Перечень вопросов, подлежащих разработке:
Система педагогических целей по теме исследования.
Логическая структура учебного материала по теме исследования.
Содержание учебного материала по теме исследования (текст и внетекстовые компоненты).
Планирование учебно-методического процесса.
Формы и методы изучения разрабатываемого материала.
Средства обучения, используемые при изучении разрабатываемого материала.
Система контроля за учебно-методическим процессом.
Система учебных физических задач по разрабатываемой теме.
Система демонстрационного физического эксперимента по разрабатываемой теме.
Система лабораторного физического эксперимента по разрабатываемой теме.
Учебные материалы нетрадиционного характера по разрабатываемой теме.
1. Система педагогических задач при изучении динамики
В процессе изучения динамики необходимо достичь двуединой цели: изучить основы механического взаимодействия тел и создать предпосылки для формирования научного мировоззрения.
Для достижения этих целей необходимо решить следующие конкретные педагогические задачи:
1. Завершить первый этап формирования таких фундаментальных понятий механики, какими, несомненно, являются понятия массы и силы.
2. Изучить законы механического взаимодействия и движения тел со скоростями, значительно меньшими скорости света (законы Ньютона и закон независимости действия сил).
3. Изучить, с опорой на законы Ньютона:
закон всемирного тяготения,
принцип относительности Галилея.
4. Разъяснить физическое содержание и ввести в научный обиход учащихся следующие понятия и величины: инертность, центр масс, инерциальная система отсчета, реакция связей, сила тяжести, перегрузка, невесомость, силы трения и сопротивления, силы упругости, первая космическая скорость, физические основы космических полетов.
5. Научить учащихся применять полученные знания для решения практических задач.
Если все намеченные педагогические задачи будут решены, изучение раздела «Динамика» послужит еще одним доводом в пользу материалистического миропонимания.
2. Логическая структура учебного материала по разделу «Динамика»
3. Содержание учебного материала Понятия силы и массы в науке
Несмотря на то, что понятия силы и массы являются основными не только в механике, но и во всей физике, вокруг этих понятий идут давние споры это связано с тем, что это два очень сложных понятия, исчерпывающее определение которых, по-видимому, невозможно дать в рамках классической механики.
Далеко не случайно оба эти понятия были введены Ньютоном как констатация имеющихся представлений через определения.
В справедливости этого предположения убеждает то, что «исчерпывающее» определение силы пытались дать многие физики (Кирхгоф, Андрат и др.), но их попытки не увенчались успехом. Другие физики, видя неудачу первых, пытались создать механику без понятия силы (Герц). Все это привело Р.Фейнмана к выводу: «...свойства сил не описал полностью ни Ньютон, ни кто другой» и далее: «...сколько бы вы ни пытались дать точное определение силы, вы его никогда не получите!» (Фейнмановские лекции по физике-Т. 1. — С. 210). Справедливости ради надо отметить, что значительно раньше к такому выводу пришел французский ученый Л.Пуанкаре в своей работе «Наука и гипотеза», в которой он писал: «Не важно знать, что такое сила, а важно знать, как ее измерить» (Пуанкаре А. О науке. — М.: Наука, 1973. — С. 73).
Понятие массы (как и понятие силы) введено Ньютоном в механику через определение: «Количество материи (масса) есть мера таковой, устанавливаемая пропорционально плотности и объему ее». Есть основания предположить, что Ньютон, будучи атомистом, под плотностью понимал число частиц в единичном объеме вещества (об этом более подробно сказано в кн. Тюлина И.А. История и методология механики. — МГУ, 1979). Способа независимого определения массы Ньютон не указал. Это, так же как и в случае силы, породило споры вокруг этого понятия. На страницах журнала «Успехи физических наук» в 50-е годы была проведена дискуссия но понятию «масса».
В настоящее время в физике под термином силы понимают векторную меру механического действия на тело других тел, а под массой — скалярную физическую величину, характеризующую инертные, гравитационные и энергетические характеристики объектов.