Применение тригексафлексагона на уроках физики

Филиппов Станислав Викторович, к.т.н, учитель физики,
Ямалетдинов Анис Анварович, заслуженный учитель Республики Татарстан,
директор, МБОУ «Ютазинская СОШ»

В рамках проекта по совершенствованию качества преподавания в Республике Татарстан внедряется программа «Преобразование обучения в ХХI веке: Креативное решение проблем». Элементы Сингапурского метода обучения могут быть использованы для закрепления знаний и развития креативного мышления на уроках физики. В частности это может быть конкретная репрезентация в виде тригексафлексагона.

Сначала вырежьте заготовку по шаблону. Старайтесь вырезать точно и аккуратно. Посмотрите на представленную схему (рис. 1):

Рис. 1. Схема сгибания флексагона.

1. Согните заготовку вдоль пунктирной линии.

2. Посмотрите на сторону с пустыми треугольниками наверху. Загните два пустых треугольника внутрь. Теперь все треугольники стали цветными?

3. Отогните назад по правой стороне вдоль пунктирной линии между фиолетовыми и синими треугольниками. Видите ли вы 5 фиолетовых треугольников?

4. Отогните назад вдоль пунктирной линии между фиолетовыми и синими треугольниками. Получился ли у вас гексагон?

5. Разогните фиолетовый треугольник. Теперь у вас получилось 2 белых треугольника.

6. Возьмите верхний белый треугольник, согните вниз и прикройте нижний белый треугольник.

7. Согните последний фиолетовый треугольник так, чтобы он перекрыл белый треугольник, и склейте их вместе.

8. Теперь у вас должны быть фиолетовые треугольники на одной стороне и синие треугольники на другой.

На рисунке 2 представлена схема раскрытия тригексафлексагона.

Рис. 2. Схема раскрытия тригексафлексагона.

1. На голубой стороне надавите на место, обозначенное двойными стрелками, чтобы сформировать трехконечную звезду.

2. Откройте посередине.

9. От (3) до (6): Повторяйте шаги 1 и 2 для обнаружения всех цветов.

После того, как вы поняли, как собирать тригексафлексагон, перейдем к рассмотрению вариантов его использования на уроках физики. На рисунке 3 представлен тригексафлексагон по физике.

Рис. 3. «Физический» тригексафлексагон.

В результате сборки, которого могут получаться следующие стороны и их вариации (рис. 4):

Рис.4. Варианты заполнения сторон тригексафлексагона.

На рис. 4 (а) отображены следующие формулы:

;

;

где

А – работа;

- сила;

- путь;

- скорость;

- время;

- мощность.

На рис. 4 (б) представлены следующие формулы:

;

;

где

- скорость;

R - радиус;

- угловая скорость;

а – ускорение;

t - время.

На рис. 4 (в) записаны следующие формулы:

;

;

где

Р – мощность;

- сила тока;

- напряжение;

- заряд;

А – работа.

В качестве вариантов по закреплению полученных знаний можно попросить учеников найти имеющиеся взаимосвязи между буквами в двух или трех соседних треугольниках (рис.5, 6, 7). Например. Сочетание букв А, , . Можно сказать, что они связаны зависимостью . Если рассматривать буквы А и , то можно сказать, что если сила больше, то и работа должна быть больше.

Рис. 5. Сочетание букв для красной стороны.

Рис. 6. Сочетание букв для синей стороны.

Рис.7 Сочетание букв на фиолетовой стороне.

В качестве задания на развитие креативности предлагается задание на поиск аналогии или взаимосвязи между буквами, расположенными по диагонали на одной стороне тригексафлексагона или буквами, расположенными на разных сторонах тригексафлексагона. Например. На красной стороне буквы А и . Чем больше будет скорость , тем больший путь пройдет тело и тем больше будет работа А.

Для букв расположенных на разных сторонах: буквы - мощность под номером (6) на красной стороне и буквы а – ускорение под номером (V) на синей стороне. Чем больше ускорение а, тем больше будет скорость . Чем больше , тем больший путь пройдет тело. Если тело проделало больший путь за меньшее время, то это значит, что к нему приложена большая мощность N.

Буква t - время под номером (5) на красной стороне и буква - напряжение под буквой (е) на фиолетовой стороне. Можно рассмотреть две формулы

и и провести аналогию. Напряжение в электричестве является аналогом скорости в механике и время t в механике является аналогом заряда в электричестве. То есть, чем больше напряжение внутри проводника, тем больше скорость упорядоченного движения электронов (аналог ) и чем больше времени t прошло, тем больше электронов прошло по проводнику (заряд ). Таким образом путь S является аналогом работы A.

Литература

1. Материалы тренинга: Совершенствование Качества Преподавания в Республике Татарстан Программа «Преобразование обучения в XXI веке: Креативное решение проблем».

2. https://www.youtube.com/watch?v=VIVIegSt81k

3. http://www.auntannie.com/Geometric/HexaHexaFlexagon/#sthash.b4ZeprNL.dpuf

4. Учебники по физике 7-9 класс под редакцией Перышкин А.Ф.

Сертификаты: