Физика в художественных произведениях

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Структурные элементы системы физических знаний

2. Элементы физических знаний в художественных произведениях

2.1 Стихи

2.2 Проза

2.3 Сказки

Заключение

Список литературы



Введение

На первый взгляд физика и литература - предметы не совместимые. Физика - точная наука о природе, изучающая и объясняющая различные свойства, явления, процессы. Литература - это вид искусства, это фантазии, эмоции. Как можно связать физику и литературу? И актуально ли это? Физику и литературу связывает природа, окружающий нас мир. Пусть они объясняют и описывают многие явления и процессы по-разному, но они обогащают друг друга. Актуальность данной курсовой работы заключается в том, что физика всегда присутствует в нашей жизни. Даже в художественных произведениях. Курсовая работа состоит из двух параграфов. В первом параграфе рассматриваются структурные элементы системы физических знаний, во втором параграфе исследуются тексты некоторых художественных литературных произведений.

Цель курсовой работы: найти описание структурных элементов системы физических знаний в художественных произведениях.

Задачи:

Раскрыть понятие и структурные элементы системы физических знаний.

Найти литературные произведения (стихи, прозу, сказки), в которых описываются различные физические свойства, явления, процессы, законы.

Объяснить с точки зрения физики описываемые в литературных произведениях физические свойства, явления, процессы и законы.



1. Структурные элементы системы физических знаний

физика литературный сказка

Мы знаем, что физика - наука о природе. Результатом познавательной деятельности человека является знание. Физическое знание раскрывает взаимосвязь между объектами и явлениями окружающего мира.

Выделим основные структурные элементы системы физических знаний.

Научный факт;

Понятие; сюда относятся:

Величина

Процесс

Явление

Свойство

Структурные формы материи;

Закон;

Теория;

Практическое приложение теоретических знаний;

Прибор

Устройство

Технологический процесс

Методы исследования;

Наблюдение

Эксперимент

Теоретический анализ [1].

Авторами приведенной выше схемы структурных элементов являются С.А. Суровикина и А.В. Усова.

Рассмотрим подробнее некоторые элементы данной системы.

Е.А. Шашенкова дает следующее определение научному факту. Научный факт - это отражение объективного факта в человеческом сознании, т.е. его описание посредством некоторого языка. Научные факты служат основой теоретических построений, которые были бы без них невозможны. Будучи единичным явлением или событием, факт необходимо связан многообразными отношениями с другими фактами [2]. Самый простой пример научного факта: температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении 100?С.

Следующий элемент физической системы - понятие. Оно включает в себя величину, процесс, явление и свойство.

По мнению М.Ю. Олешкова, «величина - это мера множества, относительно элементов которого имеют смысл утверждения больше, меньше, равно» [3].

В толковом словаре Ожегова понятие «величина» означает то, что можно измерить, вычислить; размер, объем, протяженность предмета [4].

В Большом Энциклопедическом Словаре дано следующее определение физической величины. Физическая величина - характеристика физических объектов или явлений материального мира, общая для множества объектов или явлений в качественном отношении, но индивидуальная в количественном отношении для каждого из них. Например, масса, длина, площадь, объём, сила электрического тока - физические величины [5].

Рассмотрим понятие «процесс». В толковом словаре Ожегова физический процесс определен как ход, развитие какого-нибудь явления, последовательная смена состояний в развитии чего-нибудь [4]. В Большом энциклопедическом словаре дается следующее определение данному понятию. Физический процесс - это последовательная смена состояний объекта [5]. Анализируя определения слова «процесс», данные различными авторами, можно сделать вывод, что по сути эти определения ни чем не отличаются. Обобщив все рассмотренные мною определения можно сделать такой вывод: физический процесс - это закономерная, последовательная, непрерывная смена следующих друг за другом явлений, состояний материальных объектов. Примеров на данное понятие очень много. В молекулярной физике их очень большое количество - изохорный процесс, изотермический процесс, адиабатический процесс, процесс теплопередачи.

Дадим определение понятию «явление». По мнению Р.И. Юнацкевич явление - это внешне наблюдаемый, чувственно - воспринимаемый результат какого - либо процесса; выражение, свидетельство наличия в воспринимаемой действительности чего - то другого, невидимого, ненаблюдаемого [6]. Явление - это изменение существенных свойств тел, веществ, полей или проявление новых свойств, обусловленных взаимодействием с другими телами или полями. Одно из известных физических явлений - инерция. Так же к явлению можно отнести диффузию, плавление льда, испарение воды.

Следующее понятие в приведенном выше списке элементов - свойство. В словаре С.М. Вишняковой под свойством понимается то, что присуще каждому предмету, что составляет его конкретное существование [7]. С.М. Вишнякова разделяет свойства на существенные и несущественные. Существенные - свойства, без которых предмет существовать не может. Несущественные - свойства, без которых существование предмета возможно. Свойство - это сторона (качество, признак) материального объекта, обуславливающая его различие или сходство с другими материальными объектами и проявляющаяся во взаимодействии с ними. Примерами для данного понятия могут служить такие свойства, как сопротивление проводников, температура кипения, плотность, теплопроводность, диэлектрическая проницаемость.

Перейдем к понятию «закон». По мнению Е.А. Шашенковой закон - необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями в природе и обществе [1]. М.Ю. Олешков дает следующее определение данному понятию. Закон - необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями [2]. Таким образом, закон - это существенная, устойчивая связь явлений. На основе знания закона возможно достоверное предвидение течения процесса. Приведу несколько примеров: всем нам известные 3 закона Ньютона; закон сохранения импульса; закон Гей-Люссака.

Приведенные выше элементы системы физических знаний необходимы для полного восприятия и осмысления курса физики.



2. Элементы физических знаний в художественных произведениях

Связь между физикой и литературой уже установлена. Физические явления и процессы гораздо легче усваиваются через произведения художественной литературы. Литературные произведения богаты описанием физических явлений природы. Эти описания отличаются своей доступностью, образностью и выразительностью. Многие учителя, используя отрывки из художественных произведений на уроках физики, помогают ученикам создавать наглядные образы и активизировать их работу. В этой части курсовой работы я проанализирую описание физических явлений и процессов, которые описываются в художественных литературных произведениях.

2.1 Стихи

Поэзия содержит в себе огромное количество описаний физических явлений природы. Думаю, почти каждый поэт всех времен хотя бы раз описывал небо и землю, звезды и планеты, огонь и воду. Многие стихотворения содержат в себе основные элементы системы физических знаний.

«Так человека яблоко сгубило,

Но яблоко его же и спасло, -

Ведь Ньютона открытие разбило

Неведенья мучительное зло.

Дорогу к новым звёздам проложило

И новый выход страждущим дало.

Уж скоро мы, природы властелины,

И на Луну пошлём свои машины» [8].

Это отрывок из стихотворения Дж. Байрона. Здесь идет речь об открытии всемирного закона тяготения. Сформулируем этот закон.

Все тела взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

«Опрятней модного паркета

Блистает речка, льдом одета.

Мальчишек радостный народ

Коньками звучно режет лед» [9].

Данные строки принадлежат А.С. Пушкину. Казалось бы, где здесь физика? Не думаю, что каждый ученик догадается. Поэтому учитель обязан задать вспомогательный вопрос. Почему коньки режут лед? Словосочетание «режут лед» означает - легко скользят по льду. Лезвия коньков тонкие, поэтому давление, как физическое явление, на лед большое. Под давлением лед плавится, образуется хорошая смазка. Коэффициент трения становится малым, прикладывая небольшие усилия, мальчишки быстро перемещаются. Таким образом, в данном отрывке описывается давление. На уроке физике при объяснении этой темы необходимо раскрыть давление как явление и как величину, используя план обобщенного характера.

«Все молчит, - лучина с треском

Лишь горит багровым блеском

Да по кровле ветр шумит» [9].

А.А. Фет.

В этом отрывке описывается свойство тел - теплопроводность. Почему лучина горит с треском? Все дело в том, что при горении, влага из древесины интенсивно испаряется, при этом разрывает древесные волокна.

«На окне, серебряном от инея,

За ночь хризантемы расцвели,

В верхних стеклах - небо ярко-синее

И застреха в снеговой пыли» [9].

И.А. Бунин.

Физическое явление природы, которое встретилось в этом отрывке стихотворения - кристаллизация, т.е. образование инея. Кристаллизация -- процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое кристаллическое с образованием кристаллов [10]. Почему стекла покрылись узором из инея? Потому что водяные пары, содержащиеся в воздухе, охладились, сконденсировались и кристаллизовались, соприкоснувшись с холодным оконным стеклом.

«Ах, как играет этот Север!

Ах, как пылает надо мной

Разнообразных радуг веер

В его короне ледяной!

Ему, наверно, по натуре

Холодной страсти красота,

Усилием магнитной бури

Преображенная в цвета...» [9].

М.А. Дудин.

О каком физическом явлении природы здесь идет речь? О северном сиянии. От чего возникает северное сияние? Северное сияние возникает при вторжении в верхние слои атмосферы заряженных частиц высокой энергии из земной магнитосферы. Сталкиваясь с различными атомами земной атмосферы, они возбуждают их, вызывая свечение. В основном северное сияние происходит на высотах 100-115 км, но иногда оно наблюдается как гораздо ниже, до 70 км, так и выше на высоте до 300 км [10].

«Лопнет в градуснике ртуть,

Или лопнут скулы,

Тяжелей и гуще муть,

Холод злей акулы» [9].

Саша Черный.

При какой температуре замерзает ртуть? Температура замерзания, а точнее плавления ртути равна 38,8?С.

«Под мостами полыньи дымятся,

Над кострами искры золотятся…» [9].

А.А. Ахматова.

Почему «полыньи дымятся»? Дымятся, т.е. происходит испарение воды. Испарение - естественный физический процесс, обусловленный постоянным движением молекул в жидкости. Испарение воды происходит при любой температуре окружающей среды.

«С треском лопнул кувшин;

Ночью вода в нем замерзла,

Я пробудился вдруг» [11].

Мацуо Басё.

Почему при замерзании воды кувшин лопнул? Замерзая, вода увеличивается в объеме. На температурном интервале между 3,89 и 0 градусов по Цельсию, то есть на подходе к точке своего замерзания, вода начинает расширяться. Молекулы отталкиваются друг от друга с большей интенсивностью и это ведет к увеличению объема воды.

2.2 Проза

Многие рассказы, повести и романы, которые ученики изучают на уроках литературы, так же богаты различными физическими природными явлениями, свойствами и процессами, как и поэзия. Ниже будет приведено несколько отрывков из литературных произведений, написанных в прозе, и проанализированы физические явления, свойства или процессы, которые в них описаны.

М.М. Пришвин «Весна света»

«В Москве уже лет тридцать и больше я наблюдаю чудесное время, названное мною весной света, когда первый воробей запоет по- своему в стенной печурке, желоб высунет из себя ледяной язык, и с него закапает и поперек тротуара побежит первый маленький ручей» [12].

«Желоб высунет из себя ледяной язык» - это физическое явление называется кристаллизацией; а «с него закапает» - это плавление. Плавление - это процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое, то есть переход вещества из одного агрегатного состояния в другое [10].

А.П. Чехов «Степь»

«Егорушка... разбежался и полетел с полуторасаженной высоты. Описав в воздухе дугу, он упал в воду, глубоко погрузился, но дна не достал; какая-то сила, холодная и приятная наощупь, подхватила и понесла его обратно наверх» [13].

Какая сила вытолкнула Егорушку из воды? Архимедова сила. На тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу жидкости (или газа), вытесненной (или вытесненного) телом.

Б.Л. Васильев «А зори здесь тихие…»

«Рита босиком, сапоги раскачивались за ее спиной. С болот полз плотный туман, холодил ноги, оседал на одежде, и Рита с удовольствием думала, как сядет перед отъездом на знакомый пенек, наденет сухие чулки и обуется. А сейчас торопилась, потому что долго ловила попутную машину» [14].

Как образуется туман? Чаще всего туманы образуются осенью, ночью или утром, когда поверхность водоёмов остывает медленнее, чем находящийся над ней воздух. Тёплая вода испаряется, и мельчайшие капельки испарённой влаги образуют туман. Поверхность земли и находящиеся непосредственно над ней слои воздуха осенними ночами и по утрам, наоборот, быстро остывают. При соприкосновении таких холодных слоёв воздуха с тёплыми также образуется туман [10].

«Здесь старшина задержался: биноклем кустарник обшаривал, слушал, а потом, привстав, долго нюхал слабый ветерок, что сползал по откосу к озерной глади. Рита, не шевелясь, покорно лежала рядом, с досадой чувствуя, как медленно намокает ну мху одежда.

- Чуешь? - тихо спросил Васков и посмеялся словно про себя: - Подвела немца культура, кофею захотел» [14].

Почему почувствовался запах «кофею»? Здесь идет речь о физическом явлении, которое называется диффузией. Диффузия - распространение молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого, приводящее к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. Благодаря диффузии, почувствовался запах кофе.

2.3 Сказки

Все сказки наполнены волшебством, магией. Они учат нас мудрости, доброте, справедливости. В сказках четко разделено добро и зло. Перечитывая сказки с целью найти в них структурные элементы системы физических знаний, они открылись для меня совершенно с другой стороны. В них много физических явлений и свойств.

Хантыйская сказка «Толстый Колькет»

"Вздохнул Колькет, холодный пот со лба вытер. Только оглянулся, а вокруг него повсюду огоньки голубым светом горят, двигаются. Стал Колькет веслом размахивать, за огоньками гоняться. Думает, звери его окружают. А это светлячки оказались!" [15].

Что представляет собой свечение светлячков? Биолюминесценция - способность живых организмов светиться [12].

Монгольская сказка «Мудрый малыш»

«Чиновник, приехавший за налогами, стал придираться к отцу мальчика, требуя деньги. Тогда мальчик заступился за отца:

- Почтенный гость! Подпругу твоего коня сжевали козы. Вот и заставь их платить.

Промолчал чиновник, потом вскочил на коня и пустил его галопом. Но конь провалился ногой в кротовую нору и седок полетел на землю.» [15].

В этом отрывке описывается физическое свойство тела сохранять свою скорость при отсутствии действия на него других тел. Данное свойство называется инертностью. Это свойство вытекает из первого закона Ньютона поэтому первый закон нередко называют законом инерции.

Французская сказка «Волк и лиса»

"Тут лис привязал веревку от колоколов к хвосту волка, раскачал хорошенько колокола, а потом бросил все и ушел. Несчастный волк, привязанный за хвост к колоколам, то взлетал на пятнадцать фунтов вверх, то падал вниз и больно ушибался о землю. Так качался он минут пять" [15].

Как в физике называется движение, которое совершал волк? Колебательные. Почему качания волка прекратились? Потому что волк совершал затухающие колебания - колебания, энергия которых уменьшается с течением времени. Бесконечные колебания невозможны.

Словенская сказка «Почему у муравьев кривые ноги?»

"Стояла холодная зима. Деревья трещали от лютого мороза, а снег под ногами так хрустел, словно земля была усыпана битым стеклом. До костей пробирал мороз бедных зверей" [15].

Почему хрустел снег? Хруст под ногами вызван разрушением кристаллов снега.

Г. - Х. Андерсен «Дикие лебеди»

"Элиза спросила, не та ли это страна, куда они летят, но лебеди покачали головами; она видела перед собой чудный, вечно изменяющийся облачный замок фата-морганы; туда не смеет проникнуть ни одна человеческая душа" [15].

Что такое фата-моргана и какое отношение она имеет оптике? Фата-моргана -- редко встречающаяся форма миража, когда на горизонте появляются сложные и быстро меняющиеся изображения предметов, находящихся за горизонтом. Ее происхождение связано с особым преломлением света.

Г. - Х. Андерсен «Снежная королева»

"... В одной руке у него -- маленькая чашечка с мыльной водой, в другой -- глиняная трубочка. Он пускает пузыри, доска (качелей) качается, пузыри разлетаются по воздуху, переливаясь на солнце всеми цветами радуги" [15].

Почему на поверхности мыльных пузырей видны радужные полосы? Радужные полосы возникают в результате интерференции световых волн, отраженных от наружной и внутренней поверхностей мыльного пузыря. Интерференция - перераспределение интенсивности света в результате наложения (суперпозиции) нескольких когерентных световых волн.

Русская народная сказка «Репка»

« Позвала кошка мышку, мышка за кошку, кошка за Жучку, Жучка за внучку, внучка за бабку, бабка за дедку, дедка за репку - тянут - потянут - и вытянули репку» [15].

Какие силы действовали на репку? На репку действовали следующие силы: сила трения покоя, сила тяжести репки и суммарная сила тяги всех героев.

Русская сказка «Парень из глины»

«Старик вылепил из глины паренька. Положили его на печку сушить. Высох парень и стал просить еды» [15].

Почему глина высохла? Здесь происходит такой физический процесс, который называется испарение. В результате нагревания глины, вода из нее испарилась.

Древнегреческая легенда «Икар и Дедал»

«Сильно взмахнув крыльями, взлетел Икар высоко в небо, ближе к лучезарному солнцу. Палящие лучи расплавили воск, скреплявший долено по воздуху, гонимым ветром долено» [15].

Почему лучи расплавили воск? Здесь описывается изменение агрегатного состояния вещества. Под действием солнечных лучей воск совершил фазовый переход из твердого в жидкое состояние.

Русская сказка «Два Ивана - солдатских сына»

«Начали они биться смертным боем; Иван - солдатский сын так быстро и сильно махал своей саблею, что она докрасна раскалилась, нельзя в руках держать! Взмолился он царевне: Спасай меня, красна девица! Сними с себя дорогой платочек, намочи в синем и дай обернуть саблю» [15].

Почему сабля раскалилась? Из-за трения об воздух. Почему саблю невозможно было держать в рука? Потому что теплопроводность железа очень высока.

Древнегреческая легенда о Персее

«Скорей отвернулся Персей от горгон. Боится увидеть он их грозные лица: ведь один взгляд - и в камень обратится он. Взял Персей щит Афины-Паллады - как в зеркале отразились в нем горгоны. Которая же из них Медуза. Как падает с неба орел на намеченную жертву, так ринулся Персей к спящей Медузе. Он глядит в ясный щит, чтобы верней нанести удар» [15].

Какое физическое явление использовал Персей в борьбе с медузой? Отражение света.

Ассирийская сказка «Собака и мясо»

«Собака схватила в мясной лавке кусок говядины и бросилась бежать. Когда она добежала до реки, то увидела в воде свое отражение. Но ей показалось, что это другая собака с куском мяса в зубах. И этот кусок мясо больше того, который она стащила. Собака оставила мясо и бросилась в погоню за своим отражением» [15].

Почему собака увидела себя в реке? Водная гладь имеет отражающие свойства. Может ли изображение предмета, даваемое зеркальной поверхностью быть больше самого предмета? Нет, не может.

Чукотская сказка «Морская радуга»

"В море у самого берега, там, где малая волна начинается, увидел радугу. Посмотрел и домой пошел. Остановился у дома и снова увидел радугу. Любопытно ему стало, пошел туда. Ступил на то место, где радуга начинается, и увидел женщину, которая огонь в воде разжигает. Очень красивая женщина, все пальцы в перстнях" [15].

Что такое радуга? Радуга -- атмосферное, оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое при освещении Солнцем (иногда Луной) множества водяных капель (дождя или тумана) [10]. Радуга выглядит как разноцветная дуга или окружность, составленная из цветов спектра. Можно ли увидеть радугу, находясь у одного из ее концов? Нет: чтобы видеть радугу, ее ось, солнце и глаз наблюдателя должны находиться на одной прямой.

Иракская сказка «Смеющаяся рыбка»

"-- Да, дяденька, это я сказал! Посмотри на эту рыбу -- видел ли ты такую в своей жизни? Присмотрись к ее чешуе -- она разноцветная! Голод притупил твое зрение, и ты перестал замечать красивое и доброе! Это не рыба, а чудо" [15].

Чем объясняется разноцветность чешуи? Разноцветность чешуи объясняется физическим явлением, которое носит название интерференция света.

Из древнегреческой легенды о Персее

"Не далее полета стрелы было чудовище, когда Персей взлетел высоко в воздух. Тень его упала в море, и с яростью ринулось чудовище на тень героя. Персей смело бросился с высоты на чудовище и глубоко вонзил ему в спину изогнутый меч" [15].

Что такое тень и почему она образуется? Тень - пространственное оптическое явление, выражающееся зрительно уловимым силуэтом, возникающим на произвольной поверхности благодаря прямолинейному распространению света [10].



Заключение

В ходе работы было изучено немало информации на данную тему. Проанализировав некоторые художественные произведения зарубежной и отечественной литературы, можно выделить в них описание основных структурных элементов системы физических знаний. Благодаря этому физика и литература открылись для меня совершенно с другой стороны. Сочетая два абсолютно противоположных предмета - физику и литературу - на уроках физики, учитель не только обогащает учеников знаниями, по и повышает интерес к изучению нового материала. Таким образом, основные физические явления, свойства и процессы можно рассматривать не только через научные энциклопедии и учебники по физике. Литературные произведения тоже описывают физику в природе, но более лаконично и доступно.



Список литературы

Байрон Дж.Г. Собрание сочинений в четырех томах.. - М.: Изд-во «Правда», 1981. - 114 ст.

Большой Энциклопедический Словарь http://www.vedu.ru/bigencdic/

Васильев Б.Л. «А зори здесь тихие…» - М.: ДОСААФ, 1977. - 104 ст.

Википедия. https://ru.wikipedia.org/wiki/

Вишнякова С.М. Профессиональное образование. Словарь. - М.: Изд-во НМЦ СПО, 1999. - 538 ст.

Ожегов С.И. Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. - М.: Изд-во «Азъ», 1992. - 347 ст.

Олешков М.Ю. Уваров В.М. Современный образовательный процесс. Основные понятия и термины. - М.: Просвещение, 2006. - 158 ст.

Пришвин М.М. «Весна света». Повести и рассказы. Минск. Изд-во «Народная асвета», 1980. - 94 ст.

Сборник стихотворений русских поэтов. Прага, Изд-во «Кремль», 1931 г. - 506 ст.

Сказки народов мира. http://www.world-tales.ru/

Суровикина С.А. Информационно-технологические основы обучения. Монография. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 2007. - 104 ст.

Чехов А.П. Степь. http://www.litra.ru/fullwork/get/woid/

Шашенкова Е.А. Исслетовательская деятельность. - М.: Перспектива, 2010. - 237 ст.

Юнацкевич Р.И. Теория образования. Проблемы и задачи. Монография. - М.: Просвещение, 2009. - 123 ст.

Размещено на Allbest.ru