Обобщение опыта по теме «Задачи по физике и методика их решения»

Обобщение опыта по теме: «Задачи по физике и методика их решения»

(учитель физики Косачёва В.Б. -2016 г. с. Лазурка)

ПЛАН.

Роль решения физических задач в достижении главных целей преподавания физики в средней школе.

Виды задач и методика их решений:

методика решения качественных задач;

методика решения количественных задач:

а/ чтение и запись условия задачи

б/ анализ условия

в/ решение задачи

г/ проверка и оценка ответа

д/ способы записи условий и решения задач.

Методика решения экспериментальных задач;

Методика решения задач межпредметного содержания.

Рекомендации по решению задач.

Смотр знаний по теме «Повторение темы «Электрические явления» -физика 8 класса –открытый урок.

Решение задач по физике необходимый элемент учебной работы. Задачи дают материал для упражнений, требующих применения физических закономерностей к явлениям, протекающим в тех или иных условиях. Поэтому они имеют большое значение для конкретизации знаний учащихся, для привития им умения видеть различные конкретные проявления общих законов. Без такой конкретизации знания остаются 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 цели, вызывает интерес к физике, помогает в приобретении навыков самостоятельной работы и служит незаменимым средством для развития самостоятельности в суждениях. Решение задач - это один из методов познания взаимосвязи законов природы. Содержание физических задач расширяет круг знаний учащихся о явлениях природы и техники. Решение задач на уроке иногда позволяет ввести новые понятия и формулы, выяснить изученные закономерности, подойти к изложению нового материала. 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 способов повторения, закрепления и проверки знаний учащихся.

По способу выражения условия задачи делятся на пять групп:

-текстовые

-тестовые

-экспериментальные

-графические

-задачи – рисунки.

Почти каждые из них в свою очередь делятся 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 и творческие задачи.

В учебном процессе я чаще всего использую текстовые задачи – задачи, в которых условие выражено словесно, текстуально, причем в условии есть все необходимые данные, кроме физических постоянных. По способам решения их разделяют на задачи-вопросы и расчетные (количественные).

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. 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 явлений. Решение задач-вопросов выполняют , как правило, уст но, за исключением тех случаев, когда задачи содержат графический материал. Ответы могут быть выражены и рисунками.

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 - это задачи, в которых ответ на поставленный вопрос не может быть получен без вычислений. При решении таких задач качественный анализ также необходим, но его дополняют еще и количественным анализом с подсчетом тех или иных характеристик процесса.

Количественные задачи разделяют по трудности на простые и сложные. Под простыми задачами понимают задачи, требующие несложного анализа и простых вычислений, - обычно в одно или два действия. Решение таких задач (в небольшом количестве) необходимо для конкретизации только что изученной закономерности. Наиболее легкие из них могут быть решены устно.

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

Алгебраический способ решения задач заключается в применении формул и уравнений. При геометрическом способе используются теоремы геометрии, а при графическом - графики.

К текстовым задачам относятся и 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.

Эксперимент в задачах используется по - разному. В одних случаях из опыта, проводимого на демонстрационном столе, или из опытов, выполняемых учащимися самостоятельно, находят данные, необходимые для решения задачи. В других случаях задача может быть решена на основе данных, указанных в условии задачи. Опыт в таких случаях используют для иллюстрации явлений и процессов, описанных в задаче, или для проверки правильности решения. Но , если эксперимент применяют только для проверки, задачу , по-моему, неправомерно называть экспериментальной. Существенным признаком экспериментальных задач является то, что при их решении данные берутся из опыта.

В процессе решения экспериментальных задач у учащихся развивается наблюдательность, совершенствуются навыки работы с приборами. При этом школьники глубже познают сущность физических явлений и законов.

В графических задачах в процессе решения используются графики. По роли графиков в решении задач различают такие, ответ на которые может быть получен на основе анализа уже имеющегося графика и в которых требуется графически выразить функциональную зависимость между величинами. Решение графических задач способствует уяснению функциональной зависимости между величинами, привитию навыков работы с графиками. В этом их познавательное и политехническое значение.

Физические задачи, в условиях которых не хватает данных для их решения, называют задачами с неполными данными. Недостающие данные для таких задач находят в справочниках, таблицах и других источниках.

Для того, чтобы привить учащимся интерес к решению задач, необходимо их умело подбирать. Содержание задач должно быть понятным и интересным, кратко и четко сформулированным. Математические операции в задаче не должны затушевывать ее физический смысл. Необходимо избегать искусственности и устаревших числовых данных в условиях задач.

Начинать решение задач по темам нужно с простейших, в которых внимание учащихся сосредотачивается на закономерности, изучаемой в данной теме, или на уточнении признаков нового понятия, установлении его связи с другими понятиями. Затем следует переходить к более трудным задачам.

Основной метод решения задач по физике аналитико-синтетический. Его применение позволяет учащимся правильно вести решение задачи и способствует развитию логического мышления. Анализ и синтез в решении задач неразделимы, т.е. это аналитико-синтетический метод. При этом методе решения путем анализа, начиная с вопроса задачи, выясняют, что надо знать для ее решения, и, постепенно расчленяя сложную задачу на ряд простых, доходят до известных величин, данных в условии. Затем , с помощью синтеза . рассуждения проводят в обратном порядке: используя известные величины и, подбирая необходимые соотношения, производят ряд действий, в результате которых находят неизвестное.

Методика решения качественных задач.

Задачи-вопросы решаются устно. Чтобы воспитать у учащихся навык сознательного подхода к решению качественных задач, нужна определенная система работы с ними учителя и продуманная методика обучения. Немалое значение имеет правильный подбор задач. Наиболее доступны на первых порах задачи, в которых предлагается дать объяснение явлениям природы или фактам, известным учащимся из личного опыта. В них учащиеся увидят связь с жизнью. В целях расширения политехнического кругозора учащихся нужно вводить в условия задач новые для учащихся сведения, включая технические.

Решение качественных задач включает три этапа:

-чтение условия

-анализ задачи

-решение.

При анализе содержания задачи используют прежде всего общие закономерности, известные учащимся по данной теме. После этого выясняют, как конкретно должно быть объяснено то явление, которое описано в задаче. Ответ к задаче получают как завершение проведенного анализа. В качественных задачах анализ условия тесно сливается с получением нужного обоснованного ответа.

Методика решения количественных задач.

Решение сложных количественных задач на уроке складывается обычно из следующих элементов:

-чтение условия задачи;

-краткой записи условия и его повторения;

-выполнения рисунка, схемы или чертежа;

-анализ физического содержания задачи и выявления путей (способов) ее решения;

-составления плана решения и выполнения решения в общем виде;

-прикидки и вычисления;

-анализа результата и проверка решения.

Приведенная схема решения сложных задач обеспечивает постепенное всестороннее осмысление учащимися ее содержания и хода решения. Она примерная. Не все этапы обязательны при решении каждой задачи. Например, при решении вычислительных задач не всегда выполняется решение в общем виде; при решении задач-вопросов отпадает необходимость в вычислениях. Но общая методика решения задач включает в себя несколько обязательных этапов.

Чтение и запись условия задачи.

Текст задачи следует читать неторопливо, четко. Затем кратко записать условие

и сделать чертеж или схему. Условие нужно еще раз повторить.

Анализ условия.

При разборе задачи прежде всего обращают внимание на физическую сущность ее, на выяснение физических процессов и законов, рассматриваемых в данной задаче, зависимостей между физическими величинами. Нужно терпеливо, шаг за шагом приучать учащихся проводить анализ 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 проводится коллективно в виде беседы с учащимися, в ходе которой, в результате обсуждения логически связанных между собой вопросов, постепенно учащиеся подводятся к наиболее рациональному способу решения задач. Иногда можно разобрать несколько вариантов решения одной и той же задачи, сопоставить их и выбрать наиболее рациональный. Нужно систематически приучить учащихся самостоятельно анализировать задачи, требуя от них вполне сознательного и обоснованного рассуждения.

Решение задачи.

После разбора условия задачи переходят к ее решению. Решение задачи можно сопровождать краткими пояснениями. Вычисления следует производить рациональными приемами, а записи наименований в СИ (чаще всего). Ответ задачи надо выделить. Все это приучает ребят к четкости и аккуратности.

Проверка и оценка ответа.

Полученный ответ задачи надо проверить. Прежде всего надо обратить внимание учащихся на реальность ответа. В некоторых случаях при решении задачи ученики получают результаты, явно не соответствующие условию задачи, а иногда противоречащие здравому смыслу. Происходит это потому, что в процессе вычисления они теряют связь с конкретным условием задачи. При этом ошибочность полученного результата остается вне поля зрения школьника. Чтобы предупредить этот недостаток в работе учащихся, следует приучать их пользоваться предварительным расчетом или «прикидкой» ожидаемого результата, а также критическим анализом полученного ответа с точки зрения его реальности и соответствия условию решаемой задачи. Необходимо научить школьников оценивать порядок ответа не только с математической, но и с физической точки зрения его реальности и соответствия условию решаемой задачи, так, чтобы ученики видели абсурдность таких, например, ответов: КПД механизма более 100%; температура воды при обычных условиях меньше 0*С или больше 100*С. Ученики должны усвоить, что правильность решения задачи можно проверить, решив ее другим способом с и сопоставив результаты этих решений, а также выполнив операции с наименованиями единиц физических величин и сравнив ответ с тем наименованием, которое должно получиться в задаче. Нужно уделить должное внимание выработке у учащихся навыков по применению метода проверки решения задачи путем операций над наименованием единиц. После неоднократного его использования можно дать алгоритм этого метода проверки.

Чтобы проверить правильность найденного решения в общем виде, надо в формулу, выражающее решение, вместо буквенных обозначений величин подставить наименования единиц физических величин и произвести с ними те же операции, которые выполнялись бы с величинами. Пусть, например, мы нашли формулу для определения осадки корабля: h=F/gpS. Для проверки вместо букв подставляем единицы физических величин: h=Н/ Н/кг кг/м м = м. В результате получаем «м» (метр), т.е. наименование единицы длины, что и соответствует условию задачи. Если же полученное наименование не соответствует искомой величине, то это свидетельствует о неправильности решения задачи.

Данный прием надежно выявляет необходимое условие правильности решения, но в ряде случаев является недостаточным. Например, в ходе расчетов ученик пропустил или неверно записал числовой коэффициент, на наименовании результата это не отразится и ошибка может оказаться незамеченной. Поэтому данный метод нужно применять в сочетании с другими.

Способы записи условия и решения задач.

Можно применять различные формы записи условия задачи, но любая их них должна удовлетворять основным требованиям - краткости и ясности. В отношении записи решения задач по физике учителя предъявляют к учащимся различные требования. Я считаю, что запись должна быть краткой и четко выделялось решение в общем виде и вычисления. Поясню на примере.

Задача.

Прямоугольный бассейн длиной 25 м, шириной 10 м и глубиной 4 м наполнен водой. С какой силой давит вода на дно бассейна?

Дано: Решение

a = 25 м P = F/S F = 1000 * 10 * 4* 25 * 10 = 10000000 Н

b = 10 м F = P S

h = 4 м S = a b

F - ? P = g p h

F = p g h ab

(F = кг/м Н/ кг м м м = Н) Ответ: 10000000 Н = 10 МН

Считаю, что такое оформление задачи отвечает в полной мере всем требованиям, а также такую запись удобно проверять не только учителю, но и самому ученику, что очень важно. По данной записи видно, что ученик выполнил проверку, и, если потребуется, можно без труда определить в какой части задачи допущена ошибка.

Методика решения экспериментальных задач.

Методы решения экспериментальных задач в значительной мере зависят от роли эксперимента в их решении. Если в задаче содержатся все данные, необходимые для решения, а решение требуется потом проверить с помощью эксперимента, то оформление решения задачи производят в соответствии с данными выше рекомендациями. В других типах экспериментальных задач ярко выступает их специфика и поэтому методика решения и оформления имеет свои особенности. Если в задаче данные получаются в результате опыта, то важное значение приобретает постановка эксперимента и измерения. Решение и оформление экспериментальной задачи расчетного характера складывается из следующих элементов:

-постановка задачи

-анализ условия

-измерения

-расчеты

-опытная проверка ответа.

В экспериментальных качественных задачах опыт ставят в тот момент, когда в нем возникает потребность. Некоторые экспериментальные задачи могут быть поставлены фронтально.

Методика решения задач межпредметного содержания.

Межпредметные связи имеют большое образовательное, мировоззренческое и дидактическое значение для углубления знаний и практических навыков учащихся, их систематическое обобщения и закрепления. Одним из эффективных приемов осуществления межпредметных связей физики с другими предметами является решение задач межпредметного содержания.

К задачам межпредметного содержания относятся такие, в которых используются при решении знания по двум или нескольким предметам. Они могут быть к5ачественными, расчетные и экспериментальные. Такие задачи могут быть использованы на уроках физики с различной целью: для углубления знаний и их развития, для формирования общенаучных понятий, для обобщения и систематизации знаний и навыков учащихся, для политехнического обучения и профориентации учащихся.

По трудности задачи можно условно разделить на пять типов:

-элементарные

-простые

Сложные

-повышенной трудности

-олимпиадные.

Анализ текста элементарной задачи сводится к вычленению вопроса и материала, необходимого для решения и уточнению представления о требовании вопроса.

Пример элементарной задачи:

Какая плотность куска гранита массой 13 кг и объемом 0,005 куб.м?

В данной задаче требование вопроса состоит в следующем: найти числовое значение плотности гранита.

Текст элементарных задач содержит в себе предпосылочный материал, пригодный в готовом виде для выполнения логической операции по обобщению. Их решение сопровождается лишь одной логической операцией - использование формулы (правила, закона), отображающей взаимосвязь между физическими величинами, приведенными в тексте задачи.

Прежде чем говорить о простых задачах, надо отметить, что их решение может быть осуществлено лишь теми учащимися, которые приобрели твердые навыки в решении элементарных задач. В отличие от элементарных задач решение простых задач требует дополнительных усилий и умений по распределению внимания на разных этапах их решения.

Возьмем простую задачу:

Облицовочная бетонная плита массой 36,9 кг имеет размеры: длину 1,2 м; ширину 0,3 м; толщину 5 см. Какова плотность бетона, из которого изготовлена плита?

В процессе решения этой задачи надо учесть и выяснить вопрос: какую долю метра составляют 5 см? это означает, что надо как бы смоделировать и сформулировать элементарную подзадачу и решить ее (обычно устно). Полученный ответ используется при моделировании и формулировании следующей элементарной задачи типа: чему равен объем плиты? Ответ этой задачи послужит моделью исходной задачи.

Из сказанного следует, что для успешного решения простых задач важно не только уметь решать элементарные задачи, но и уметь строить модели, составлять задачи на основе материала, содержащего в условии простой задачи.

Решение сложных задач, в отличие от простых , процесс решения которых включает в себя логические операции по арифметическому преобразованию исходной формулы или, например, использование таблицы физических величин, включает в себя составление уравнений, в которых неизвестным является искомая величина, выраженная через предпосылочный (исходный) материал и алгебраические выкладки, при нахождении искомой величины.

При решении любой задачи предлагаю придерживаться следующих рекомендаций:

Научитесь правильно читать задачу. Для этого, приступая к чтению задачи, никогда не упускайте из виду, что каждая задача состоит из двух смысловых частей - вопросительной и предпосылочной.

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

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

Составьте план решения задачи.

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

Можно сделать рисунок, схему, чертеж.

Решив задачу, оценить ответ и проверить решение и результат.

Литература.

Программа основного общего образования, физика 7 – 9 класс, авторы А.В. Перышкин, Е.М. Гутник, М., Дрофа, 2015

УМК по физике 7 – 9 классов М., Дрофа, 2005

Поурочные разработки по физике 7-9 классы, М., ВАОКО. 2005

Сборник задач по физике 7 – 9 классы В.И. Лукашик М., Просвещение, 2001

Контрольные и проверочные работы по физике 7 – 11 классы, О.Ф. Кабардин, М., Дрофа, 2000

Методика преподавания физики в 7 – 8 классах, под ред. А.В. Усовой, М., Просвещение, 1990

Методика решения задач по физике в средней школе, С.Е. Каменецкий, М., Просвещение, 1987

Журнал «Физика в школе» - 2000-2005г.г.

Качественные задачи по физике, М.Е. Тульчинский, М., Просвещение, 1976

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/192871-obobschenie-opyta-po-teme-zadachi-po-fizike-i