Пути повышения эффективности обучения решению задач
зводством. Например: Почему для постройки
сверхскоростных реактивных самолетов используют специальные жароустойчивые
сплавы?
Подобные задачи учитель может составлять сам, используя сообщения из
газет, журналов, радио и телевидения. При решении таких задач все внимание
учеников сосредоточено на раскрытии новых терминов.
Задачи с историческим содержанием – это такие задачи, в условиях
которых использованы исторические факты об открытии законов физики или
каких-либо изобретений. Они имеют большое познавательное и образовательное
значение. Например, в 7 кл., при изучении закона Архимеда для газов, можно
решить задачу: Ученый Аристотель, живший в IV веке до н.э. обнаружил, что
кожаный мешок, надутый воздухом, и тот же мешок без воздуха, сплющенный,
имеют одинаковый вес. На основании этого опыта он сделал неверный вывод,
что воздух не имеет веса. В чем заключалась ошибка Аристотеля?
Занимательные задачи – это такие задачи, содержание которых дается в
занимательной форме. Они могут быть качественными, экспериментальными или
количественными.
Необычная постановка вопроса в таких задачах и последующее обсуждение
результатов обычно глубоко заинтересовывают учащихся. К сожалению, в
сборниках задач по физике мало задач занимательного характера. Поэтому их
приходится подбирать учителю из других источников. Например: Я.И.Перелыман
«Занимательная физика», «Физика на каждом шагу»; В.И.Зибера «Задачи-опыты
по физике». Пример занимательной задачи: почему не удается встать со стула,
не нагибая корпуса вперед? Проверить на опыте и т.д.
§3. Структура решения задач.
Способы решения задач.
Возникает вопрос: как же оформить решение задачи, из каких компонентов
состоит решение задачи?
В краткой записи содержания физической задачи указывают физическое
тело или явление, о котором идет речь. Дополнительные же табличные данные
записывают ниже вопроса или оставляют для них 1-2 строчки после записи
данных величин, т.е. пишут данные и что надо найти, затем переводят
неосновные единицы величин в СИ, далее идет графа-анализ, записывают
искомую формулу, затем идет выполнение вычислений в графе решение.
Например, дана задача: Определить сопротивление нихромовой проволоки, длина
которой 150 м., а площадь поперечного сечения – 0,2 мм2.
|Дано: |СИ |Анализ |Решение |
|Нихром. провол. | |l |110·10-8 Ом·м ·150 м |
|l = 150 м.; | |R = ? ––– |R = –––––––––––––––––– = |
|S = 0,2 мм2 |0,2·10-6 |S |0,2·10-6 м2 |
| |м2 | |= … |
|R – ? | | |Ответ: |
|? = 110·10-8 Ом·м. | | | |
Для решения количественных задач применяют следующие способы:
- алгебраический;
- геометрический;
- тригонометрический;
- графический.
Я начну с рассмотрения решения физических задач алгебраическим
способом, который заключается в том, что задачу решают с помощью формул и
уравнений. Это основной способ решения (см. задачу выше, решенную
алгебраическим способом).
Геометрический способ решения задач заключается в том, что при решении
задач используют теоремы геометрии. Например, довольно часто используют
теорему о длине катета, лежащего против угла 30о, теорему Пифагора и др.
Особенно часто геометрический способ решения применяют при решении задач на
сложение сил. Например: Автомобиль массой 5 т. движется с постоянной
скоростью по прямой горизонтальной дороги. Коэффициент трения шин о дорогу
равен 0,03. Определите силу тяги, развиваемую двигателем.
|Дано: |СИ |Анализ |
|m = 5 т. |5·103 кг. |На автомобиль действуют 4 силы: сила |
|? = 0,03 | |тяги. Fт, сила трения Fтр, сила |
|v = const | |тяжести mg и сила реакции дороги N: |
|Fтяж – ? | | |
|g = 9,8 м/с2 | | |
y
N
Fтр 0 Fт x
mg
N + Fт + mg + Fтр = ma
0x: 0 + Fт + 0 – Fтр = 0
0y: N + 0 – mg + 0 = 0
=> N = mg, Fтр = ?N,
Fт = ?mg
Решение.
Fт = 0,03 · 5·103 кг · 9,8 м/с2 = 1470 Н.
Ответ: 1470 Н.
Тригонометрический метод заключается в том, что в анализе используют
тригонометрические соотношения, например формулы
v = v0·cos?, v = v0·sin?. Но этот способ решения применяется редко.
Графический способ заключается в том, что при решении задачи
используют график. В одних случаях по данным, полученным из графика,
находят ответ на вопрос задачи. В других случаях, наоборот, определенные
зависимости между физическими величинами выражают графически.
Например: На рисунке изображен график изменения температуры олова в
зависимости от времени. Какие процессы происходят с оловом на участках АВ,
ВС, CD? Какова температура плавления олова?
t, oС D
232 B
200 C
100
0 t, мин.
–30 A 10 20 30
Решение:
1. Участок графика АВ соответствует нагреванию олова от –30 оС до 232
оС.
Участок ВС – плавлению, температура при этом не меняется.
Участок CD – нагреванию жидкого олова.
2. tпл = 232 оС.
Существуют некоторые приемы, развивающие интерес к решению задач, т.е.
приемы, которые используются для вовлечения учащихся в процесс решения
задач и поддержания к нему интереса.
Прием 1 – задача без вопроса.
На уроке физики даются учителем расчетные задачи, в которых не
указано, какие величины надо определить. Например:
«Масса кирпича 4 кг. Определите все, что можно». Семиклассники определяют
объем, силу тяжести, вес кирпича, выталкивающую силу, действующую на него в
воде, силу, которую нужно приложить, чтобы удержать кирпич в воде.
Прием 2 – задачи в виде таблицы. При рассмотрении однотипных явлений
учитель составляет таблицу, в часть клеток вписываются известные значения
величин, а в другие части ставлю знаки вопроса (соответствующие им величины
нужно найти). Например, в 11 классе по теме «Световые кванты» предлагается
учащимся таблица
|Виды |Параметры |
|излучения | |
| |?, м. |?, Гц. |E, эВ. |m, |P, кг·м/с|
| | | | |а.е.м. | |
|Инфракрасное |10-5 |? |? |? |? |
|Видимое |? |5,4·1015 |? |? |? |
Прием третий – Сочини сам.
Учащимся предлагается: пользуясь справочником составить задачу и
записать ее в тетрадь, затем ученики, сидящие на одной парте, меняются
тетрадями и решают задачу соседа. После решения вновь обмениваются
тетрадями: «сочинитель» проверяет решение своей задачи.
§4. Педагогические основы обучения решения задач по физике.
Методика решения задачи зависит от многих условий: от ее содержания,
подготовки учащихся, поставленных перед ними целей и т.д. Тем не менее
существует ряд общих для большинства задач положений, которые следует иметь
в виду при их решении.
Количество задач в курсе физики средней школы весьма велико. В 7-11
классах учащиеся должны усвоить около 170 основных формул. Поскольку в
каждую формулу входит не менее трех задач, величин, то очевидно, только на
основные физические закономерности школьники должны решить сотни задач.
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 по
некоторым общим, так и по специальным приемам 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 не
рационально решать, 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 «предписание» алгоритмического типа. И
систематическое применение общих правил и предписаний при решении типовых
задач формирует у школьников навыки умственной работы, освобождает силы для
выполнения более сложной творческой деятельности.
Решение задачи – активный познавательный процесс, большую роль в
котором играют наблюдения физических явлений и эксперимент; они позв
| |  скачать работу |
Пути повышения эффективности обучения решению задач |
