Роль физических задач в повышении качества знаний по физике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль физических задач в повышении качества знаний по физике

Мамедзаде А.Дж.Д.

Алиева Т.Г.

Аннотация

Решение задач по физике имеет большое практическое значение. Оно позволяет закреплять теоретический материал, способствует формированию новых понятий и сознательному усвоению физических законов, знакомит учащихся с практическим применением физических знаний. Поэтому при обучении физике, к решению задач и им отводится значительная часть курса. Решение задач выступает и как цель, и как метод обучения. Метод решения задач с успехом используется при изложении нового учебного материала и его закреплении при решении задач, проведении лабораторных работ физических практикумов. Физической задачей в учебной практике обычно называют небольшую проблему, которая в общем случае решается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики. Задачи условно подразделяются на стандартные и нестандартные. Вполне естественно, что нестандартные для данного уровня знаний и умений задачи могут быть отнесены к стандартным на другом, более высоком уровне [1,2].

Ключевые слова: физика, качественные задачи, обучение, закрепление знаний, активное воспитание, физические явления, логические умозаключения, стандартные, нестандартные, эксперимент.

Abstract

The role of physical tasks in improving quality knowledge in physics

Solving problems in physics is of great practical importance. It allows you to consolidate the theoretical material, contributes to the formation of new concepts and the conscious assimilation of physical laws, introduces students to the practical application of physical knowledge. Therefore, when teaching physics, a significant part of the course is devoted to solving problems. Problem solving is both a goal and a learning method. The method of solving problems is successfully used in the presentation of new educational material and its consolidation in solving problems, conducting laboratory work in physical workshops. A physical problem in educational practice is usually called a small problem, which is generally solved with the help of logical conclusions, mathematical operations and experiment based on the laws and methods of physics. Tasks are conditionally divided into standard and non-standard. It is quite natural that non-standard tasks for a given level ofknowledge and skills can be classified as standard at a different, higher level [1, 2].

Keywords: physics, qualitative tasks, learning, consolidation of knowledge, active education, physical phenomena, logical conclusions, standard, non-standard, experiment.

Основная часть

Общий подход к решению произвольной задачи по физике основан на некоторых фундаментальных понятиях физики. Одним из центральных таких понятий является понятие физической системы. Физическая система - это совокупность физических объектов. Причем даже один физический объект может составлять физическую систему. Решение любой физической задачи, связано с исследованием какой-любой физической системы. Выбор и исследование физической системы - это начало анализа физической ситуации задачи.

При решении задач по физике недостаточно знать соответствующей закон, необходимо еще уметь, применять его конкретных условиях. Для каждого физического закона существует метод (алгоритм) его применения. Например, для того чтобы правильно записать

второй закон Ньютона в форме F= ma, необходимо выполнять следующую систему действий:

1) проверить, выполнены ли условия применимости этого закона;

2) выбрать инерциальную систему;

3) найти все силы, действующие на данное тело;

4) определить проекции всех сил на оси координат;

5) найти алгебраическую сумму проекций всех сил на каждую ось координат;

6) записать второй закон Ньютона в виде системы трех уравнений:

где a_x, a_y, a_z- проекции вектора - ?на оси OX, OY, OZ

Решение и анализ физических задач позволяют понять и запомнить основные законы и формулы физики, создают представления об их характерных особенностях и границах применения. Задачи развивают навык в использовании общих законов материального мира для решения конкретных вопросов, имеющих практическое и познавательное значение. Умение решать задачи является лучшим критерием оценки глубины изучения программного материала и его усвоения. Наряду с этим при решении задач у школьников воспитывается трудолюбие, пытливость ума, смекалка, самостоятельность в суждениях, интерес к учению, воля и характер, упорство в достижении поставленной цели, формируется особый стиль умственной деятельности, особый метод подхода к физическим явлениям. В процессе решения задач вырабатываются навыки вычисления, работы со справочной литературой, таблицами [3,4].

В изучении курса физики решение задач имеет исключительно большое значение, и им отводится значительная часть курса. В процессе решения учащиеся овладевают методикой исследовании различных явлений природы, знакомятся с новыми прогрессивными идеями и взглядами, открытыми отечественных ученых, с достижениями науки и техники.

Качественные задачи по физике способствуют углублению и закреплению знаний учащихся. Они служит также средствам проверки знаний и практических навыков учащихся. Умелое применение преподавателем качественных задач повышает интерес учащихся к физике и поддерживает активное восприятие ими материала в течение урока [5].

Решение качественных задач учит анализировать явления, развивает логическое мышление, смекалку, творческую фантазию, умение применять теоретические знания для объяснения явлений природы, быта, техники, расширяет технический кругозор учащихся, подготавливает их к практической деятельности. Качественные задачи дают возможность учителю ввести упражнения в те разделы курса физики средней школы, которые рассматриваются только с качественной стороны. Например, гидродинамика,электромагнетизм, волновая оптика и др. [6].

Обычно при изложении нового физического закона учитель пользуется индуктивным методом: устанавливает общую закономерность рассматриваемых явлений на основе многих частных случаев: в процессе демонстрации опытов классе, проведения лабораторной работы, разбора наглядных примеров из жизни и т.п. [7,8].

Большинство физических задач решается дедуктивным путем: применяют общие физические законы к конкретному случаю. Чтобы связать данное явление с одним или несколькими физическими законами, надо расчленить сложное явление на ряд простых, т.е. применить анализ. Для объединения данных, полученных из отдельных законов, используется синтез.

При решении задач по физике анализ и синтез неразрывно связаны между собой, т.е. применяется единый аналитико-синтетический метод. При решении качественных задач, применяются следующие три приема: эвристический, графический и экспериментальный. Они могут сочетаться, дополняя друг друга [2,8].

Эвристический прием состоит в постановке и разрешении ряда взаимно связанных качественных вопросов, ответы из которые содержатся либо в условии задачи, либо в известных ученику физических законах.

Этот метод имеет ряд методических достоинств: он учит анализировать физические явления, описанные в задаче, синтезировать данные ее условия с содержанием известных физических законов, обобщать факты, делать выводы.

Графический прием решения применим к тем качественным задачам, условия которых формулируются с помощью различных видов иллюстраций. Использование его позволяет получить ответ на вопрос задачи в процессе исследования соответствующего чертежа, графика, схемы, рисунка, фотографии и т.п.

Достоинство этого приема - наглядность и лаконичность решения. Он развивает функциональное мышление школьников, приучает их точности, аккуратности. Особенно велика его ценность в тех случаях, когда дана последовательность рисунков, фиксирующих определенные стадии развития явления или протекания процесса. В некоторых разделах курса физики средней школы (электромагнетизм, волновая оптика) графический прим оказывается преобладающим при решении качественных задач.

Экспериментальный прием заключается в получении ответа на вопрос задачи на основании опыта, поставленного и проведенного в соответствии с ее условием. В таких задачах обычно предлагается ответить на вопросы: «Что произойдет?», «Как сделать?».

В процессе экспериментального решения качественных задач, школьники становятся как бы исследователями, развивается их любознательность, активность, формируются практические умения, навыки работы с физическими приборами. При правильно поставленном опыте, ответ, полученный экспериментальным путем, не вызывает сомнений. В то же время эксперимент не объясняет, почему именно так, а не иначе протекает явление. На помощь приходит словесное доказательство.

Задачи по физике в своем большинстве содержат логические и вычислительные задачи. Основные способы их решений логический и математический, в различных проявлениях и сочетаниях. Процесс решения задачи заключается в постепенном соотношений задачи с ее требованием.

Систематическое решение задач способствует развитию мышления учащихся, их подготовке к участию в олимпиадах и творческому поиску, воспитывает трудолюбие настойчивость, волю, целеустремленность и является хорошим средством контроля над знаниями, умением, навыками. Научить школьника решать физические задачи - одна из сложнейших педагогических проблем [2,7,8].

В основе любого из приемов решения задачи лежит аналитико-синтетический метод. Можно указать на следующую схему использования этого метода для решения большинства качественных задач:

1.Ознакомление с условием задачи:

Внимательное чтение ее текста, вычисление неизвестных терминов, названий деталейконструкции и т.п.

Повторение текста (при устном решении), полная или сокращенная запись условия (при письменном решения).

Выделение главного вопроса задачи (Что неизвестно? Что требуется определить? Какова конечная цель решения?).

2. Анализ содержания задачи:

Исследование исходных данных (Что дано? Что известно?). Выяснение физического смысла задачи (о каких явлениях, фактах, свойствах тел, состояниях системы и т.п. говорится в ней? Какая связь между ними?).

Подробное рассмотрение графика, чертежа, схемы, рисунка и т.п., приведенных в задаче или построенных в процессу ее решения.

Внесение дополнительных условий для получения однозначного ответа.

3. Составление плана решения:

Построение аналитической цепи умозаключений, начинающейся с вопроса задачи и оканчивающейся либо данными ее условия, либо результатом проведенного эксперимента, либо табличными сведениями, либо формулировками законов и определений физических величин.

4. Осуществление плана решения:

Построение синтетической цепи умозаключений, начинающейся с формулировок соответствующих физических законов, определений физических величин, описания свойств, качеств, состояний тела и окончивоющийся ответом на вопрос задачи.

5. Проверка ответов:

Постановка необходимого физического эксперимента, решение этой же задачи другим способом, полученного ответа с общими принципами физики (законами сохранения энергии, массы, заряда; законами Ньютона, Ленца и др.)

Список литературы /References