Средняя общеобразовательная школа-гимназия №17 г.Актобе

Статья
Методика проведения занятий спецкурса

«ПРАКТИКУМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ» в 10 классе

подготовила

учитель физики

Макарова Елена Геннадьевна

г. Актобе

2013

Методика решения задачи зависит от многих условий: от ее содержания, подготовки учащихся, поставленных перед ними целей и т.д. Главное условие успешного решения задач- знание учащимися физических закономерностей, правильное понимание физических величин, а также способов и единиц их измерения. К обязательным условиям относится и математическая подготовка учеников. Затем на первый план выступает обучение как некоторым общим, так и специальным приема решения задач определенных типов. Идеальным было бы создание для них алгоритмов решения, т.е. точных предписаний, предусматривающих выполнение элементарных операций, безошибочно приводящих к искомому результату. Однако многие задачи нерационально, а иногда и просто нельзя решить алгоритмическим путем. В одних случаях для решения задачи вообще не имеется алгоритма, в других он оказывается очень сложным и громоздким и предполагает перебор громадного числа возможных вариантов. Для большинства физических задач можно указать лишь некоторые общие способы и правила подхода к решению, которые в методической литературе иногда преувеличенно называют алгоритмами, хотя скорее это «памятки» или «предписания» алгоритмического типа.

Систематическое применение общих правил и предписаний при решении типовых задач формирует у школьников навыки умственной работы, освобождает силы для выполнения более сложной творческой деятельности. Задачи нужно решать в определенной системе в соответствии с логикой изучаемого материала при максимальном внимании к общим фундаментальным закономерностям и фактам. Без этого каждая задача будет восприниматься как нечто новое и перенос умений решения одних задач на решение других будет затруднен. Однако усвоение готовых и общих положений еще недостаточно для успешного решения всего многообразия физических задач.

Решение задач- это активный познавательный процесс, большую роль в котором играют наблюдения физических явлений и эксперимент. Наблюдения и эксперимент позволяют создать соответствующие образы и представления, уточнить условия задачи, получить недостающие данные, установить зависимость между величинами и т.д. Той же цели служат рисунки, чертежи и графики.

Решение задачи как мыслительный процесс- это процесс анализа и синтеза.

Формулировка задачи имеет большое значение. Она, как правило, должна быть ясной и лаконичной. Основные и существенные данные ее должны выступать на первый план, не заслоняясь побочными обстоятельствами.

Анализ условия задачи позволяет представить общую картину описанного в ней явления, при этом устанавливается, какие данные или обстоятельства важны и какие несущественны для рассматриваемой ситуации. Для того познать явление, установить ту или иную физическую закономерность, нередко необходимо его упростить, абстрагироваться от реальных условий, где явление никогда не существует в «чистом» виде. Например, в задачах по механике часто не учитывают трение, в задачах по геометрической оптике- толщину тонких линз и т.д. Одни упрощения оговариваются в условии задачи с самого начала, другие приходится делать по мере ее решения. Таким образом условие задачи уточняется, задача получает иную формулировку.

Анализируя задачу, необходимо определить, какие правила, формулы или закономерности следует применить в данной конкретной ситуации. А это составляет главную трудность для учащихся. При анализе задачи должно выделяться и то общее, что относит ее к тому или иному типу, и то особенное, что составляет ее характерную черту. Успешное усвоение общих правил и предписаний возможно только в процессе активной деятельности учащихся, особенно при решении проблемных и творческих задач.

Большое значение для формирования у учащихся навыков решения задач имеют единые требования к технике оформления записей, усвоение приемов рациональных вычислений и т.д. Большинство задач нужно стараться решать в общем виде, а уже затем производить числовые расчеты. Это экономит время, так как промежуточные числовые вычисления могут оказаться лишними, а также облегчает проверку решения и его анализ.

Числовые значения величин целесообразно подставлять в формулы с наименованиями. Это обязывает следить, чтобы все единицы величин были взяты в одной системе.

Следующий этап- выполнение вычислений. На них нередко тратят много времени. Происходит это главным образом из-за неумения применять математические знания на практике. Поэтому при решении задач на первый план нужно выдвигать физическую сторону вопроса, а затем искать пути и средства рациональных математических вычислений, в частности, нужно приучать учащихся пользоваться справочными таблицами и микрокалькуляторами.

С правилами приближенных вычислений учащиеся знакомятся на уроках математики до изучения физики. Однако применяют их главным образом на занятиях по физике.

В заключении проводят проверку и анализ решения. Сначала проверяют порядок полученной величины (с помощью прикидки), производя более грубое, чем это положено правилами действий с приближенными числами, округление чисел и комбинируя действия с ними таким образом, чтобы облегчить выполнение математических операций в уме. Такую проверку ответов должен постоянно делать учитель, приучая к этому и учащихся, которые нередко ошибаются в «запятых», не имея навыков приближенных подсчетов. В простейших случаях подсчеты делают устно, а в более сложных используют краткие вспомогательные записи.

Для проверки и анализа ответа важно логически оценить его правдоподобность, в том числе с помощью метода размерностей. Полезно и целесообразно в ряде задач использовать эксперимент или решить одну и ту же задачу несколькими способами.

Помимо физических опытов, при решении некоторых задач необходим показ объектов, а также изображений предметов или явлений, схем, чертежей, таблиц и другого иллюстративного материала.

Традиционно рисунки, схемы и графики включались в условие физических задач как пояснение к тексту или как основной объект исследования (например, схемы электрических цепей). В целях связи обучения с жизнью, профессиональной ориентации учащихся и формирования у них практических умений и навыков этому виду наглядности при решении физических задач в настоящее время уделяется больше внимания. Примером служат дидактические материалы, в том числе дидактические карточки, содержащие рисунки приборов, механизмов, установок, схем, графиков и т.д. Широкое распространение такого рода задач, основанных на иллюстрациях, позволило выделить их в отдельную группу, названную «наглядными задачами».

Чтобы дидактические наглядные пособия «работали» при изучении физики, и в частности решении задач, необходимо соблюдать ряд условий.

1. Рекомендуется на демонстрационном столе выставлять хорошо видимую установку, соответствующую той, которая изображена на дидактических карточках.

2. Дидактические карточки должны использоваться систематически, чтобы учащиеся хорошо усвоили приемы работы с ними.

В противном случае положительный эффект не окупится временем, затраченным на освоение непривычно оформленного материала физической задачи. Выполнение этого требования облегчается большой информативной емкостью карточек, позволяющей на их основе рассмотреть много вопросов, притом в разных классах.

Но и чрезмерное употребление карточек нежелательно, потому что оно будет идти в ущерб другим формам и методам изучения материала.

3. Работы с дидактическими карточками, предназначенными для индивидуальной работы учащихся, следует сочетать с использованием аналогичных презентаций и флипчартов. Особенно это необходимо в начале занятий в целях инструктажа и в конце- для анализа полученных результатов и опроса учащихся.

Важное значение при тематическом планировании занятия спецкурса имеет подготовка к нему учащихся, включающая прежде всего повторение или изучение ими теоретического материала. Этот материал в кратком виде целесообразно повторять в начале урока или перед решением соответствующей задачи.

Занятия спецкурса в основном проводятся в форме решения задач на доске вызванным учащимся с привлечением всего класса или самостоятельного решения учащимися задач в тетрадях. Первую форму занятий используют преимущественно тогда, когда разбирают новые типы задач или учитель должен сообщить сведения о новых методах решения, оформлении записей и т.д., а вторую- при формировании практических умений и навыков, а также для контроля за успеваемостью учащихся.

При решении задач на доске нужно избегать двух крайностей: когда учитель подсказывает вызванному ученику все действия или решает задачи сам или когда «вытягивает» из учеников ответы, которые им явно не под силу. В результате попусту тратиться время и возникает чувство неудовлетворенности как у учителя, так и у школьников.

Учитель обязан объяснить учащимся принципы решения новых типов задач, показывая образец записи условия, вычислений и выполнения чертежей. В связи с этим возникает вопрос о подборе задач к темам по их сложности. При решении задач используют преимущественно индуктивный метод постепенного накопления, а затем обобщения фактов и правил. Это увеличивает время на обучение и приводит к однобокому развитию познавательных способностей, умений и навыков учащихся. В ряде случаев более экономным в отношении расхода учебного времени является метод дедукции. Этот метод ведет к цели кратчайшим путем, но пользовать им надо, разумеется, умеренно.

После того как учащиеся усвоили основные понятия, систему единиц и формул, полезно разобрать типовую задачу средней сложности. При решении задач на доске следует максимально активизировать познавательную деятельность всех учащихся, иначе большая часть урока превратиться для них в пассивное слушание объяснений учителя и ответов вызванных к доске товарищей.

Для повышения познавательной активности учащихся целесообразно использовать следующие общепедагогические средства:

1) Постановка цели решения задач, чтобы показать учащимся важность и необходимость изучения данного материала. Например, перед решением задачи на нахождение линейной скорости движущейся по окружности точки можно указать, что аналогичные расчеты должен уметь делать каждый токарь, чтобы определить скорость резания металла, ученый, рассчитывающий скорость спутника на круговой орбите, и т.д. Следует указывать на важность тех или иных задач и для изучения последующего учебного материала.

2) Выдвижение гипотезы или даже нескольких предложений, пусть самых противоречивых, с тем, чтобы заинтриговать учащихся и приучить их видеть в явлениях различные стороны, предупредить привычку думать по готовому шаблону. П.А. Знаменский указывал, что «у учащихся вызывают особый интерес такие задачи, которые создают недоумение при сопоставлении противоречивых данных или вскрывают обычные ученические ошибки и недоразумения». Для этого в ряде случаев полезно оформить задачу в виде диалога между учениками или между учеником и учителем.

3) Использование «занимательных» задач. Общеизвестно, с каким интересом и энтузиазмом решают учащиеся задачи познавательного характера.

4) Применение наглядных пособий и физических опытов. Для того чтобы учащиеся лучше поняли условие задачи или получили при ее решении дополнительные сведения о физических явлениях и приборах, следует шире использовать это средство. В одних случаях наглядность и физические приборы могут быть вспомогательным средством, облегчающим понимание условия задачи, в других- является объектом изучения, о чем уже говорилось выше.

5) Правильное сочетание самостоятельной и коллективной работы в классе. Как уже отмечалось, задачу могут решать ученики или самостоятельно в тетрадях, или коллективно с помощью учителя. В последнем случае решение обычно записывают на доске. При этом, несмотря на вопросы классу, активность мыслительной деятельности ряда учащихся может быть невысокой, если они недостаточно «прочувствовали» условие задачи или надеются списать готовое решение с доски. Поэтому каждую задачу, как правило, ученики должны сначала в течение нескольких минут обдумать и попытаться решить самостоятельно, и только затем следует разбирать решение задачи со всем классом. Готовые же решения или, наоборот, отсутствие решений у отдельных учащихся нужно принимать во внимание при выставлении оценки в конце урока, что будет стимулировать работу класса.

6) Важным является вопрос, кого из учащихся вызывать к доске для решения задачи. При разборе новой задачи часто полезнее вызвать среднего ученика. За решением задачи сильным учащимся нередко не успевают следить остальные. С другой стороны, затруднения и вынужденные паузы в работе у доски бывают иногда полезны для обсуждения тех или иных вопросов. В ходе такого обсуждения привлекают и сильных учащихся, что побуждает их напряженно работать со всем классом. При решении сложных задач к доске поочередно могут вызываться несколько учащихся, которые должны выполнить отдельные действия, а после решения- еще 1-2 ученика для повторения всей задачи в целом.

7) Составление задач учащимися. Составление задач самими учащимися- полезный педагогический прием. Для этого некоторые учителя требуют от учащихся на уроках не только исправлять и дополнять ответы своих товарищей, но и задавать им вопросы и несложные задачи по определенным, указанным учителем темам. Следующий шаг- составление учащимися в классе и дома задач на изученные физические формулы и закономерности. Такие задачи должны обязательно проверяться учителем, а наиболее интересные из них решаться со всем классом.

Самостоятельному решению задач посвящены отдельные занятия спецкурса. Самостоятельность и активность учащихся на таких занятиях во многом зависит от сложности задания, что неизбежно требует дифференцированного подхода к учащимся.

Литература

1. Усова А.В. и др. Практикум по решению физических задач. - М.: Просвещение, 1992.

2. Практикум по методике решения физических задач: Учебное пособие для физико-математических факультетов педагогических институтов/ В.И. Богдан и др. - Мн.: Высшая школа, 2003.

3. Фридман Л.М., Турецкий Е.И. Как научиться решать задачи. - М.: Просвещение, 1983.

4. Методика факультативных занятий по физике/ Под редакцией О.Ф.Кабардина, В.А.Орлова. - М.: Просвещение, 2008.

5. Кабуелкин Б.Н. Методика решения задач по физике. - Л.: ЛГУ, 1992.

6. Разумовский В.Г. Творческие задачи по физике. - М.: Просвещение, 1978.