Итоговая работа на тему: «Проектирование многоуровневой системы задач по теме «Статика»
учебно-методический материал по физике (11 класс) по теме

            Министерство образования и науки Самарской области

Государственное автономное образовательное учреждение

дополнительного профессионального образования

(повышение квалификации) специалистов

Самарский областной институт повышения квалификации и

переподготовки работников образования

Итоговая работа

на тему: «Проектирование многоуровневой системы задач по теме «Статика»

Курсы повышения квалификации по ИОЧ

ВБ: 07.11.2016 – 11.11.2016г.

«Проектирование системы многоуровневых задач по теме «Механика» для подготовки старшеклассников к ЕГЭ

по физике»

                                                                                 Проверил: доцент СИПКРО

                                                                                                  Кузнецов В.П.

                                                                                               Выполнил: учитель физики,

                                                                                      МБОУ Школы №65

                                                                                            Мартасова Э.Г.

.                                           Самара 2016

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1. Цель:  формирование  умений  и  навыков  решать  комбинированные  задачи  по физике  через  отработку  различных  способов  действий.
2.  Задачи:

- обучающие: анализировать и осмысливать текст задачи, осознанное и произвольное построение речевого высказывания, постановка и формулирование проблемы, выдвижение гипотез и их обоснование, самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели,  построение логической цепочки рассуждений, выбор наиболее эффективного способа решения задач и критическое оценивание полученного ответа;

1. -развивающие:
2. а) целеполагание, планирование своей деятельности в зависимости от конкретных условий;
3. б) рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности, саморегуляция, развитие творческой и мыслительной деятельности учащихся, развитие интеллектуальных  качеств,  самостоятельности, гибкости мышления;

-воспитательные: смыслообразование, умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, воспитывать ответственность и аккуратность.

Многоуровневая система задач

          В основе методики обучения на базе многоуровневой системы задач лежит поэтапное освоение блоков. Основная особенность этой методики заключается в том, что на каждом уровне  учащийся всякий раз сталкивается со всеми видами учебных ситуаций, возникающих при решении задач.

        Решение  задач  это  системно-деятельностный  подход  в  обучении,  при  котором  учебная  деятельность  учащихся  проектируется  и  реализуется  через  целенаправленный  подбор  задач.

Важнейшими  дидактическими  средствами  этого  подхода являются целенаправленное  создание  учебной  проблемной ситуации, и ее разрешение, путем постановки  и  последующего  решения  соответствующей  задачи.

Физической задачей  называют определенную проблему, которая в общем случае развязывается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента  на  основе  законов  физики.

В методической литературе под задачами обычно понимают целесообразно подобранные упражнения, основное назначение которых заключается в изучении физических  явлений,  формировании  понятий, развитии логического мышления учеников  и  прививании  им  умений  применять  свои знания  на  практике.

Решение задач является неотъемлемой составной частью учебного процесса  и формирует трудолюбие, любознательность ума, самостоятельность в суждениях, воспитывает   интерес к учебе. Решение задач является способом проверки и систематизации знаний, дает возможность расширять и углублять знания, способствует формированию мировоззрения,  знакомит  с  достижениями  науки, техники.

Физические  задачи  используются  для:

• создания  проблемных  ситуаций;
• сообщения  новых  знаний;
• формирования  практических  умений  и  навыков;
• проверки  глубины  и  прочности  усвоения  знаний;
• повторения  и  закрепления  материала;
• развития творческих способностей учеников и др.

Значит,  любая  задача  является предметной  задачей, и  в  то  же время  с  помощью нее  в  обучении  достигаются  определенные  метапредметные  (дидактические)  цели.

        Многоуровневая  система  задач  для каждой  темы  курса  формируется  путем  выделения  ранжированного  перечня  базовых  элементов  содержания  образования  и соответствующих  им  базовых  задач, – с  одной  стороны,  и  уровней  обученности, отражающих  умения  решать  знакомые,  модифицированные   и  незнакомые   задачи, –  с другой.  

Система  задач  содержит  5 уровней  заданий.  

         Учебная  деятельность  при   решении  задач,  входящих  в  первый  уровень  системы  задач,  носит  репродуктивный  характер  (используются  такие  общеучебные действия,  как  классификация,  подведение  под  понятие,  определения,  законы).

        При  решении  задач  второго  уровня  (базовый  уровень  основных  формул) используются  задачи  со  связями  между  данными  и  искомыми  (известными  и неизвестными)  элементами.

        При  решении  задач  третьего  уровня  (повышенный  базовый)  репродуктивная учебная  деятельность  сочетается  с  реконструктивной,  в  которой  образцы деятельности  не  просто  воспроизводятся  по  памяти,  а реконструируются  в  несколько видоизмененных  условиях.  Здесь  проявляются  такие  общеучебные  действия,  как выделение  и  формулирование  познавательной  цели,  поиск  и  выделение  необходимой информации,  знаково-символические  действия,  (включая   моделирование, структурирование  знания).  Ученик  распознает  знакомые  задачи  в  ряду  подобных, воспроизводит  изученные  способы  или  алгоритмы  действий,  применяет  усвоенные знания  в  практическом  плане  для  некоторого  известного  класса  задач  и  получает новую  информацию  на  основе  применения  усвоенного  образца  деятельности.

        При  решении  задач  четвертого и пятого  уровня  (углубленный)  учебная  деятельность  носит  исследовательский  творческий  характер.  Ученик  должен  уметь  ориентироваться  в  новых  ситуациях  и  вырабатывать  принципиально  новые программы  действий.

Решение  задач  соответствующего  уровня  требует  от  учащегося:

 а) обладания  обширным  фондом  отработанных  и  быстро  развертываемых  алгоритмов;  

б) умения  оперативно  перекодировать  информацию  из  знаково-символической  формы в  графическую  и,  наоборот,  из  графической  в знаково-символическую;  

в) системного  видения  курса;

 г) творчества.  

       Вместе  с  тем,  оно  не  просто  предполагает  использование  старых  алгоритмов  в новых  условиях  и  возрастание  технической  сложности,  а  отличается  неочевидностью применения  и  комбинирования  изученных  алгоритмов  и   учит  находить  адекватную   предложенной  задаче  физическую   модель,  разрешать  проблему  на  основе  имеющихся   знаний   о   явлениях  с  использованием   математического   аппарата  и  оценивать   реальность   полученного   результата.  Задачи  четвертого  уровня  имеют усложненную  логическую  структуру  и  характеризуются  наличием  латентных  связей между  данными   и  искомыми  элементами.  Такие  задачи  обычно  предлагаются  в качестве  самых  трудных  на  вступительных  экзаменах  в  вузы  с  высокими требованиями  к  подготовке  абитуриентов  и  в  заданиях  группы   С   КИМов   ЕГЭ.

Понятийный  уровень:

1.        Рычаг находится в равновесии. Как изменятся перечисленные в первом столбце физические величины, если увеличили силу F2, не меняя F1 и точку ее приложения, и добились равновесия рычага.

Физические величины.                                Их изменение.

А) плечо d2                                                   1) увеличится

Б) выигрыш в силе                                     2) уменьшится

В) выигрыш в работе                                3) не изменится

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и

запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами

(Ответ: 213)

2.        Легкая лестница (весом лестницы можно пренебречь) приставлена к гладкой (трения нет) стене под некоторым углом к шероховатому (трение есть) полу. Из точки О по лестнице равномерно поднимается человек. Лестница по полу не проскальзывает.

Как при подъеме человека по лестнице изменяются модуль силы реакции стены (N1), модуль силы реакции пола (N2) и момент веса человека относительно точки O?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

        Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

(Ответ:  131)

3.        При каких условиях наблюдается равновесие рычага с неподвижной осью и

свободное падение тел вблизи поверхности Земли? К каждой позиции первого столбца

подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры

под соответствующими буквами.

(Ответ: 43)

4.        На рисунке схематически изображена лестница АС, прислоненная к стене. Чему равен момент силы реакции опоры N, действующей на лестницу, относительно точки С?

1) N•OC

2)0

3) N•C

4) N•BC

(Ответ: 2)

5.        Установите соответствие между научными открытиями и именами учёных, которым эти открытия принадлежат. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

(Ответ: 314)

Базовый уровень :

6.        Колесо радиусом R закреплено на горизонтальной неподвижной оси O, проходящей через его центр. К различным точкам колеса приложены равные по модулю силы F направленные так, как показано на рисунке. Суммарный момент сил, приложенных к колесу, равен по модулю

1) 0

2) FR

3) 2FR

4) 3FR

(Ответ: 3)

7.        Масса каждого груза, подвешенного к рычагу, равна 0,6 кг. Рычаг находится в равновесии, если к нему приложена сила F,  как показано на рисунке. Чему равно значение силы F?

Ответ:________ (Ответ: 4 Н)

8.         Однородный куб опирается одним ребром на пол, другим - на вертикальную стену (см. рис). Плечо силы упругости N относительно оси, проходящей через точку О3 перпендикулярно плоскости рисунка, равно

1)0 2)О2О3 3)О2В 4)О3В (Ответ: 4)

9.        На рычаг действуют две силы, плечи которых равны 0,1м и 0,3 м. Сила, действующая на короткое плечо, равна 3Н. Чему должна быть равна сила, действующая на длинное плечо, чтобы рычаг был в равновесии?

1) 1Н 2) 6Н 3) 9Н 4) 2 Н

(Ответ: 1)

10.        Стальной шар массой 2 кг колеблется на нити длиной 1м. Чему равен момент силы

тяжести относительно оси, проходящей через точку О перпендикулярно  плоскости  чертежа, в состоянии, представленном на  рисунке

1) 1 Нм   2) 2 Нм   3) 10 Нм   4) 20 Нм
(Ответ: 3)

11.        Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два тела (см. рисунок), находится в равновесии. Как нужно изменить плечо d1, чтобы после увеличения массы первого тела в 3 раза равновесие сохранилось? (Коромысло и нити считать невесомыми.)

1) увеличить в 6 раз

2) уменьшить в 6 раз

3) уменьшить в 3 раза

4) увеличить в 3 раза

(Ответ:  3)

12.        На рисунке изображен тонкий невесомый стержень, к которому в точках 1 и 3 приложены силы F1 = 100Н и F2 = 300Н. В какой точке надо расположить ось вращения, чтобы стержень находился в равновесии?

1)в точке 2  2) в точке 6   3) в точке 4   4) в точке 5
(Ответ: 3)

Повышенный уровень  :

13.        Груз удерживают на месте с помощью рычага, приложив вертикальную силу 400 Н (см. рисунок). Рычаг состоит из шарнира и однородного стержня массой 20 кг и длиной 4 м. Расстояние от оси шарнира до точки подвеса груза равно 1 м. Масса груза равна:

 1) 80 кг 2) 100 кг 3) 120 кг 4) 160 кг  (Ответ: 3)

14.         Рельс поднимают на двух параллельных тросах. Найдите  отношение сил натяжения второго троса к первому, если первый укреплен на конце рельса, а другой на расстоянии ¼ длины от другого конца.

Ответ:________ (ответ:  2)

15.        Момент силы F, приложенной в точке М и лежащей в плоскости листа, относительно оси, проходящей через точку О перпендикулярно плоскости листа, равен
1) F∙ОМ   2) F∙OM cosα  3) F·OM sinα   4) F·OM tg α

(Ответ: 3)

Углубленный уровень :

16.        К вертикальной гладкой стене  подвешен на тросе однородный шар весом P. Трос образует со стеной угол  α (рисунок). Найти силу натяжения троса T и силу давления шара на стенку.

(Ответ:  Т=P/cos α; P’=Ptg α)

17.        На какую максимальную высоту может подняться человек весом P1 по лестнице P2 и длиной l, приставленной к гладкой стенке (рисунок)? Угол между лестницей и полом равен α, а коэффициент трения о пол равен μ.

(Ответ: h=xsin α, x= (μ(P1+P2)lsin α-P2lcos α/2)/P1cos α )

18.        Тонкий однородный стержень АВ шарнирно закреплён в точке  А  и удерживается горизонтальной нитью ВС (см. рисунок), угол его наклона к горизонту а = 45°. Трение в шарнире пренебрежимо мало. Найдите массу стержня , если модуль силы, с которой шарнир действует на стержень, F= 15 Н. Сделайте рисунок, на котором укажите все силы, действующие на стержень.

(Ответ: 1.34 кг )

Пояснения задач углубленного уровня:

16.

17.

18.        Изобразим на рисунке силы, действующие на стержень, и систему координат Оху.

        Здесь Т - сила натяжения нити, mg - сила тяжести, Fx и Fу — вертикальная и горизонтальная, составляющие силы, с которой шарнир действует на стержень.

В положении равновесия равны нулю сумма моментов сил, действующих на стержень, относительно оси, проходящей через точку А перпендикулярно плоскости рисунка, сумма горизонтальных и сумма вертикальных составляющих сил, действующих на стержень:

        mg L/2 cosa - T L sina = 0, где L-длина стержня. (1)

        Fх – Т = 0;                 (2)

        Fу – mg = 0                (3)

        Модуль силы реакции шарнира F² = Fx² + Fу² =Т² + (mg)² .

        Из (1) получим: Т = mg/2 ·ctgα;     F = mg√1+ (ctgα/2)².

        Отсюда масса стержня m = F/g√1+ (ctgα/2)²=1,34кг

        Ответ: 1,34кг

Список литературы:

1.         Гельфгаф И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. 1001 задача по физике с ответами, указаниями, решениями – М.: Илеска. 2003        

2.          Бобошина С.Б.Физика практикум: экзаменационные тесты ЕГЭ 2015 – издательство «Экзамен»

3.         Сычёв Ю.Н. Физика. ЕГЭ. Задания части В + Решебник. – Саратов: Лицей. 2011

4.         Бальва О.П. ЕГЭ. Физика. Универсальный справочник. – Москва: Яуза Пресс. 2015