Значение решения задач при обучении.

В самом широком смысле задачей считают проблему и определяют её как некую систему, связанную с другой системой – человеком. Из большой совокупности задач выделяют учебные задачи. Физической задачей называется небольшая проблема, которая решается на основе методов физики с использованием в процессе решения логических умозаключений, физического эксперимента и математических действий. Она предъявляется учащимся для того, чтобы её решение обеспечивало достижение целей обучения. Задаётся задача в основном словесно, но может сопровождаться рисунками, схемами, графиками. Она не всегда формулируется в физических терминах, так что часто возникает необходимость формулировать её с применением соответствующих физических понятий. Физические задачи являются неотъемлемым звеном учебного процесса, обучение учащихся их решению относится к практическим методам обучения.

Часто учителя физики полагают, что обучение учащихся решению задач – одна из основных задач всего учебного процесса по физике. Это, с одной стороны, верно, а с другой – ошибочно. Учащиеся должны обязательно решать задачи, так как в противном случае они не усвоят понятия и законы физики либо их знания будут формальными. В процессе решения задач знания учащихся конкретизируются, создаётся понимание сущности явлений, физические понятия и величины приобретают реальный смысл, у ученика появляется способность рассуждать, устанавливать причинно-следственные связи, выделять главное и отбрасывать несущественное. Решение задач позволяет сделать знания учащихся осознанными, избавить их от формализма. Но решение задач не должно превращаться в самоцель, поскольку основное значение этого вида учебной деятельности – углубление знаний учащихся, развитие их мышления, формирование умения анализировать задачную ситуацию и находить пути её решения, а также умения творчески подходить к возникающим проблемам.

Таким образом, решение задач имеет образовательное значение, так как оно способствует усвоению учащимися курса физики. Обучение учащихся решению задач позволяет формировать у них определённые виды деятельности, связанные с применением знаний в конкретных ситуациях. Эти виды деятельности могут формироваться как в алгоритмическом, так и на творческом уровне.

Обучение решению задач по физике имеет и воспитательное значение, так как позволяет влиять на воспитание личности ученика. Для развития личности ученика важна сама деятельность по решению задач, когда ученик должен проявлять волю, настойчивость, усидчивость, самостоятельность.

Очень большое значение имеет решение задач для развития учащихся, для развития их логического мышления, для формирования умения делать индуктивные и дедуктивные умозаключения, использовать аналогии и эвристические приёмы. В процессе решения задач могут быть созданы проблемные ситуации.

Решение задач имеет и политехническое значение. В задачах с политехническим содержанием приводятся сведения о технических объектах, выявляются основы их работы, взаимосвязь элементов этих технических объектов.

Классификация физических задач

Физические задачи классифицируются по содержанию, целевому назначению, глубине исследования, способам решения, способам задания условия задачи, по степени сложности и т.п.

По содержанию физические задачи делятся в зависимости от физического материала, в них рассматриваемого: на задачи по механике, задачи по молекулярной физике, задачи по электродинамике, задачи по квантовой физике. Однако есть задачи, в которых используются сведения из нескольких разделов курса физики, их называют комбинированными или комплексными.

По содержанию различаются также задачи абстрактные и конкретные. В абстрактных задачах данные величины приведены в общем виде без указания их конкретного значения. Например: «Тело массой m под действием силы F движется в течение времени t .Какой путь S пройдёт тело за это время, если его начальная скорость равна 0?» В задачах с конкретным содержанием приведены значения физических величин. Например: «Тело массой 0,5 кг под действием силы 20Н движется в течение 4с. Какой путь пройдёт за это время тело, если его начальная скорость равна 0».

В зависимости от содержания задачи могут быть политехническими, историческими, условия которых отражает элементы физики в культуре, искусстве, архитектуре, поэзии.

Существующие задачники по физике содержат задачи всех указанных выше типов, кроме того, имеются специальные задачники , посвященные , например, занимательным задачам.

По степени сложности, или по характеру умственной деятельности, физические задачи делятся на простые и сложные. Сложность задачи оценивается по числу операций, которые необходимо выполнить при её решении. Простые задачи требуют применения для своего решения изученных формул, знания единиц физических величин и сводятся к простейшим вычислениям в одно действие. Учителя физики часто называют такие задачи тренировочными и применяют их непосредственно на уроке для закрепления изученного материала. Деятельность учащихся в этом случае носит репродуктивный характер.

К сложным задачам относятся задачи, решение которых предполагает выполнение нескольких действий.

К сложным задачам относятся комбинированные задачи, решение которых требует применение знаний из разных разделов курса физики. В этои случае выполняется продуктивная деятельность и у учащихся формируется продуктивное мышление.

Особый класс задач составляют творческие задачи, при решении которых у учащихся формируются умения самого высокого уровня. В творческих задачах обычно формулируются требования, но отсутствуют прямые и косвенные указания на то какие законы следует применять для их решения. Творческие задачи могут быть исследовательскими, при решении которых получается ответ на вопрос «Почему?», и конструкторскими, решение которых даёт ответ на вопрос «Как сделать?». К этой же категории относятся задачи олимпиадные.

В зависимости от способа выражения условия выделяют текстовые, экспериментальные, графические задачи и задачи-рисунки.

По основному способу решения задач целесообразно выделить качественные (задачи-вопросы), вычислительные, графические и экспериментальные задачи. Качественные задачи предполагают, что при их решении не выполняются вычисления, анализ задачной ситуации осуществляется на качественном уровне. При решении вычислительных задач выполняются вычисления; при решении графических задач используют графики; при решении экспериментальных задач применяют физический эксперимент.

Экспериментальные задачи – задачи, в которых эксперимент служит средством определения некоторых исходных величин, необходимых для решения; даёт ответ на поставленный в ней вопрос или является средством проверки сделанных согласно условию расчётов. При решении экспериментальных задач исчезает формальный подход к обучению, развиваются внимание, творческое мышление, устраняются недостатки в знаниях, совершенствуются навыки в обращении с приборами, более тесно прослеживается связь с жизнью. Экспериментальные задачи можно ставить на основе показанных учащимися демонстраций, дополнять ими задания фронтальных лабораторных работ и физического практикума. Экспериментальные задачи делятся на три основные группы: 1-задачи, решение которых проверяется опытом; 2– задачи, исходные данные для решения которых получают в результате опыта; 3- задачи, в которых ответ на поставленный вопрос даёт опыт.

Технология решения физических задач

Под технологией решения задач понимают совокупность приёмов и операций, выполнение которых приводит к ответу на вопрос задачи, к нахождению связи между искомыми и заданными в её условии.

В психологии процесс мышления чаще всего определяется как аналитическо-синтетический. Логические приёмы, осуществляемые при решении задач, также в себя включают анализ и синтез, которые сопровождают друг друга. В то же время аналитический и синтетический приёмы рассматривают раздельно, хотя это деление является условным.

При использовании аналитического приёма решение задачи начинают с анализа вопроса задачи и записи формулы, в которую входит искомая величина. Затем для величин, содержащихся в этой формуле, записывают уравнение, устанавливающее их связь с величинами, заданными в условии.

При использовании синтетического приёма решение задачи начинают с выяснения связей величин, данных в условии задачи, с другими до тех пор, пока в уравнении в качестве неизвестной не войдёт искомая величина.

Рассмотрим приёмы решения качественных задач. При их решении с помощью дедукции и индукции строятся логические умозаключения. При этом анализ и синтез так тесно связаны друг с другом, что можно говорить об аналитико-синтетическом методе решения задач.

Решение простых качественных задач при хорошем знании физического материала не представляет для учащихся больших затруднений. Проиллюстрируем это на примере.

Задача. Как может человек быстро удвоить давление, производимое им на пол?

Анализируя условие задачи, вспоминают формулу давления P=F/S , где F –модуль силы давления, а S– площадь, на которую эта сила действует. Как же удвоить давление? Есть два пути: увеличить в два раза силу F или уменьшить также в два раза площадь S (при том же значении F). Применяя эти знания к задаче (рассматривается человек), ученик приходит к выводу: надо либо дать человеку в руки груз, масса которого равна массе человека, либо просить человека встать на одну ногу, сохраняя равновесие.

Задачу можно решить устно, а можно записать формулу давления и проанализировать её.

При решении физических задач могут быть использованы арифметический, алгебраический, графический, геометрический способы.

Рассмотрим арифметический способ. Этот способ предполагает решение задачи по вопросам, по действиям. Записывают формулу и сразу же вычисляют содержащуюся в ней неизвестную величину. Несмотря на то что учащиеся к моменту решения физических задач уже изучили основы алгебры, этот способ сохраняется на основном этапе изучения физики. Приведём пример.

Задача. Какой максимальной массы груз может выдержать в пресной воде плот, связанный из 25 сосновых брёвен? Объём каждого бревна в среднем 0,8 м3.

Проанализировав текст данной задачи, записывают кратко её условие. Затем анализируют условие задачи и делают необходимый чертёж, на котором изображают действующие на плот силы. Говорят, что грузоподъёмность плота равна разности этих сил.

Арифметический путь решения задачи:

1. Каков объём всех брёвен плота?

V_пл=nV₁

V_пл=0,8м³ 25=20 м³.

2. Чему равна масса плота?

m_пл=p_дV_пл

m=500 кг/м³ 20 м³=10000 кг.

3. Какова сила тяжести, действующая на плот?

F_т=m_плg

F_т=9,8 Н/кг 10000 кг=98000 Н.

4. Какова Архимедова сила, действующая на плот?

F_А=p_вgV

F_А=1000 кг/м³ 9,8 Н/кг 20 м³=196000 Н.

5.Каков вес груза, который может выдержать плот?

P=F_т-F_А

P=196000 Н-98000 Н=98000 Н.

6. Какова масса груза?

m_гр=P/g

m_гр=98000 Н/ 9,8 Н/кг=10000 кг.

Решение довольно длинное, включающее сравнительно большое количество вычислений.

Алгебраический путь решения выглядит проще.

После анализа заданной ситуации записывают:P=F_T-F_A. Зная, что F_A=p_вgV, а V=nV₁, записывают:F_A=p_вgnV₁; F_T=mg, m=p_дV=p_дnV₁т.е.F_T=p_дnV₁g.

Окончательно получают: P=p_вgnV₁-p_дnV₁g=gnV₁(p_в-p_д)

Поскольку масса груза m_гр=P/g, то m_гр=nV₁(p_в-p_д), m_гр=25 0,8 м³ (1000 кг/м³-500 кг/м³)=10000 кг=10 т.

Алгебраический путь более экономный, однако он требует определённых знаний по математике.

При решении задач геометрическим способом используются известные учащимся соотношения из геометрии. Проиллюстрируем это примером.

Задача. В трёх вершинах квадрата со стороной 0,4 м находятся одинаковые положительные заряды по 5 10^-9 Кл каждый.

Найти напряженность поля в четвёртой вершине.

Дано:

а=0,4 м

q₁=q₂=q₃=5 10^-9 Кл

Е=?

Решение:

В четвёртой вершине квадрата накладываются три поля: Е₁, Е₂, Е₃. Результирующее поле Е равно геометрической сумме этих полей.

Определим r.

r===a.

Напряженность поля Е₁ и Е₂ равны.

Е₁=Е₂= ; Е₁₂ находим по теореме Пифагора:

Е₁₂=.

Результирующее поле в точке А будет:

; ; .

Н/Кл.

Ответ: 534 Н/Кл

Рассмотрим графический способ решения задач. В этом случае объектом исследования является график. В одних задачах он задаётся условием и график надо проанализировать, как говорят, «прочитать график». В других задачах график должен построить сам учащийся по тем данным, которые приведены в условии задачи или которые он получает в результате решения задачи.

Рассмотрим задачу, решаемую графическим способом.

Задача. По графику опишите движение тела, определите время, проекцию перемещения и проекцию ускорения на отдельных участках движения тела.

При анализе условия, во-первых, устанавливают, что на графике приведена зависимость проекции скорости от времени. Начальная скорость V_0x=0 (при t=0). Вначале тело движется с ускорением, так как проекция его скорости возрастает от 0 до V_1x. Если график – прямая линия, то движение равноускоренное и проекция его ускорения , а проекция перемещения численно равна площади треугольника OAD. Проекция перемещения . Это и есть формула проекции перемещения для данного вида движения. В течение промежутка времени проекция скорости V_1x не менялась, т.е. тело двигалось равномерно. Проекция перемещения S_2x за это время численно равна площади прямоугольника ABCD, а проекция перемещения за время - площади трапеции OABC.

Технология обучения учащихся решению физических задач.

Технология обучения учащихся решению физических задач представляет собой систему приёмов, реализация которых приводит к формированию у учащихся умений решать задачи.

Решение любой задачи включает в себя несколько этапов. При обучении учащихся необходимо прежде всего сформировать у них представления об этих этапах и необходимости следовать им при решении задачи.

Первый этап решения задачи – чтение и уяснение условия.

Условие задачи читает либо сам ученик, либо учитель. Текст задачи читается без спешки, при необходимости повторяется, учащимся разъясняются незнакомые термины и понятия. Полезно проанализировать условие, определив, какое явление описано в задаче, что дано, что надо найти. На первых этапах обучения решению задач полезно просить учащихся пересказать условие задачи.

Второй этап решения задачи – краткая запись условия задачи. Условие записывается столбиком, при необходимости оставляют место для записи табличных данных, потребность в которых устанавливается при анализе задачной ситуации.

Третий этап решения задачи – перевод заданных значений физических величин в Международную систему единиц (СИ). К неукоснительному выполнению этого этапа следует приучать учащихся с начальных классов, что обусловлено в том числе и затруднениями, испытываемыми учащимися при выполнении этой работы. В дальнейшем допустимо использование внесистемных единиц, разрешенных к употреблению.

Четвёртый этап решения задачи – анализ описанной в ней задачной ситуации. Итогом выполнения этого этапа является модель задачной ситуации.

В ходе анализа устанавливают, какой физический объект описывается в задаче, какие происходят изменения состояния объекта, что является их причиной. Анализ задачной ситуации сопровождают рисунком, схемой, чертежом. В задачах по механике выбирают систему отсчета, анализируют взаимодействия, изображают силы.

Важным при анализе задачной ситуации является обсуждение всех допущений, которые делают при её решении (факторов, которыми можно пренебречь), например пренебрежение размерами тела (материальная точка), массой нити, связывающей движущиеся тела (одинаковость ускорений тел), теплообменом с окружающей средой (изолированная система) и т.п.

Пятый этап решения задачи – создание математической модели решения задачи (составление плана решения, запись уравнений, решение задачи в общем виде, т.е. получение выражения, связывающего искомую величину с данными).

Шестой этап решения задачи – вычисления. Перед выполнением вычислений целесообразно осуществить проверку полученного выражения по единицам величин. Такая проверка позволяет подставить в расчетную формулу лишь численные значения величин без соответствующих единиц. Если проверка не осуществляется, то учащиеся должны подставлять в формулу значения величин (численные значения с соответствующими единицами).

Седьмой этап решения задач – проверка ответа и его анализ. При анализа ответа устанавливают его реальность и его изменение при учете факторов, которыми пренебрегали при составлении физической модели задачной ситуации.

Рассмотрим пример.

Задача. Рассчитайте длину маятника с периодом колебаний 2 с. Изготовьте его. Зависит ли период колебаний маятника от массы маятника и амплитуды колебаний?

Первый этап – устанавливают, что в задаче описан процесс колебаний маятника, задан период колебаний, необходимо найти длину маятника.

Второй этап - кратко записывают условие задачи.

Дано

Анализ

Решение

;

Ответ:

Третий этап – перевод значений величин в СИ не требуется.

Четвёртый этап – на рисунке изображают маятник и действующие на него силы, обсуждают допущения:

-пренебрегают массой нити;

-пренебрегают размерами шарика;

-пренебрегают сопротивлением воздуха;

-считают, что ускорение свободного падения равно 9,8 м/с²;

-считают углы отклонения от положения равновесия малыми.

Пятый этап – записывают формулу периода колебаний математического маятника, из которой выражают длину. Решение в общем виде записывают справа от условия.

Шестой этап – осуществляют проверку правильности конечной формулы по единицам величин и выполняют вычисления. Из записанной формулы следует, что период колебаний математического маятника не зависит от его массы и амплитуды.

Седьмой этап – анализируют ответ, в ходе анализа выясняют, что при тех же допущениях на полюсе маятник будет иметь большую длину, на экваторе меньшую. При учете сопротивления воздуха маятник с периодом колебаний 2с должен иметь меньшую длину. Если маятник не является математическим, то следует его рассматривать как физический.

Этапы решения задачи представляют собой определённую последовательность действий и в этом смысле могут рассматриваться как алгоритм. Этот алгоритм является общим и содержит последовательность действий, не зависящую от того, к какому разделу физики относится задача.

Алгоритм, который используется в обучении, отличается от математического алгоритма меньшей жёсткостью. Поэтому его называют алгоритмическим предписанием или предписанием алгоритмического типа.

Алгоритмическое предписание – точное, общепринятое выполнение в определённой последовательности элементарных операций для решения любой из задач, принадлежащих к некоторому классу или типу.

Работа по формированию у учащихся алгоритмического приёма решения задач может быть построена по-разному в зависимости от уровня подготовки учащихся.

В классе с сильным составом учащиеся сами составляют и записывают алгоритмическое предписание, решив самостоятельно или с помощью учителя. В классе, учащиеся которого не обладают высокими физико-математическими способностями, учитель даёт алгоритмическое предписание в готовом виде и показывает его применение к решению задачи. В классе со слабым составом учащихся предписание даётся в готовом виде и отрабатывается каждое его действие.

Полезно на первых этапах обучения учащихся решению задач определённого класса повесить плакат с последовательностью действий или выписать их на доске.

Применение алгоритмических предписаний имеет определённые границы. В частности, такие детализированные предписания при обучении учащихся решению творческих задач невозможны и нецелесообразны, хотя общие этапы деятельности могут быть определены и в этом случае.

При анализе задачной ситуации может быть использован метод графов. Он позволяет лучше уяснить аналитико-синтетический приём решения задачи, наглядно представлять процесс анализа задачи, последовательность действий при её решении.

Граф – это совокупность множества точек (вершин) и множества прямых (рёбер), соединяющих эти точки. Ориентировочный граф – такой, рёбра которого имеют определённое направление.

Рассмотрим применение метода графов на примере следующей задачи.

Задача. Сила тока в спирали нагревателя 0,6А. Сопротивление спирали 60 Ом. Определите изменение температуры воды массой 6 кг, если нагреватель работал 7 мин.

При анализе задачи выясняют, что вода нагревается за счет энергии, выделяющейся при прохождении по спирали электрического тока. При этом считают, что всё выделившееся количество теплоты пошло на нагревание воды, и пренебрегают потерями на нагревание сосуда, в который налита вода, окружающего воздуха и др.

Рассуждения ведутся в следующей логической последовательности: чтобы найти разность температур , нужно знать количество теплоты , полученное водой, её массу и удельную теплоёмкость . Чтобы найти количество теплоты, отданное спиралью при прохождении по ней электрического тока, нужно знать сопротивление спирали, силу тока и время её работы .

По ходу рассуждений выстраивают граф, вершинами которого являются физические величины, а рёбрами – связи между ними. После построения графа рёбрам приписывают направления соответствующего поиска решения задачи.

Затем записывают уравнения, число которых равно числу вершин графа, в которые входят или из которых выходят не менее двух рёбер. В данной задаче таких вершин три, следовательно, и уравнений – три:

; ; .

Окончательно .

О реальности физических задач

В последнее время публикуется большое количество беспредметных задач, в которых фигурируют «неопознанные» объекты. В условиях таких задач фигурируют реальные технические, физические объекты и явления, но авторы приписывают им такие свойства, которые в действительности проявляться не могут. По небрежности авторы на это не обращают внимание. Если не анализировать полученные результаты и не задумываться над их физическим смыслом, эти противоречия останутся не замеченными. Такие задачи в изучении физики бесполезны, а по сути провоцируют формальное решение.

Часто в таких задачах существует возможность, кроме указанных величин, рассчитать и «побочные», позволяющие проанализировать реальность ситуации.

К поисковой работе полезно привлекать учащихся. Учитель предлагает найти максимально возможное число величин, а стимулом может быть дополнительная оценка. Часто это приводит к удивительным результатам, так что у учащихся проявляется потребность в анализе реальности условий задачи и получаемых ответов. Рассмотрим задачу о «гигантском конденсаторе».

Задача. Напряженность электрического поля между обкладками конденсатора ёмкостью 10 мкФ равна 100 В/м. Найти заряд конденсатора, если расстояние между его обкладками 5 мм.

Промышленностью выпускаются конденсаторы с воздушным диэлектриком ёмкостью до 540 пФ = 0,00054 мкФ. Кроме заряда конденсатора, условие задачи позволяет найти площадь его обкладки: S=Cd/e₀= 5650 м², что чуть меньше площади футбольного поля. Если допустить, что обкладки конденсатора изготовлены из алюминия толщиной 1 мм, то масса каждой из них превысит 15 т!

Думающий учитель должен критически оценивать задачи из школьного набора и воспитывать острый взгляд у учеников. К сожалению, с сомнительными задачами можно столкнуться в публикуемых пособиях, особенно новых, и на вступительных экзаменах в вузы. Подготовленный ученик не должен в таком случае растеряться.

Система работы учителя по обучению учащихся решению задач

Физические задачи решаются на всех основных видах занятий – на уроках физики, на внеклассных занятиях, на внешкольных мероприятиях.

Задачи занимают разное место на уроке в зависимости от той дидактической цели, которую преследует их решение. Тренировочные вычислительные и простые качественные задачи решают после объяснения нового материала для его иллюстрации и закрепления.

Задачи решают в начале урока при повторении учебного материала или проведения проверки усвоения материала, в конце урока при закреплении изученного материала. Перед объяснением нового материала задачи решают и для актуализации знаний учащихся, и для создания проблемной ситуации.

Для обучения учащихся решению задач проводят специальные уроки, которые находят отражение в календарном плане учителя.

Формирование умения решать задачи следует с простых задач, постепенно шаг за шагом усложняя их. В противном случае учащимся приходится прикладывать большие усилия для преодоления возникающих трудностей. Подбирая задачи по возрастанию степени сложности, учитель выстраивает определённую систему. Примером такой системы может служить система задач по динамике:

- задачи на движение одного тела под действием какой-либо одной силы;

- задачи на движение одного тела под действием двух сил в горизонтальном направлении, в вертикальном направлении, на наклонной плоскости;

- задачи на движение одного тела при действии трёх сил;

- задачи на движение связанных тел: в вертикальном направлении; в горизонтальном направлении; одного –в вертикальном, другого – в горизонтальном; одного – в вертикальном, другого – на наклонной плоскости.

Физические задачи широко применяются при проверке знаний и умений учащихся. Чаще всего это осуществляется в виде контрольных работ.

Много задач учащиеся решают самостоятельно в виде домашних заданий. Учитель практически каждое теоретическое домашнее задание комбинирует с физическими задачами по изучаемому материалу. В ряде случаев целесообразно давать учащимся рекомендации по решению задач, которые предложены в качестве домашнего задания. Сложные задачи, оказавшиеся трудными для решения дома, надо решить в классе на следующем уроке. Можно предложить показать решение задачи ученика, сумевшего решить её, либо решить самому учителю на доске с соответствующими пояснениями.

Задачи решают и на внеклассных занятиях. Это может быть кружок по решению задач для учащихся, интересующихся физикой, занятия с учащимися по подготовке к экзаменам. При подготовке учащихся к конкурсным (вступительным) экзаменам в вузы решаются в основном сложные задачи. Задачи решаются и на факультативных занятиях по физике.

Из опыта работы

Для формирования основ научного мировоззрения учащихся, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников в процессе изучения физики особое внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению. Решение задач в курсе физики направлено на достижение следующих целей:

- усвоение знаний о современной физической картине мира;

- овладение умениями планировать и выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, выдвигать гипотезы;

- применять знания по физике для объяснения явлений природы, принципа работы технических устройств;

- воспитание духа сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента;

- использование приобретённых знаний и умений для решения практических, жизненных задач, защиты окружающей среды, обеспечение безопасности жизнедеятельности человека и общества.

Чтобы добиться достижения этих целей необходимо научить школьников грамотному решению задач по каждому из изучаемых разделов физики. Для этого обязательно учащиеся знакомятся с основными этапами решения задач, т.е. с алгоритмом. Например, при изучении темы «Газовые законы» в 10 классе алгоритм решения задачи выглядит следующим образом:

1. Чтение и разъяснение условия задачи.

2. Краткая запись условия задачи.

3. Перевод значений величин в систему СИ

4. Анализ задачной ситуации: а)выделить объект(газ), состояние которого исследуется; б)сделать рисунок, отметив параметры, характеризующие каждое состояние газа; в) установить, какие параметры газа изменяются; г)переформулировать условие задачи на языке физической модели.

5. Создание математической модели задачи: а)записать уравнение Клапейрона, если не меняются масса и состав газа; б)записать формулу одного из газовых законов, если не меняется масса и состав газа и один из параметров его состояния; в)записать уравнение Менделеева-Клапейрона, если меняются масса и состав газа, а также параметры его состояния; г)записать дополнительные уравнения; д)выразить искомую величину.

6. Выполнение вычисления.

7. Проверка и анализ ответа.

Моя работа по формированию у учащихся алгоритмического приёма решения задач строится в зависимости от уровня подготовки учащихся. В классе с сильным составом учащиеся сами составляют алгоритм, который используют при решении задач данного раздела физики. В классе со средним уровнем интеллекта алгоритм даётся в готовом виде и предлагается учащимся им пользоваться при решении задач. В «слабых» классах алгоритм даётся готовым и отрабатывается каждое его действие на решении конкретной задачи.

При выполнении краткой записи условия задачи учащиеся на первых порах испытывают определённые трудности, потому что часть данных задачи нужно искать либо в таблицах, либо в приложениях задачников. Я обращаю внимание на то, в каких единицах дано значение величины в таблице (основные или не основные), обращаю внимание на показатель степени десяти, который может быть прописан в заголовке этой таблицы.

Величина

Вещество

Плотность ,

Модуль упругости, МПа

Алюминий

2,7

70

Свинец

11,3

15

Например, учащиеся выписывают , когда правильно. Или , а верно . Школьников обучаю работать с дополнительной литературой по предмету и обращаю их внимание на содержание информации, содержащейся в этой литературе.

При подготовке к решению задач провожу физический диктант, куда включаю задания по написанию букв, обозначающую величину, запись основных единиц измерения, перевод производных единиц в основные и наоборот. Это очень помогает при краткой записи условия задачи и анализе конечного результата. Например, диктант по теме «Постоянный электрический ток».

1. Как обозначается сила тока?

2. В каких единицах измеряется сопротивление проводника?

3. 120 кОм=? Ом

4. Как обозначается электрическое напряжение?

5. 0,015 МВ=?В

6. Какой буквой обозначается сопротивление проводника?

7. В каких единицах измеряется сила тока?

8. 560 гА=?А

9. В каких единицах измеряется электрическое напряжение?

10. Как обозначается удельное сопротивление проводника?

11. В чем измеряется площадь поперечного сечения проводника?

12. Как записывается закон Ома для участка цепи?

На своих уроках для наилучшего запоминания советую учащимся изготавливать карточки-памятки, на которые были бы выписаны ключевые формулы текущего раздела физики. Учащиеся обладают тремя основными видами памяти: слуховой, моторной, зрительной. Каждый ученик – индивидуальность, поэтому той группе школьников, у кого преобладает зрительная память, карточки-памятки очень помогут для запоминания учебного материала. Остальным же она будет служить средством проверки своих знаний.

Законы сохранения в механике

На своих уроках разбираю различные способы решения задач. Особое значение уделяю решению качественных задач, так как они, без применения сложных математических расчетов, позволяют тренировать логическое мышление, развивать дедукцию и индукцию школьников. Рассмотрим пример качественной задачи по теме «Электрический ток».

Задача. Дана электрическая цепь. Как изменятся показания приборов в цепи, если ползунок реостата передвигать влево? Вправо?

Решение этой задачи начинаем с анализа схемы: называем элементы цепи, обсуждаем способ их соединения. Анализируем изменения, которые произойдут в цепи при перемещении ползунка реостата влево. Приходим к выводу, что сопротивление реостата уменьшится. Если двигать ползунок вправо, то сопротивление увеличится.

Вспоминаем закон Ома для участка цепи: .

Анализируя формулу, приходим к выводу, что при уменьшении сопротивления сила тока возрастает, при увеличении сопротивления, сила тока уменьшается. Это даёт ответ на вопрос, как будут меняться показания амперметра. Но как будут меняться показания вольтметра? Известно, что , но использование этого равенства не позволяет ответить на вопрос, как меняется напряжение при изменении R и I. Надо анализировать задачу дальше. В цепи есть источник тока с ЭДС и внутренним сопротивлением, поэтому надо применить закон Ома для полной цепи:. Учитываем, что IR=U(искомая величина) и =const. При перемещении ползунка реостата влево уменьшается R, но увеличивается I, следовательно, увеличивается Ir, а U уменьшается (показания вольтметра уменьшаются). Аналогично устанавливают, что при движении ползунка вправо показания вольтметра увеличиваются.

При подготовке к обобщающим урокам после некоторых тем предлагаю учащимся составлять кроссворды. В целях повышения интеллектуального уровня учащихся провожу на уроках разного рода дидактические игры, тематические бои. Для развития внимания и логического мышления на уроках использую рецензирование ответов учащихся. При проведении самостоятельных работ оказываю различные виды помощи: выдаю рисунок к задаче или краткую запись условия, указываю аналогичную задачу, решенную ранее, сообщаю ответ заранее, ставлю наводящие вопросы.

На многих уроках я осуществляю групповую работу учащихся. Выполняя общую работу, где успех зависит от каждого члена группы, спрашивая своих товарищей, ребята начинают понимать, что они знают, а что им необходимо изучить, чтобы не отстать от товарищей. С этой целью я провожу взаимопроверки и взаимоопросы, где учащиеся оценивают знания друг друга и себя. Эти формы работы помогают решать воспитательные задачи обучения, учат прислушиваться к мнению других, прививают ответственность за результат своего труда, формируют умение работать в коллективе.

22