Методические рекомендации
методическая разработка по физике (8 класс) по теме

Обучение учащихся решению задач по физике.

В системе общего и политехнического образования физике принадлежит одно из ведущих мест. Большую роль этого предмета определяет бурное развитие этой науки, проникновение физических методов исследования в другие естественные и технические науки.

Одной из основных задач преподавания физики является:  развитие умения свободно владеть законами физики и умение видеть внутренний механизм явлений во всех проявлениях.

В числе многих методических приемов, способствующих прочности и сознательности знаний, учащихся и помогающих преодолению формализма в изучении физики является обучение учащихся решению задач.

Учащиеся обычно недостаточно хорошо знают методы и способы решения задач, иногда затрудняются даже приступить к решению той или иной задачи.

Также часто и те из учащихся, которые решают задачи удовлетворительно, делают много лишних преобразований и особенно вычислений. Многие видят за задачей только арифметический итог, стремясь только к тому, чтобы получить число близкое к ответу.

Задачи помогают закрепить и углубить знание основных законов природы, выработать навык в применении этих законов для решения конкретных вопросов, имеющих практическое и познавательное значение.

В основу каждой физической задачи положен тот или иной частный случай проявления общих законов физики. Без твердого знания теории никогда нельзя рассчитывать на успешное решение и анализ даже сравнительно простых задач, а тем более сложных. Но для решения задач мало понимать и даже знать материал, надо уметь теорию применять на практике.

Как я провожу урок, главная  цель которого, научить учеников решать задачи? Значительно повысить умение учащихся решать задачи по физике помогают уроки показательного решения задач по различным темам курса. Следует подобрать типовую задачу по данной теме (трудную или выше средней по трудности) и изложить решение как новый материал, закрепление проводить по ходу решения задачи. Лучшие учащиеся здесь должны быть хорошими помощниками. Я считаю, что польза от таких уроков огромна. Во- первых, у каждого ученика в тетради будет сознательно записан пример решения типовой задачи. Во-вторых, после такого урока абсолютное большинство решит менее трудную задачу самостоятельно, а это дает уверенность в своих силах. В-третьих, на таких уроках учащиеся получают навыки видеть логическую связь между условием задачи и искомой величиной, проводят анализ задачи, используя для этого теоретические знания.

На этих же уроках нужно приучить учащихся к определенному алгоритму:

1. прочитать условие задачи и уяснить физический смысл;
2. прочитать соответствующий теоретический материал;
3. записать данные задачи с их наименованием и искомые величины;
4. выразить все данные в системе СИ;
5. сделать чертеж, схему или рисунок с обозначением данных задачи;
6. решить задачу в буквенном виде (лучше с пояснениями), получить «рабочую» формулу;
7. произвести вычисления в системе СИ;
8. произвести проверку размерностей, подставляя в «рабочую» формулу, она должна совпадать с размерностью искомой в задаче величины;
9. проводя арифметические вычисления, нужно использовать навык и правила приближенного вычисления, позволяющий экономить время, не нанося ущерба точности.

После таких уроков необходимо решать больше задач для закрепления навыка. Причем это могут быть задачи: для тренировки, закрепления материала, подготовки к контрольным работам, для развития активного мышления… Задачи делятся на качественные, экспериментальные, творческие, с неполными данными, с исследованиями, устные и задачи с громоздкими вычислениями. Для развития навыка очень важна индивидуальная работа, каждый ученик должен решать задачу в соответствии с уровнем знаний, это достигается применением задачников, карточек, тестовых заданий.… Возникает возможность дифференцировать по трудности, уплотнить учебное время, накапливать оценки, развивать интерес. Данный способ наглядно показывает, кто из учащихся умеет решать задачи, а кто и в чем затрудняется. Особенно полезными являются задачи с недостающими данными, такие задачи полезно давать на определенной        стадии изучения,  в целях более осознанного и глубокого закрепления знаний. При решении таких задач недостающие данные берутся из таблиц, схем, рисунков, лабораторных и экспериментальных работ, повседневной жизни.… Иногда можно предложить задачу, но не поставлен вопрос, что нужно найти. В зависимости от уровня знаний учащиеся решая одну и ту же задачу, а выполняют ее по-разному. Это позволяет дифференцировать работу в классе, сильные учащиеся работают обычно самостоятельно,  возникает возможность обратить внимание на тех, кто успевает хуже. Пример такой задачи (8 класс).

Какие физические величины можно найти, используя электрическую схему?

Источник тока имеет напряжение 3,5 В, лампочки сопротивление по 10 Ом каждая, резисторы по 1 Ом.

Эвристическое использование задачи (10 класс).

Рассчитайте сечение стального троса, который мог бы благодаря своей упругости обеспечить вращение Земли вокруг Солнца, если бы никаких других взаимодействий между ними не было. После решения и анализа ответа, остается удивление, величие и грандиозность сил природы завораживает.

При изучении зависимости сопротивления проводника от температуры, можно начать с предложения вычислить сопротивление нити лампы накаливания по паспортным данным.  Сравнить полученный результат можно на опыте по закону Ома, а также измеренный омметром,  результаты будут различными. Объяснить можно, только рассмотрев данную проблемную ситуацию.

Решение задач также позволяет эффектно осуществить межпредметные связи физики с другими предметами. По своему содержанию это могут быть задачи расчетные, задачи-вопросы, дидактические задания.

Например.

Задача. За какое время пролетит самолет по маршруту Ставрополь- Москва, если его скорость 800 км/ч, время  взлета и посадки составляет 5% времени следования на маршруте, расстояние определите по карте с использованием масштаба.

Вопрос. Почему вода, попавшая в трещины горных пород, разрушает горы?

Почему климат островов гораздо умереннее и ровнее, чем климат больших материков?

Сколько нужно сжечь сухих дров в кормозапарнике, чтобы нагреть воду массой 100 кг от 100 С до кипения? КПД равен 15%.

Подводя итог можно с уверенностью сказать, что разнообразный подбор задач расширяет и закрепляет учебный материал, вызывает рост познавательного интереса, реализует политехническое обучение, оказывает воздействие на профориентацию учащихся.

Формирование  умений и навыков работы с измерительными приборами.

«Наука начинается с тех пор, как начинают

измерять; точная наука немыслима без меры».

  Д. И. Менделеев.

Результат обучения выражается в воспитании учащихся, в приобретении ими различных знаний, умений, навыков. Программой по физике предусмотрено выработать у учащихся такие, например умения и навыки: решать физические задачи, определять опытным путем с выполнением необходимых расчетов некоторые физические величины (умения). Определять цену деления приборов, измерять силу, температуру, напряжение и т. д. (навыки). Привитие учащимся умений и навыков производить измерения является одной из важнейших составных частей политехнического образования. Измерение- это одно из основных средств познания природы ее явлений и законов, кроме того, это психологическая и практическая подготовка к трудовой деятельности, так как всюду медицине, транспорте, науке, сельском хозяйстве, необходимо производить множество важных измерений. Система опытов, фронтальных лабораторных работ и физических практикумов обеспечивает учащихся пониманием принципа измерения физических величин, овладением способов и техники измерений, а также методами анализа погрешностей. Детальное рассмотрение программы показывает, что наибольшее внимание уделяется этому  в 7-8 классах. Учащиеся должны научиться измерять массу на весах, расстояние, размер-линейкой, объем-мензуркой, температуру-термометром, силу тока-амперметром, напряжение в цепи вольтметром, силу-динамометром и т.д. Эти навыки позволяют учащимся в дальнейшем овладеть действиями с более сложными измерительными приборами. Большинство работ (лабораторных) являются количественными, измерительными. Обучение измерительному навыку я начинаю с наглядного показа образца прибора и разъяснением возможных ошибок при измерениях. Показ таблиц, применение которых способствует более детальному изучению приборов. В конструкциях приборов много общего, это позволяет применять единый алгоритм для обучения учащихся пользованию измерительными приборами. Например:

1. Прежде чем производить измерения, убедитесь, что предел измерения прибора соответствует максимально возможному значению измеряемой величины.
2. Определи цену деления шкалы прибора, и убедитесь в ее соответствии требуемой точности измерения.
3. Правильно установи прибор для работы, учитывая его назначение и особенности конструкции.
4. При снятии показаний смотри на шкалу прибора прямо.

Такие памятки позволяют учащимся самостоятельно контролировать свои действия в обращении с измерительными приборами.

Сложившаяся методика имеет следующую особенность, учащиеся проводят эксперимент на заранее собранной установке, или получают заранее подобранный комплект, что не ставит затруднений. Это является большим недостатком. Если, например, предложить учащимся  сравнить температуру жидкости в двух сосудах (разница десятые доли градуса), то большинство учащихся не подбирают, а берут, любой прибор не обращая внимания на цену деления. Поэтому при знакомстве с новым  прибором и правилами пользования им нужно обратить особое внимание на первые два пункта алгоритма, с целью выработки соответствующих навыков. Опыт показывает, что учащиеся хорошо усваивают основные операции обращения с приборами, но операции обеспечивающие точность измерения и удобство пользования прибором, усваивают уже. Исследования показывают (при измерении температуры) верно, отсчитывают показания-90%, ожидают установления уровня спирта-70%, при снятии показаний правильно располагают глаза-60%. При  пользовании динамометром правильно определяют показания до 80%, но только 30% обращают внимание, чтобы стержень и пружина не касались корпуса. Находить правильно объем измерительным цилиндром с ценой деления 2 или 5 мл, могут не более 50%. Как  я  устраняю эти недочеты и ошибки. Первое, демонстрация- показ правильного пользования и типичных ошибок на приборах. Второе, что способствует, запоминаю и пониманию, показ четких, выразительных рисунков и плакатов. И третье, мне необходимо четко сформулировать и объяснить каждую операцию. Исходя из этого, получается, хорошо бы заранее для каждого прибора иметь рисунок или таблицу, где отразить:

1. название и назначение прибора;
2. технику безопасности;
3. подготовку к работе;
4. правила пользования;
5. последовательность действий при работе с прибором.

    И еще один важный момент нужно отметить в процессе формирования измерительных умений: выработка представлений о точности измерений. Учащиеся должны знать, что приборы дают возможность измерить какую-либо величину с точностью зависящей от цены деления прибора. Об  этом важно напоминать,  когда демонстрируются или тем более выводятся зависимости и закономерности на основе демонстрируемых опытов. Учащиеся должны знать, что приборы не могут дать абсолютно точного результата измерений и возможно приблеженное сравнение измеряемых величин. Это нужно знать, чтобы не подгонять результаты, а уметь объяснить относительные отклонения. Чтобы все умения и навыки стали максимально эффективными, нужно, чтобы они стали автоматическими. Это позволит значительно экономить время и сосредоточить внимание учащихся не на самих операциях измерения, а на основной цели опытного исследования.

А для того, чтобы автоматизировать навыки проведения измерительных операций, необходимо, как можно чаще тренировать их, как можно чаще предоставлять учащимся, пользоваться приборами, производить измерения.

Тех лабораторных работ, которые предусмотрены программой для выработки автоматических навыков явно недостаточно, поэтому нужно шире использовать кратковременный фронтальный эксперимент на уроках, выполнение домашнего эксперимента.

Если, начиная с 7 класса применять единую методику при работе с приборами, применять алгоритмы, а при выполнении практических работ предоставлять учащимся возможность самим выбирать нужные измерительные средства, то навыки пользования измерительными приборами становятся осмысленными и прочными.