Probleemide ülevaade matemaatika ja füüsika koolikursustel kiiruse leidmise kohta

Kiiruse kontseptsioon on ühe objekti, samuti mõne süsteemi dünaamiliste parameetrite omadus. Tõepoolest, kiirus on kõige olulisem füüsiline kogus, mis iseloomustab liikumist, ja liikuvuse kontseptsiooniga inimene kogeb oma elus pidevalt kokku. Ja see ei ole oluline, me mõtleme molekulide või mitmeotstarbeliste veokite, jalakäijate või mitme meetri rongi liikumist. Seetõttu on kiiruse uurimine füüsilises koguses matemaatika ja füüsika koolikursusel palju aega ning see tähele pannakse sellele parameetrile mitte ainult sellepärast, et isik on liikumisega pidevalt kokku puutunud, vaid ka sellepärast, et kiiruse kontseptsioonil on erinev iseloom.

Esimesed ülesanded, kuidas kiirust leida, vastavad algkooli matemaatika kursustel osalevatele õpilastele (reeglina need on 3. ja 4. klass). Loomulikult on need probleemid elementaarsed ja on pühendatud mehaanilise liikumise ideaalse mudeli arvestamisele. Tutvumine kehade nihkumise matemaatilise kirjeldusega algab kõige olulisemate mõistetega - tee, kiirus ja aeg - ja tuntud valemiga, et tee on liikumiskiiruse tulemus ümberasumise ajal.

Matemaatika kooli kursuse samal etapil loetakse tootlikkuse kontseptsiooni, mis ütleb õpilastele, kuidas leida tootmise kiirust. Selline lähenemine on väga soovitatav, sest nende protsesside matemaatilised kirjeldused on sarnased ja seega on õpilastel lihtsam mõista, kui palju esmapilgul tähendavad töö ja tootlikkuse väga keerukad määratlused.

Pärast mehaanilise liikumise elementaarsete seaduste omandamist, ühe keha näitega, saavad õpilased tutvuda mitme kehaga liikumise nähtusega samaaegselt. Põhikoolis muidugi arvestatakse seda protsessi elementaarsete näidete ja ideaalsete mudelitega. Õpilased lahendavad probleeme ja õpivad, kuidas leida lähenemise kiirust, kui üks keha jõuab teise või kahte kehasse üksteise suunas liikumiseks.

Kiiresti pühendatud ülesanded kattuvad õpilastega matemaatika kooli keskosas. Viies klassis tutvustavad õpilased keskmise kiiruse mõistet. On väga oluline rõhutada, et keskmine kiirus ja aritmeetiline keskmine on erinevad väärtused. Tihtipeale õpivad õpilased neid mõisteid segadusse, esitades valemit liikumiseks püstitatud ülesannete aritmeetilise keskmise arvutamiseks. On oluline selgitada, kuidas kiirust leida, kui liikumine toimub erineval viisil, erineb üksteisest erinevatel kiirustel üksteisest erinevate ajavahemike tagant.

Füüsika koolikursusel käsitletakse keerukamaid mehaanilise liikumise nähtusi , mida 7. klassi õpilased hakkavad õppima. Esiteks peetakse siinkohal esile küsimustega seotud algteadmiste kontseptsioone, kuidas leida keha liikumise esialgne kiirus enne kiirendamise hetkeni või kuidas arvutada keha läbitud tee teatud ajahetkel.

9. formaadis tutvustavad üliõpilased ümberasumise mõistet ja selle erinevust teelt. Mehaanilise liikumise õppimise samas etapis tutvustatakse õpilastele klassikaliste probleemide lahendusi selle kohta, kuidas leida üksteisele ja eelkõige risti üksteise suhtes liikuvate kehade lähenemise kiirust.

Mehaanikursus jätkub ka füüsika koolikursuse vanemas linkis, kuid siin rõhutatakse mitmete asutuste liikumisega seotud probleemide lahendamist või ühe keha keerukate ümberpaigutustega. Näiteks 10. klassis on palju aega pühendatud ülesannetele, mis on pühendatud keha liikumisele horisondi nurga all.

Kokkuvõtteks me märkame, et kiiruse mõiste on loomulikult mitte ainult mehhaanikaga, vaid ka teiste füüsikateharude (elektrostaatika, magnetostaatika, molekulaarfüüsika) õpivad õpilased ka osakeste (sealhulgas laetud) liikumisega, kus nad õpivad kiirust leidma Molekulide ja aatomite liikumine.