якою метою в кулінарії використовують автоклав; чому на кухні використовують вафельний рушник; чому в кондитерському виробництві важливо зберігати вологу; як називають фізичний процес засолювання огірків?

Назвіть процес при якому тиск насиченої пари в бульбашках дорівнює тиску в рідині.

Як впливає температура на процес приготування їжі, навести приклади.

При досконалому вивченні професії, столяри – паркетники із задоволенням відповідають на такі питання :тесляр виявляє недоліки в обробці деревинного бруска або дошки, дивлячись вздовж обробленої поверхні. На чому ґрунтується така перевірка? Назвіть відомі вам види деформацій, яким підлягає деревообробні деталі. Яку роль відіграє механічне напруження деревинних деталей? Чи можна наелектризувати деревинне тіло? Чому прилади, які чутливі до впливу електричних полів зберігають в деревинній тарі? Чи підлягають процесу дифузії деревинні вироби? Як перевірити горизонтальність поверхні (дошки, бруса) за допомогою переносного рівня (ватерпаса).Столяр перевіряє, чи лежать кінці ніжок стільця в одній площині за допомогою двох ниток. Як це зробити? Чи достатня така перевірка? Із циліндричної заготовки з дерева, завдовжки 16см і діаметра 16см виточена куля невеликого об’єму. Скільки процентів матеріалу склали відходи? Чи можна віднести столярні роботи до небезпечних виробничих факторів?

Цікаві для учнів задачі з непередбаченою відповіддю. Наприклад: як ви вважаєте. якою може бути відстань якщо розпрямити венозну систему людини? Якою буде маса телеграфного дроту, що з’єднує Жовті води і Київ?

Скільки ви будете важити на місяці? Також викликають інтерес задачі „пастки” із замаскованими даними. Наприклад: чи можна зрушити з місця вантаж масою 3 тони? Чи існує молекула в 9 тон ваги? Питання задач дозволяють учням передбачити, чого не вистачає з умови, а також логічно підійти до відповіді. Розв’язуючи деякі задачі, учні запитують, чи може бути відповідь, яка не відповідає дійсності. Це дає можливість на практиці використовувати парадокси, які не залишать учнів байдужими. Наприклад: якою буде швидкість велосипедиста який за 20 хвилин здолав відстань, рухаючись з прискоренням   0,5 м/с². При розв’язуванні визначена швидкість складе 600м/с. Тобто швидкість буде подібна швидкості  пулі з гвинтівки. Відповідь безумовно буде вірною, але це дасть можливість аналізувати саму умову задачі і відшукати що не вистачає [7].

2.2. Лабораторно – практичні роботи

Лабораторно – практичні роботи це найкращий приклад не тільки зацікавленості учнів уроком, а й найкраще засвоєння матеріалу. Перше що усвідомлюється -  це робота, яка є документом, складена за певними стандартами, з широким спектром вимог, приладів, схем, малюнків, розрахунків, таблиць, висновків, контрольних запитань. 

Мої власні спостереження дають можливість стверджувати, що учні не тільки учать матеріал до теми, але і використовують додатковий матеріал. Особливо це роботи пов’язані з електричними схемами. Початкові знання вони звичайно отримують з шкільної програми. Їм цікаво зібрати схему з провідниками, виконувати з’єднання з вимірювальними приладами, знімати показання. Зразу можуть визначити, чому на одному приладі є показання на другому не має, або де в схемі коротке замикання. 

Лабораторна робота, де є можливість зібрати елементарний приймач дає їм можливість запропонувати схеми інших приймачів, які вони знайшли в науковому журналі і одразу питання, що виконує вхідне коло, підсилювач низької частоти, детектор, мікрофон, вихідний пристрій та інше. Найцікавішим спостереженням за висновками учнів, є творчі лабораторні роботи, наприклад: з явищами інтерференції, дифракції, або спектрами. Малюнки, розфарбовування того, що спостерігали, висновки до роботи, впевненість в явищі, дають найбільший ефект вивчення теми. 

Практичні роботи, такі як зборка елементарного трансформатора також дають можливість не тільки зібрати прилад, а й точно засвоїти для чого використовують даний прилад, його роль в роботі не тільки електричних схем, а й побутових приладів. Лабораторні роботи з теми «оптика» також викликають не аби яку цікавість. Отримання зображення, яке дає збірна, розсіювальна лінзи, визначення оптичної сили, оптичні прилади, принцип їх роботи та інше. 

Лабораторна робота з визначенням відносної вологості повітря, коли учні виходять на двір і одразу починають вимірювати вологість на тіньовій стороні, на сонячній, під деревами, в кабінеті в коридорі, а потім висувають гіпотезу, чи може випасти роса, чи утворитися туман в кабінеті, яка температура для цього потрібна. Дана роботи дає можливість не тільки ознайомитися з психрометром, гігрометром, але й користуватися психрометричними таблицями, головне зробити точні висновки [7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Використання дитячих іграшок

      Іграшка - незмінний супутник дитини з перших днів її життя. Дорослі спеціально створюють її з виховною метою, для підготовки малюка до вступу в суспільні відносини. Для дитини іграшка є предметом забави, розваги, радості і найважливішим засобом її психічного розвитку.У слові іграшка сховане слово «гра» . Іграшка — засіб для гри, її провідник. 

Іграшка — образ, товариш, спогад про тих, хто подарував або виробив іграшку. 

Іграшка приходить до дитини змалку. Раніше іграшки виробляли своїми руками. Мати, сестри, тітоньки, бабусі шили ляльку або виготовляли її з соломи. Тато — вирізав з дерева. Іграшка  присвячувалась конкретні дитині, на її виготовлення витрачали час та думки. Вона несла не тільки образ, але і спогад, і побажання. Іграшок не було багато, лише кілька, подарованих на  Миколая, Різдво, день народження, день янгола, Великдень. Тобто, дитина пов’язувала іграшку з важливою для всіх подією, зі святом. Саме разом з іграшкою в її життя приходило свято. Що то були за іграшки? Медяні пряники на Миколая, шиті ляльки, дерев’яний посуд, машинка, візок, дерев’яні яйця, прикрашені візерунком, ляльки та травинки з соломи, мушлі, камінці, сопілки, дзвоники, підкови, пір’ячко, шкатулочки - звичайні й прекрасні речі дитячого світу.

Напевно, кожен з нас у своєму житті мав одну чи декілька іграшок. Без них у наш час неможливо уявити дитинство. Вони бувають різних типів та форм, починаючи від простих пірамідок закінчуючи надсучасними іграшковими роботами. Вони сприяють розумовому і фізичному розвитку дитини, допомагають пізнавати навколишній світ, привчають до праці, формують характер. Упродовж дошкільного періоду дитині необхідні образні іграшки, але у різні вікові періоди вони виконують неоднакові функції у її психічному розвитку: у немовляти викликають приємні переживання і позитивні емоції; у ранньому і дошкільному віці включаються до різноманітних видів ігор (сюжетно-рольові, будівельні, дидактичні, режисерські, ігри-драматизації). 

Образні іграшки розширюють сферу ігрових дій, допомагають розвивати їх сюжет, створювати ігрові ситуації. Наше життя змалечку пов’язане з іграшками. Проте ми спробували поглянути на іграшку не лише як на дитячу забавку, а й як об’єкт, що ілюструє дію фізичних сил. Гарна іграшка спонукає дитину до роздумів, ставить перед ним різні ігрові завдання. А це сприяє розвитку пізнавальних процесів. Досвід показує, що, застосовуючи в грі свої знання, діти часто прагнуть отримати додаткові відомості, необхідні для розвитку гри, у них виникає багато запитань, відповіді на які вони не можуть отримати тільки зі спостережень. Саме в практичній діяльності загострюється інтерес до знань, тому в моїй роботі я досліджую принцип дії певних іграшок і навіть самостійно виготовляю один з типів іграшок – яйценеваляшку (рис. 2.3.1).

 

Рис. 2.3.1.

Використання дитячих іграшок як демонстраційних приладів оживляє урок і привертає увагу учнів до вивчення складних питань. Але застосування іграшок повинно відповідати деяким вимогам тому що урок повинен бути уроком, а не розваженням. Треба турбуватися про наочність і виразність експерименту в якому використовується іграшка. Крім того кожен експеримент, який проводиться, повинен бути надійним тобто добре підготовленим. Не можна перевантажувати урок великою кількістю дослідів. На своїх уроках я використовую і віддаю перевагу іграшкам виготовленими самостійно учнями. Наприклад, вентилятор на якому можна показати, як змінюється струм при зміні опору (рис. 2.3.2).

 

Рис. 2.3.2.

  Перископ на якому спостерігаються закони поширення світлу, електромагнітне реле, що пояснює властивості світла (рис. 2.3.3).

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.3.3.

Камертон для вивчення властивостей звукових хвиль,  та інші. Можна показати плаваючий світник (рис. 2.3.4). 

 

Рис. 2.3.4.

«Іван – покиван», магнітні іграшки у вигляді магнітиків на холодильнику. Але ці іграшки не викликають дійсної зацікавленості, а тільки веселощі [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Види іграшок 1. Гіроскопічні іграшки.     

Гіроскопічні сили – сили, що залежать від швидкостей і мають таку властивість, що сума їхніх робіт (чи потужностей) при будь-якому переміщенні системи, на котру діють ці сили, дорівнює нулю.

Назва «гіроскопічні сили» з’явилась у зв’язку з тим, що такі сили мають місце в теорії гіроскопа. Хоча гіроскопічні сили, як ті, що залежать від швидкостей, не є потенціальними, проте на систему, на яку окрім потенціальних сил діють ще й гіроскопічні, теж розповсюджується закон збереження механічної енергії.

У традиційному розумінні гіроскоп — пристрій, що містить швидкообертове тверде тіло, яке має три обертальні ступені вільності, тобто можливість обертання навколо трьох взаємно-перпендикулярних осей. Усім відома дитяча іграшка — дзиґа, яка являє собою приклад гіроскопа.

Прилади, що використовують властивості гіроскопа, застосовуються в ряді галузей науки і техніки, зокрема в системах навігації і системах керування рухомих транспортних засобів (суден, літальних і космічних апаратів, ракет, торпед тощо) (рис. 2.4.1).

                

Рис. 2.4.1.

Перші свідчення про дзиґу та її незвичайні властивості відомі з давніх-давен. До нас дійшли такі іграшки, виготовлені в Китаї у третьому тисячолітті до нашої ери.

У відомому нам вигляді дзиґа була винайдена наприкінці 19 століття. У 1880 році німецький фабрикант-іграшкар Лоренц Больц з Ціндорфа поставив зверху іграшкової дзиґи обертову ручку. Треба було тільки потягнути за шнур, обв'язаний навколо дзиги. А в 1913 році з'явилася перша дзига від компанії Bolz. Лоренц Больц вставив в пустотілу дзиґу механізм з гвинтом і гайкою. Дзиґа приводилася в рух гвинтовим стержнем з ручкою на кінці, на яку потрібно було кілька разів натиснути. При вдавлюванні стержня-гвинта всередину дзиґи він змушував через тріскачку, встановлену всередині дзиґи, обертатися дзиґу тільки в одну сторону. Коли гвинт витягувався із дзиґи, то вона продовжувала обертатися за інерцією.

Наступний з династії Больців - Петер Больц зробив дзиґу музичною. Він зробив в корпусі дзиґи отвори, через які проходило повітря, і дзиґа почала видавати дзижчання. До 1937 року дзиґа-непосида вже могла відтворювати звуки різних тональностей і награвати дитячі пісеньки.

Цікаві гіроскопічні іграшки:         Дзиґа Кларка (рис. 2.4.2).

 

Рис. 2.4.2.

Це іграшка-дзиґа англійського винахідника Р. Кларка, вісь якої – ручка чи олівець, на яку нанизані 2 диска. При розкручуванні такої дзиґи на цупкому папері залишиться лише крапка. Якщо в найближчий до осі отвір помістити свинцеву закліпку, то на папері з’являться спіралі. Перемістивши закліпку в інший отвір, на папері з’явиться нова крива, зовсім не схожа на першу. Пояснюється це тим, що окрім інерційних сил на дзиґу діє також відцентрова сила, величина якої залежить від маси свинцевої закліпки, кутової швидкості обертання дзиґи, відстані від закліпки до осі обертання.

Дзиґа Грейга (рис. 2.4.3).

 

Рис. 2.4.3.

Цю іграшку запатентував американський винахідник Р. Грейг. Корпус іграшки, якщо його так можна взагалі назвати, являє собою круглу повітряну кульку. Хоча в надутому стані оболонка і утворює досить міцний корпус іграшки, але маса його явно недостатня, щоб при обертанні створювати великий момент інерції. Грейг змістив центр ваги іграшки вниз, тобто встановив кульку на важку конічну опору. Вона складається всього з двох деталей: сильного постійного магніту циліндричної форми і сталевий загостреною донизу ніжки. Магніт крізь горловину вставлений всередину кульки і через оболонку притискає до себе ніжку. Літаюча дзиґа Лопатина (рис. 2.4.4).

 

Рис. 2.4.4.

Іграшка К. Лопатина - теж дзиґа. Найдивовижніше в ній те, що їй зовсім не треба спиратися на щось тверде. Якщо розкрутити іграшку, вона полетить. Підйомну силу, що врівноважує силу тяжіння, створює трилопатевий ротор, майстерно захована автором всередині циліндричного корпусу. Основні деталі дзиґи Лопатина: кругла дерев'яна паличка, циліндричний каркас з пружною сталевого дроту, обтягнутий тонкою матерією, і ротор, виготовлений з дубового або букового шпону.

Дзиґа — іграшка, яка підтримує рівновагу на гострому кінчику за рахунок швидкого обертання навколо своєї осі. За своїм фізичним принципом дзиґа — найпростіший гіроскоп. В основі принципу дії дзиґи лежать закон збереження енергії та закон збереження моменту імпульсу. Власне обертання дзиґи навколо осі симетрії призводить до того, що поле тяжіння, яке діє у вертикальному напрямку, призводить до появи  гіроскопічної сили в горизонтальному напрямку. Внаслідок цього, вісь обертання дзиґи прецесує. В загальному випадку вісь дзиґи може здійснювати також періодичні нутаційні коливання. При зменшенні енергії обертання дзиґи за рахунок тертя, гіроскопічні сили теж зменшуються, що призводить врешті-решт до падіння. Практично доводимо: Змушуємо рухатися дзиґу за допомогою рукоятки, яка має ходовий гвинт. Зауважимо, що спершу робимо спробу встановити дзиґу вертикально, але це нам не вдається. Лише надавши їй обертання, вона швидко стає вертикально стійкою. Звалити дзиґу, яка швидко рухається неможливо. Під дією пальців вона тільки відскакує в сторону й продовжує рухатися далі навколо вертикальної осі.

2. Електричні іграшки.

Іграшки відомі людству з глибокої давнини, вони були виявлені археологами при розкопках залишків стародавніх цивілізацій. Іграшки, знайдені при розкопках Індської цивілізації (3000-1500 до н. е.) включають маленькі візки, свистки у вигляді птахів і іграшкових мавпочок, які можуть сповзати по мотузці. У Греції, коли діти, особливо дівчатка, досягали повноліття, було прийнято приносити іграшки дитинства в жертву богам. Напередодні весілля дівчата віку близько чотирнадцяти років в якості обряду посвячення у доросле життя приносили свої іграшки в храм. 

У 1880 році в Нюрнбepзі вперше в виготовленні іграшки була застосована штамповка, що дало можливість збільшити виробництво іграшки. В кінці XIX - початку XX століть був налагоджений випуск технічних іграшок - моделей різних транспортних засобів. Широко застосовувалися і будівельні набори, ідея створення яких належала німецькому педагогу Ф. Фребелю. У 1901 році у Великобританії з'явився перший металевий конструктор. Серед оптичних іграшок був популярний так званий чарівний ліхтар. 

Сучасне виробництво іграшки є розвинену галузь промисловості. Значне місце тут займає технічна іграшка, велика частина якої електрифікована і комп'ютеризована; в кінці XX - початку XXI століть широкий розвиток отримали всілякі електронні іграшки. Сьогодні іграшки виготовляються з пластмаси, з'явилися іграшки з батарейками. Якщо раніше іграшки були саморобними, то зараз існує ціла індустрія іграшок з масовим виробництвом і механізмами реалізації. Так і з’явилися електричні іграшки. У наші дні електричні іграшки вже давно стали частиною світу дитини. Існує безліч різноманітних іграшок для дітей будьякого віку.

Найпоширеніші та найпопулярніші з них:

Електричний потяг (рис. 2.4.5).

 

Рис. 2.4.5.

Іграшковий поїзд (іграшкова залізниця) являє собою зменшену імітацію реального залізничного поїзда. Зазвичай являє собою локомотив з декількома вагонами, які можуть рухатись по рейках. Локомотив може бути як з приводом (на батарейках, з механічним заводом), так і без. Перші іграшкові поїзди також були і першими залізничними моделями. Їх почали будувати в Англії ще на початку 1830-х, коли тільки почалося будівництво перших реальних залізниць. Іграшкові потяги часто мали діючу парову машину, тобто наводилися за рахунок спалювання палива. Найчастіше ці моделі створювалися для реклами тільки зародився залізничного транспорту. Точний рік народження іграшкових паровозиків встановити досить важко, проте часто вказують 1829 рік. 

Електричний вертоліт (рис. 2.4.6).

 

Рис. 2.4.6.

Керований вертоліт - це масштабна модель вертольота, яка управляється за допомогою радіо- або інфрачервоного зв'язку. Як правило, управління такими моделями відбувається з невеликої відстані (до 100 м), тобто в таких межах видимості керуючого, коли він гарантовано бачить становище і напрямок руху моделі. Довгий час створити радіокеровану модель вертольота не вдавалося. До квітня 1970 року кращі з спроб закінчувалися польотами тривалістю до десятка секунд. Справжнім проривом ця область зобов'язана німецькому інженеру Шлютеру.

Електричний конструктор (рис. 2.4.7).

 

Рис. 2.4.7.

Спочатку ідея Френка Хорнбі зобразити інженерні конструкції в мініатюрі реалізувалася в дитячому наборі конструктора для хлопчиків. Називався він «механічним посібником для новачків», був металевим і складався з різних балок, куточків, перекриттів, коліщаток, скоб і інших деталей. У 1970 році конструктор був доповнений електромотором. У 1981 році у Франції вперше з'являються принципово нові моделі з пластику, створюється так званий електричний конструктор. Електронні конструктори дозволяють складати музичні дзвінки, радіоприймачі, автоматичні освітлювачі, іграшки, ігри на основі електричних схем переважно без паяння.

Електричний конструктор – це гра, що тісно поєднує знання про фізичний світ, задоволення та практичну корисність. Складаючи ті або інші електричні ланцюги, можна швидко засвоїти безліч знань та практичних навичок із збирання електронних схемам та, із задоволенням відпочиваючи, познайомитися із дивним світом електроніки.

Використовуючи електричний конструктор, дитина зможе зібрати тисячі різних електричних ланцюгів і зрозуміти відповідні їм схеми, самостійно зібрати радіоприймач, охоронну сигналізацію або, наприклад, прості пристрої домашньої автоматики.

Величезним плюсом сучасних електронних конструкторів є застосований у них оригінальний спосіб з'єднання деталей, що не потребує пайки, що виключає вимушене вдихання шкідливого диму.

У схемах використовується ручне, магнітне, світлове, звукове, електричне, а також сенсорне управління. Зібравши схему, можна отримати акустичний, оптичний або електричний вихідний сигнал. Схеми зі схожими назвами побудовані за допомогою зовсім різних ланцюгів і дозволяють побачити все різноманіття електронних технологій. Багато схем мають не лише пізнавальний характер, але й придатні для практичного використання.

Конструктор дозволяє зрозуміти принципи роботи сучасних ресурсозберігаючих технологій, допомагає в повсякденному житті, дає додаткові знання з техніки безпеки, сприяє тому, що з дитинства людина стає мудрішою, розумнішою. Це допоможе їй і в подальшому житті, коли вона виросте. Наприклад за допомогою схем можна зробити тестер електропровідності. За допомогою цього тестера видно, чи проводить електричний струм той, або інший предмет, який зустрічається в повсякденному житті. Коли лампа засвітиться, це означає, що предмет являється провідником  (наприклад, стальний ніж, металева ложка), а якщо не світить, це означає що предмет не являється провідником (наприклад вироби з пластмаси або дерева). Чим вища елекропровідність, тим нижче опір. Електропровідність характеризує здатність середовища проводити електричний струм. Любе тіло, по якому протікає електричний струм, надає йому певний спротив. Чим менше опір провідника, тим легше електричному струму пройти через нього. За допомогою різноманітних схем, які мають не лише пізнавальний характер, а й придатні для практичного використання. У схемах використовується ручне, магнітне, світлове, водяне, звукове, електричне, а також сенсорне управління. Зібравши електричну схему, можна отримати акустичний, оптичний або електричний вихідний сигнал. 

3. Звукові іграшки.

Існує велика кількість прикладів звукових іграшок. Принцип їх дії відрізняється, проте спільним є те, що всі вони використовують звук.

Брязкальця (рис. 2.4.8).

 

Рис. 2.4.8.

Існує безліч модифікацій даної іграшки - наприклад, кільце, на яке нанизані невеликі пластикові або дерев'яні шайбочки. Перекочуючись по кільцю, шайбочки видають звук. Також дуже поширені брязкальця-ланцюжка на гумці, які кріпляться до бортів ліжечка або коляски.      

Іграшкові музичні інструменти (рис. 2.4.9).

 

Рис. 2.4.9.

Один із найпопулярніших видів дитячих звукових іграшок, у принципі дії якого звукові механізми, які забезпечують їх «гру» при натисканні клавіш, струн тощо. Цікавими є також духові інструменти: флейти, труби, сопілки, принцип гри яких полягає безпосередньо у вдмухуванні повітря й поширенні звукових хвиль без додаткових механізмів.  Музичні килимки (рис. 2.4.10).

 

Рис. 2.4.10.

Створені для розвитку у дітей моторики, інтелектуальних здібностей, навичок із математики, мови та ін., а також для збільшення словникового запасу дітей, і, звісно, розваги, такі килимки набули широкої популярності. Механізм їх дії полягає у тому, що при натисканні м’якої клавіші, на якій щось зображено чи написано, дитина чує звук, що супроводжує картинку. Таким чином задіяні одразу декілька рецепторів, що сприяє швидшому засвоєнню дитиною необхідних навичок. 

Іграшки, що «розмовляють» (видають звуки) (рис. 2.4.11).

 

Рис. 2.4.11.

Найпопулярніший і найрозповсюдженіший вид музичних іграшок – іграшки, що розмовляють. Механізм їхньої дії полягає в коробочці з отворами, яка знаходить всередині іграшки. Під час нахилу іграшки або натискання на коробочку повітря у ній стискається й виходить назовні. Це супроводжується звуком.

 

Рис. 2.4.12.

Раніше в такі ляльки вмонтовувалася так звана «пищалка» (рис. 2.4.12). При перевертанні ляльки, вона переміщалася вниз циліндром, випускаючи повітря і лялька видавала звук, схожий на слово «Мама». Зараз голос для ляльок записується на електронний чіп і при натисканні кнопки ми чуємо запис.У нашій іграшці теж такий механізм. В ділянці грудей усередині розміщена коробочка, при натисканні на яку ми чуємо звуки. На електронному чіпі ляльки записані різноманітні звуки, тому при натисканні вони змінюються. 4.Іграшки, дія яких заснована на існуванні архімедової сили.

Закон Архімеда (англ. Archimed's law; нім. Archimedisches Prinzip n) — основний закон гідростатики та аеростатики.

Формула сили Архімеда:  F = ρgV

де g — прискорення вільного падіння,  ρ — густина рідини (газу),  V — витіснений

об'єм.

  Легко запам'ятати цю формулу за допомогою легенди, що Архімед любив вино РоЖеВе, де Ро = ρ; Же = g; Ве= V. Відкрив закон видатний давньогрецький математик і механік Архімед. Цей закон також допомагає пояснити поведінку тіла частково зануреного у рідину (плаваюче тіло). Тіло, частково занурене у рідину має центр ваги (SC) і центр плавучості (SW). При зміні кута нахилу центр плавучості переміщається і тіло може повернутися у вихідне положення (стабільний стан) або відхилятись повністю (нестійкий стан). Чи буде тіло стійким чи ні, визначає положення метацентру(MC).

Метацентр  — точка перетину осі плавання і вертикальної лінії дії виштовхуючої сили. Вісь плавання  — вісь нормальна до площини плавання і проходить через центр тяжіння судна у вихідному його положенні. При невеликих відхиленнях кута положення тіла розміщення метецентру не залежить від кута. Якщо метацентр знаходиться вище від центру ваги тіла, то під впливом пари сил, що виникає, тіло повертається до вихідного стану. Якщо ж метацентр буде знаходитись нижче центру ваги тіла, тіло продовжить відхилятись від стану рівноваги, іншими словами, втратить стійкість. Відрізок від метацентру до центру ваги називається метацентричною висотою. Такі розрахунки проводяться, наприклад, при проектуванні суден.

Судна повинні бути сконструйовані таким чином, щоб вони були як найстійкішими. Іграшка «Водолаз» (рис. 2.4.13).

 

Рис. 2.4.13.

Закони плавання використані в дитячій іграшці «Водолаз».

Вага «Водолаза» підібрана таким чином, що при заповненні порожнини іграшки водою її вага стає більшою, ніж виштовхувальна сила, і «Водолаз» опускається на дно, а при заповненні повітрям виштовхувальна сила стає більшою за вагу іграшки, і «Водолаз» спливає. Як же цього добитися? А от як. Беруть посудину, доверху заповнену водою, й опускають туди «Водолаза». Зверху посудину затягують плівкою. Якщо натиснути пальцем на плівку, то повітря в посудині стискається і сильніше тисне на воду, унаслідок чого деяка кількість води входить в отвір, зроблений знизу іграшки. «Водолаз» стає важчим і опускається на дно.

Історія виникнення іграшки «Водолаз».

Рафаелло Маджотті був активним свідком барометричних експериментів, які проводив Гаспаро Берті [en] і слідом за ним Еванджеліста Торрічеллі. У зв'язку з цим Маджотті також проводив і свої власні дослідження стискання води і повітря, результати яких були опубліковані в його роботі Renitenza certissima dell'acqua alla compressione . Серед численних пристроїв, описаних там - Маджотті називає їх scherzi (жарти) - є і водолази. Маджотті також називає водолазів ще й cara ffi ne (флакончики). Водолази плавають у високих циліндричних посудинах, надлишковий тиск в яких створюється при закриванні  їх долонею або, якщо посудина досить вузька, великим пальцем. Цей пристрій, описаний Маджотті, незабаром став популярним, але жодне з використаних ним назв не прижилося. З початку XVIII століття назва цього пристрою забезпечується атрибутом Catresian (Картезіанський, Декартов), хоча Декарт не мав ніякого відношення ні до самого водолазу, ні до пояснення його дії . Зараз разом з назвою «Картезіанський водолаз» (Cartesian diver) часто використовується назва «Картезіанський диявол» (Cartesian devil), а також «Поплавок Декарта».

Популярності водолазу додало нове видання книги Афанасія Кірхер «Magnes Sive De Arte Magnetica» ( «Магніт або мистецтво магнетизму»), доповнене розділом про цей новітній пристрій. Як водолазів Кірхер використовував скляні фігурки, що представляють сцени з Благовіщення і Вознесіння Христового. Ним же була введена в обіг фігурка водолаза-диявола. В результаті образ картезіанського водолаза наповнився релігійним і містичним змістом, і одночасно водолаз набув статусу цікавої іграшки. Що стосується технічної еволюції, то незабаром герметизація судини з водолазом і зміна тиску в ньому стали здійснюватися не долонями або пальцями, а органічними плівками. З цією метою, наприклад, використовувався свинячий сечовий міхур , який ближче до нашого часу був замінений гумовою плівкою. У XVIII столітті німецькі склодуви налагодили масове виробництво іграшкових водолазів. Найчастіше це були іграшкові чортики з закрученим навколо тіла хвостом, через який вода могла затікати всередину при збільшенні тиску і витікати при його зменшенні. Такі чортики при періодичному зміні тиску починали обертатися, і за ними закріпилася нім. назва Tanzteufel - танцюючий чорт. Відзначимо, що по-французьки Картезіанський водолаз це теж танцюрист

- фр. ludion. 

5. Іграшки, дія яких заснована на різному положенні центру тяжіння.

З другого закону Ньютона випливає, що якщо геометрична сума всіх зовнішніх сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю, то тіло знаходиться в стані спокою або здійснює рівномірний прямолінійний рух. У цьому випадку прийнято говорити, що сили, прикладені до тіла, урівноважують одна одну Особливим випадком є рівновага тіла на опорі. В цьому випадку пружна сила опори прикладена не має однієї точки, а розподілена по основі тіла. Тіло знаходиться в рівновазі, якщо вертикальна лінія, проведена через центр мас тіла, проходить через площу опори, тобто всередині контура, утвореного лініями, що з'єднують точки опори. Якщо ж ця лінія не перетинає площу опори, то тіло перекидається.     

Межу стійкості тіла, що стоїть на похилій площині, зручно оцінювати кутом нахилу. Граничний кут нахилу можна визначити геометрично:  tgα = L / 2h. Чим більше L, тим нижче розташовується центр ваги тіла, тобто менше h, і тим стійкіше тіло на опорі. Також очевидно, що граничний кут тим менше, чим вище лежить центр ваги при даній площі опори. Цікавим прикладом рівноваги тіла на опорі є падаюча вежа в італійському місті Піза, яку за переказами використовував Галілей при вивченні законів вільного падіння тіл. 

Вежа має форму циліндра висотою 55 м і радіусом 7 м. Вершина вежі відхилена від вертикалі на 4,5 м. Вертикальна лінія, проведена через центр мас вежі, перетинає основу вежі приблизно на 2,3 м від її центру. Таким чином, вежа знаходиться в стані рівноваги. Рівновага порушиться і вежа впаде, коли відхилення її вершини від вертикалі досягне 14 м. Очевидно, що це відбудеться дуже нескоро. Точка C – центр мас, точка O – центр основи вежі, CC' – вертикаль, що проходить через центр мас.

Види рівноваги тіл: Байдужа рівновага. Приклади: куля й лінійка, що лежать на столі.

Цілісна, однорідна або порожниста куля, що лежить на горизонтальній поверхні, не зрушиться сама по собі з місця(без впливу сторонніх сил) і відстань від точки опори до центра ваги буде завжди однаково. Лінійка, підвішена на горизонтальній осі обертання в точці, де розташований її центр ваги, буде висіти в будь-якому положенні, в якому її залишили, не прагнучи повернутися.

      Стійка рівновага Якщо спробувати вивести тіло зі стану стійкої рівноваги, то обов'язково виникне сила, яка поверне його в початковий стан. Так кулька на дні чаші знаходиться в єдиному стані стійкої рівноваги. У цьому положенні лінія, що з'єднує точку опори і центр ваги тіла, вертикальна. Центром тяжіння кожного тіла є деяка розташована всередині нього точка - така, що якщо за неї подумки підвісити тіло, то воно залишається в спокої і зберігає початкове положення.

Якщо тіло підвішене на нитці, то як не змінюй його положення, воно буде прагнути зайняти положення стійкої рівноваги, коли лінія, що з'єднує центр ваги тіла і точку підвісу, приймає вертикальне положення. При цьому центр ваги завжди буде знаходитися нижче точки підвісу.

Нестійка рівновага. 

Якщо трохи зрушити або відхилити тіло, що знаходиться в стані нестійкої рівноваги, то виникає сила, яка прагне ще більше відхилити його від рівноважного стану. Як приклад можна привести кульку, що лежить на опуклій поверхні або неваляшку, поставлену з «ніг на голову».

6. Магнітні іграшки.

Неокуб або магнітний конструктор (рис. 2.4.14).

 

Рис. 2.4.14.

Неокуб - магнітний конструктор, який набирає популярність в світі та здебільшого складається з 216 однакових неодимових кулястих магнітів. Різні неокуби складаються з куль діаметром від 3 мм до 10 мм, покритих для захисту від подряпин нікелем. Назва неокуба така через те, магніти зазвичай з'єднані саме кубом (зазвичай 6x6x6), ця конструкція тримається тільки за рахунок магнітного поля, і її легко зруйнувати, привівши тим самим кульки в хаос, а відновити потім цю форму куба і є основним завданням іграшки як головоломки, яка вирішується різними способами.

Іграшкова риболовля (рис. 2.4.15).

 

Рис. 2.4.15.

Складається така іграшка з вудочки, на кінці якої прикріплений магніт та рибок, які, у свою чергу, теж містять зверху магніт. Дитина повинна так розмістити вудочку із магнітом, щоб упіймати рибок. Такі іграшки розвивають координацію рухів, дрібну моторику.

Усі інші іграшки із магнітними елементами. 

 

Рис. 2.4.16.

Наша іграшка – кролик (рис. 2.4.16) із маленькими магнітами в передніх та задніх лапках, які при їх зведенні притягуються. Така іграшка дуже цікава для дітей, адже не маючи змоги ще пояснити її дію фізично, вона здається їм чарівною, фантастичною. На спині іграшки також розміщений магніт, що дає змогу чіпляти її, наприклад, на холодильник.

7. Механічні іграшки.

Механічні іграшки - іграшки, рухомі механічної енергією за допомогою гумок, пружин, маховиків і так далі. Давньогрецькі, давньоримські і давньоєгипетські механічні іграшки рухалися під впливом води, вітру або пневматичних сил; вони були реалістичні, за що церква визнала їх знаряддя диявола.

Деякі з іграшок могли грати на музичних інструментах і писати цілі речення; деякі, особливо мавпочки, використовувалися для реклами чаю і сигарет, тому були дуже популярні. Історія  іграшки на ключику своїм корінням сягає в далеке минуле. Ще в античні часи люди намагалися створити механізми, які можуть рухатися. Однак ці іграшки створювалися не для дітей, а для розваг багатої знаті. Придворні вчені ламали голови, винаходили хитромудрі та кумедні пристрої, які могли б імітувати рухи людини чи тварини. Нерідко вони були великих розмірів, а в дію приводилися за допомогою енергії падаючих блоків і важелів, системи зубчастих коліс. Про театр ляльок, літаючих птахів, звірів, які бігають і гарчать, створених талановитими майстрами античних часів, можна прочитати у стародавніх творах Герона.        Історія іграшок. У Стародавній Греції і Римі брязкальця дарували новонародженому в якості оберегів: вважалося, що своїм шумом вони відганяють злих духів. Вони виготовлялися у формі різних тварин: качки, коні або свині, як емблеми покровительства дітям. Їх робили порожніми, а всередину поміщали камінчики або кульки. 

У Стародавньому Єгипті були популярні фігурки тварин, зроблених з дерева. Там же вперше зустрічаються іграшки з нескладним механізмом руху, який приводився в дію рукою дитини за допомогою дротяного механізму. Надалі цей принцип конструкції використовували і російські майстри народної іграшки.    На початку I тис. До н. е. в Єгипті при виготовленні іграшок стали використовувати образ коня, в основному конячок робили з глини. А пізніше з'явилися перші коні-гойдалки і дитячі двоколісні каталки з довгою ручкою і маленьким кузовом для дитини. Там же в Єгипті були знайдені перші ляльки. Їх виготовляли з різних матеріалів. Найдавніші єгипетські ляльки були похоронними дарами, і були покликані скрасити самотність померлого.   

             У Стародавній Греції і Римі ляльки для ігор виготовлялися з глини і дерева, а руки і ноги прикріплялися до тіла за допомогою ниток і палиць і часто були рухомі. Більш ретельно з дорогих матеріалів виконувалися ляльки для дітей знаті. Але у ляльок було й інше призначення, наприклад, дівчата дбайливо зберігали ці ляльки до заміжжя і напередодні весілля приносили їх в дар богиням - Артеміді, Венері.

Протягом багатьох століть іграшки практично не видозмінювалися, але до кінця XIX - початку XX століття в цій сфері стався небачений стрибок, пов'язаний в першу чергу з тим, що іграшки стали товаром, що знайшли свого покупця. З кожним десятиліттям іграшки почали ставати все красивішим, яскравішим, складніше і наближених до реальності. Виробництво іграшок стає ще різноманітніше, коли їх почали робити з пап'є-маше. До того ж з'являється технологія виготовлення за формами. У двадцятому столітті іграшки почали змінюватися з такою швидкістю, що розглядати їх треба вже окремими десятиліттями. У 50-х роках в СРСР в моду увійшли ватяні ялинкові іграшки, плюшеві ведмеді і, звичайно ж, солдатики. Так само у всіх будинках стандартним прикрасою комодів і трюмо були порцелянові статуетки. Освоєння космосу внесло свою лепту в іграшки наступного десятиліття. А далі вже радянська мультиплікація і Олімпіада-80 стають джерелом для нових персонажів - Вінні Пух і Кошеня Гав, Чебурашка і Крокодил Гена. Ну а в новітній історії , з'являються численні зарубіжні персонажі - Барбі і черепашки Ніндзя, Людина-павук і Бетмен, феї Вінкс і бакугани.

У Стародавньому Єгипті вперше зустрічаються іграшки з нескладним механізмом руху - «Крокодил» і «Тигр». Ці мініатюрні дерев'яні іграшки за допомогою нескладного дротяного механізму, що приводиться в рух рукою дитини, відкривали пащу. Цікава іграшка, що зображає місто раба. Якщо фігурку потягнути за нитку, вона починає рухатися вгору-вниз по похилій дошці. «Месільщік тесту» - це прототип багатьох народних іграшок. У цих іграшках головне передано рухом, все інше умовно і скупо. Французи приблизно до 1523 року нарікали іграшку словом італійського походження (дитя), і тільки в 1523 році вперше зустрічається сучасне слово для іграшки. Ця іграшка заснована на законі збереження енергії.

Підстава кораблика випилюється з фанери. На кормі закріплюється вал з лопатями. З пружною металевої пластинки вирізані дві смужки і укріплені вертикально на носі корабля. У верхній частині просвердлені отвори і прив'язана нитка. Інший кінець нитки закріплений на валу.

Принцип роботи: якщо нахилити пластинку, то ми повідомимо потенційну енергію (так як пластинка деформується, відстань між молекулами змінюється, і платівка набуває потенційну енергію). Після випрямлення пластинка, натягуючи нитку, призводить в рух лопаті, в результаті чого кораблик, набуваючи кінетичну енергію, приходить в рух. Потенційна енергія пластин переходить в кінетичну енергію кораблика.

Для старшого віку виготовлена більш складна іграшка по типу головоломки. Головоломка складається з двох дерев'яних брусків, з'єднаних разом за допомогою потаємних металевих штифтів. Штифти вільно переміщаються всередині брусків, але не дають можливості їх роз'єднати. Щоб розібрати головоломку необхідно згадати поняття відцентрової сили, що виникає при обертанні твердого тіла. Принцип дії цієї іграшки заснований на зміну центра ваги тіла, що обертається Якщо у тіла, що обертається, наприклад, електродвигуна, змістити центр ваги, то він починає вібрувати. Укріплений на одежної щітки, електродвигун передає вібрацію волосках щітки. В результаті цього щітка починає рухатися безперервно підстрибуючи. Для виготовлення іграшки знадобилися такі матеріали: щітка, електричний двигун, батарейка, вимикач і стірательна гумка. Процес складання полягав в наступному: електричний двигун був укріплений на краю щітки, його підключили через вимикач до джерела струму. Джерело струму для зручності складання і експлуатації іграшки, був поміщений в мильницю. На вісь двигуна приклеєна стірательна гумка. Провід з'єднані пайкою, для цього використовувався паяльник і припой . За допомогою іграшок стало можливим зробити фізику не нудною і складну науку, а зрозумілою і цікавою кожній дитині. Вивчивши те чи інше явище учень не забуде про нього після дзвінка з уроку, а прийде додому, покаже батькам свою іграшку і розповість їм про вивчений. На наступному уроці йому захочеться дізнатися про іншу улюблену іграшку, і він буде слухати матеріал уважно, боячись щось пропустити. Так вивчати фізику не складно, а цікаво. Виготовлення своїми руками іграшок, на основі фізичних законів, є цікавим і захоплюючим заняттям.

У XVI столітті Леонардо да Вінчі створив механічного лева в подарунок королю Луї XII. Лев міг ходити і відкривати пащу. У той же період працювали механічні іграшки для дітей створював Галілео Галілей.

Ще одним талановитим творцем механічних іграшок у XVIII ст. був французький механік Жак Вокансон, який виготовив ляльку-флейтиста, що вмів виконувати 11 різних мелодій. Велике зацікавлення викликала і його качка, яка вміла крякати, ходити, плавати, рухати головою, розправляти крила, чистити пір'я. Всередині качки була влаштована хімічна міні-лабораторія, завдяки чому качка могла пити воду і клювати зерна. Приблизно в ті ж роки П'єр Жаке-Дро створив автомати, зараз виставлені в швейцарському Музеї Мистецтва та Історії - Письменника, Музиканта і креслярем. У швейцарському містечку Невшатель у музеї образотворчих мистецтв можна побачити дивовижні механічні іграшки, виготовлені у XVIII ст. талановитими годинникарями П'єром-Жаком Дро і його сином Анрі Дро. За столом сидить писар, який старанно виводить каліграфічні літери, біля нього - художник, який малює різні фігури, а за фісгармонією сидить музикант, яка віртуозно грає на інструменті. У відвідувачів музею виникає відчуття, ніби перед ними справжні живі істоти. 

У Віденському технічному музеї можна побачити сидячого на кулі писаря, який акуратно виводить на аркуші паперу текст розміром до 79 букв. Цю механічну ляльку створив у XVIII ст. придворний австрійський механік Фрідріх Кнаусс.

У XIX столітті популярність механічних іграшок ще більше зросла, розширилося виробництво, в будинках вельмож та знаті з'явилися музичні скриньки, клітки із співаючими райськими пташками, тварини із заводним пристроєм. З ними залюбки гралися і дорослі, і діти.

Але з розвитком науки і техніки інтерес до механічних іграшок почав падати. ХХ століття принесло нові відкриття та ідеї. На зміну механічним прийшли електромеханічні іграшки - роботи, в яких пружинний механічний двигун замінили електромотором з батарейкою. Роботами можна було керувати за допомогою радіо [7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Позакласні заходи

Найефективнішим методом для пізнавального інтересу до предмету є ігри. До організації ігор, так як і до іграшок треба підходити обережно, тому що гру необхідно зробити так, щоб учні легко засвоювали те, що на уроках для них є недосяжним. Для себе  вважаю: гра повинна ґрунтуватися на вільній творчості й самодіяльності, повинна бути доступною, викликати задоволення, веселий настрій, радість від вдалої відповіді. Обов’язковим  елементом має бути змагання між окремими учасниками гри. Це завжди сприяє підвищенню самоконтролю учнів, додержанню встановлених правил, активізації учнів. Найцікавішими в моєї практиці це творчі ігри такі, як судові засідання, змагання за інтелект, фізичні конференції.

Судові засідання дають можливість повторити фізичні закони, які лежать в основі фізичного явища, і якомога більше дізнатися про їхнє значення в житті людини. В такій грі є головуючий, прокурор, адвокат, підсудний, обвинувачувані, захисники, свідки, учений секретар, народні засідателі. В ході процесу демонструються досліди, підбирається цікавий історичний матеріал про дане явище, або закон, складається біографія підсудного, називаються батьки, готуються документи для суду у вигляді послань від імені вчених, які працювали у галузі обговорюваного явища. Головуючий та народні засідателі викликають жваве обговорення питання, активізують слухачів, викликають справжні учені дискусії. За правилами гри виступ на суді є не тільки правом, а й обов’язком його учасників. Від кількості виступаючих і переконливості їхніх промов залежить рішення суду і в кінцевому результаті перемога групи. 

  Вибір навчальних програми з фізики та астрономії з двох запропонованих варіантів здійснюється вчителем та затверджується рішенням педагогічної ради навчального закладу і відображається в освітній програмі закладу освіти і робочому навчальному плані.

Навчальні програми не містять фіксованого розподілу годин між розділами і темами курсу. У програмах наведена лише тижнева і загальна кількість годин на вивчення предмета. Розподіл кількості годин, що відводиться на вивчення окремих розділів, тем, визначається учителем. Також учитель самостійно визначає порядок вивчення тем та місце проведення лабораторних робіт, лабораторних практикумів, практикумів з розв’язування задач тощо.

Навчальними програмами з фізики визначено перелік демонстраційних експериментів та лабораторних робіт, необхідних для забезпечення реалізації Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти. Водночас учитель, зважаючи на матеріальну базу фізичного кабінету закладу освіти, може замінювати окремі роботи рівноцінними, використовувати різні варіанти проведення їх (у тому числі віртуальну демонстрацію фізичного досліду), доповнювати цей перелік іншими дослідами або короткочасними експериментальними завданнями, об’єднувати кілька робіт в одну залежно від обраного плану вивчення певної теми. Окремі лабораторні роботи можуть виконуватись учнями або як домашні завдання або як учнівські навчальні проєкти, а також виконуватись з використанням цифрових лабораторій (цифрових вимірювальних комплексів), комп’ютерних моделей, віртуальних симуляцій і віртуальної фізичної лабораторії. Разом з тим, в освітньому процесі модельний віртуальний експеримент не може в повній мірі замінити лабораторні роботи, які виконуються з використанням реального обладнання.

Важливим засобом формування предметної та ключових компетентностей під час вивчення фізики є навчальний фізичний експеримент, який реалізується у формі демонстраційного й фронтального експерименту, робіт лабораторного практикуму, домашніх дослідів і спостережень. Завдяки навчальному експерименту учні оволодівають досвідом практичної діяльності людства в галузі здобуття фактів та їхнього попереднього узагальнення на рівні емпіричних уявлень, понять і законів. Експеримент виконує функцію методу навчального пізнання, завдяки якому у свідомості учнів утворюються нові зв’язки та відношення, формуються суб’єктивно нові особистісні знання, а також дидактично забезпечує процесуальну складову навчання фізики й формує в учнів експериментальні вміння й дослідницькі навички.

Організовуючи освітній процес, учителю варто пам’ятати, що компетентнісно зорієнтоване навчання передбачає зміщення акцентів з накопичення нормативно визначених знань, на формування умінь і навичок, на вироблення й розвиток умінь діяти, застосовувати досвід у проблемних умовах (коли, наприклад, наявні неповні дані умови задачі, дефіцит інформації про щось, обмаль часу для розгорненого пошуку відповіді, коли невідомі причинонаслідкові зв’язки, коли не спрацьовують типові варіанти рішення тощо). Саме тоді створюються умови для включення механізмів формування компетентності, здатності діяти в конкретних умовах і досягти результату.

Оцінювання рівня оволодіння учнем узагальненими експериментальними уміннями та навичками здійснюється не лише за результатами виконання фронтальних лабораторних робіт, а й за іншими видами експериментальної діяльності (експериментальні завдання, домашні досліди й спостереження, навчальні проєкти, конструювання, моделювання тощо), що дають змогу їх виявити. Отже, якщо учень/учениця був/ла відсутній/я на уроці, на якому виконувалась фронтальна лабораторна робота, відпрацьовувати її в позаурочний час не обов’язково. Головне, щоб упродовж вивчення розділу учень/учениця показали свої експериментальні вміння й навички в інших видах роботи.

У процесі навчання фізики ефективним засобом формування компетентностей є також і навчальні проєкти. Під час виконання яких вирішується ціла низка різнорівневих дидактичних, виховних і розвивальних завдань: розвиваються пізнавальні навички учнів, формується вміння самостійно орієнтуватися в інформаційному просторі, висловлювати власні судження, виявляти компетентність. У проєктній діяльності важливо зацікавити учнів здобуттям знань і навичок, які знадобляться в житті. Для цього необхідно зважати на проблеми реального життя, для розв’язання яких учням потрібно застосовувати здобутті знання. Упродовж року учень обов’язково виконує один навчальний проєкт (індивідуальний або груповий). За бажанням учні можуть брати участь і виконувати кілька проєктів. Захист навчальних проєктів, обговорення, узагальнення та оцінювання отриманих результатів відбувається на спеціально відведених заняттях. Окрім оцінювання продукту проєктної діяльності, необхідно відстежувати і його психолого-педагогічний ефект: формування особистісних якостей, самооцінки, уміння робити усвідомлений вибір й осмислювати його наслідки. Оцінки за навчальні проєкти виконують стимулюючу функцію, можуть фіксуватися в портфоліо і враховуються в тематичному оцінюванні. Важливою ділянкою роботи в системі навчання фізики в школі є розв’язування задач. Задачі різних типів можна ефективно використовувати для розвитку інтересу, творчих здібностей і мотивації учнів до навчання фізики, під час постановки проблеми, що потребує розв’язання, у процесі формування нових знань, вироблення практичних умінь учнів, з метою повторення, закріплення, систематизації та узагальнення засвоєного матеріалу, для контролю якості засвоєння навчального матеріалу чи діагностування навчальних досягнень учнів тощо. Оскільки кількість задач, які учні можуть розв’язати в процесі навчання, є обмеженою, учитель має ретельно добирати ці задачі. Слід віддавати перевагу задачам, які не просто потребують вибору формули та підстановки числових значень. 

  Найефективнішими з точки зору формування всіх компетентностей є задачі, що потребують певного (нехай і нескладного) аналізу фізичних явищ. Дуже корисними є задачі, які ґрунтуються на знайомих учням життєвих ситуаціях. Бажано частину завдань давати у форматі тестів ЗНО і пропонувати учням самостійно складати відповідні завдання.  Іграшки можуть бути використані при проведенні будь-якого етапу навчального заняття: при поясненні нового матеріалу, при фронтальному експерименті, вирішенні завдань і закріпленні матеріалу, але найбільш доцільним, на мій погляд, є використання іграшок у домашніх експериментах, самостійних дослідницьких роботах. Застосування іграшок допомагає збільшити кількість домашніх дослідів і дослідних робіт, що безсумнівно сприяє виробленню експериментальних навичок та створює умови для творчої роботи над досліджуваним матеріалом, при якому головне зусилля спрямовано не на запам'ятовування того, що написано в підручнику, а на постановку експерименту і роздуми над його результату [2]. 

 

ВИСНОВКИ

Іграшка – практично єдиний культурний засіб, який вже в ранньому віці стає засобом самостійної дитячої діяльності. Іграшка — важливий фактор психічного розвитку. Під час гри дитина розвивається, пізнає світ, наслідує і засвоює соціальний досвід. Іграшка є засобом передавання культурного досвіду народу від покоління до покоління. 

Сьогодні іграшку як явище масової культури представляє дитяча серійна іграшка. Вона відчужує дитину від іншої дитини, знижує творчий потенціал гри. Отже, без експерименту неможливе раціональне навчання фізиці; одне словесне навчання фізики неминуче призводить до формалізму і механічному заучування. Перші думки повинні бути направлені те, щоб бачити досвід минулого і виконував його самому. Вже у визначенні фізики як науки закладено поєднання в ній як теоретичної, так і практичної частин. Вважається важливим, щоб в процесі навчання спостерігати взаємозв'язок цих частин. Адже коли відчується цей взаємозв'язок, то можна багатьом процесам, тим, що відбувається навколо нас у побуті, у природі, дати вірне теоретичне пояснення. 

Це може бути показником досить повного володіння матеріалом. Досвід же не тільки вчить він захоплює змушує краще розуміти те явище яке він демонструє. Адже відомо, що зацікавлена людина в кінцевому результаті досягає успіху.

 

                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            

 

 

 

 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.                  Дубас З., Шаромова В. Нетрадиційні уроки фізики. Тернопіль : Підручники та посібники, 2003.

2.                  Гринчук А.В. Дослідник юного фізика.

3.                  Положення про навчальні кабінети загальноосвітніх навчальних закладів. Наказ № 1423  від

14.12.2012.

4.                  Разумовський  В.Г., Хижнякова Л.С. Сучасний урок з фізики в СШ. М. : Освіта, 1983.

5.                  Ройко Я. Самостійна пізнавальна діяльність учнів // Фізика. 2008.  № 32.  6.Сиротенко Г. О. Сучасний урок: інтерактивні технології навчання. Харків : Основа, 2003.

7.  Електронний ресурс [Режим доступу]: http://masterok.livejournal.com/517944.html

8.  Електронний ресурс [Режим доступу]: https://wikipedia.org/wiki

9.  Електронний ресурс [Режим доступу]: http://naukaveselo.ru/opyityi-s-zerkalami.html