1. Тема «Методика розв’язування задач з використанням методів аналогій та
моделювання»
Класифікація аналогій. Зв’язок методів моделювання в аналогії. Оптико-механічні
аналогії. Аналогії між гравітаційним та електростатичними полями. Аналогії між
прямолінійним і обертальним рухами. Аналогії між вільними механічними коливаннями і
рівномірним обертальним рухом. Електромеханічні аналогії. Аналогія “резистор-
конденсатор”. Аналогії у математичній конструкції розв’язку задач. Застосування аналогій
при визначенні середніх величин. Варіативність моделей розв’язування задачі.
Одним з методів, який полегшує усвідомлення суті багатьох фізичних процесів та їх
закономірностей, розвиває логічне мислення, і тим самим поглиблює та систематизує
знання учнів з фізики, є метод аналогій. Під аналогією (від грец. άνάλογί – подібність,
схожість) слід розуміти перенесення закономірностей, здобутих на основі знань з вивчення
якогось об’єкта (моделі) на інші, які є менш вивченими або менш доступними для
дослідження. З аналогією тісно пов’язане моделювання. Моделювання – це дослідження
об’єктів пізнання (реально існуючих предметів і явищ) за допомогою їхніх моделей. Це
стосується як процесу пізнання в науці, так і процесу пізнання у навчанні.
Що розуміють під моделлю? Модель є відображенням реального об’єкта дослідження,
під якою розуміють мислено уявлювану або матеріально реалізовану систему, яка,
відображаючи або відтворюючи об’єкт дослідження, здатна замінити його так, що її
вивчення дозволяє отримати нову інформацію про цей об’єкт. Тобто, модель знаходиться у
певному відношенні до іншої системи, яка називається оригіналом. При цьому виконуються
такі умови:
 відображення – між моделлю й оригіналом існує відношення подібності;
 репрезентації – модель у процесі наукового пізнання є замінником досліджуваного
об'єкта;
 екстраполяції – вивчення моделі дозволяє одержати інформацію про оригінал.
Щодо методів аналогії та моделювання у науці, як ефективних і активізуючих методів
модельно-наочного з’ясування суті фізичного явища, його істотних ознак або відношень, без
врахування деталей його протікання, присвячено ряд методичних розробок, статей і
монографій багатьох вчених. Так, моделі з уявлюваних об’єктів стали для англійського
фізика Джеймс–Клерк Максвелла зручними формами вираження теорії електромагнетизму.
У своїх роботах він неодноразово підкреслював ілюстративну та евристичну функції
аналогії. „Під фізичною аналогією, – писав вчений, – я розумію ту часткову схожість між
законами двох яких-небудь галузей науки, завдяки якій одна являє собою ілюстрацію іншої.”
У 1855 році швейцарському фізику А. Фіку “прийшла в голову аналогія” між рухом
речовини внаслідок дифузії і поширенням теплоти за рахунок теплопровідності. “Достатньо,
– вказує А. Фік, – замінити у законі Фур’є слова “кількість теплоти” словами “кількість
речовини” і слово “температура” словом “концентрація” ”. Так з’явився на світ дифузійний
закон Фіка.
Вчений фізик і відомий лікар Жан Пуазейль, на честь якого названа одиниця в’язкості,
вивчав закономірності руху рідин у тонких трубках (1840 р.) і результати порівнював з
циркуляцією крові у серцево-судинній системі. Встановлені ним відмінності руху рідин і
крові були пояснені значно пізніше, коли з’ясувалося, що частинки крові при збільшені
швидкості руху орієнтуються так, що, на відміну від звичайних рідин, опір потоку і в’язкість
крові зменшуються. Тобто, аналогія привела до пошуку нових закономірностей у природі
явища.
Теоретичні засади використання методу аналогій під час вивчення шкільного курсу
фізики докладно розроблені і вивчені рядом вчених і методистів (Каменецький С.Є., Редько
Г.Б., Калапуша Л.Р. та інші). Разом з тим метод аналогій у деяких випадках є плідним і при
розв’язуванні задач, оскільки дає можливість звести розв’язок деяких з них до вже
розв’язаних у іншому розділі фізики.
Як приклад, розгляньте кілька конкретних задач у практичному блоці спецкурсу.

2. Питання для самоперевірки
1. Сформулюйте поняття моделі та методу моделювання.
2. Які задачі – моделі Ви використовували у своїй практичній роботі?
3. Яке моделювання називають фізичним? Наведіть приклади.
4. Яке моделювання називають математичним? Наведіть приклади.
5. Наведіть приклади використання математичного моделювання при вивченні фізики
у ЗОШ.
Література
1. Методи розв’язування фізичних задач. Методи моделювання та аналогії / Галатюк Ю.М.,
Левшенюк В.Я., Левшенюк Я.Ф., Тищук В.І. –Х.:Вид.група «Основа»: «Тріада+», 2007.-144
с.