Рекомендации к решению задач

Рекомендации к решению задач по физике

В настоящее время перед современной педагогической наукой стоит проблема, как повысить интерес школьников к физике. Одна из причин потери интереса - это непригодность ряда традиционно применяемых приемов обучения для нынешнего контингента учащихся: ведь у школьников сегодня сильно развито чувство самосознания и собственного достоинства, она о многом имеет представление, поэтому занятия, базирующиеся на авторитарном нажиме, приказе, бездоказательных утверждениях вызывают лишь раздражение и скуку - они неприемлемы. Это и побудило искать новые методы и средства обучения, способствующие развитию интереса к предмету, воплощающие в себе идеи высокой взаимной требовательности и уважения, опирающиеся на возросшую самостоятельность ребят и, наконец, значительно расширяющие и обогащающие методический арсенал учителя, поскольку известно, что постоянство - враг интереса.

Важнейшая цель образования на современном этапе его развития - жизненная самореализация личности. Мы формируем личность, готовую к взаимодействию с окружающим миром, к самообразованию и саморазвитию. Независимо от того, какую педагогическую технологию или технологию обучения учитель предпочитает, какой предмет преподает, главная его задача - вооружить ученика инструментом для самообразования и научить пользоваться этим инструментом.

Обучение учащихся способам получения знаний невозможно без развития мышления, умения планировать и алгоритмизировать собственную деятельность при решении поставленных учебных задач. На уроках физики особое внимание уделяется всем формам анализа, таким как анализ учебного текста, графика, таблицы, чертежа, формулы и т.д. Формируется умение формулировать прямое и обратное суждение, на основе которого можно получить новое знание. Школьники обучаются тому, как самостоятельно давать определения физическим понятиям, формулировать физические законы, выдвигать и проверять гипотезы, составлять алгоритмы решения задач, характеризовать явления и физические величины, устанавливать причинно-следственные связи. Все это способствует формированию умений работать с учебной информацией и ее использования по назначению.

Физика - это наука о природе, которая решает три важные задачи:

Обнаруживать явления;

Исследовать явления;

Объяснять их природу, а также устанавливать определенные закономерности.

Физическая олимпиада - это соревнование, где учащиеся должны показать высокий уровень подготовки по решению задач повышенной трудности, поэтому лишь не многие могут достойно преодолеть трудности, показать твердые навыки в решении задач, охарактеризовать как задачи повышенной трудности, как и нестандартные по условию и методам их решения.

Станет ли кто в наше время отрицать настоятельную необходимость самого широкого распространения и популяризации физических знаний? Первоначальные познания должны входить с самых ранних лет в наше образование и воспитание. Само собой разумеется при этом, что умственную самодеятельность, сообразительность и «смекалку» нельзя «вдолбить», ни «вложить» ни в чью голову. Результаты надежны лишь тогда, когда введение в область физических знаний совершается в легкой и приятной форме, на предметах и примерах обыденной и повседневной обстановки, подобранных с надлежащим остроумием и занимательностью.

По трудности решения задачи можно условно разделить на 5 типов:

а) элементарные;

б) простые;

в) сложные;

г) повышенной трудности;

д) олимпиадные.

Рассмотрим пример элементарной задачи.

Найти жесткость пружины, которая под действием силы 2Н удлинилась на 4см.

Анализ текста элементарных задач сводится к вычленению вопроса и материала, необходимого для решения, и уточнению представления о требовании вопроса. В данной задаче это требование состоит в следующем:

Найти числовое значение жесткости пружин. Текст элементарных задач содержит в себе предпосылочный материал, пригодный в готовом виде для выполнения логической операции по обогащению. Их решение сопровождается лишь одной логической операцией - использованием формулы (правила, законы), отображающей взаимосвязь между физическими величинами, приведенными в тексте задачи.

Решение простых задач требует дополнительных усилий и умений по распределению внимания на ряде этапов процесса их решения.

Рассмотрим пример простой задачи.

Облицовочная бетонная плита массой 36,9кг имеет размеры:

Длину 1,2м, ширину 0,3м и толщину 5см. Какова плотность бетона, из которого изготовлена плита?

В процессе решения этой задачи надо будет учесть и выяснить вопрос: какую долю метра составляют 5см. Это означает, что надо как бы смоделировать и сформулировать элементарную подзадачу и решить ее (устно). Полученный ответ используется при моделировании последующей задачи: «Чему равен объем плиты длиной 1,2м, шириной 0,3м и толщиной 0,5м ». Ответ к этой задаче образует материал, который послужит для составления новой элементарной задачи и будет моделью исходной задачи, окончательно переформулированной, например, в таком виде : «Какова плотность бетона, из которого изготовлена облицовочная плита массой 36,9 кг и объемом 0,018 м³.». Из сказанного следует, что для успешного решения простых задач важно не только уметь решать элементарные задачи, но и строить модели, составлять задачи на основе материала, содержащегося в условии простой задачи. При этом заметим, что если бы все размеры плиты в исходной задаче были бы заданы в метрах, то решение ее сопровождалось бы лишь двумя логическими операциями. Это и есть основной признак различия между простыми и элементарными задачами по трудности их решения. Заметим также, что в каждом типе задач есть как легкие, так и сложные задачи. Понятия эти условны и зависят как от личных качеств решающего, так и от вида и объема работ, выполняемых в процессе решения конкретной задачи. Решение сложных задач в отличий от простых, включает в себя логические операции по арифметическому преобразованию исходной формулы или, например, использование таблицы физических величин, включая в себя составление уравнений в которых неизвестным является искомая величина, выраженная через предпосылочный материал, и алгебраические выкладки при нахождении искомой величины.

Рассмотрим пример сложной задачи.

3. Железная и алюминиевая детали имеют одинаковые объемы. Найдите массы этих деталей, если масса железной детали на 12,75г больше массы алюминиевой.

Решение. Обозначим плотность железа, алюминия и объем деталей соответственно через p_ж, p_а и V. Тогда согласно условию задачи разность их будет равна 12,75 г. Зная плотности железа и алюминия по таблице найдем объем равный 2,5 см³. С учетом этого получим: масса железа 7,8 (г/см³) ·2,5 см³ = 19,5 г, масса алюминия 2,7 (г/см³) · 2,5см³ = 6,75 г.

В заключении рассмотрим олимпиадную задачу, которая требует особого подхода и внимания, несмотря на кажущуюся простоту поставленного в задаче вопроса.

На привале у озера юный турист поручил своим друзьям ведро и кувшин вместимостью 7 и 3л соответственно. При этом дал задание принести из озера ровно столько воды, сколько вмещается в кастрюлю, о которой сообщил, что если целиком (ровным слоем) наполнить ее сухим песком плотностью 15000 кг/м³, то масса песка составит 7,5кг.

В самом деле в этой задаче требуется определить, допустив меньшую погрешность: объем или массу воды. Пусть в процессе решения сделан обоснованный вывод, то надо принести воду объемом 5л, что для измерения имеются лишь два сосуда - ведро и кувшин. Однако, процесс решения этой задачи протекает еще и включением мысленного эксперимента, требующего сообразительности и сметки по практическому выполнению измерения, при этом особым методом - методом проб и ошибок. Лишь умение применить этот метод позволит осуществить практическое выполнение измерения.

Ньютон писал, что примеры при обучении полезнее правил. В справедливости этих слов убеждается каждый, кому приходится учить или учиться. Поэтому самый эффективный способ научить решать задачи - это просто показывать, как они решаются, а самый эффективный способ научиться решать задачи - это просто их решать!

Но что делать, если «просто решать» не получается? В таком случае советуем начать с изучения решений задач и разобраться на примерах, «как это делается»

Рекомендации к решению задач:

1. Научитесь правильно читать задачу. Каждая задача состоит из двух смысловых частей - вопросительной и предпосылочной.

2. При чтении условия задачи в первую очередь четко представьте себе, поймите и усвойте то, о чем спрашивается в ней, что требуется от вас. Повторное чтение условия задачи в процессе решения помогут осознать сущность предпосылочного материала и его взаимосвязи с искомым.

3. Анализируя условия задачи, прикиньте, какие данные, законы, правила или закономерности, связанные с искомым, могут быть привлечены дополнительно.

4. Составьте план решения задачи.

5. Выберите удобные для решения единицы измерения физических величин, выпишите данные условия задачи и другие данные, необходимые для решения, и приступайте к выполнению решения.

6. Помните, что анализ условия задачи, составления плана решения и оформления решения немного будут облегчены, если сделать соответствующий рисунок, схему или чертеж.

7. Решив задачу, постарайтесь оценить ответ и подумайте над тем, как можно проверить ход решения и полученный результат.

Правила и предписания должны преподаваться и усваиваться учащимися творчески, с пониманием условий и области их применения. 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 также единые требования к технике оформления записей, усвоение приемов рациональных вычислений и т.д.

Большинство задач, особенно в старших классах, 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.