Турпітько Олександра Олексіївна

Робота має бути побудована за певною структурою. Основними складовими структури роботи є: титульний аркуш; зміст; вступ; основна частина; висновки; список використаних джерел; додатки (за необхідності).

У вступі коротко обґрунтовуються актуальність і доцільність обраної теми, підкреслюється сутність досліджуваної проблеми; формулюються мета роботи, зміст поставлених завдань, об’єкт і предмет дослідження; вказуються повідомляється про наукове використання результатів досліджень або даються рекомендації щодо їх використання. Орієнтовний обсяг вступу – 2-3 сторінки.

Основна частина роботи складається з розділів, підрозділів, пунктів, підпунктів. Кожний розділ розпочинається з нової сторінки. Зміст основної частини має відповідати темі роботи та повністю її розкривати.

Висновки мають містити стислий виклад результатів вирішення наукової проблеми та поставлених завдань, зроблених у процесі аналізу обраного матеріалу, оцінок та узагальнень.

Список використаних джерел слід розміщувати в алфавітному порядку прізвищ перших авторів або заголовків.

Робота друкується шрифтом Times New Roman текстового редактора Word (або Open Office) розміру 14 на одному боці аркуша білого паперу формату А4 з інтервалом 1,5 (до 30 рядків на сторінці). Поля: ліве, верхнє і нижнє – не менше 20 мм, праве – не менше 10 мм.

Обсяг роботи складає 15-20 друкованих сторінок. До загального обсягу роботи не входять: тези, додатки, список використаних джерел, таблиці та рисунки, які повністю займають площу сторінки. Текст роботи має бути написаний без орфографічних, пунктуаційних та стилістичних помилок.

Роботи виконуються державною мовою

Усі сторінки роботи, враховуючи титульну сторінку, анотацію та додатки, підлягають суцільній нумерації; номер на титульній сторінці не ставиться, а на наступних сторінках проставляється у правому верхньому куті сторінки без крапки в кінці

Створення нової інформації полягає у проведенні спостережень і виборі оціночних критеріїв досліджуваних досліджуваних процесів, а також збереженні та групуванні інформації. При цьому передбачається вивчення технологічних процесів, застосування прогресивних засобів і методів, економічних видів сировини, використання досягнень технічного прогресу, впровадження нових методів і технічних засобів. Це дає змогу виявити позитивні і негативні фактори, що впливають на функціонування об´єкта дослідження, та визначити, якими критеріями їх вимірювати.

Збір і групування інформації в дослідній та завершальній стадії використовують для характеристики досліджуваних процесів, виявлення закономірностей і тенденцій їх розвитку. Згрупована інформація далі використовується і перетворюється відповідно до мети дослідження.

Після збору інформації виконується дослідження із застосуванням теоретичних та емпіричних методів, яке включає такі етапи, як доведення гіпотез; формування висновків і рекомендацій; науковий експеримент; коригування попередніх висновків і результатів дослідження; оприлюднення проміжних висновків і пропозицій; узагальнення, апробація і реалізація результатів дослідження.

1. Доведення гіпотез - приведення зібраної інформації у систему, яка підтверджує наукове передбачення, що досліджується, або спростовує його. В зв´язку з цим виникають нові робочі гіпотези, яким дослідник повинен дати оцінку.

2. Формування висновків і рекомендацій є попереднім узагальненням результатів доведення гіпотез, обиранням методів перевірки достовірності і обґрунтованості цих результатів.

3. Науковий експеримент - перевірка попередніх результатів дослідження способом їх апробації у конкретних умовах або їх моделюванням у лабораторних умовах з використанням ПЕОМ.

4. Коригування попередніх висновків і результатів досліджень здійснюється шляхом внесення виправлень до попередньо сформованих висновків і рекомендацій на основі системи доказів та відповідно до результатів проведеного експерименту.

5. Оприлюднення проміжних висновків і пропозицій проводиться через повідомлення, доповіді на семінарах та конференціях, публікацію статей за наслідками дослідження окремих питань, розділів.

6. Узагальненням результатів дослідження є літературний виклад їх у вигляді звіту про виконану науково-дослідну роботу, науково-дослідної роботи та інших форм подання завершеної наукової продукції.

Якість виконаної роботи визначають апробацією.

Реалізація результатів дослідження здійснюється через дослідне впровадження їх у практику.

Наукова робота повинна мати новітній характер, тема дослідження— бути актуальною і оригінальною – носити в собі риси, не характерні для вже існуючих ідей.

Важливим етапом виконання науково-дослідницької роботи є її оформлення для подання на конкурс.

Згідно з керівними документами Малої академії наук України щодо конкурсу-захисту науководослідницьких робіт встановлена така структура роботи: титульна сторінка; аркуш із назвою роботи; зміст; вступ; основна частина роботи; висновки; список наукових джерел; додатки. До роботи додаються тези у друкованому та електронному вигляді, рецензія наукового керівника роботи та відгуки фахівців. Наявність посилань на наукові джерела при їх використанні в теоретичній та практичній частині роботи є обов’язковою.

Основні результати науково-дослідницької роботи мають бути чітко виділені, умови задач та їх розв’язки повинні підкреслювати й демонструвати новизну та ефективність пропонованих методів юного науковця.

Науково-дослідницька робота друкується шрифтом Times New Roman текстового редактора Word (або Oрen Office) розміру 14 на папері формату А4 з інтервалом 1,5 (до 30 рядків на сторінці). Поля: ліве, верхнє і нижнє – не менше 20 мм, праве – не менше 10 мм.

Текст роботи має бути написаний без орфографічних, пунктуаційних та стилістичних помилок. Науково-дослідницька робота має носити самостійний характер і відображати рівень знань та навичок конкурсанта з обраної тематики. Неприпустимо використовувати наукові поняття та термінологію, якими учень не володіє на необхідному для одержання результату рівні.

Для того, щоб підготуватись до конкретного виступу потрібно пройти такі етапи: 1) визначити тему і її назву; 2) сформулювати мету; 3) підібрати матеріал; 4) вивчити і осмислити відібрану літературу; 5) записати прочитане.

Стримати хвилювання під час виходу на трибуну або повністю його позбутися просто неможливо. Хвилювання виникає через страх. Якщо ви хочете позбутися страху і хвилювання, використовуйте кожну нагоду взяти участь у публічному виступі, тільки тоді ви зможете досягти бажаного результату.

Основою спільного аналізу теоретичних і експериментальних досліджень є зіставлення висунутої робочої гіпотези з дослідними даними спостережень.

Теоретичні й експериментальні дані порівнюють методом зіставлення.

Однак найбільш достовірними варто вважати критерії адекватності відповідності теоретичних залежностей експериментальним. В результаті теоретично-експериментального аналізу можуть виникнути три випадки.

1 Установлено повний або досить хороший збіг робочої гіпотези і теоретичних передумов з результатами досліду. При цьому додатково групують отриманий матеріал досліджень таким чином, щоб з нього випливали основні положення розробленої раніше робочої гіпотези, в результаті чого остання перетворюється в доведене теоретичне положення, у теорію.

2 Експериментальні дані лише частково підтверджують положення робочої гіпотези та у тій або іншій її частині суперечать їй. У цьому випадку робочу гіпотезу змінюють і переробляють так, щоб вона найбільш повно відповідала результатам експерименту. Найчастіше роблять додаткові коректувальні експерименти з метою підтвердити зміни робочої гіпотези, після чого вона також перетворюється в теорію.

3 Робоча гіпотеза не підтверджується експериментом. Тоді її критично аналізують і повністю переглядають. Потім проводять нові експериментальні дослідження з урахуванням нової робочої гіпотези. Негативні результати наукової праці, як правило, не є непридатними, вони в багатьох випадках допомагають виробити правильні уявлення про об’єкти, явища й процеси.

Після виконаного аналізу приймають остаточне рішення, яке формулюють як висновки або пропозиції. Ця частина роботи вимагає високої кваліфікації, оскільки необхідно коротко, чітко, науково виділити те нове й істотне, що є результатом дослідження, дати йому вичерпну оцінку й визначити шляхи подальших досліджень. Звичайно, за однією темою не рекомендується складати багато висновків (не більше 5-10). Якщо ж окрім основних висновків, що відповідають поставленій меті дослідження, можна зробити ще й інші, то їх формулюють окремо, щоб не затемнити конкретної відповіді на основне завдання теми. Всі висновки доцільно розділити на дві групи: наукові й виробничі. У наукових висновках необхідно показати, який внесок зроблено у науку в результаті виконаних досліджень (нові пропозиції, принципове розходження існуючих, спростування деяких відомих положень та ін.). У висновку потрібно розробити план впровадження закінчених НДР у виробництво й розрахувати очікуваний економічний ефект.

Наукова проблема – питання, що потребує наукового вирішення.

Важливим під час формулювання проблеми є вивчення стану наукових розробок у цьому напрямі

Важливою складовою, що забезпечує ефективність проведення будьякого наукового-дослідження, є чітке формулювання його теми, яка повинна відбивати рух від досягнутого наукою, від звичного до нового, містити момент зіткнення старого з новим.

Завдання наукового дослідження, як правило, полягають у:

1. вирішенні теоретичних питань, які пов’язані з проблемою дослідження

2. виявленні природи, структури об’єкта, що вивчається; тенденцій і закономірностей процесів; аналізі реального стану предмета дослідження, динаміки, внутрішніх протиріч розвитку;

3. виявленні шляхів та засобів удосконалення явища, процесу, що досліджується (практичні аспекти роботи); обґрунтуванні системи заходів, необхідних для вирішення прикладних завдань;

4. експериментальній перевірці розроблених пропозицій щодо розв’язання проблеми, підготовці методичних рекомендацій для їх використання на практиц

Проведення дослідження започатковується розробкою програми. Програма дослідження – це документ, який регламентує всі етапи, стадії підготовки, організації та проведення конкретного дослідження. Програма визначає проблему, мету, завдання дослідження, методи їх вирішення, а також основні шляхи і форми впровадження в практику очікуваних результатів.

Однією з важливих складових наукових досліджень є експеримент. Основною метою експериментів є визначення властивостей об`єктів дослідження та перевірка справедливості гіпотез і на цій основі широке вивчення теми наукового дослідження.

При проведенні експерименту потрібно дотримуватися таких загальних вимог:

1. об’єкт дослідження повинен допускати можливість опису системи змінних, що визначають його функціонування;

2. потрібно мати можливість проведення якісних та кількісних вимірів факторів, які впливають на об’єкт дослідження, зміну його стану або поведінки під час експерименту;

3. опис об’єкта експериментального дослідження потрібно проводити в системі його складових;

4. потрібне обов’язкове визначення та опис умов існування об’єкта дослідження (галузь, тип виробництва, умови праці тощо);

5. потрібно мати чітко сформульовану експериментальну гіпотезу про наявність причинно-наслідкових зв’язків;

6. необхідне предметне визначення понять сформульованої гіпотези експерименту;

7. потрібне обґрунтоване виділення незалежної та залежної змінних;

8. потрібний обов’язковий опис специфічних умов діяльності об’єкта дослідження (місце, час, соціально-економічна ситуація тощо)

У процесі підготовки та проведення будь-якого дослідження можна виділити п´ять головних етапів:

1. етап накопичення наукової інформації: бібліографічний пошук наукової інформації, вивчення документів, основних джерел теми, складання огляду літератури, вибір аспектів дослідження;

2. формулювання теми, мети і завдання дослідження, визначення проблеми, обґрунтування об´єкту і предмету, мети, головних завдань, гіпотези дослідження;

3. теоретичне дослідження - обґрунтування напрямів, вибір загальної методики, методів, розробка концепції, параметрів, формулювання висновків дослідження;

4. проведення експерименту - розробка програми, методики, одержання і аналіз даних, формулювання висновків і результатів дослідження;

5. оформлення результатів наукового дослідження, висновків, рекомендацій, уточнення наукової новизни та практичної значущості.

Будь-яке дослідження розпочинається з аналізу інформаційних матеріалів з обраної теми. Інформацію поділяють на:

- оглядову (вторинну) огляд наукових матеріалів;

- релеративну, що міститься в описах прототипів наукових завдань;

- реферативну (вторинну), що міститься в анотаціях, резюме, рефератах;

- сигнальну (вторинну) - інформацію попереднього повідомлення;

- довідкову (вторинну) - систематизовані короткі відомості в будь-якій галузі знань.

Отже, при опрацюванні інформації її можна поділити на дві групи.

Первинна інформація - це вихідна інформація, яка є результатом безпосередніх соціологічних експериментальних досліджень, вивчення практичного досвіду (це фактичні дані, зібрані дослідником, їх аналіз і перевірка).

Вторинна інформація - це результат аналітичної обробки та публікації інформації з теми дослідження (це опубліковані документи, огляд інформації з теми). Це:

- інформаційні видання (сигнальна інформація, реферативні журнали, експрес-інформація, огляди);

- довідкова література (енциклопедії, словники);

- каталоги і картотеки;

- бібліографічні видання.

Ця інформація служить теоретичним та експериментальним підґрунтям, основою проведення наукового дослідження, є доказом наукової обґрунтованості роботи її, достовірності та новизни.

Проблема: зовнішні електромагнітні поля і захист від них

Завдання: пошук інформації з даної теми

пошук в інтернеті

Пошукова система

Пошукова інтернет система – веб-сайт, що надає можливість пошуку інформації в Інтернеті.

Більшість пошукових систем шукають інформацію на сайтах Всесвітньої павутини, але існують також системи, здатні шукати файли на ftp-серверах, товари в інтернет-магазинах, а також інформацію в групах новин Usenet.

За принципом дії пошукові інтернет системи діляться на два типи: пошукові каталоги і пошукові індекси.

Пошукові каталоги

Пошукові інтернет каталоги служать для тематичного пошуку.

Інформація на цих серверах структурована за темами і підтемами. Маючи намір висвітлити якусь вузьку тему, неважко знайти список web-сторінок, їй присвячених.

Каталог ресурсів в Інтернеті або каталог інтернет-ресурсів або просто інтернет-каталог – структурований набір посилань на сайти з коротким їх описом.

Каталог в якому посилання на сайти всередині категорій упорядковано відповідно до популярності інтернет сайтів називається рейтинг (або топ).

Пошукові індекси

Пошукові індекси працюють як алфавітні покажчики. Клієнт задає слово або групу слів, які характеризують його область пошуку, – і отримує список посилань на web-сторінки, що містять зазначені терміни.

Першою пошуковою системою для Всесвітньої павутини був «Wandex», вже не існуючий індекс, розроблений Метью Грей з Массачусетського технологічного інституту в 1993.

Як працює пошукової індекс?

Пошукові індекси автоматично, за допомогою спеціальних програм (веб-павуків), сканують сторінки Інтернету та індексують їх, тобто заносять в свою величезну базу даних.

Пошуковий робот ( «веб-павук») – програма, що є складовою частиною пошукової системи і призначена для обходу сторінок Інтернету з метою занесення інформації про них (ключові слова) в базу пошукової системи. За своєю суттю павук найбільше нагадує звичайний браузер. Він сканує вміст сторінки, закидає його на сервер пошукової машини, якій належить і відправляється по посиланнях на наступні сторінки.

У відповідь на запит, де знайти потрібну інформацію, пошуковий сервер повертає список гіперпосилань, ведучих web-сторінок, на яких потрібна інформація є або згадується. Широту списку може бути будь-який, в залежності від змісту запиту.

http://www.google.

Лідер пошукових машин Інтернету, Google займає більше 70% світового ринку. Cейчас реєструє щодня близько 50 млн пошукових запитів та індексує більше 8 млрд веб-сторінок. Google може знаходити інформацію на 115 мовах.

За однією з версій, Google – перекручене написання англійського слова googol. «Googol (гугол)» – це математичний термін, що позначає одиницю зі 100 нулями. Цей термін був придуманий Мілтоном Сіроттой, племінником американського математика Едварда Кайзера, і вперше описаний в книзі Каснера і Джеймса Ньюмена «Математика і уява» (Mathematics and the Imagination). Використання цього терміна компанією Google відображає завдання організувати величезні обсяги інформації в Інтернеті.

Інтерфейс Google містить досить складну мову запитів, що дозволяє обмежити область пошуку окремими доменами, мовами, типами файлів і т.д.

Завдання: обравши фізичне означення (наприклад, відносна вологістьповітря), знайти в мережі інтернет інформацію по цьому поняттю.Скопіювавши потрібну інформацію, розташувати її в документі WORD, вказавши після неї гцперпосилання на сайт, з якого ця інформація була взята.

На даний час питання підвищення ефективності використання інформаційних ресурсів нерозривно пов’язане з дослідженням тих можливостей, які надає електронна продукція, а також більш інтенсивним залученням її потенціалу, з огляду на розширення комп’ютерної мережі та мережі Інтернет. Бібліотечно-інформаційне обслуговування, як і більшість інших напрямів діяльності книгозбірень, зазнало істотних впливів новітніх технологій. Нині воно інтенсивно видозмінюється на засадах останніх. У книгозбірнях створюються і застосовуються локальні та сітьові електронні ресурси, фонди поповнюються новітніми носіями інформації, відбувається освоєння пропозицій Інтернет. Визначальним компонентом розвитку бібліотечно-інформаційної інфраструктури стає поповнення книгозбірень електронними ресурсами, мережевими технологіями, сітьовими методами доставки документів. Нині більшість бібліотек застосовує комплексне обслуговування читачів: за допомогою традиційних друкованих та новітніх електронних документів із застосуванням як автоматизованого пошуку, так і карткових каталогів, довідково-пошукового апарату бібліотеки, а також віддалених електронних ресурсів.

Завдання:

1. Виписати назви пошукових систем в мережі Інтернет, якими ви користуєтесь найчастіше для пошуку інформації.

2. Виписати назви сайтів, якими ви користуєтесь найчастіше для пошуку інформації. Розташувати їх в порядку зменшення використання (від найбільш вживаних до найменш вживаних).

3. Написати, в яких бібліотеках Чернігова ви зареєстровані? Коли там були востаннє?

Структура реферату

1. Титульна сторінка

2. План (простий чи складний).

3. Вступ – обґрунтувати актуальність теми, її особливості, практичне значення.

У вступі необхідно сформулювати мету реферування матеріалу з обраної проблеми та конкретні завдання роботи; вказати прізвища вчених, які досліджували цю проблему.

4. Основна частина складається з одного чи кількох розділів. Кожний розділ нумерується і має свою назву.

Наприклад:

Розділ 1 – проаналізувати основні теоретичні й експериментальні дослідження з теми; визначити сутність проблеми, основні чинники, що зумовлюють розвиток явища або процесу, який розглядається; подати перелік змістових аспектів проблеми, що розглядаються вченими; визначити недостатньо досліджені питання, з’ясувавши причини недостатнього розроблення їх.

Розділ 2 – здійснити поглиблений аналіз сучасного стану проблеми або явища; виявити нові ідеї та гіпотези, провести експеримент, запропонувати нові методики, дібрати оригінальні підходи до вивчення проблеми; висловити власні думки щодо перспектив розвитку її. У цій частині варто самостійно вивчити й проаналізувати опрацьовану літературу; викласти погляди вчених стосовно досліджуваної теми, посилаючись на них під час цитування окремих положень.

Розділ 3 – Автор пропонує власний варіант розв’язання проблеми.

5. Висновки – це узагальнені думки, пропозиції дослідників. Висновки мають відбивати підсумки виконаної роботи відповідно до завдань, визначених у вступі. Важливо викласти власні узагальнення, що склалися на основі аналізу наукових праць з досліджуваної проблеми.

6. Список використаних джерел (бібліографія). До списку необхідно включити всі опрацьовані джерела (теоретичні та практичні), подати їх в алфавітному порядку, оформивши з урахуванням необхідних вимог. Список використаних джерел має включати публікації переважно останніх 5–10 років.

7. Додатки можуть містити формули, таблиці, схеми, приклади дібраного мовного матеріалу.

Під час роботи над рефератом потрібно продемонструвати вміння добирати й аналізувати наукову літературу, розкривати своє ставлення до прочитаного, робити ґрунтовні висновки. Основну увагу необхідно звернути на характер викладення матеріалу, дотримання норм оформлення тексту наукового стилю, якому властиві такі риси: логічність і послідовність, взаємозв’язок між частинами тексту, точність формулювань і визначень, системність у класифікації наукових понять, об’єктів дослідження

Завдання: скласти структуру реферату на тему: "Технічний розвиток в питанні освоєння космосу"

У підготовці й написанні реферату необхідно дотримуватися таких вимог:

·вивчити й проаналізувати теоретичні джерела для висвітлення стану проблеми, вибору та аргументації досліджуваних питань;

·виявити вміння ставити дослідницьке завдання, визначати мету, описувати експеримент, узагальнювати й робити висновки, висвітлювати своє бачення описуваної проблеми;

·ознайомитися з відповідною літературою, найновішими публікаціями з проблеми, концентруючи увагу на тих питаннях, що стосуються теми й можуть скласти план майбутнього дослідження;

·подавати теоретичну частину реферату відповідно до укладеного плану, спираючись на думки вчених, глибоко й критично аналізуючи опрацьовану літературу;

·до бібліографічного списку включити теоретичні й практичні роботи, подаючи їх в алфавітному порядку й оформлюючи з урахуванням усіх вимог;

·у тексті подавати посилання на джерела наведених цитат, демонструючи різні погляди науковців;

·обсяг реферату повинен охоплювати не менше 10 сторінок, без списку використаних джерел та додатків, якщо вони є;

·реферат має бути охайно оформлений, грамотно написаний, відповідати нормам літературної мови (написання цитат, дотримання абзаців, орфографічна правильність тощо)

Завдання: проаналізувати питання використання нафти:

1) Аналіз вичерпності ресурсу

2) Галузі, в яких використовується нафта як сировина для палива

3) Галузі, в яких використовується нафта як сировина для непаливних продуктів

4) Пошуки замінників нафти для п.2 і 3

5) Обов’язків список використаний список джерел

Виконані роботи відправити на вайбер або електронну пошту

Розвязування задач. Умови за посиланням

Виконання реферативно-дослідницької роботи. Тема: сила Архімеда - корисна чи шкідлива? Використовуючи інформаційні джерела, написати повідомлення з даної теми.

Опрацювання матеріалу в сервісі зум о 14.00.

Розв"язання задач відправляйте на Вайбер або електронну пошту

Здійснюються планомірні операції по збільшенню ресурсів: розглядаються похідні РПР, одержувані майже безкоштовно шляхом мінімальних змін наявних ресурсів.

1. Метод моделювання «маленькими людинками»:

а) використовуючи метод ММЛ побудувати схему конфлікту;

б) змінити цю схему так, щоб «маленькі людинки» діяли, не викликаючи конфлікту;

в) перейти до технічної схеми.

Приклад.

«Маленькі людинки» - визначають середину сточуваних матеріалів, спостерігають за місцем розташування вузлів переплетення ниток в їх товщі і при відхиленні цих вузлів вниз або вгору щодо середини на гранично допустиму величину змінюють дію на верхню нитку, відповідно збільшуючи - або зменшуючи її натягнення. Сутність конфлікту полягає в тому, що «маленькі людинки» повинні знаходитися усередині шару деталей, що сполучаються, щоб визначати місце розташування вузлів переплетення ниток, і не повинні там знаходитися, щоб не погіршувати і не ускладнювати системи.

2. Якщо з умов задачі відомо, якою має бути готова система, і задача зводиться до визначення способу отримання цієї системи, може бути використаний метод «крок назад від ІКР». Зображають готову систему, а потім вносять в рисунок мінімальну демонструючу зміну. Наприклад, якщо в ІКР дві деталі стикаються, то при мінімальному відступі від ІКР між деталями треба показати зазор. Виникає перша задача (мікрозадача): як усунути дефект? Вирішення такої мікрозадачі звичайно не викликає труднощів і часто підказує спосіб рішення загальної задачі.

3. Визначити, чи розв'язується задача застосуванням суміші ресурсних речовин .

4. Визначити, чи розв'язується задача заміною наявних ресурсних речовин, порожниною або сумішшю ресурсних речовин з порожниною.

5. Визначити, чи розв'язується задача застосуванням речовин похідних від ресурсних (або застосуванням суміші цих похідних речовин з «порожниною»). Похідні ресурси речовини одержують, наприклад, зміною агрегатного стану наявних ресурсних речовин. Якщо, наприклад, ресурсна речовина вода, то до похідних відносяться лід і пара. Похідними вважаються і продукти розкладання, ресурсних речовин. Так, для води похідними будуть водень і кисень. Для багатокомпонентних речовин похідні — їх компоненти.

6. Визначити, чи розв'язується задача введенням замість речовини електричного поля або шляхом взаємодії двох електричних полів.

7. Визначити, чи розв'язується задача застосуванням пари поле — добавка речовини, що відкликається на поле (наприклад, магнітне поле — фероматеріал, ультрафіолетове поле — люмінофор, теплове поле — метал з пам'яттю форми і т. ін.). Приклад. Якщо в нитку ввести речовину, наприклад, феромагнітну і застосувати поле типу рентгенівського проміння, то на екрані робітниця може бачити місце знаходження вузлів переплетення ниток щодо нанесених на екран дисплея граничних лінії товщини деталей. Принципово це можливо. Проте воно - технічно складне і економічно недоцільне. Необхідно продовжити пошук більш надійного і економічного методу рішення поставленої задачі7.

Рішення задачі тим ідеальніше, чим менше витрати РПР. Проте не кожна задача розв'язується при малій витраті РПР. Іноді доводиться поступати, вводячи «сторонні» речовини і поля. Робити це треба тільки при дійсній необхідності, якщо ніяк не можна обійтися наявними РПР.

Матеріал представлено за посиланням.

Опрацювання матеріалу в сервісі зум о 14.00.

Розв"язання задач відправляйте на Вайбер або електронну пошту

Матеріал представлено за посиланням.

Опрацювання матеріалу в сервісі зум о 14.00. Самостійне виконання задач.

Самостійні розв"язання відправляйте на Вайбер або електронну пошту

Матеріал представлено в презентації за посиланням.

Опрацювання матеріалу в сервісі зум о 13.00. Самостійне виконання задач. Перевірка розв"язань в сервісі зум о 14.00.

Самостійні розв"язання відправляйте на Вайбер або електронну пошту

Основні вимоги до науково-дослідницьких робіт:

1. Науково-дослідницькі роботи виконуються державною мовою.

2. Тематика робіт довільна, але має відповідати напряму відділення

3. Обсяг основного тексту не повинен перевищувати 25 (двадцяти п’яти ) сторінок формату А-4 з полуторним міжрядковим інтервалом. Додатки в загальний обсяг роботи не враховуються.

Оцінюючи науково-дослідницьку роботу, виходять з того, що учень повинен уміти: • формулювати мету і завдання дослідження; • вести бібліографічний пошук із застосуванням сучасних інформаційних технологій; • використовувати сучасні методи наукового дослідження, модифікувати наявні і/або розробляти нові методи, виходячи із завдань конкретного дослідження; • обробляти отримані дані, аналізувати і систематизувати їх на базі відомих джерел; • оформляти результати досліджень відповідно до встановлених вимог.

У ході оцінювання враховується низка важливих показників роботи: • актуальність обраної теми; • чіткість формулювання мети і завдань дослідження; • структура і логіка побудови змісту роботи; • якість і глибина теоретичного, методологічного та практичного аналізу проблеми; • наявність огляду літературних джерел; • дотримання вимог до оформлення роботи; • наявність та інформаційна змістовність ілюстративних матеріалів для захисту роботи.

Наукове дослідження – це особлива форма процесу пізнання, систематичне, цілеспрямоване вивчення предметів, процесів і явищ (аналіз впливу на них різних факторів, вивчення взаємодії між ними тощо), об’єктів, у Основні етапи науково-дослідницької роботи Вибір теми Написання роботи Захист роботи Встановлення об’єкта, предмета дослідження Формулювання мети, завдань та гіпотези дослідження Вибір методів дослідження Складання проекту дослідницької роботи Пошук інформаційних джерел Встановлення часових рамок, складання плану дій Опрацювання літератури Аналіз, синтез, структуризація відібраної інформації Складання попереднього варіанта роботи Редагування роботи Зовнішнє оцінювання роботи Підготовка доповіді Підготовка презентації Попередній захист роботи Рефлексія, складання планів щодо майбутніх досліджень Захист роботи 12 якому використовуються засоби і методи науки і яке завершується формуванням знання про досліджуваний об’єкт. У науковій роботі реферативно-дослідницького характеру учень повинен не лише продемонструвати вміння працювати з науковими джерелами, а й виконати самостійне дослідження. Науково-дослідницька робота є результатом глибокого теоретичного вивчення обраної теми, її творчого осмислення та виконання дослідницької частини.

Візьміть звичайну лампу розжарювання і скляну банку на 0,25 л. Вставте лампу в банку цоколем донизу. Банку з лампою поставте на підлогу поряд зі столом. Наступіть правою ногою на лампу і, тримаючись за стіл, повільно станьте на неї. Як не дивно, лампа залишиться цілою! Примітка. Про всяк випадок одягніть взуття з товстою підошвою!

Запитання

1. Чому лампа, яка зроблена з дуже тонкого скла, витримує вагу вашого тіла?

2. Наведіть приклади, коли використовували кулеподібну форму для створення надміцних конструкцій у техніці та природі

Кубічне дерев’яне тіло переміщують два рази по одній і тій же горизонтальній поверхні різними способами:

1) перший раз кубик тягнуть поверхні;

2) другий раз кубік переміщують на ту ж саму відстань шляхом кантування (перекиданням через ребро)

У якому випадку витрати енергії будуть більші? Який вид переміщення є більш енергетично вигідним?

Нехай спочатку кубик переміщується кантуванням. Якщо ми його поставимо на ребро так, щоб центр мас був у найвищому положенні, то достатньо буде незначного зусилля для перекидання його у бік руху.

Для такого підйому кубика необхідно виконати роботу:

А1 = mgh, де m – маса кубика, а h – висота підйому його центру мас.

Цю висоту h можна знайти як різницю між половиною діагоналі однієї з граней кубика, вираженої через довжину ребра a, та половиною його ребра a. Підставивши одержане значення висоти у попереднє рівняння, матимемо:

А1 = 0,21mga.

Очевидно, що після одного перекидання кубик переміститься на відстань a.

Вираз для знаходження роботи по переміщенню кубика на цю ж відстань перетягуванням буде таким:

А2 = Fa = mmga, де m - коефіцієнт тертя кубика об горизонтальну поверхню.

Допустивши, що значення робіт у обох випадках однакові, тобто А1 =А2, прирівняємо праві частини цих рівнянь: 0,21mga » mmga, звідки m » 0,21.

На основі цього можна прийти до висновку про те, що у тому випадку, коли m>0,21 кубик слід переміщати кантуванням. Якщо ж m < 0,21, його краще тягнути.

Визначити коефіцієнт тертя ковзання кубіка по столу. Записати обрахунки. Вибрати більш вигідний спосіб переміщення.

Використати силу тяжіння як доцентрову силу для утримання тіла на коловій орбіті в горизонтальній площині при рівномірному русі (сконструювати модель штучного супутника Землі). До кінців нитки, пропущеної крізь гладку трубку, прив’язують два вантажі. Трубку розміщують вертикально. Один із них розкручують коловою орбітою горизонтально, а другий, що висить вертикально, його зрівноважує, . При цьому вага нерухомого вантажу повинна дорівнювати складовій доцентрової сили.

Експериментально перевірка показує правильність розв’язання. Якщо вага другого вантажу буде більшою або меншою від розрахункової, то при заданих масі першого вантажу, довжині нитки і швидкості руху вантажу по колу рівновага порушиться і нитка буде витягуватися з трубки або втягуватися в неї.

Для прикладу розглянемо задачу практичного змісту будівельної тематики:

У сушильний агрегат помістили матеріал, з якого треба видалити вологу масою 80 кг. Для цього в агрегат подається зовнішнє повітря при температурі 17°С і відносній вологості 30%, яке на вході до агрегату підігрівається і проходить через нього. На виході з агрегату температура повітря становить 57°С, а відносна вологість складає 80%. Визначити, який об'єм повітря треба пропустити через сушильний агрегат.

Густина насиченої пари при температурі 17 °С дорівнює 0,0145 кг/м3 , а при температурі 57°С – 0,1135 кг/м3 .

Розв’язання: Об’єктом дослідження є сушильний агрегат, в який поміщають матеріал з метою видалення з нього вологи. Такі агрегати використовуються найбільше у деревообробній промисловості, замовником виробів якої є будівельна галузь (вікна, двері, паркет тощо). Принцип дії самої сушарні: підігріте на вході до агрегату повітря внаслідок теплопередачі прогріває матеріал, вміщений у сушарню, що призводить до випаровування з нього вологи, яка потім видаляється із сушильного агрегату. Слід зазначити, що такий процес не повинен бути швидкоплинним, тому що це може призвести до внутрішніх деформацій матеріалу (якщо це деревина, то відбуватиметься її вигинання і розколювання).

На вході до агрегату підігріте повітря повинно мати температуру порядку 70-75°С, але не більше.

А що відбуватиметься при зниженій (підвищеній) температурі від оптимальної у випадку порушення технологічного процесу.

Другим етапом аналізу є опис заданих величин:

Повторити визначення відносної та абсолютної вологості;

Надалі потрібно скласти короткий запис умови задачі і розв’язати її.

Компанії, що спеціалізуються на застосуванні та розвитку ТРВЗ, працюють у США, Канаді, Німеччині, Англії, Франції, Швеції, Швейцарії, Голландії, Фінляндії, Італії, Ізраїлі, Чехії, Японії, Південній Кореї, Росії та інших країнах. Курс ТРВЗ викладається в ряді університетів Америки, Канади, Франції, Англії, Німеччини, Швейцарії, Ізраїлю, Японії, Росії.

Стратегія розв’язування винахідницької задачі за АРВЗ:

1. Формулюють вихідну задачу (ЗВ) у загальному вигляді.

2. Опрацьовують і уточнюють її з огляду на дію вектора психологічної інерції (ВІ) й технічні рішення в даній та інших сферах. АРВЗ передбачає операції щодо управління психологічними факторами учнів. Основне призначення цих операцій - гасити психологічну інерцію та стимулювати уявлення.

3. Викладають умови задачі, що складаються з перелічення елементів технічної системи і небажаних ефектів, вироблених одним з елементів (опрацьована задача). Переходять від розпливчастої винахідницької ситуації до чітко побудованої та гранично простої схеми (моделі) задачі.

4. Формулюють за визначеною схемою ІКР. При формулюванні ІКР не потрібно замислюватися над тим, як його буде досягнуто.

5. При порівнянні ІКР з реальним технічним об’єктом виявляється технічна суперечність, а потім її причина – фізична суперечність, яка виникає через те, що намагаються поліпшити один параметр і при цьому неминуче погіршується інший. Наприклад, збільшення міцності конструкції призводить до збільшення її маси.

Закріплення знань

1. Які існують переваги і недоліки ТРВЗ?

2. Що таке АРВЗ і на якому вченні він ґрунтується?

3. Стратегія розв’язання винахідницьких задач за АРВЗ.

4. Зробіть аналіз методів пошуку нових технічних рішень за їх потужністю

Головною умовою творчої винахідницької задачі є відсутність єдино правильного рішення або певного алгоритму, який використовується при розв’язуванні стандартних задач.

Винахідницька задача формується внаслідок виникнення необхідності удосконалення тієї чи іншої технічної системи. Системна природа техніки ускладнює розв’язування винахідницької задачі у випадках, коли об’єкт, який потрібно змінити, вибраний конкретно, але деяка невизначеність залишається. Всяка зміна вибраного об’єкта відображається, як правило, негативно на інших об’єктах. Виникають технічні протиріччя: виграші в одному супроводжуються програшами в іншому. Тому для розв’язування винахідницької задачі недостатньо покращити ту чи іншу характеристику об’єкта. Необхідно, щоб це покращення не супроводжувалося погіршенням інших характеристик, при цьому створюється конфліктна ситуація.

Наш співвітчизник, інженер, винахідник, відомий письменник-фантаст Генріх Саулович Альтшуллер разом зі своїм другом Шапіро Р.Б. у 1946 році почали розроблення теорії, що одержала назву теорії розв’язування винахідницьких задач (ТРВЗ).

Основне положення теорії розв’язування винахідницьких задач свідчить, що технічні системи розвиваються за об’єктивними законами, які можна пізнати. Ці закони виявляються шляхом вивчення великих обсягів науково-технічної інформації та історії інженерної діяльності.

У рамках ТРВЗ проаналізовані й відібрані найбільш доцільні підходи до пошуку нових технічних рішень, акумульований досвід сотень тисяч винахідників різних країн. ТРВЗ - це нова наука, спрямована на розроблення і застосування нових ефективних методів розв’язування творчих задач, генерації нових ідей і рішень у техніку та інші галузі людської діяльності.

Основні функції ТРВЗ:

1. Розв’язування творчих і винахідницьких задач будь-якої складності та спрямованості без аналізу всіх варіантів.

2. Розв’язування наукових і дослідних задач.

3. Виявлення проблем, труднощів і задач при роботі технічних систем і при їх розвитку.

4. Виявлення та усунення причин браку й аварійних ситуацій.

5. Максимально ефективне використання ресурсів природи і техніки для вирішення багатьох проблем.

6. Прогнозування розвитку технічних систем та одержання перспективних рішень (зокрема, й принципово нових).

7. Об’єктивне оцінювання рішень.

8. Систематизування знань у будь-яких галузях діяльності, що дозволяє значно ефективніше використовувати ці знання і на принципово новій основі розвивати конкретні науки.

9. Розвиток творчого уявлення і мислення.

10. Розвиток якостей творчої особистості.

11. Розвиток творчих колективів.

Закріплення знань

1. Яке положення покладене в теорію розв’язання винахідницьких задач?

2. Які функції виконує ТРВЗ?

3. Які існують інструменти пошуку нових технічних рішень у ТРВЗ?

4. Яке інструментальне забезпечення ТРВЗ?

Порівняння - один із найбільш поширених методів пізнання, який дозволяє встановити подібність та розбіжність предметів та явищ. У результаті порівняння виявляється те загальне, що притаманне ряду об’єктів. Різновидом порівняння є аналогія.

Аналогія - метод наукового дослідження; завдяки якому досягається пізнання одних предметів і явищ на основі їх подібності з іншими. Одним із різновидів методу аналогій є метод моделювання.

Моделювання - метод наукового пізнання, що ґрунтується на заміні предмета або явища, що досліджуються, на їх аналог - модель, що містить істотні риси оригіналу.

Вимірювання - це метод дослідження, за допомогою якого визначається числове значення деякої величини з використанням одиниці вимірювання об’єкта.

Експеримент – метод емпіричного дослідження, що базується на активному та цілеспрямованому втручанні суб’єкта у процес наукового пізнання явищ та предметів реальної дійсності шляхом створення контрольованих та керованих умов, що дозволяють виділяти визначені якості, зв’язки в об’єкті, що досліджується, та багатократно їх відтворювати.

Завдання: методом аналогії розглянути рух і взаємодію двох молекул ідеального газу в замкненому об"ємі. Зобразити траєкторії їх рухувважаючи удари абсолютно пружними

Науковий пошук характеризується різним ступенем та рівнями щодо глибини і складності. Його здійснюють різні люди, які мають різну кваліфікацію, підготовку та дослідницькі можливості.

Загальнонаукові методи дослідження можна класифікувати залежно від рівнів пізнання - емпіричного або теоретичного, на яких вони (методи) застосовуються. На емпіричному рівні переважає живе споглядання (чуттєве пізнання), раціональний момент тут наявний, але має підпорядковане значення. Тому досліджуваний об’єкт відображається переважно з боку зовнішніх зв’язків та проявів, що доступні живому спогляданню. Збирання фактів, їх первинний опис, узагальнення, систематизація – характерні ознаки емпіричного пізнання.

До основних методів, які використовуються на емпіричному рівні дослідження, можуть бути віднесені: спостереження, порівняння, вимірювання, експеримент, абстрагування, аналіз і синтез.

Теоретичний рівень дослідження пов’язаний з більш глибоким аналізом фактів, з проникненням у сутність досліджуваних явищ, з пізнанням та формулюванням законів, тобто з поясненням реальної дійсності. До основних методів, які використовуються на теоретичному рівні дослідження, можуть бути віднесені: індукція і дедукція, ідеалізація, формалізація та інші.

Спостереження – це цілеспрямоване, систематичне, планомірне, активне вивчення предметів та явищ реальної дійсності, що знаходяться в природному стані або в умовах наукового експерименту. Під спостереженням також розуміють апробацію, обґрунтування висунутих гіпотез або проміжних результатів дослідження. Вчений використовує спостереження з метою збору наукових фактів для винайдення способу розв’язання проблеми (висування та доведення гіпотези). Наукові факти – відбиті свідомістю факти дійсності, причому перевірені, осмислені та зафіксовані мовою науки у вигляді емпіричних суджень.

Завдання: запропонувати теоретичну задачу, яку можна перетворити на експериментальну і досліджувати емпіричним методом спостереження.

Наприклад, залежність висоти стовпа диму з труби котельні від зовнішніх факторів природи

На острові Робінзон опинився в результаті корабельної аварії. Щоб повернутися додому, в рідну Англію, потрібно подолати водну перешкоду - океан. Теоретично є три варіанти - по повітрю, по поверхні води і під водою. Перевірений моряк, Робінзон, навіть не замислюючись, обирає природний для нього варіант - по воді.

Щоб переплисти океан і не потонути і не померти з голоду, потрібен надійний великий човен. Великий човен можна вирубати сокирою з великого дерева.

Проблема виникає, коли човен потрібно спустити на воду, і зробити це відомим способом не вдається.

І не те щоб думка про спуск на воду зовсім не спадало мені в голову, - немає, я просто не давав їй ходу, усуваючи її всякий раз дурним відповіддю: "Перш зроблю човен, а там, напевно, знайдеться спосіб спустити її."

Нарешті завдяки наполегливій праці мною була зроблена прекрасна пирога, яка сміливо могла підняти чоловік двадцять п'ять, а отже, і весь мій вантаж.

... Але всі мої старання спустити її на воду не привели ні до чого, незважаючи на те, що вони коштували мені великих труднощів. До води було не більше ста ярдів (приблизно 130 м - прим. Авт.); але перше утруднення полягало в тому, що місцевість піднімалася до берега в гору. Я хоробро зважився його усунути, знявши всю зайву землю таким чином, щоб утворився пологий спуск. Скільки праці я поклав на цю роботу! Але хто береже працю, коли справа йде про отримання свободи? Коли ця перешкода була усунена, справа не просунулася ні на крок: я не зміг зрушити свою пирогу ...

Я був засмучений до глибини душі і тут тільки зрозумів - правда, занадто пізно, - як нерозумно братися до роботи, не розрахувавши, у що вона обійдеться і чи вистачить сил для доведення її до кінця. "(Даніель Дефо. Робінзон Крузо.

Величезний кедр, з якого Робінзон робив човен, мав в поперечнику біля коріння п'ять футів десять дюймів (приблизно 1 м 80 см), А на висоті двадцяти двох футів (близько 7 м) - чотири фути одинадцять дюймів (близько 1,5 м). Таке колоду важить близько п'ятнадцяти тонн, і якщо навіть припустити, що при обробці колоди три чверті його об'єму пішло в стружку, то маса човна складе 4 тонни.

Щоб тягнути таку човен, потрібна велика сила тяги

Силу тяги можна зменшити, якщо знизити втрати на тертя.

Ваше завдання: запропонувати, в який спосіб Робінзон міг би підняти і перетягти човен до води.

Чекаю на ваші ідеї))

У системі творчих задач особливе місце посідають винахідницькі задачі.

Винахідницька задача – це така технічна задача, яка містить технічне протиріччя, що не розв'язується відомими технічними засобами та знаннями, причому умови задачі виключають компромісний розв'язок. Якщо технічне протиріччя подолано, задачу розв'язано – одержано винахід

Що ж таке технічне протиріччя ? Сформулюймо його : якщо відомими способами поліпшити одну частину (або один параметр ) технічної системи, то не припустимо погіршиться інша частина ( інший параметр ). Розв'язання технічного протиріччя часто ґрунтується на якомусь ефекті, тобто на знанні законів, явищ, процесів, їх технічного застосування.

Перевірка і аналіз розв'язку задачі. Цей етап важливий у плані оцінки результатів своєї роботи. Перевірку правильності розв'язку можна зробити, розв'язавши задачу іншим способом. Це дасть змогу також з різних боків осмислити процеси та явища, описані в задачі.

Процес моделювання складається з кількох етапів.

На першому етапі дослідник визначає мету та задачу моделювання.

На другому етапі відбувається опис системи. Опис набору змінних моделі, разом із описом структури системи та формулюванням цілі та задачі дослідження складає концептуальну модель системи. Виходячи моделі системи, дослідник робить вибір теоретичної бази, на основі якої буде побудована модель системи.

На третьому етапі дослідник приступає до створення моделі.

Четвертий етап – це дослідження моделі.

Результати моделювання стають корисними, якщо проведене змістовне дослідження моделі відповідно до цілі моделювання. Експерименти, що проводяться з моделлю, мають бути спочатку сплановані, потім – проведені, і наприкінці – статистично оброблені.

Аналіз результатів моделювання складається з оцінки точності результатів моделювання, оцінки стійкості результатів моделювання та оцінки чутливості результатів моделювання.

Формування висновків та пропозицій є завершальний етап моделювання, на якому підводяться підсумки та висловлюються думки щодо напрямків подальшого дослідження об’єкта моделювання.

У ході моделювання досліднику доводиться неодноразово повертатись до попередніх етапів і уточнювати постановку задачі, формальний опис моделі, алгоритм реалізації або план проведення експериментів поступового наближаючись до мети

дайти відповіді на запитання:

1) Що називається моделлю системи?

2) Які моделі Ви знаєте?

3) Які існують класифікації моделей?

4) Які існують способи побудови моделей?

5) Які моделі називають фізичними?

6) Які існують методи моделювання?

7) Сформулюйте постановку задачі моделювання;

8) У чому полягає системний підхід до побудови моделі?

9) З чого складається концептуальна модель системи?

Розбираємо формулу Гюйгенса: період коливань нитяного маятника. Для перевірки теорії за формулою періода коливань нитяного маятника знайдемо прискорення вільного падіння

1. Виготовити математичний маятник, взявши довгу нитку і маленьке кругле тіло

2. Обчислити період коливань

3. Обчислити прискорення вільного падіння

4. Обчислити відносну похибку

5. Повторити дослід для короткої нитки (близько 20 см)

6. Повторити дослід для довгої нитки, але великого тіла

7. Зробити висновки про відмінність в похибках і про межі застосування теорії

Вивчення руху тіла, кинутого горизонтально в полі земного тяжіння, за допомогою програми Tracker

Етапи виконання роботи:

1. Завантажити програму Tracker (якщо немає)

2. Зняти на відео рух тіла, кинутого горизонтально

3. розглянути рух тіла за допомогою програми.

Інструкція: http://man.gov.ua/files/49/Physics__.pdf

Вивчення комп"ютерної програми Tracker

Ця програма дозволяє за відеозаписом механічного руху і взаємодій тіл визначати зміну з часом координат, швидкостей, радіусів-векторів, прискорень, кутових швидкостей, кутів повороту, фіксованих точок тіла, а також за вказаною масою – імпульсів та проекцій імпульсів тіл тощо. Оскільки при цьому програмі точно задаються лише координати точки у певний момент часу відеоряду, то зрозуміло, що її миттєві швидкість та імпульс визначаються із значно більшою точністю, ніж, наприклад, прискорення .

завдання:

1. За посиланням завантажити програму Tracker

http://physlets.org/tracker/

2. Використовуючи відеоурок, розібрати принципи роботи в даній програмі

https://www.youtube.com/watch?v=-kN6kskCGws&feature=emb_logo

3. Самостійно знявши відео, провести етапи експерименту з відеоуроку

Способи розв’язування експериментальних задач:

Залежно від змісту задачі:

· Логічний (для якісних задач);

· Експериментальний;

· Математичний, який ділиться на 5 видів:

1. Арифметичний;

2. Алгебраїчний (р – ня з системою);

3. Геометричний;

4. Координатний (система відліку з проекціями);

5. Графічний.

Крім способів виділяють прийоми.

· Порівняння (задано конкретне рівняння рівноприскореного руху y=2t+3t²);

· Спрощення (Матеріальна точка, нехтування сила

· Припущення (Побудова теорій);

· Аналогія (Закон Кулона і всесвітнього тяжіння, механічні і електричні коливання);

· Симетрія (в електричних колах, дзеркалах);

Основні етапи і процеси розв’язування задач складають структуру при розв’язуванні задач. Внутрішній процес складається з трьох частин:

· орієнтаційна (потрібно зорієнтуватися в ситуації і пошукати план розв’язку);

· виконавча частина (запис формул, розв’язування задач);

· корегуюча (перевірити розв’язки, встановити залежність і проаналізувати).

Виходячи з всього сказаного можна виділити лише чотири узагальненні етапи будь-якої задачі:

1. Аналіз змісту і фізичної ситуації моделі задачі (на даному сюжеті розглянути фізично, зробити малюнок);

2. Складання і обґрунтування плану розв’язування, пошук плану розв’язування (аналітичний або синтетичний методи);

3. Реалізація плану розв’язування

4. Аналіз розв’язку, підсумки, відшукання кращих варіантів розв'язку (ймовірність відповіді, граничні випадки та інше).

Завдання: за вибраним способом і прийомом роз"вязати задачу вивчення руху тіла, кинутого горизонтально в полі земного тяжіння.

Моделювання процесу падіння тіла з великої висоти Один стрибок - три світових рекорди. Це досягнення австрійського скайдайвера Фелікса Баумґартнера. Напередодні спортсмен під час однієї подорожі у надземні висоти здійснив: найвищий політ на стратостаті, найвисотніший стрибок з парашутом і найшвидше вільне падіння. Стартував Баумґартнер з околиці міста Розуелла в американському штаті Нью-Мексико. Звідти він, одягнений у спеціальний скафандр, піднявся у стратосферу в космічній капсулі, що прикріплена до повітряної кулі з гелієм, а потім стрибнув з висоти приблизно 39-ти кілометрів над поверхнею Землі.

Під час вільного падіння Баумґартнер подолав швидкість звуку і став першим у світі парашутистом, кому це вдалося. Протягом 4-х хвилин 20-ти секунд такого падіння його швидкість сягнула позначки у 1173 кілометри на годину .Швидкість Баумгартнера перевищила звуковий бар’єр, В результаті спортсмен став першою людиною, яка перевищила швидкість звуку без двигуна.

Завдання: розглянути вільне падіння тіла з великої висоти за допомогою математичної моделі, отримати залежності висоти, швидкості та прискорення від часу, час падіння з будь-якої висоти, знаходження тіла в будь-який момент часу. Розглянути двома способами:

1) Не враховувати силу опору повітря

2) Відомо, що сила тертя в рідині чи газі за великих швидкостей пропорційна в’язкості речовини та квадрату швидкості: 𝐹т~𝜂𝑣2. В’язкість газу, у свою чергу, прямо пропорційно залежить від його густини. Під час падіння Фелік рухався у середовищі зі змінною густиною, тому в’язкість в цьому випадку є змінною величиною.

У процесі моделювання виділяють три етапи:

1. Формалізація - переклад запропонованого завдання (ситуації) на мову математичної теорії (побудова математичної моделі задачі).

2. Рішення завдання в рамках математичної теорії (кажуть: рішення всередині моделі).

3. Перевод результату математичного рішення задачі на ту мову, на якому була сформульована вихідна задача (інтерпретація рішення)." Найчастіше математична модель являє собою трохи спрощену схему (опис) оригіналу, а значить, володіє певним рівнем похибки.

Одна і та ж модель може описувати різні процеси, об'єкти, тому результати внутрімодельного дослідження одного явища найчастіше можуть бути перенесені на інше. У цьому полягає одна з основних достоїнств математично моделювання.

Діяльність по вирішенню завдання включає наступні основні етапи:

1. Аналіз завдання.

2. Пошук плану рішення задачі.

3. Здійснення плану рішення задачі.

4. Перевірка рішення задачі.

У реальному процесі вирішення завдання названі етапи не мають чітких меж і не завжди виконуються однаково повно. Все залежить від рівня знань і умінь вирішального.

Відомо кілька прийомів, які допомагають встановити, чи вірно вирішена задача:

1. Встановлення відповідності між результатом і умовами завдання.

Для цього знайдений результат вводиться в текст завдання і на основі міркувань встановлюється, чи не виникає при цьому протиріччя.

2. Рішення завдання іншим способом.

Завдання: за запропонованою схемою знайти експериментальним і геометричним способом центр мас плоскої фігури: 1. Коло, 2. Трикутник, 3. Прямокутна рапеція

Моделювання є одним зі способів пізнання навколишнього світу й може бути:

- створенням зменшених або збільшених копій реальних об’єктів;

- описом явищ за допомогою математичних формул чи алгоритмів.

Цілі моделювання:

- пізнання сутності досліджуваного об'єкта, «будови» й механізму взаємодії його складових;

- пояснення вже відомих результатів досліджень;

- прогнозування поведінки системи при різних зовнішніх впливах;

- оптимізація та пошук правильного способу керування об'єктом.

Об'єкт, який отримують у результаті моделювання, називається моделлю.

Модель — об'єкт, який замінює досліджувану систему, зберігаючи суттєві властивості оригіналу.

Найчастіше в моделях відтворюють якісь важливі для даного дослідження елементи, а іншими нехтують.

Якщо модель подано за допомогою спрощеного матеріального об'єкта, то отримують матеріальну модель.

Якщо модель подано за допомогою описів, формул, зображень, схем, таблиць, креслень, графіків то це інформаційна модель.

Класифікація моделей:

1) фізичні

2) інформаційні

2.1) математичні

2.2) графічні

2.3) імітаційні

2.4) комп'ютерні

Математичні моделі - це знакові моделі, що описують певні числові співвідношення.

Графічні моделі - візуальне подання об'єктів, які настільки складні, що їх опис іншими способами не дає людині ясного розуміння. Тут наочність моделі виходить на перший план.

Імітаційні моделі - дозволяють спостерігати зміну поведінки елементів системи-моделі, проводити експерименти, змінюючи деякі значення параметрів моделі. Одним з видів імітаційних моделей є комп'ютерні моделі.

Завдання:

Сайт: https://phet.colorado.edu/uk/

Вивчення руху тіла за допомогою симуляції:

https://phet.colorado.edu/uk/simulation/legacy/moving-man

Розглянути графічну модель. Змінюючи параметри, дослідити рух тіла

Знайомство з комп’ютерним експериментальним моделюванням на прикладі сайту інтерактивних симуляцій для природниціх наук та математики PHET

Сайт: https://phet.colorado.edu/uk/

Завдання:

1. Ознайомитись з сайтом.

2. Записати, які розділи фізики можна вивчати на цьому сайті.

3. Обравши розділ «Теплота», знайти симуляцію «Властивості газів»

4. Дослідити симуляцію «Властивості газів»:

https://phet.colorado.edu/uk/simulation/gas-properties

5. Обравши в ній розділ «Ідеальний газ», дослідити залежність тиску ідеального газу від:

А) Температури

Б) Об’єму

В) Кількості молекул в посудині

Г) Розмірів молекул

Результати експерименту відправляти на електронну пошту

Для проведення будь-якого виду експерименту необхідно попередньо спланувати та виконати таке: – розробити гіпотезу, яка підлягає перевірці, та методику експериментальних робіт; – визначити способи і прийоми впливу на об`єкт дослідження; – забезпечити умови для виконання експериментальних робіт; – розробити шляхи і прийоми фіксування ходу і результатів експерименту; – підготувати засоби експерименту (прилади, установки, моделі тощо); – забезпечити експеримент необхідним обслуговуванням

Особливе значення має правильне розроблення методики експерименту. Методика – це сукупність обдуманих і фізичних операцій, які розміщені у визначеній послідовності для досягнення поставленої мети дослідження

При моделюванні можливі різні рівні аналогій. Найвищий рівень – коли модель тотожна самому об’єкту. Однак в цьому випадку втрачається зміст моделювання. З іншого боку надмірне спрощення моделі призводить до невідповідності досліджуваному об’єкту. Доцільність моделі як засобу усвідомлення реальних зв`язків і закономірностей очевидна: вона допомагає упорядкувати нечіткі й суперечливі поняття. У техніці моделі служать для проектування нових досконаліших систем та вивчення їх основних функцій, властивостей, зв`язків. Модель як засіб осмислення дійсності дає можливість впорядкувати та формалізувати початкові уявлення про об’єкт дослідження. У процесі побудови моделі виявляються суттєві взаємозв’язки та залежності, послідовність дій (алгоритм) і необхідні ресурси. Як засіб спілкування модель дає змогу точніше сформулювати основні поняття і стисло описати систему, дозволяє пояснити причинно-наслідкові зв’язки та загальну структуру системи, що досліджується та моделюється.

Однією з важливих складових наукових досліджень є експеримент. Термін «експеримент» походить від. лат. experimentum – спроба, дослід і вживається для позначення низки споріднених понять: дослід, цілеспрямоване спостереження, відтворення об`єкта дослідження, організація особливих умов його існування, перевірка передбачень. Отже, поняття «експеримент» означає проведення у визначених умовах серії дослідів для спостереження за станом об`єкта дослідження, які дозволяють стежити за його змінами і відтворювати їх кожний раз під час повторення дослідів. Основною метою експериментів є визначення властивостей об`єктів дослідження та перевірка справедливості гіпотез і на цій основі широке вивчення теми наукового дослідження.

Наукова діяльність має творчий характер, тому характеризується імпульсивністю, імпровізацією, потребує відповідного настрою. Успіх забезпечує насамперед систематична, ритмічна, ретельно спланована щоденна робота. У плануванні роботи необхідно враховувати, що найсприятливіший час для виконання складних і творчих завдань – від 10 до 12 години, після цього настає деякий спад активності, яка поновлюється з 14 до 17 години, а потім починає різко спадати.

Особливий різновид якісних й обчислювальних задач складають експериментальні задачі. Їх особливість у тому, що відповідь на вимогу задачі отримують за допомогою експерименту. Експериментальними будемо називати такі фізичні задачі, постановка та розв'язування яких органічно пов’язані з експериментом (з різними вимірюваннями, відтворенням фізичних явищ, спостереженнями за фізичними процесами, складанням експериментальних установок, розробкою приладів тощо).

Потреба використання експериментальних задач викликана низкою причин, а саме:

1) фізика – це експериментальна наука, а здобуття експериментальних умінь учнями є основа становлення майбутнього фізика-дослідника;

2) у процесі розв’язання експериментальних задач формується здатність творчо знаходити розв’язок фізичної проблеми;

3) практика є критерієм істини;

4) процес експериментального пошуку дає змогу розглядати явища із нестандартних позицій;

5) покращуються навички роботи з найпростішими фізичними приладами та інструментами.

Є чотири основних етапи розв’язування експериментальних задач, а саме:

1) з’ясування і усвідомлення умови задачі (ознайомлення з умовою задачі, де зосереджені певні твердження і вимоги, а також перелік приладів і матеріалів, необхідних для складання навчальної експериментальної установки і проведення експерименту. На цьому етапі виконується моделювання фізичної ситуації, представленої в умові задачі);

2) складання плану експериментування для розв’язку відібраної задачі (складається порядок і послідовність виконання фізичних дослідів);

3) здійснення наміченого плану (підготовка експерименту, здійснення експерименту, отримання і накопичення експериментальних даних, обчислення фізичних величин тощо)

Моделювання різних фізичних явищ та процесів є засобом пізнання, яка основана на теорії подібності (аналогії). Однак аналогія не тотожність. Розбіжність між моделлю і оригіналом спостерігається головним чином в тому, що модель, яка відображає структуру оригіналу, спрощує його, відволікаючись від несуттєвого.

Тому модель служить узагальненим відображенням явища, однак аж ніяк не тотожна йому. Модель є результат абстрактного узагальнення практичного досвіду, а не безпосереднім результатом експерименту. Кожний характеризуючий явище фактор повинен отримати в моделі чітке визначення, яке повинне бути стабільним на протязі всього міркування.

За допомогою кількох відмінних одна від одної моделей можна вияснити, якого вигляду обмеження потрібні і які поняття слід чіткіше відрізняти. Моделювання є методом теоретичного дослідження. В фізиці зустрічається багато складних і комплексних явищ, пряме вивчення яких неможливе. Тому для вияснення закономірностей між цими явищами слід використовувати більш доступні для дослідників моделі явищ. В дослідженнях використовується системний аналіз, який органічно поєднується з моделюванням. Експериментуючи на моделях, можна досліджувати і узагальнювати явища достатньо високого ступеня абстрактності. При цьому для аналізу фактів, які в даний момент не можна охарактеризувати точними даними, висовують гіпотези або припущення. Моделі дозволяють зробити на основі відношень математичних моделей такі дедуктивні висновки, які без них були б неможливі. В певних умовах дані висновки можуть бути емпірично контрольовані. Відповідно, за допомогою моделей можна із гіпотез вивести опорні точки для судження про достовірність цих гіпотез. Метод моделювання є незамінним засобом і при прогнозуванні різних явищ, де неможливо точно аналізувати всі обставини чи проводити спостереження і вимірювання. Неповним вихідним даним тоді даються оцінки досвідченими експертами. В результаті колективних обговорень і доповнень професійних знань експертів можна сформулювати достатньо точні оцінки досліджуваного явища, на базі яких можна сконструювати достатньо відповідну дійсності модель явища.

Завдання: виконання реферативно-пошукової роботи

Доводжу до вашого відома лист Директорату дошкільної, позашкільної та інклюзивної освіти Міністерства освіти і науки України від 18 листопада 2020 року № 6/1385-20 «Щодо проведення "Інженерного тижня – 2021" в закладах середньої та позашкільної освіти». Пропоную прийняти участь в інженерному тижні, який планується на січень 2021 року

Моделювання – це науковий метод дослідження різних систем шляхом побудови моделей цих систем, які зберігають деякі основні особливості предмета дослідження та вивчення функціонування моделей з переносом отриманих даних на предмет дослідження

Модель – реально існуюча або мислено уявна система об’єктів пізнавальної діяльності, яка будується та використовується суб’єктом відповідно до іншої системи – оригіналу і є засобом управління та отримання інформації про оригінал. Моделювання певного явища або процесу відображає всі етапи людського пізнання. Але універсальної класифікації моделей не існує, існуючі класифікації побудовані на аналізі змісту моделей і відображають характер ролі моделей у конкретних науках. Метод моделювання є досить ефективним методом дослідження в усіх областях науки і техніки, а також у навчанні.

За основу моделювання у фізики взято підхід, відповідно до якого процес моделювання фізичного явища носить циклічний характер і в кожному циклі можна виділити наступні етапи:

1. формування фізичної задачі на основі фізичного явища;

2. якісний аналіз фізичної задачі;

3. побудова математичної моделі задачі;

4. перевірка адекватності моделі фізичному явищу та фізичній задачі, її коригування;

5. розв’язання моделі;

6. інтерпретація відповіді;

7. дослідження отриманого результату з метою впровадження у практику.

Теоретичні дослідження різного роду технічних об'єктів, в тому числі, і ТКС ставлять своєю метою виділення в процесі синтезу знань істотних зв'язків між досліджуваним об'єктом і навколишнім середовищем, пояснення та узагальнення результатів емпіричного дослідження, виявлення загальних закономірностей і їх формалізацію. Теорія проходить у своєму розвитку різні стадії від якісного пояснення та кількісного виміру процесів до їх формалізації і залежно від стадії може бути представлена як у вигляді якісних правил, так і у вигляді математичних рівнянь (співвідношень). Однак формування теорії не завжди пов'язане з побудовою її математичного апарату. Завданнями теоретичного дослідження є: - узагальнення результатів дослідження, знаходження загальних закономірностей шляхом обробки та інтерпретації дослідних даних; - розширення результатів дослідження на інші ТКС без повторення всього обсягу досліджень; - вивчення ТКС, недоступною для безпосереднього дослідження, - підвищення надійності експериментального дослідження ТКС (обґрунтування параметрів і умов спостереження, точності вимірів). Теоретичні дослідження включають: - аналіз фізичної сутності процесів і явищ; - формулювання гіпотези дослідження; - побудова (розробка) фізичної моделі; - проведення математичного дослідження; - аналіз теоретичних рішень; - формулювання остаточних висновків.

Фізичне моделювання —

· 1) Створення матеріальної моделі, що має таку саму фізичну природу (такий самий фізичний зміст), як і дійсне явище, що вивчається на основі критеріїв геометричного, кінематичного й динамічного моделювання.

· 2) Відтворення на моделі й дослідження процесів, що якісно однакові з процесами у реальному об'єкті. Під час моделювання процесу необхідно забезпечити геометричну, часову та фізичну подібності.

Фізичне моделювання — метод експериментального вивчення фізичних явищ, який базується на їх фізичній подібності.

Метод застосовується у випадках, коли:

· відсутня математична модель явища (машини, процесу тощо), або така модель дуже складна, вимагає багато вихідних даних, одержання яких ускладнене.

· відтворення явища (машини, процесу) в реальних масштабах недоцільне.

Метод полягає у створенні лабораторної фізичної моделі явища у зменшеному масштабі і проведення експериментів на цій моделі. Висновки і результати, одержані на моделі розповсюджуються на явище у реальних масштабах.

Метод може дати надійні результати тільки у випадку наявності фізичної подібності реального явища і моделі. Подібність досягається за рахунок рівності для моделі і реального явища значень критеріїв подібності — безрозмірних чисел, що залежать від фізичних (у тому числі геометричних) параметрів, що характеризують явище. Експериментальні дані одержані на моделі розповсюджуються на реальний об'єкт з урахуванням критеріїв подібності (на практиці — з врахуванням певних коефіцієнтів).

У широкому смислі будь-який експеримент є фізичним моделюванням процесу в певних конкретних умовах.

Деякі приклади застосування методу фізичного моделювання:

· Дослідження течій газів і обтікання літальних апаратів, автомобілів, тощо в аеродинамічних трубах.

· Гідродинамічні дослідження на зменшених моделях кораблів, гідротехнічних споруд тощо

· Дослідження сейсмостійкості будівель і споруд на етапі проектування.

· Вивчення стійкості складних конструкцій, під впливом складних силових навантажень.

· Вимірювання теплових потоків і розсіювання тепла в пристроях і системах, що працюють в умовах великих теплових навантажень.

· Вивчення стихійних явищ та їх наслідків.

Класифікація фізичних моделей:

1) Фундаментальні моделі

2) Базисні моделі

3) Часткові моделі

Завдання: підібрати приклади фізичних моделей згідно класифікації; визначити напрями розвитку моделей

Явище тертя. Для демонстрації необхідно мати дві книжки у м’якій обкладинці з великою кількістю сторінок. Книжки розміщують поряд і, почергово перегортаючи їх сторінки, утворюють загальну стопку листів. Далі пропонується роз’єднати ці книжки. Зусилля, які прикладають, свідчать про дуже великі сили тертя, що виникають між сторінками.

Сила Архімеда. Наповнимо водою прозору пластикову пляшку. Всередину занурюємо корок і міцно закриваємо пляшку. Піднімаємо пляшку вгору і перевертаємо її. Корок починає спливати (рухатися вгору). Швидко відпускаємо пляшку. Під час падіння добре видно, що корок залишається нерухомим відносно пляшки доти, доки вона не зупиниться, тобто доки вся система буде перебувати в стані невагомості. Після цього досліду учні легко можуть зробити висновок, що за умови відсутності ваги в системі рідина – тіло немає виштовхувальної сили, а отже, першопричиною виштовхувальної сили є сила тяжіння.

Центр мас. Шматок прямого дроту підвішено на нитці за середину. Спостерігається рівновага. Потім один з кінців згинають удвічі, і рівновага дротини відразу порушується. Чому?

Завдання: візьміть швейну котушку, порахуйте скільки витків на її поверхні і виміряйте довжину, яку займають ці витки. Визначте товщину швейної нитки.

Моделювання – це спосіб дослідження будь-яких явищ, процесів або об'єктів шляхом побудови й аналізу їх моделей. У широкому розумінні моделювання є однією з основних категорій теорії пізнання і мало не єдиним науково обґрунтованим методом наукових досліджень систем і процесів будь-якої природи в багатьох сферах людської діяльності.

Науковою основою моделювання як методу пізнання і дослідження різних об'єктів і процесів є теорія схожості, в якій головним є поняття аналогії, тобто схожість об'єктів за деякими ознаками. Подібні об'єкти називаються аналогами. Аналогія між об'єктами може встановлюватися за якісними і (або) по кількісними ознаками.

Основним видом кількісної аналогії є математична схожість, коли об'єкти описуються за допомогою рівнянь і функцій.

Іншим видом кількісної аналогії є фізична схожість. Критерії фізичної схожості можна отримати, не маючи математичного опису об'єктів, наприклад, на основі значень фізичних параметрів, які характеризують досліджуваний процес у натурі і на моделі.

Модель – це реально існуюча або абстрактна система, яка, замінюючи і відображаючи в пізнавальних процесах іншу систему – оригінал, перебуває з нею у відношенні схожості.

Завдання: назвати фізичні моделі. Дати їх означення. Пояснити, для опису яких явищ (процесів) використовуються ці моделі

Мета: поглибити знання з фізики, покращити вміння розв’язувати фізичні задачі. (2 години)

Завдання: розв"язати задачі

Мета: поглибити знання з фізики, покращити вміння розв’язувати фізичні задачі. (2 години)

Завдання: розв"язати задачі

Найвідоміші фізичні парадокси:

· Парадокс Архімеда

· Парадокс теплообміну

· Парадокс чайного листа

· Гідростатичний парадокс

Гідростати́чний парадо́кс (парадо́кс Паска́ля) — явище непропорційності тиску на дно посудини вазі, налитої в неї рідини.

Парадоксальність явища полягає у тому, що вага налитої у посудину рідини може відрізнятися від сили її тиску на дно цієї посудини. Першим на цей факт, що на той час видався парадоксальним, вказав фламандський математик Сімон Стевін (1548—1620).

Друга назва цього парадоксу — парадокс Паскаля дана, завдяки Паскаль, котрий спопуляризував це явище своїми дослідами. Він продемонстрував цей парадокс у 1648. Паскаль вставив в закриту бочку, наповнену водою, тонку трубку і, піднявшись на балкон другого поверху, влив у цю трубку кухоль води. Через малий діаметр трубки вода в ній піднялася до великої висоти, і тиск у бочці збільшився настільки, що кріплення бочки не витримали, і вона почала пропускати воду через щілини.

Це явище пояснюється основним рівнянням гідростатики, згідно з яким тиск залежить від глибини занурення (висоти стовпа рідини), але не залежить від її кількості у посудині та форми посудини. Якщо вважати, що g і {\displaystyle \rho }густина є сталими в усіх точках рідини то зміна тиску в залежності від глибини буде мати лінійний характер і описується рівнянням:

p=ρgh{\displaystyle p=\rho \cdot g\cdot h}

Цим же виразом пояснюється рівність тисків на дно посудин різної форми при однаковій глибин

Завдання: познайомитись з парадоксом чайного листа. З’ясувати, чому це явище віднесене до парадоксів і яке його фізичне пояснення.

Парадо́кс Архіме́да названий на честь відомого Архмеда з Сіракуз, що відкрив славетний закон. Парадокс Архімеда можна сформулювати так: «великий корабель може плавати навіть в об'ємі води, що дорівнює декільком склянкам». Цей парадокс випливає з того факту, що для сили Архімеда важливий об'єм зануреної частини тіла, що пливе, а не об'єм води, яка витісняє це тіло.

Згідно з законом Архімеда, сила, що діє на тіло, занурене в рідину, дорівнює вазі витісненого ним об’єму рідини. У випадку судна сила Архімеда дорівнює вазі води в об'ємі тієї частини судна, яка занурена у воду. Якщо ця сила більша, ніж вага всього судна, то воно буде плавати.

Парадокс Архімеда можна переформулювати так: тіло може плавати в об'ємі води меншому, ніж об'єм самого тіла, якщо середня густина всього цього тіла менша, ніж густина води, в якій воно плаває. Таким чином, масивне тіло (наприклад, корабель) може плавати в об'ємі води (що залишився) набагато меншому, ніж об'єм самого тіла, за умови, що це тіло взагалі може плавати на широкій поверхні води з такою самою густиною і вода оточує його борти по всій тій поверхні, що й під час звичайного плавання.

Справедливість цього твердження можна продемонструвати таким чином. Візьмемо якесь тіло, що може, не тонучи, плавати на широкій поверхні рідини. Воно зможе плавати і в посудині, габарити якої ненабагато перевищують розміри цього тіла. Потрібно лише підібрати за формою цю посудину так, щоб тіло не торкало її дна та стінок. Можна й далі зменшувати розміри цієї посудини, слідкуючи, щоб між тілом і посудиною завжди залишався якийсь проміжок. Отже, можна теоретично зменшити цей проміжок так, що об'єм води в ньому справді дорівнюватиме лише декільком склянкам, а тіло, як і раніше, буде на плаву.

Завдання: познайомитись з парадоксом теплообміну. З’ясувати, чому це явище віднесене до парадоксів і яке його фізичне пояснення

Природні об’єкти і явища настільки складні й взаємозалежні, що їхнє вивчення й кількісне дослідження призводять до нездоланних математичних ускладнень. Певна ідеалізація умови задачі є найважливішою рисою фізики як науки.

Найчастіше використовуються такі способи ідеалізації: залучення до моделі розв’язку ідеальних фізичних об’єктів; нехтування несуттєвими взаємодіями та процесами. Наведемо приклади деяких ідеалізованих об’єктів.

Матеріальна точка – фундаментальний і універсальний фізичний об’єкт, розмірами якого нехтують, порівняно з відстанями, що він долає.

Абсолютно тверде тіло – не зважають на можливу деформацію тіла. Абсолютно пружне тіло – залишкова деформація в умовах конкретної задачі настільки мала, що її можна не враховувати. Важливо, що під час взаємодії абсолютно пружних тіл не здійснюється перетворення механічної енергії в інші види (тобто виконується закон збереження енергії).

Абсолютно непружне тіло – нехтують здатністю тіл відновлювати первісну форму після деформації.

Другий спосіб ідеалізації потребує моделювання ідеальних фізичних процесів, нехтування несуттєвими фізичними явищами і взаємодіями. Прикладами таких є ізохорний, ізобарний, ізотермічний, адіабатний процеси у термодинаміці. Під час ідеалізації й спрощення умови задачі замість реального фізичного явища досліджують його схематичну модель, у якій відображено лише істотні зв’язки і взаємодії між ідеальними об’єктами. Класифікація моделей фізичних явищ збігається з їх видами. У змісті фізики, залежно від властивостей досліджуваної системи й умов, у яких протікають різноманітні явища, виокремлюють класичні і квантові узагальнені моделі.

Завдання: Знайти приклади фізичних ідеалізації. Назвати. Дати означення

Загальний алгоритм розв’язування різних типів прикладних фізичних задач:

1) вивчення умови та з’ясування змісту нових термінів і виразів;

2) короткий запис умови, виконання потрібних малюнків, схем, графіків (фізичні величини мають бути виражені у Міжнародній системі одиниць (СІ));

3) аналіз умови задачі, у процесі якого з’ясовується її фізична сутність, встановлюються фізичні явища, процеси, стани системи та закони й закономірності, потрібні для розв’язку;

4) складання плану розв’язування;

5) вираження зв’язків між невідомими й відомими величинами у вигляді формул;

6) розв’язування системи рівнянь для одержання невідомого;

7) обчислення шуканої величини;

8) аналіз одержаних результатів;

9) пошук й аналіз інших шляхів розв’язування.

Під час розв’язування конкретних задач деякі етапи загального алгоритму можуть бути пропущені

Завдання: знайти, які є способи розв’язування прикладних фізичних задач

Сучасні науки, які використовують логіку як інструмент пізнання, до яких відноситься і фізика, нерідко натрапляють на теоретичні суперечності або на суперечності теорії експерименту. Це буває обумовлено невірною аксіоматизацією теорій, логічними помилками в побудові думок, недосконалістю тих наукових методів, що існують в даний час або недостатньою точністю використовуваних в дослідах приладів та інструментів. Парадокс (від др.-греч. ларабо^о^ - несподіваний, дивний, від др.-грецького лара-бокєю - здаюся) - вислів, твердження, судження або висновок, що характеризуються парадоксальністю.

Парадоксальність - несподіванка, незвичність, оригінальність, суперечливість собі, початковим даним, загальноприйнятому, традиційному погляду або здоровому глузду за змістом чи формою. Наявність парадоксу в проблемних ситуаціях стимулює до нових досліджень, глибшого осмислення теорії, її «очевидних» постулатів і нерідко приводить до повного перегляду теоретичних фактів. Отже за допомогою фізичних парадоксів можна спонукати до дослідження, перевірки і доведення нових теоретичних фактів, що стимулює розумову діяльність.

Завдання: знайти відповіді на запитання: для чого використовуються задачі-парадокси

На основі аналізу змісту творів художньої літератури можна стверджувати, що вони багаті на описи тих чи інших явищ природи, цікавих фізичних фактів. У них зображено явища, які по-новому розкривають уже вивчені фізичні поняття. Ці описи передусім характеризуються своєю доступністю й образністю, саме цього іноді не вистачає в розповіді вчителя чи тексті параграфа підручника. Так, під час знайомства з теорією відносності, звернувшись до твору російського поета О. С. Пушкіна, ставиться питання про те, в чому все ж таки був правий упертий Галілей:

Немає руху, так сказав мудрець,

А інший змовк, став перед ним ходити.

Сильніше він би вже не міг зробити,

Бо рухом відповів – достойно, навпростець.

Панове, випадок забавний цей

Для мене інший приклад тут наводить:

Щодня поперед нами Сонце ходить,

Але ж правий упертий Галілей.

Переклад Л. Воловця.

У багатьох художніх творах можна знайти чимало яскравих, що легко запам'ятовуються розповідей про фізичні явища. Наприклад, дев’ятикласникам при вивченні “Звукових коливань” можна зачитати опис Некрасовим явища луни: “Ніхто її не бачив, а чути – всякий чув, без тіла, а живе вона, без язика – кричить». Особливо цікаво вибирати такі уривки, де мають місце фізичні помилки, неточності.

Завдання: знайти в літературних творах фізичні задачі-парадокси або фізичні помилки.

Наукова доповідь - це доповідь, яка узагальнює наукову інформацію, досягнення, відкриття та результати наукових досліджень. Такі доповіді виголошують на різноманітних наукових зібраннях - конференціях, симпозіумах тощо. Доповідь - не стаття, під час перегляду якої є можливість вдуматися в зміст, перечитати декілька разів і, за потребою, скористатися додатковою літературою. Як загальні, так і нові відомості отримуються аудиторією виключно від самого доповідача. Доповідь повинна бути чіткою і недвозначною в усіх її частинах. Доповідь має суттєве значення для оцінки людини як спеціаліста. Поведінка доповідача, логічність викладення матеріалу, докази і відповіді на запитання - все це виявляє внутрішній світ людини та її професійну підготовку. Отже зрозуміло, що підготовці та викладу доповіді треба приділити як найбільше уваги. Навіть висококваліфіковані спеціалісти та професійні лектори на підготовку доповіді витрачають багато часу.

Можна рекомендувати таку схему побудови доповіді: назва роботи, науковий керівник, місце, де виконувалась робота. Далі йде вступ, в якому необхідно коротко висвітлити наукову проблему, визначити мету досліджень, місце даної роботи в загальній проблемі, чітко сформулювати положення, що виносяться на захист. По вступу відразу ж переходять до основної частини, викладу особливостей методу досліджень, найбільш цікавих результатів. Мета основної частини доповіді - показати, які результати одержано під час досліджень, чим вони цікаві. Основну частину доповіді не варто перевантажувати надлишком експериментальних даних. Сама кількість результатів не може підвищити значення роботи та здивувати будь-кого, але сприйняти таку доповідь та зорієнтуватись в ній буде важко. Висновки мають бути підсумком роботи і показувати обґрунтованість положень, що виносяться на захист.

Підсумовувати все зроблене в роботі потрібно так, щоб, коли хтось із слухачів і пропустив частину доповіді, йому було зрозуміло, що нового міститься в ній, для чого були потрібні дослідження та які висновки можна зробити з одержаних результатів. В доповідях цитування попередніх робіт не потрібне, але невелика кількість посилань корисна. Завершувати доповідь потрібно чітко сформульованими висновками. Чіткому формулюванню висновків допомагає їх зачитування з листа (при необхідності).

Завдання: скласти план побудови доповіді

Яка б не цікава була тема, увага аудиторії згодом притупляється. ЇЇ необхідно підтримувати за допомогою наступних ораторських прийомів:

1. Прийом питання - відповіді. Оратор ставить питання і сам на них відповідає, висуває можливі сумніви і заперечення, з'ясовує їх і доходить певних висновків.

2. Перехід від монологу до діалогу (полеміки) дозволяє прилучити до процесу обговорення окремих учасників, активізувати тим самим їхній інтерес.

3. Прийом створення проблемної ситуації. Слухачам пропонується ситуація, що викликає питання: «Чому?», що стимулює їхню пізнавальну активність.

4. Прийом новизни інформації, гіпотез змушує аудиторію припускати, міркувати.

5. Опора на особистий досвід, думки, що завжди цікаві слухачам.

6. Показ практичної значимості інформації.

7. Використання гумору дозволяє швидко завоювати аудиторію.

8. Короткий відступ від теми дає можливість слухачам «відпочити».

9. Уповільнення з одночасним зниженням сили голосу здатне привернути увагу до відповідальних місць виступу (прийом «тихий голос»).

Завдання: підготувати коротку доповідь, в якій продемонструвати ораторські прийоми

Реферат - це вид письмової роботи, виклад на певну тему, відомості для якого зібрані з різних джерел. Термін «реферат» має латинське походження і походить від дієслова referre («викладати, доповідати»). Щоб правильно зробити реферат, потрібно скласти план.

Структура реферату:

Вступ - обґрунтовується актуальність теми, її особливості;

Розділ 1 - наводяться основні теоретичні, експериментальні дослідження з теми; визначається сутність проблеми, основні чинники, що зумовлюють розвиток явища або процесу, який вивчається; наводиться перелік основних змістових аспектів проблеми, які розглядалися вченими; визначаються недостатньо досліджені питання, з'ясовуються причини їх недостатньої розробки.

Розділ 2 - дається поглиблений аналіз сучасного стану процесу або явища; особлива увага приділяється виявленню нових ідей та гіпотез, експериментальним даним, новим методикам, оригінальним підходам до вивчення проблеми; аналіз практики; висловлюються власні думки щодо перспектив розвитку проблеми.

Висновки - подаються узагальнені, ідеї, думки, оцінки, пропозиції науковців.

Список літератури - включають публікації переважно останніх 5-10 років.

Додатки (формули, таблиці, схеми).

Правила, яких слід дотримуватися при підготовці рефератів:

1. виклад матеріалу повинен бути стислим;

2. слід використовувати синтаксичні конструкції, властиві умови наукових і технічних документів, уникати складних граматичних зворотів;

3. слід використовувати стандартизовану термінологію;

4. терміни, окремі слова і словосполучення можна замінювати абревіатурами і прийнятими текстовими скороченнями.

Завдання: скласти план написання реферата

Завдання: написати реферат на одну з обраних тем:

1. Астрономічні обсерваторії.

2. Космічні телескопи.

3. Сучасні дослідження Марса.

4. Комети та їх вплив на Сонячну систему.

5. Сучасні методи вивчення планет.

6. Теорії виникнення Всесвіту.

Підготовка повідомлення є частиною самостійної роботи з додатковою навчальною, науковою літературою, періодичними, офіційними виданнями, і інформацією отриманою із мережі Інтернет.

Для початку необхідно ознайомитися із запропонованими темами повідомлень, які подаються. Визначивши тему, слід вибрати необхідні джерела, а також проаналізувати наявну літературу. Далі, залежно від наявного матеріалу, необхідно скласти план, згідно з яким буде викладено основний матеріал.

Обсяг повідомлення – 4-6 сторінок. Повідомлення потребує оформлення на окремих аркушах формату А-4, повинно мати титульну сторінку, що оформляється згідно вимог до реферату. З другої сторінки викладається зміст повідомлення, при необхідності робляться висновки. На останній сторінці роботи слід надати список використаної літератури, або періодичних, офіційних видань чи/і джерел мережі Інтернет.

Завдання: записати послідовність дій при написанні повідомлення

Структура тексту повідомлення.

Вступ - зазначають підстави, причини, проблемну ситуацію, що зумовили необхідність написання повідомлення.

Основна частина - аналізується сучасний стан проблеми, наводяться аргументи, обґрунтовується основна ідея автора.

Підсумкова частина - містить висновки, рекомендації, пропозиції.

Завдання: скласти повідомлення про визначну подію в науці, що відбулась в минулому році.

Питання для обговорення:

1.Сутність та методи опрацювання матеріалів першоджерела.

2. Методи аналітико-синтетичного згортання тексту.

3. Реферування та анотування текстів першоджерел.

Завдання:

1. Відповісти на запитання

2. Скласти структурно-логічну схему «Типологія конспектування».

Контрольні запитання:

1.Пояснити сутність та методи опрацювання матеріалів першоджерела.

2. Дати поняття первинного та повторного документів.

3. Поясніть мету написання реферату.

4. Дати визначення поняття реферування.

5. Навести типологію рефератів.

6. Дати поняття анотації та анотування.

7. Склад анотації, види анотацій.

Питання для обговорення:

1. Зміст тексту

2. Ключові слова тексту

3. Ключові фрази тексту

Завдання:

Правила написання резюме тексту

1. Читайте уважно текст і намагайтеся його зрозуміти від початку до кінця. Розуміння тексту дозволить вам скласти осмислене резюме, яке буде говорити про текст цілком, нічого не пропускаючи.

2. Знайдіть ключові фрази в тексті, фрази, які поділяють текст на логічні ідеї / частини. Не пропустіть нічого зі структури тексту в резюме

3. Визначте ключові слова, спробуйте їх замінити синонімами так, щоб при цьому не спотворювати зміст тексту.

4. Спробуйте розповісти весь текст в декілька речень.

5. Якщо складно скоротити весь текст відразу, тоді можна робити це по абзацах. Для початку поділяєте текст на логічні абзаци, а потім кожен абзац скорочуєте поступово до декількох фраз.

6. Перечитайте текст і переконайтеся, що ви нічого не упустили.

Контрольні запитання:

1 Навести методи аналітико-синтетичного згортання (компресії) тексту.

2. Завдання реферування як процесу аналітико-синтетичного згортання (компресії) тексту.

3. Дати поняття резюмірування.

4. Навести відмінності реферування, анотування, резюмірування.

5. Навести типи і форми конспектів.

6. Навести способи складання конспектів.