В нашей школе работает физико-математический клуб, целью которого является выявление, развитие и углубление интеллектуальных способностей по данным предметам. Клуб посещают учащиеся с 5-го по 11-й класс. Заседания проводятся во внеурочное время по возрастным группам. Формы занятий в секциях клуба различны: практические занятия по темам, физико-математические бои, подготовка к олимпиадам, подготовка к участию в научно-практических конференциях, конкурсах. Особый интерес у учащихся вызывают физико-математические бои. Они призваны помочь школьникам неординарно мыслить, анализировать, решать нестандартные задачи.
Бои успешно используются для осуществления воспитательной работы со школьниками, так как учат отстаивать свою точку зрения, корректно оппонировать, проявлять свою индивидуальность, работая на команду, развивает в них внимательность, гибкость ума, следствием чего является высокая жизненная активность.
Состязание является психологической подготовкой к экзамену. В роли экзаменатора и экзаменующегося выступает как одна команда, так и другая.
Физмат бои проводятся один или два раза в четверть. Предварительно, в течение четверти бои проводятся по возрастным группам, где выявляются лучшие ученики, которые и принимают участие в итоговом бое. На них развиваются преемственные связи между учащимися младших, средних и старших классов.
Правила проведения физмат боя:
Бой проходит в два тура. Первый тур – каждой команде даётся одно и тоже задание, включающее несколько задач. Получив задание, команды в отдельных комнатах в течение 1,5-2 часов решают задачи либо индивидуально, либо коллективно. Причём дети стараются найти несколько решений к одной задаче. Капитаны команд вырабатывают тактику ведения боя, распределяют защиту и оппонирование задач.
Второй тур начинается с конкурса капитанов. Это может быть задача на сообразительность, экспресс-турнир или инсценированные задачи по физике. Победившая команда определяет, какая из команд будет первая вызывать соперников на бой. После чего начинается собственно сам бой, который состоит из нескольких раундов.
Каждый раунд состоит из обсуждения одной задачи, которая выбирается по усмотрению вызывающей команды. Команды в соответствии с правилами рассказывают друг другу решение задач. Если одна команда рассказывает решение (докладчик), то другая ищет в нём недостатки (оппонент).
Жюри является верховным толкователем правил боя, оценивает правильность решения задачи, оригинальность, способ решения, качество вопросов, заданных оппонентом докладчику, распределяет баллы, заполняет таблицу результатов. Если одна из команд не согласна с решением жюри по задаче, она имеет право немедленно потребовать перерыв на несколько минут для разбора ситуации.
Жюри может оштрафовать команду за шум, некорректное поведение, неуважение к сопернику.
Команды не имеют права общаться с докладчиком и оппонентом. Это можно делать в течение минутного перерыва, если его взяла одна из команд. В течение боя команда может взять не более трёх перерывов.
Каждая задача оценивается в 12 баллов, которые распределяются между командами и жюри. За правильное, аргументированное решение докладчик получает все 12 баллов (оппонент -0, жюри – 0). За вопросы по существу, альтернативное решение, выявление неточностей и ошибок у докладчика оппонент может получить до 6 баллов из 12. Нераспределённые баллы жюри забирает себе.
По ходу боя результаты заносятся в таблицу:
| Баллы | Название первой команды | Вызовы | Название второй команды | Баллы | Жюри |
| 6 | Сидоров А | М-1 —> | Петров К | 4 | 2 |
Задачи для боя подбираются такие, для которых в школьном курсе не имеется общих правил и положений, определяющих алгоритм их решения. Это могут быть задачи, содержащие особые случаи решений, не имеющие решений, имеющие несколько способов решений, множество ответов, задачи ловушки.
Например, задача про куб:
“Занумеровать вершины куба натуральными числами от одного до восьми так, чтобы суммы номеров на концах каждого ребра куба были различными”.
Если команда пришла к выводу, что задача не разрешима перебрав множество способов, то она получает меньше баллов, чем команда пояснившая теоретически почему это невозможно (рёбер у куба 12, а различных сумм получается 11, с учётом того факта, что из одной вершины куба исходит три ребра).
Задачи по физике подбираются различной глубины и степени трудности, от более простых для 7-9 классов, до творческих для старшеклассников. Существенно обогащают физмат бой экспериментальные задачи. Решение даже сравнительно простой экспериментальной задачи требует определённых знаний и умений. Например, задача про бокал:
“Вы налили воды в бокал до краёв. Он полон. Возле бокала лежат булавки. Сколько булавок может поместиться в бокале, чтобы вода не вылилась, если их осторожно погружать в воду. Оборудование: булавки, линейка, микрометр, бокал с водой”.
При решении этой задачи нужно не только уметь пользоваться микрометром, но и применять знания из геометрии по нахождению объёма булавки, приняв её условно за цилиндр.
Примеры задач, предложенных на итоговом физмат-бое.
Экспресс-турнир для капитанов
Волшебная сказка с физическими вопросами (инсценированная)
1. Жил старик с тремя сыновьями. На краю света жил. Кругом тишь, места непроходимые.
Выросли сыновья и просят отца отпустить их из родного дома. Хочется им по белу свету побродить, на людей посмотреть, уму-разуму поучиться.
Договорились братья путешествовать вместе: идти туда, куда каждый по очереди вести будет. Сначала старший вёл всех на юг. Прошли братья 10 верст. Затем впереди пошел средний. Еще 10 верст прошли братья, но теперь уже на запад. Настала очередь младшему. Он прошел со своими братьями 10 верст на север. И оказались братья, к своему удивлению, … в родном доме, откуда совсем недавно в путь отправились.
Вопрос: Где жил старик со своими сыновьями?
2. Вновь собрались братья в путь. Подошли к развилке трёх дорог и пошли каждый своей. Условились через три года встретиться на том же месте.
Долго бродили братья по белу свету, разным ремёслам обучались да на дивности любовались. Вернулись в назначенный день домой и поведали о своих приключениях.
Первым речь повел старший брат: “Еду я однажды по дороге и вижу поляну. Посреди огромная ель растёт, а около неё белка резвится.
Волшебная, наверное. Поймать бы, думаю. Будет она песни петь да орешки с золотыми скорлупками грызть. А в орешках – ядра из чистого изумруда.
Сделал шаг к дереву, а белка скок за ствол. Спряталась. Только мордочку с любопытными глазками показывает.
Обойду-ка, думаю, дерево, зайду к белке сзади да и поймаю её.
Пошёл я по круглой поляне, не приближаясь к ели. А белка, хитрющая, в противоположную сторону от меня движется. Да так в аккурат, что только глазки из-за ствола и видно.
Четыре раза я поляну обошел, а белку так и не поймал”.
Вопрос: Кто быстрее двигался: я или белка?
3. Продолжил рассказ средний брат: “Однажды я весь день был в пути, а к вечеру, когда для человека, для зверя, для птицы настаёт время сна, прилег и быстро заснул.
Много ли, мало ли я спал, только разбудили меня шум и свист. Чувствую, братцы, по воздуху плыву. Понял я, что заснул на ковре-самолете и теперь лечу на нем. Обрадовался такому приключению. Да, видно, рановато.
Сначала никак не мог усесться. Свесил ноги вниз – сидеть удобно, привычно, но в ноги очень дует. Так в сторону относит, что они под острым углом к туловищу располагаются. Да и холодно очень.
Кое-как устроился, вытянув ноги вдоль ковра. А тут солнышко зашло. Ещё больше похолодало: Зуб на зуб не попадает”.
Вопрос: С чем можно сравнить мой полёт на ковре – самолете: с полётом аэростата или самолёта?
ЗАДАЧИ (МАТЕМАТИКА)
М – 1
Три профессора Иванов, Петров, Сидоров преподают различные предметы – химию, биологию, математику в университетах Челябинска, Лондона, Рима. Известно, что:
- Иванов никогда не был в Риме, а Петров – в Лондоне,
- Итальянец старше профессора математики,
- Петров играет в шахматы лучше, чем биолог,
- Англичанин преподаёт химию.
Где и что преподаёт Сидоров?
М – 2
Найдите наибольшее трёхзначное число, при делении которого на 4 получается в остатке 3, а при делении на 5 – в остатке 4, а при делении на 6 – в остатке 5.
М – 3
Два грузовика одновременно вышли из пункта А в пункт В. Первый грузовик половину времени, затраченного им на весь путь, шёл со скоростью 50 км/ч, а остальную часть времени шёл со скоростью 40 км/ч. Второй грузовик первую половину пути шёл со скоростью 40 км/ч, а вторую – со скоростью 50 км/ч. Какой из этих грузовиков раньше прибыл в В?
М – 4
Дом имеет размеры 4м на 6м. Собака, привязанная к углу дома 10 – метровой верёвкой, бегает по двору. Какова площадь участка, доступного собаке?
М – 5
Медиана АМ и ВN треугольника АВС пересекаются в точке К. Найдите площадь треугольника MNK , если площадь треугольника АВС равна 24.
ЗАДАЧИ (ФИЗИКА)
Ф – 1
Две дороги пересекаются перпендикулярно одна другой. По первой дороге по направлению к перекрёстку идёт машина со скоростью 60 км/час, а по второй – трактор со скоростью 25 км/час. Через какое время после встречи на перекрёстке расстояние между машиной и трактором станет равным 6,5 км.
Ф – 2
Математический маятник длиной L=10 см совершает колебания вблизи вертикальной стенки, в которую на расстоянии L=6,4 см от точки подвеса вбит гвоздь Г. Найти период колебаний такого маятника.
Ф – 3
Вы налили воды в бокал до краёв. Он полон. Возле бокала лежат булавки. Сколько булавок может поместиться в бокале, чтобы вода не вылилась, если их осторожно погружать в воду.
Оборудование: булавки, линейка, микрометр, бокал.
По итогам боя кроме награждения победителя, вручаются номинации: “Лучший докладчик”, “Лучший оппонент”, “Лучший капитан”, “Неразгаданная тайна”, “Открытие боя” и т.д.