Решить задачу – легко!

Решить задачу – легко!

Активные методы обучения решению задач по физике.

Решение задач по физике – необходимый элемент учебной работы. Задачи дают материал для упражнений, требующих применения физических закономерностей к явлениям, протекающим в тех или иных конкретных условиях. Задачи имеют большое значение для конкретных знаний учащихся, для привития им умения видеть конкретные различные проявления общих законов. Без такой конкретизации знания останутся книжными, не имеющими практической ценности. Решение задач способствует более глубокому и прочному усвоению физических законов, развитию логического мышления, сообразительности, инициативы, воли и настойчивости в достижении поставленной цели, вызывает интерес к физике. Помогает приобретению навыков самостоятельной работы и служит незаменимым средством для развития самостоятельности в суждениях. Решение задач – это один из методов познания взаимосвязи законов природы.

Решение задач на уроке иногда позволяет ввести новые понятия и формулы, выяснить изучаемые закономерности, подойти к изложению нового материала. Содержание физических задач расширяет круг знаний учащихся о явлениях природы и техники.

В процессе решения задач ученики непосредственно сталкиваются с необходимостью применять полученные знания по физике в жизни, глубже осознают связь теории с практикой. Решение задач – одно из важных средств повторения, закрепления и проверки знаний учащихся.

Задачи по физике разнообразны по содержанию и дидактическим целям. Их можно классифицировать по различным признакам.

По способу выражения условия физические задачи делятся на четыре вида: текстовые, экспериментальные, графические и задачи-рисунки. Каждый из них, в свою очередь, разделяются на количественные (или расчетные) и качественные (или задачи-вопросы). В то же время основные виды задач можно разделить по степени трудности на легкие и трудные, тренировочные, творческие задачи и другие типы.

В учебном процессе по физике наиболее часто используются текстовые задачи, в которых условие выражено словесно, текстуально, причем в условии есть все необходимые данные, кроме физических постоянных.

При решении задач-вопросов требуется (без выполнения расчетов) объяснить то или иное физическое явление или предсказать, как оно будет протекать в определенных условиях. Как правило, в содержании таких задач отсутствуют числовые данные.

Например:

1.  На груди и на спине водолаза помещают толстые свинцовые пластины, а к башмакам приделывают свинцовые подошвы. Зачем это делают? (7класс).

2.  Почему спираль электрической лампочки нагревается добела, в то время как провода остаются холодными, хотя по ним проходит такой же ток? (8 класс).

Отсутствие вычислений при решении задач-вопросов позволяет сосредоточить внимание учащихся на физической сущности. Необходимость обоснования ответов на поставленные вопросы приучает школьников рассуждать, помогает глубже осознать сущность физических законов.

Решение задач-вопросов выполняют, как правило, устно, за исключением тех случаев, когда задача содержит графический материал. Ответы могут быть выражены и рисунками. Например, ответ к задаче: «Нарисуй шар, плавающий на поверхности жидкости, плотность которого в два раза больше плотности вещества шара» - может быть выражена только рисунком.

К задачам-вопросам тесно примыкают задачи-рисунки. В них требуется устно дать ответ на вопрос или изобразить новый рисунок, являющийся ответом на вопрос задачи. Решение таких задач способствует воспитанию у учащихся внимания, наблюдательности и развития графической грамотности.

Количественные задачи.

Количественные задачи – это задачи, в которых ответ на поставленный вопрос не может быть полученный без вычислений. При решении таких задач качественный анализ также необходим, но его дополняют еще и количественным анализом с подсчетом тех или иных числовых характеристик процесса. Количественные задачи разделяются по трудности на простые и сложные. Под простыми задачами понимают задачи, требующие несложного анализа и простых вычислений, обычно в одно-два действия. Решение таких задач (в небольшом количестве) необходимо для конкретизации только что изученных закономерностей. Наиболее легкие из них могут быть решены устно.

Для решения количественных задач могу быть применены разные способы: алгебраический, геометрический, графический.

Алгебраический способ решения задачи заключается в применении формул и уравнений. При геометрической способе используются теоремы геометрии, а при графическом – графики.

К текстовым задачам относятся абстрактные задачи, речь в которых идет о явлениях и процессах, наблюдаемых в повседневной жизни, задачи с производственно-техническим содержанием, и, наконец, задачи с историческим содержанием. Иногда к текстовым задачам относятся, так называемые, занимательные задачи.

Количественные задачи в физике начинаются практически с самого начала изучения предмета в 7 классе. Физические задачи отличаются от всех ранее встречающихся задач, если не считать арифметические задачи. Но, необходимо учитывать, что при решении арифметических задач ученики встречаются с трудностями, которые не всем удается преодолеть. Как же научить детей решать задачи по физике, затратив при этом минимальное количество энергии?

Работая несколько лет над проблемой обучения решению физических задач, я разработала оптимальный для себя алгоритм:

Психологический настрой. Я не боюсь задачи, пусть оно боится меня. Каждый ученик должен быть уверен, что задачи по физике ему по плечу, и он справится с ней, если приложит усилие.. Такую уверенность необходимо внушать словесно, также необходим набор задач нескольких уровней сложности по каждой теме. Ученику предлагается тот уровень сложности, с которым он справится на данном этапе обучения. Подготовительный период. Одними словами и амбициями задачу не решить. Нет необходимости говорить, что без знания теории физики нет смысла браться за решение задач, даже не самых трудных. При изучении теории все способы хороши: классические уроки- лекции, демонстрация экспериментов, опорные конспекты, компьютерные уроки. Как же подготовить ученика к решению задач? Прежде всего необходимо из теоретических знаний выделить самое главное – суть физического явления, законы, описывающие его, т. е. определиться с математическим выражением – формулой. С формулами учащиеся встречаются в курсе математики при решении задач на вычисление скорости, пути или при вычислении площади простых фигур. В курсе физики количество формул резко возрастает, кроме того, вводятся различные физические величины, имеющие различные единицы измерения. Учащимся очень сложно их запомнить и, более того, научиться использовать их. Дети путаются в формулах, задачи решают с трудом и интерес, возникший в начале обучения, падает. Как преодолеть этот порог? Для этого, начиная с самой первой темы, содержащей физическую формулу, я прошу сделать каждого ученика карточку размером с половину тетрадного листа. На лицевой стороне этой карточки крупно записана формула. Например:

Q = cm(t2 –t1)

На обратной стороне выписываются величины, входящие в формулу с указанием единиц измерений. Последнее - необходимо, т. к. дети путают их.

Q(Дж) – количество теплоты

С(Дж/кг ˚С) – удельная теплоемкость вещества

M(кг) – масса вещества

t 1(˚ С) – начальная температура тела

t2 (˚ С) – конечная температура тела

Далее в карточке дается выражение для каждой величины, что тоже поможет на первых порах ориентироваться в задачах.

m = Q/(t2-t1) (t2-t1) = Q/mc с =Q/m(t2-t1)

Работа с карточками-формулами проводится не только на уроках решения задач, но и при изучении новой темы проводится игра или конкурс на знание формул, физических величин и единиц измерения. В результате таких несложных процедур дети свободно ориентируются в физических формулах.

Следующая часть подготовки к решению задач – работа с табличными данными. Большинство текстов физических задач дается без табличных данных. Без привычки чувствовать эти данные, умения находить их в таблицах невозможно решить некоторые задачи. Полезны следующие упражнения: назвать наиболее плотную жидкость; найти твердое вещество с наименьшей плотностью, определить удельную теплоемкость меди. При этом требовать полного ответа с указанием единиц измерения.

Решение сложных количественных задач на уроке складывается обычно, из следующих элементов: чтения условия задач, краткой записи условия, выполнение рисунка, схемы или чертежа, анализа физического содержания задачи, составления плана решения и решение в общем виде, вычисления, анализа результата и проверки решения.

Чтение и запись условия задачи. Текст следует читать неторопливо, затем кратко записать условия, сделав перевод всех единиц в единую систему СИ, сделать чертеж или схему.

Анализ условия. При разборе задачи прежде всего обращают внимание на физическую сущность задачи, на выяснение физических процессов и законов, рассматриваемых в данной задаче, зависимостей между физическими величинами.

Необходимо терпеливо, шаг зашагом, начиная с 7 класса, проводить анализ решения задачи для отыскания правильного пути решения, так как это способствует развитию логического мышления учеников и воспитывает сознательный подход к решению задач. Разбор задачи на уроке часто проводят коллективно в виде беседы учителя с учащимися, в ходе которой учитель подводит учащихся к наиболее рациональному способу решения задачи. Иногда полезно разобрать несколько вариантов решения одной и той же задачи, сопоставить их и выбрать наилучший их них.

Решение задачи. После анализа условий переходят к ее решению. Решение задачи необходимо сопровождать краткими пояснениями. Вычисления следует производить с использованием калькулятора.

Полученный ответ необходимо проверить. Прежде всего следует обратить внимание учащихся на реальность ответа. В некоторых случаях при решении задач учащиеся получают результаты, явно не соответствующие условиям задачи, а иногда противоречащие здравому смыслу. Происходить это оттого, что в процессе вычисления они теряют связь с конкретным условием задачи. При этом нелепость ошибочно полученного результата остается вне поля зрения школьника.

Чтобы предупредить этот недостаток в работе учащихся, следует приучить их пользоваться «прикидкой» ожидаемого результата, а также критическим анализом полученного ответа с точки зрения его реальности и соответствия условиям задачи. Необходимо научить школьника оценивать порядок ответа не столько с математической, но и с физической точки зрения, чтобы ученик сразу видел абсурдность таких, например, ответов: КПД механизма больше 100%, температура воды при обычных условиях меньше 0˚С, плотность железа 78 г/см3.

Поощрения. Для поддержания интереса учащихся и рабочего настроения необходимо поощрять и строго контролировать процесс обучения. Для поощрения применяются словесные методы, для контроля применяются табели учета знаний, созданные на каждый класс. Табель представляет собой таблицу с указанием фамилии, имени ученика, даты проведения урока и отметки в виде « + » и « - ». После пяти отметок ставится оценка в соответствии с количеством плюсов. Отметки могут переходить из урока в урок, пока их не накопиться ровно пять. После этого ставится оценка и подсчет начинается снова. Нет необходимости применять такой учет знаний на каждом уроке. Но применение такого способа контроля дисциплинирует учащегося и заставляет обдумать свой ответ прежде чем озвучить его.

№ п/п	Фамилия, имя	14.01	18.01	21.02
	Бабикова Татьяна Джыга Денис Мозяркина Наташа Ного Иван	+ + + + - 4 - - + + + 3 + ++ - + + +	- + + - + + + 4 + + + 5 + 4 + + +	- + 3 - - - + + + +4 + + 5

В чем же секрет успеха при решении задач?

- в знании формул

- в умении вычислять?

- в знании теории?

- в опорных конспектах?

Секрет известен давно и его для меня озвучил учитель математики с мировым именем – секрет успеха в количестве решенных задач. Чем больше задач решит ученик, тем легче они ему даются.