Активизация познавательной деятельности учащихся при решении задач по физике

1 Активизация познавательной деятельности учащихся при решении задач по физике реферат  по курсу повышения квалификации «Организация обучения физике в рамках ФГОС основного общего образования» Выполнил: Бойкова Анжелика Владимировна Учитель физики, математики МКОУ Кармаклинской СОШ ОГЛАВЛЕНИЕ Введени Глава 1. Теоретические основы активизации познавательной деятельности при решении задач по физике................................................................................4 1.1. Психолого-педагогическое обоснование необходимости активизации деятельности учащихся при решении задач по физике.................................... Новосибирск  учебно- познавательной 2 1.2. Обучение школьников решению задач........................................................6 1.3. Роль качественных задач в активизации познавательной деятельности .............................................................................................................................10 Глава 2. Практика активизации деятельности учащихся при решении задач по физике.....................................................................................................................10 2.1. Приемы обучения умению решать задачи................................................. 2.1.1. Знакомство с алгоритмом решения задач на уроках физики...............13 2.2. Приемы вовлечения учащихся в процесс решения задач и поддержание интереса к решению задач......................................................... ЛИТЕРАТУРА.............................................................................................................21 Глава 1. Теоретические основы активизации познавательной деятельности при решении задач по физике 4 1.1. Психолого-педагогическое обоснование необходимости активизации учебно-познавательной деятельности учащихся при решении задач по физике.................................................................................................................... 1.2. Обучение школьников решению задач 6 1.3. Роль качественных задач в активизации познавательной деятельности 10 Глава 2. Практика активизации деятельности учащихся при решении задач по физике…………………10 2.1. Приемы обучения умению решать задачи................................................. 2.1.1. Знакомство с алгоритмом решения задач на уроках физики 13 2.2. Приемы вовлечения учащихся в процесс решения задач и поддержание интереса к решению задач......................................................... Заключение……………………………………………………………………………………………… …………………………………………..20 ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………………………………… 20 Приложения…………………………………………………………………………………………… ……………………………………………21 ВВЕДЕНИЕ 3 Среди практических методов обучения физике важное место принадлежит решению задач. Решение задач в процессе обучения физике имеет многогранные функции: – средство осознания и усвоения понятий, явлений и закономерностей, средство отработки знаний и формирования умений применять их на практике, средство повторения   пройденного   материала,   способ   связи   курса   физики   с   жизнью   и производством   во   всех   его   разновидностях,   средство   создания   проблемных ситуаций,   предваряющих   рассмотрение   нового   раздела   или   вопроса.   Решение задач имеет, кроме перечисленных обучающих функций, и ряд воспитывающих: учит   трудиться,   быть   целеустремленным   и   самостоятельным,   творчески активным. Так   каким   образом   можно   вовлечь   учащихся   в   продуктивную познавательную деятельность при решении задач по физике? Как же обеспечить усвоение   умения   решения   задач   всеми   учениками?   Как   предупредить неуспеваемость?   Как   добиться   результативности   и   при   этом   сохранить   и укрепить здоровье ребёнка?  Один   из   путей   решения   данных   проблем   –   системное   использование приемов активизации познавательной деятельности учащихся при решении задач, которое позволяет добиться: 1.   Получения   максимально   возможных   качественных   результатов   в обучении физике для каждого ученика; 2. Более прочного и неформального усвоения основ физических наук; 3. Развития логического и творческого мышления. Цель работы: Активизация познавательной деятельности учащихся при решении задач. Задачи: 1. Изучить теоретические основы активизации познавательной деятельности при решении задач по физике.  2. Выделить наиболее значимые приемы обучения умению решать физические задачи. 3. На основе систематизации собственного опыта и опыта, описанного в литературе, разработать систему приемов для вовлечения учащихся в процесс решения задач и поддержания интереса к решению физических задач. 4 Глава 1. Теоретические основы активизации познавательной деятельности при решении задач по физике 1.1. Психолого-педагогическое обоснование необходимости активизации учебно-познавательной деятельности учащихся при решении задач по физике Любая   деятельность   человека   имеет   определенную   цель.   Основная   цель работы учителя по активизации учебно­познавательной деятельности учащихся – развитие их творческих способностей. Достижение этой цели позволяет решить многие задачи обучения: обеспечить прочные и осознанные знания изучаемого материала,   подготовить   учащихся   к   активному   участию   в   производственной деятельности,   умению   самостоятельно   пополнять   знания;   воплощать   в   жизнь научно­технические   решения;   осваивать   новые   специальности;   дать   высшим учебным заведениям страны хорошо подготовленных абитуриентов, способных творчески овладеть выбранной специальностью. Все   способности   человека   развиваются   в   процессе   деятельности.   Это утверждение   –   ведущий   принцип   психологии.   Нет   другого   пути   развития познавательных   способностей   учащихся,   кроме   организации   их   активной деятельности. Умелое применение приемов и методов, обеспечивающих высокую активность   учащихся   в   обучении,   их   самостоятельность   в   учебном   познании является средством развития познавательных способностей обучаемых. Итак, развитие творческих познавательных способностей учащихся – цель деятельности учителя, а применение различных приемов активизации является средством достижения этой цели. Заботясь о развитии учащихся, необходимо чаще   использовать   активные   методы   обучения,   отвечающими   имеющемуся развитию учащихся и задаче дальнейшего совершенствования их познавательных умений.   Применяя   различные   методы   и   приемы   активизации,   необходимо учитывать имеющийся уровень развития познавательных способностей учащихся. Сложные   познавательные   задачи   можно   предъявлять   лишь   ученикам, обладающим высоким уровнем развития познавательных способностей. Задачи, не   соотнесенные   с   уровнем   развития   познавательных   сил   учащегося, превышающие   возможности   ученика,   предъявляющие   к   нему   требования, значительно   опережающие   уровень   имеющегося   у   него   развития,   не   могут сыграть положительную роль в обучении. Они подрывают у учащихся веру в свои способности   и   силы.   Еще   К.Д.   Ушинский   писал:   «Преподавание   всякого 5 предмета должно идти таким путем, чтобы на долю воспитанника оставалось столько труда, сколько могут одолеть его молодые силы» [8, т.5, с.27]. Необходимость соотносить предъявляемые учащимися задания с уровнем их   развития   вытекает   из   теории   мышления.   Психолог   Рубинштейн   С.Л. неоднократно обращал внимание на то, что «каждый акт освоения тех или иных знаний предполагает в качестве своего внутреннего условия соответствующую продвинутость мышления, необходимого для их освоения» [5, с.34]. Другой психолог, Л.С. Выготский, считал, что обучение носит развивающий характер тогда, когда оно лежит в зоне ближайшего развития ребенка. Под зоной ближайшего развития он понимал те умственные операции, которые ребенок ещё не может проделать самостоятельно, но которые посильны ему при небольшой помощи   извне.   «Зона   ближайшего   развития   ребенка   –   это   расстояние   между уровнем его актуального развития, определенным с помощью задач, разрешаемых самостоятельно   и   уровнем   возможного   развития   ребенка,   определяемым   с помощью   задач,   решаемых   ребенком   под   руководством   взрослых   и   в сотрудничестве с более умными его сотоварищами» [1, с.42].   Все это позволяет заключить, что развитие познавательных способностей учащихся   –   длительный   процесс.   Система   работы   учителя   по   активизации учебной   деятельности   школьников   должна   строиться   с   учетом   постепенного, планомерного   и   целенаправленного   достижения   желаемой   цели   –   развития творческих познавательных способностей учащихся. Проблема   активизации   учебно­познавательной   деятельности   учащихся неразрывно связана с совершенствованием методики решения задач. Ведь задача, с одно стороны, ­ это средство формирования знаний и умений, а с другой – способ стимулирования мыслительной активности. Анализ причин результатов низкой успеваемости учащихся показывает, что наибольшие   затруднения   учащиеся   испытывают   при   решении   задач.   А   ведь именно умение решать задачи является одним из основных показателей глубины освоения   учебного   материала.   Поэтому   любой   экзамен   по   физике,   любая проверка знаний содержит в качестве основной и, пожалуй, наиболее трудной части решение задач.  Проблема, с которой сталкивается почти любой педагог, заключается  в том, что ни содержание стандартных школьных задач, ни процесс их решения обычно не вызывают у учащихся познавательного интереса и желания работать. А отсутствие интереса к познанию оборачивается скукой на уроке, бездельем.  Поэтому   главным   педагогическим   кредо   должно   быть   развитие   каждого ученика через интерес. 6 Психологические исследования показали, что в подростковом возрасте (от 10­11 до 15 лет) заметно увеличивается способность к переключению внимания с одной операции на другую, с одного вида деятельности на другой. Самый лучший способ   организации   внимания   связан   не   с   применением   учителем   каких­либо особых приемов, а с умением так организовать учебную деятельность, чтобы у подростка не было ни желания, ни возможности отвлекаться. Интересное для подростка   –   это   не   всегда   просто   занимательное.   Содержательные   занятия, активная   познавательная   деятельность   –   вот   что   делает   урок   интересным, способствует организации внимания. Исследования психологов показали, что от произвольного   внимания,   поддерживаемого   усилиями   воли,   подростки   все больше и больше переходят к так называемому послепроизвольному вниманию. Оно   преднамеренно   и   целенаправленно   и   возникает   на   основе   постепенно наступающего увлечения работой, а потому и не требует волевых усилий для поддержания. Важной   особенностью   подросткового   периода,   как   отмечают   психологи, является   то,   что   он   сензитивен   (благоприятен)   для   развития   активного, самостоятельного, творческого мышления.  Отношение   старших   школьников   к   учению   изменяется.   Одна   из   самых характерных черт старшеклассника –  потребность в знаниях.  Однако следует отметить избирательное отношение к предметам у учащихся данного возраста. Дифференцированность   интересов   определяет   значительное   увеличение   роли послепроизвольного   внимания.   Но   в   отличие   от   подросткового   возраста,   где послепроизвольное внимание возникает лишь эпизодически, в старшем школьном возрасте   оно   может   быть   постоянным   при   наличии   устойчивых   жизненных интересов. Таким   образом,   психолого­педагогические   исследования   убеждают   в необходимости максимальной активизации познавательной деятельности, а так как наиболее сложным для учащихся на уроках физики является решение задач, то просто обязательно при решении задач по физике, где только возможно и рационально, будить мысль ученика, развивать у него активное, самостоятельное и творческое мышление. 1.2. Обучение школьников решению задач Решение   задач   с   учащимися   –   одно   из   труднейших   звеньев   учебного процесса.   При   неудачной   его   организации   большинство   учащихся   начинает считать физику очень трудным предметом, так как плохо  справляется именно с решением задач. Выделяют три последовательных этапа в работе над задачей: 7   1)   анализ условия задачи (что дано, что требуется найти, как связаны между собой данные и искомые величины и т.д.); 2)   решение   (составление   плана   поиска   нужных   величин   и   его осуществление); 3)    анализ результата решения. Важно   (особенно   в   начальный   период),   чтобы   обучение   проходило   в атмосфере   взаимодействия   и   сотрудничества   учителя   и   учащихся,   как   их совместная деятельность. Поэтому в случае каждой конкретной задачи нужно предусмотреть   предварительный этап работы для определения дидактических целей постановки этой задачи, её роли в достижении намечаемых результатов урока,   оценки   познавательной   содержательности   задачи,   соразмерности   её сложности с уровнем подготовленности учащихся (что позволит упростить или усложнить   её   условие),   для   привлечения   данных   краеведения,   природного   и производственного   окружения   или   мировоззренческих,   патриотических, нравственных и других элементов воспитания. Полезно стимулировать учеников к   решению   задачи,   усиливая   или   её   занимательность   или   патриотическую ценность, получаемого к ней ответа. Заранее (до постановки задачи на уроке) необходимо продумать и выбрать методику   работы:   форму   подачи   содержания   задачи   (громкое   прочтение условия, раздача всем ученикам листов с текстом задачи, демонстрация опыта и пр.), организацию решения (самостоятельное каждым учащимся, коллективное с записью   на   доске   хода   решения   и   т.д.),   анализа   ответа   (оценка   его правдоподобности, проверка опытом, сравнение с табличными данными т.п.). Учесть, что: А) При анализе условия задачи должна превалировать деятельность  учащихся. Учитель лишь побуждает их к ней вопросами о смысле и значении слов   и   терминов,   встречающихся   в   содержании   задачи,   предложением иллюстрировать его рисунком, графиком, постановкой эксперимента; в случае необходимости разделить задачу на части, выделяя к каждой вопрос. Ученики под   руководством   учителя   устанавливают   явные   и   «скрытые»   данные, определяют, какие величины можно найти в таблицах учебника, справочниках, узнать из графика, опыта. Одна из главных целей анализа – определить объект (или систему), который рассматривается   в  задаче,   установить  его   начальное   и  конечное   состояние,   а также  явление   или  процесс,  переводящий  его   из  одного   состояния   в  другое, выяснить   причины   изменения   состояния   и   определить   вид   взаимодействия объекта   с   другими   телами   (это   помогает   объяснить   физическую   ситуацию, описанную в условии и дать наглядное представление в виде рисунка, чертежа, 8 схемы).   Заканчивается   анализ   содержания   задачи   краткой   записью   условия   с помощью буквенных обозначений физических величин (обязательно указываются наименования их единиц). Действия   учителя   в   это   время   направлены   на   то,   чтобы   сосредоточить внимание учащихся на главном, отвлечь от второстепенного, чтобы вовремя и наглядно подвести учеников к пониманию физической сути задачи. А для этого нужно продумать методические приемы и способы, наиболее эффективные при решении именно рассматриваемой задачи для выявления причин происходящих процессов   и   явлений,   а   также   советы   учащимся.   С   помощью,   каких   схем, рисунков   можно   наглядно   раскрыть   содержание   физической   ситуации, описанной в задаче, учесть какая допущена идеализация условия и т.д. Б)   Приступая   к   решению   задачи,   надо   напомнить   учащимся   о необходимости иметь план действий: представлять себе поиск каких величин приведет к конечной цели. В общем виде план решения задач может быть таким: 1. Установить связи и взаимодействия рассматриваемых объектов, причины и следствия происходящих явлений и процессов. Выделить главное. 2. Выявить особенности изменения состояния объекта (системы). 3. Определить теории и законы, которым подчиняются  эти изменения. 4.   Записать формулы, устанавливающие связи между известными и искомыми величинами. 5.  Выяснить, какие физические величины неизвестны, как их можно найти (как они связаны с данными).   6.   Внести   при   необходимости   дополнения   в   рисунок   (график,   схему), сделанный первоначально. Готовясь   к   этому   этапу   работы,   учителю   необходимо   найти   ответы   на вопросы: 1.   Каким   образом   активизировать   мышление   учащихся   и   стимулировать актуализацию знаний, необходимых для решения задачи? 2. Как направить ход рассуждения учащихся по логической цепочке:       объект (система)   –   состояние   –   взаимодействия   –   явления   –   теория   –   законы   – физические величины – их взаимосвязи (формулы) – умозаключения?              3. Какими вопросами сориентировать учащихся на установление связей: требование   (вопрос   задачи)   –   её   условие;   данные   задачи   –   промежуточные требования – искомый результат?       4. Как организовать эффективный поиск нужных законов и формул?             5.   Как   обеспечить   самостоятельный   подход   учащихся   к   идее   (плану) решения задачи? 9        6. Как наилучшим образом (без потерь времени и с наибольшей  ясностью) обсудить планы, предложенные учащимся?      7. Какую помощь и как оказывать ученикам, испытывающим        затруднения?           8.   Как   (с   помощью,   каких  операций)   сложную   задачу   свести   к   хорошо знакомым учащимся простым задачам?       9. Каков должен быть оптимальный порядок этапов решения задачи?        В)  Во время решения задачи, ученик подбирает все необходимые данные. Делает   дополнительные   построения   на   рисунке   (графике,   схеме),   производит необходимые   измерения,   составляет   последовательность   расчетных   формул (систему   уравнений),   выполняет   нужные   математические   преобразования   и получает   формулу   для   определения   искомой   величины,   выражает   значения входящих в неё физических величин в единицах СИ, подставляет их в формулу и, сделав вычисления, получает численный результат. Правильность   полученной   формулы   необходимо   проверить   выполнением действий с наименованиями единиц физических величин. Систематически обучая ребят этим действиям и требуя их выполнения, у школьников вырабатывается привычка осуществлять самоконтроль при решении задач, которая облегчает им потом   поиск   допущенной   ошибки.   Правильность   численного   результата проверяется путем устной прикидки порядка полученной величины или оценкой правдоподобия   ответа,   а   при   возможности   и   с   помощью   измерений   в эксперименте. На   этом   этапе   работы   проследить   за   выбором   учениками   наиболее рационального   способа   решения   задачи   и   знанием   ими   соответствующего математического   аппарата   (максимально   использовать   межпредметные   связи физики и математики).  Заранее предусмотреть какой именно способ проверки решения в общем виде   порекомендовать   учащимся   (правило   размерностей,   соответствие физическому смыслу) для рассматриваемой задачи, какие подсказки и пояснения дать   учащимся,   испытывающим   затруднения,   как   добиться   понимания необходимости анализа полученного ответа и как его провести в данном случае. Г) В конце решения задачи провести оценку его рациональности, выяснить существование других способов, отметить преимущества и недостатки каждого. Следует подчеркнуть особенности этого решения по сравнению с теми, что выполнены   ранее   (какие   приобретены   новые   знания   и   умения),   возможность использования примененного способа для решения других задач. Конечно, не при каждом решении и не любой задачи, к тому же не сразу можно реализовать отмеченные этапы и элементы работы учителя и ученика. Но, имея  их   в   виду   и   организовывая   соответствующим   образом   занятия,   удается 10 добиться   того,   что   постепенно,   учащиеся   усваивают   технологию   решения физических задач.  Чем   детальнее   продумана   и   представлена   модель   умственных   и практических операций, выполняемых при решении той или иной задачи, тем успешнее   проходит   обучение.   Поскольку   оно   осуществляется   чаще   всего посредством получения ответов, на логическую совокупность следующих друг за другом вопросов (корректирующих, наводящих и др.), ставить эти вопросы надо правильно,   своевременно,     лучше   в   увлекательной   форме.   При   такой   форме обучения     ученики   научатся   правильно   формулировать   вопросы,   мысленно задавая  их  себе  и  проникая  тем  самым  в  физическую   сущность  задач,  а это главное условие успешного их решения. 1.3. Роль качественных задач в активизации познавательной деятельности Качественные задачи способны активизировать познавательную деятельность. Выделяют   следующие   факторы,   стимулирующие   мыслительную   деятельность учащихся: 1. Интерес; 2. Необходимость устно и понятно объяснить решение задач, что требует упорядочения своих представлений и хода рассуждений; 3. Тренинг, обусловленный систематическим решением качественных задач.       Главным   при   использовании   качественных   задач   считается   не   только получить   правильный   ответ,   но   и   развитие   умения   навыков   мыслить,   т.е. осуществлять   процесс   поиска   ответов,   используя   имеющиеся   теоретические знания. Качественные задачи предлагаются в различных сборниках задач, а также в журналах «Квант», «Физика в школе», газете «Физика. Приложение к газете» [4], «Первое сентября»[6] Например:  Серия   качественных   задач   по   теме   «Световые   явления». (см. приложение 1) Глава 2. Практика активизации деятельности учащихся при решении задач по физике 2.1. Приемы обучения умению решать задачи Решение задач – нелегкий труд, требующий большого напряжения сил, он может нести   с   собой   и   творческую   радость   успехов,   любовь   к   предмету,   горечь разочарований,   неверие   в   свои   силы,   потерю   интереса   к   физике.  Подбирать задачи так, чтобы их содержание было понятным и интересным, кратко и четко сформулированным (необходимо избегать искусственности и устаревших данных в условиях задач). Обучение учащихся умению решать задачи провожу по следующей схеме: 11 Объяснение методов решения задач данного вида учителем Коллективное решение Полусамостоятельная работа учащихся Вполне самостоятельное решение Проверка умения решать задачи (самостоятельная работа, контрольная Обучение по такой схеме способствует постепенной отработке отдельных операций по решению задач, когда учитель сначала предлагает самостоятельно произвести  вычисления  по полученному решению  в общем  виде коллективно, затем   при   решении   следующей   задачи   самостоятельно   осуществить   проверку правильности решения, в общем случае и т.д.. Учащиеся вначале самостоятельно выполняют отдельные операции под руководством учителя, затем совокупность нескольких операций переводит их на вполне самостоятельное решение задач. работа) Объясню, почему первые задачи разбираю сама (при этом использую беседу с активным привлечением учащихся к решению). На примере типовой задачи подробно объясняю возможные подходы, методы, приемы решения, вариации в исходных условиях, их теоретическое и практическое значение. Это позволяет с одной стороны правильно сориентировать учеников в возможных путях решения, с   другой   –   наиболее   рационально   обучить   всех   учащихся   методам   решения физических задач. Такая   работа   позволяет   уже   с   7­го   класса   целенаправленно   обучать учащихся умению решать задачи. В   начале   учебного   года   предлагаю   ученикам   общий   план   решения физических задач и приучаю их работать по этому плану. План таков: 1. Внимательно прочитай и продумай условие задачи; 2. Запиши условие в буквенном виде; 3. Вырази все значения величин в единицах СИ; 4. Выполни чертеж, рисунок, схему; 5.   Проанализируй,   какие   физические   процессы,   явления   происходят   в ситуации,   описанной   в   задаче,   выяви   те   законы   (формулы,   уравнения), которым подчиняются эти процессы, явления; 12 6.   Запиши   формулы   законов   и   реши   полученное   уравнение   или   систему уравнений относительно искомой величины с  целью нахождения  ответа  в общем виде; 7. Проверь решение путем действий над наименованиями единиц, входящих в конечную формулу величин; 8.   Поставь   числовые   значения   величин   в   полученную   формулу   и   вычисли искомую величину; 9. Проанализируй реальность полученного результата . С 7­го класса ввожу единые требования к технике оформления  вычислительных задач,  пример:  7­й класс, тема «Давление» Какова высота бетонной стены, производящей на фундамент давление 440  кПа?  Дано:                     СИ:             Решение:  Учитывая трудности, которые испытывают учащиеся при переводе единиц измерения   в   СИ,   для   облегчения   работы   использую   разработанные   приемы, которые сокращают материал для запоминания и заставляют логически мыслить. (см Приложение 2) Для закрепления навыков работы с формулами в среднем звене, а иногда и в слабых старших классах, после введения формулы, предлагаю решения задач в общем виде, что позволяет отработать умение выражать из формулы ту или иную физическую величину. Например: 8 класс, формула Q = cm(t2 – t1) Задача 1: Найти количество теплоты  Задача 2: Найти удельную теплоемкость Задача 3: Найти массу Задача 4: Найти начальную температуру  Задача 5: Найти конечную температуру При   таком   решении,   чтобы   избежать   бездумного   списывания,   работы   в пустую, использую такой прием: когда начинаем решать задачу, прошу учащихся самостоятельно записать в тетради основную формулу. 13 Далее,   записываю   формулу   на   доске.   В   этот   момент   идет   зрительное запоминание   формулы.   Затем   учащиеся   самостоятельно   выражают   искомую величину в своих тетрадях. После этого эту же работу провожу я на доске, а ученики   проверяют   себя.   Такую   же   «дублирующую»   работу   проводим   с единицами измерения. Данная   форма   работы,  «ступенчатое»  решение   задачи,   очень   активизирует учащихся, заставляет их работать, учит, укрепляет веру в свои силы. Учителям   знаком,   установленный   в   педагогической   психологии   факт: перенос   знаний   на   решение   аналогичных   задач   происходит   успешнее   в   том случаи, если эти знания сформированы на обобщенном уровне. Именно поэтому, обучая решению задач по той или иной теме, стремлюсь раскрыть общий подход, дать   алгоритмы   решения,   а   не   учить   решать   каждую   задачу   отдельно   и независимо от других. «Для обучения школьников не только значениям, но и умственным   действиям   важное   значение   имеет   алгоритмизация   обучения,   ­ пишет Ю.К. Бабанский, ­ которое предполагает построение моделей правильных мыслительных процессов: последовательных умственных действий, кратчайшим путем ведущих к решению учебных задач». Опыт работы учителей школ и специально проведенные исследования [6] (А.В. Усовой, Г.Н. Розенблат, Н.Н. Тулькибаевой и др.) убеждает в том, что при обучении решению задач наиболее эффективно применять алгоритмы. 2.1.1. Знакомство с алгоритмом решения задач на уроках физики   т.е. До   урока,   решение   новой   задачи   по   данной   теме   записываю   со   всеми математическими выкладками на доске. Задачу выбираю простейшую, решение, которой   легко   поддается   алгоритмизации,   составлению   четкой последовательности действий. В начале урока по готовой записи на доске (четко и   не   спеша)   объясняю   учащимся   решение   задачи,   при   этом   называю   каждый пункт   алгоритма   и   показываю   соответствующую   запись   на   доске,   излагаю методику   выполнения   действий.   В   ходе   этого   этапа   учащиеся   ничего   не записывают,   так   как   опыт   показывает,   что   продуктивность   восприятия   при ведении записи резко падает. Затем, закрыв решение задачи «крыльями» доски, ребятам   предлагается   воспроизвести   решение   в   тетрадях   с   использованием алгоритма. Работа по времени регламентируется: на выполнение каждого пункта алгоритма   отводится   определенное   время.   Этим   обеспечивается   внимание учеников и выработка умения действовать в нужном темпе. Затем даю задачу, аналогичную   предыдущей   задаче,   но   с   другими   данными.   Начинается самостоятельная работа. Те, кто считает, что усвоили решение задач данного типа,   в   этом   решении   могут   не   участвовать,   а   помогать   ребятам,   которые 14 испытывают затруднения (чтобы не было лишней ходьбы по классу, учащихся посадить так, чтобы соседом по парте у сильного ученика оказался слабый). После этого предлагаю следующую задачу. Она такого же типа, но берется  из задачника. Работа объявляется «на время», т.е. те, кто решит её быстро,  получат оценку. Пример: (см. приложение 3) Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса,  Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса  На следующем уроке необходимо отработать умение решать задачи по  алгоритму: это можно сделать разными способами, например, разбирается три  задачи:  задача №1 – предыдущего типа – решается с использованием алгоритма; задача   №2   –   сильные   и   средние   ученика   выполняют   самостоятельно,   а слабые   –   по   специальным   программированным   письменным   заданиям.   В   них содержатся указания, направляющие ход действий; задача   №3   –   дифференцирована.   Слабые   ученики   решают   задачи предыдущего типа, но самостоятельно по вариантам. Сильные (в это же время) – повышенной   трудности,   написанные   на   карточках.   Чтобы   проверить   умение учащихся   решать   задачи   по   алгоритму,   желательно   после   таких   уроков проводить кратковременные контрольные работы, причем стараться обеспечить каждого   ученика   индивидуальными   карточками   с   условием   задачи.   Такая последовательность   работы   даёт   хорошие   результаты,   выявляемые   при проведении   контрольной   работы.   При   обучении   учащихся   решать   задачи   не следует   забывать,   что   не   может   быть   интересной   работа,   если   учащийся постоянно включается в однообразную по структуре и методике деятельность. Различные приемы не только разнообразят учебный процесс, но и вызывает у учащихся удовлетворение от самого процесса труда. В этом случае основным активизирующим   моментом   следует   считать   положительный   эмоциональный настрой,   который   возникает   у   учащихся   при   переходе   на   новый   вид деятельности. Именно этот настрой может привести к развитию познавательных интересов учащихся.  2.2. Приемы вовлечения учащихся в процесс решения задач и поддержание интереса к решению задач Задачи в виде таблиц ­ При рассмотрении однотипных явлений составляю таблицу, в часть «клеток» которой вписываю известные значения величин, а в другой   части   ставлю   знаки   вопроса   (соответствующие   им   величины   нужно найти). Например, в 11 классе по теме «Световые кванты» предлагаю таблицу (см. приложение 4) 15 От простого к сложному Есть   такой   тип   учеников,   которые,   столкнувшись   при   решении   задач   с непреодолимыми   для   них   сложностями,   теряют   всякий   интерес   к   решению. Чтобы избежать таких ситуаций, необходимо подобрать для таких ребят задачи по следующему принципу: №1 – простая задача, №2 – аналогичная задаче №1 (для закрепления) + дополнительное действие, №3 – аналогичная задаче №2 + дополнительное действие. При таком подходе идет постепенное усложнение задачи, поэтому  ребята не теряют веру в свои силы. Для реализации разноуровневого обучения на проверочных и контрольных работах использую карточки­задания трех уровней:  А.   Первый   уровень  –   задачи   на   знание   и   применение   прямой   формулы   или физического закона.  В. Второй уровень  – задачи в два, три действия на определение неизвестной величины из формулы или закона.  С.  Третий   уровень  –   задачи  творческого  характера,   требующие  знаний  ранее изученного материала и комбинированных действий.  Например,   для   7   класса   по   теме:   «Механическое   движение.   Плотность вещества» (см. Приложение 5)  Самостоятельное решение задач Решение   задач   способствует   развитию   мышления   учащихся   лишь   в   том случае,   если   каждый   школьник   решает   задачу   сам,   прилагая   для   этого определенные   усилия.   Широко   распространенное   в   практике   обучения   так называемое коллективное решение задач у доски на деле оборачивается тем, что большинство учащихся класса бездумно переписывают решение с доски. Чтобы избежать этого очень часто использую следующий прием. Для отработки умения решать   задачи   по   данной   теме   ученикам   для   самостоятельного   решения предлагается   несколько   задач.   Причем   учащиеся   могут   при   решении пользоваться и учебником, и рабочей тетрадью. Количество задач подбираю так, чтобы у сильных учеников не было времени на то, чтобы отвлечься. В конце урока   все   учащиеся   сдают   свои   работы   на   проверку.   Если   они   знают,   что   с работой не справились, или справились не так, как хотели бы, то у них есть возможность решить их дома. Для разбора задачи можно использовать любую литературу, помощь товарищей, родителей. Важно, чтобы поняли, как решается задача. На следующем уроке я выставляю  оценки за работу  выборочно:  если ученик справился с задачей в классе, то оценку выставляю обязательно, если ученик дома задачу решил, то он сам решает, выставлять ему полученную оценку 16 в журнал,  или  нет.  Чтобы  проверить,  как  качественно  дома ученик  разбирал задачу, в ближайшую проверочную работу обязательно включаю одну из задач. Такая форма работы учащимся очень нравится, так как исчезает страх перед получением плохой оценки, а знание того, что одна из задач (правда, они не знают какая) будет предложена в проверочной работе, вынуждает их учиться решать задачи по данной теме. Уроки   самостоятельного   решения   задач   можно   разнообразить:   на   доске написать подсказки к сложным задачам, или ответы к задачам, но расположить их хаотично (особенно это интересно для учащихся 7­8 классов). Описанная   методика   обучения   органично   вписывается   в   общую   систему моей   работы   на   уроке,   успешно   сочетается   с   другими   методами   и   формами обучения.   Является   наиболее   эффективной   и   ведет   к   повышению   качества знаний учащихся. Ведь в современных условиях психологи и педагоги оценивают эффективность урока и обучения в целом не только тем, что и сколько усвоено школьниками, но и тем, на каком уровне и как оно усвоено. «Сочини сам» Учащимся предлагается по данной теме составить задачу и записать её в тетрадь. Затем ученики, сидящие на одной парте, меняются тетрадями и решают задачу   соседа.   После   решения   вновь   обмениваются   тетрадями:   «автор» проверяет   решение   своей   задачи.   В   итоге,   ставится   оценка:   –   за   условие (насколько   оно   соответствует   реальности   происходящих   явлений);   –   за правильность решения; – за проверку решения. В журнал выставляется средняя оценка. Такой подход открывает простор для творчества и поэтому он интересен для ребят. «Найди всё, что можно» На уроках решения расчетных задач я иногда даю задачи, в которых не указано, что надо определить, а написано: «Найди всё, что можно». Чем полезны такая постановка вопроса и такой способ решения задач? Они развивают   инициативу,   мысль,   помогают   осмыслению   материала   и   осознанию многочисленных связей изученных физических величин друг с другом. Кроме того, они открывают простор для творчества, поиска, а поэтому интересны для учащихся (см. Приложение 6)    При   решении   таких   задач   появляется   эффект   соревнования,   и   это активизирует   учащихся.  Такой  прием   освобождает   учащихся   от   скованности, боязни   плохой   оценки,   порождает   инициативу.   В   решение   включаются   даже слабые учащиеся.  Обязательно использую этот прием при повторении в конце учебного года. Когда семиклассникам предлагаю задачу: «Масса кирпича 1кг. Определите всё, 17 что можно», то они стараются использовать весь багаж знаний, полученный на уроках физики. Определяют объем, силу тяжести, вес кирпича, выталкивающую силу,   действующую   на   него   в   воде,   силу,   которую   нужно   приложить,   чтобы удержать кирпич в воде. Прием «Эстафета» подразумевает предоставление учащимся ряда   взаимосвязанных задач, в результате решения которых получается один  итоговый ответ. Нельзя перейти к следующей задаче, не решив предыдущую.  Такой метод решения задач не только активизирует ребят, но и мобилизует их, т.к. нужно получить правильный ответ, решив серию задач. На   доске   можно   записать   правильный   конечный   ответ,   чтобы   учащиеся могли сопоставить свой полученный результат с верным, а в случае разногласия сами постарались найти ошибку. Педагогическая   эффективность   приема   обусловлена   индивидуальной, многоплановой   работой   каждого   учащегося   (поиск,   выделение   нужной информации, систематизация, исправление ошибок). Найдите ошибку Этот   прием   доказал   свою   эффективность   с   методической   точки   зрения: вырабатывается   критичность   мышления,   развивается   самоконтроль   ученика   и др., кроме того, использование  подобных заданий на уроке приучает ребят к внимательности,   позволяет   предупредить   появление   типичных   ошибок,   т.е. провести своеобразную профилактику ошибок. Известно, что прямое указание учащемуся на допущенную ошибку часто малоэффективно, даже если он эту ошибку исправил. Поэтому, если ученик при решении задачи у доски допустил ошибку, а одноклассники её не заметили, то я не спешу указать на её наличие. После того, как задача решена, сообщаю, что при решении   была   допущена   ошибка   и   начинается   совместный   поиск   ошибки. Учащимся приходится зачеркивать неверное решение, решать задачу заново, при решении следующей задачи уже учитывают данный опыт.  Ошибки учащихся стихийны и неуправляемы, поэтому я иногда сама при решении задач их планирую, причем так, чтобы результат в задаче получился нереальным, и ребята сами высказали предположение о допущенном неверном решении. Встреча с ошибкой будет происходить под контролем учителя, она будет вскрыта, выявятся причины её возникновения. Необычность ситуации приводит к тому,   что   ученики   запоминают   свои   ошибочные   действия   (может   быть   даже бессознательно) и в дальнейшем стараются не допускать их.  Например,   при   изучении   в   8   классе   темы   «Плавление   и   отвердевание λ ∙m.  Некоторые  учащиеся  при кристаллических  тел»   вводится  формула  Q  = 18 дальнейшем   использовании   этой   формулы   упускают   очень   важный   момент,   а именно, то, что вычисления по этой формуле можно производить только в том случае, если тело находится при температуре плавления. Поэтому предлагаю задачу: «У меня в руках алюминиевый цилиндр. Какое количество теплоты мне потребуется для того, чтобы его расплавить?» Ребята  предлагают   с  помощью   весов  определить   массу   цилиндра,   затем, найдя   по   таблице   значение   удельной   теплоты   плавления   алюминия, λ рассчитывают количество теплоты по формуле Q =  ∙m. Вызывает удивление, когда они узнают о том, что этого количества теплоты недостаточно. Начинаем искать ошибку, прошу ребят ещё раз обратиться к теоретическому материалу и сравнить с нашей задачей. Проводя сопоставления, ученики приходят к выводу, что   алюминиевый   цилиндр   был   при   комнатной   температуре   и,   чтобы   его расплавить нужно сначала нагреть до 660ºС (температуры плавления), и только потом цилиндр при дальнейшем нагревании будет плавиться. В итоге получается конечная формула  Q = cm(tпл­ t)+ m. В дальнейшем, решая задачу такого типа, учащиеся, прежде всего, определяет температуру плавления твердого тела, а только потом будут решать какие формы использовать.  λ Интересные задачи Определенный   круг   физических   задач   способствует   развитию   интереса. Иногда   учащихся   привлекает   само   содержание   задачи,   заинтересованность   в конечном   её   ответе.   Например,   как   надо   направить   лодку,   чтобы   скорее перебраться на противоположный берег: перпендикулярно течению реки или под углом к нему? Интересны для учащихся задачи с неожиданным ответом. Например, если паутину протянуть от Земли до Солнца, то какова будет её масса? (3 тонны). Какова   масса   телеграфной   проволоки,   соединяющей   Москву   и   Санкт­ Петербург? (64 тонны). Обычно   вызывают   интерес   задачи­«ловушки»   со   скрытыми   данными. Например, у Я.И. Перельмана есть такая задача: «Вообразите, что вы очутились на тропическом острове Тихого океана без всяких орудий. Как сдвинули бы вы там с места груз массой 3 тонны, например гранитную глыбу 100 футов длины и 15 футов высоты? (считать, что 1 фут  1/3 м) ≈   Учащиеся выдвигают невероятные предложения, между тем толщина этой глыбы   7мм.   Понятно,   что   столь   малая   толщина   глыбы   делает   её   весьма неустойчивой, и она легко может быть сдвинута. Не меньший интерес у учащихся вызывает решение задач с историческим содержанием. Например, одна из них: «В созданных Лодыгиным А.Н. первых 19 электрических   лампах   накаливания   (1872   г.)   нагревался   угольный   стержень. Подсчитайте   мощность   шестивольтовой   лампы   Лодыгина,   если   угольный стержень имел длину 6 см и диаметр 2 мм». Учащиеся обычно предполагают, что мощность первой лампы была незначительной, и бывают поражены, рассчитав, что она равнялась приблизительно 200 Вт. Использование софизмов и парадоксов озадачивает учеников и не оставляет их равнодушными к процессу решения задач. «Размышления над софизмами и парадоксами, как считает В.Н. Ланге [3, с.3] не нужно считать пустой тратой времени. Не случайна любовь к ним таких выдающихся ученых, как Г. Лейбниц, Л.  Эйлер,  А.   Энштейн.  Может  быть,  именно  любовь   к нешаблонным  задачам развила у них способность к нестандартному мышлению». Софизмы и парадоксы помогают,   активизируют   учащихся   на   уроке,   помогают   при   подготовке   к олимпиадам. Например, при изучении понятия мощности предлагаю следующую задачу:   «Велосипедист   развивает   силу   тяги   100Н.   Считая   силу   трения постоянной   и   равной   50Н,   определите   ускорение,   и   скорость   велосипедиста через 20 минут после начала движения».  Ответ: а=0,5 , V=600 Значение скорости велосипедиста  приближается к скорости ружейной пули! Ответ, безусловно, неверен, хотя в самом решении ошибки нет. Ошибка состоит в допущении, что в течение 20 мин человек непрерывно развивает усилие 100Н. Нетрудно подсчитать, что для этого он должен развить среднюю мощность, приблизительно равную 30 кВт(40 л.с.). Поэтому, хотя человек может легко создать усилие 100Н, он не в состоянии поддерживать его длительное время. Один из способов дать толчок к активной мыслительной деятельности ребят – предложить им нестандартные учебные задачи, затрагивающие реальный мир, жизненные ситуации, встречающиеся каждому человеку. Такие ситуации можно найти   в   книге   Заслуженного   учителя   В.И.   Елькина   «Необычные   учебные материалы   по   физике».   [2]   Задачник   состоит   из   четырех   разделов: «Почемучкины   задачи»,   «Задачи   Шерлока   Холмса»,   «Занимательные   вопросы Робинзона Крузо», «Вовочкины задачи». Эти задачи качественные, они помогают понять, что физика окружает нас, что ею «пропитан» весь мир. Через познание этой   истины   проявляется   устойчивый   интерес   к   предмету   и   потребность узнавать   новое.   Такие   задачи  использую   по­разному:   иногда   разбираем   их   на уроке, иногда задаю на дом, часто предлагаю их в качестве дополнительного задания   сильным,   вручаю   как   «поощрение».   Применяю   их   при   повторении   и закреплении на уроке, а также на внеклассных занятиях. Эти задачи интересны и взрослым, а уж у детей вызывают истинный восторг. 20 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Изучив теоретические основы активизации познавательной деятельности при решении задач по физике, убеждаемся в том, что активность учащихся в учении проявляется не в принудительном запоминании тех или иных знаний и приобретении определённых умений и навыков, а в познавательной деятельности, происходящей по   собственному   желанию   и   внутреннему   побуждению,   организуемой   и   умело направляемой учителем.  В работе сделана попытка создать соответствующую систему использования разнообразных   приемов   активизации   познавательной   деятельности   учащихся   при решении физических задач. Мною   были   использованы   практически   все   описанные   приемы   активизации учебно­познавательной   деятельности,   что   дало   положительные   результаты. 21 Увеличивается число участников различных дистанционных викторин, конкурсов, проектов.   Это   говорит   об   устойчивом   интересе   большинства   школьников   к предмету, об уверенности в своих способностях и знаниях.  Рекомендации по применению результатов работы: 1. Учителю   необходимо   постоянно   заботится   о   поддержании   познавательной активности учащихся.  3. 2. Необходимо   обладать   достаточным   арсеналом   приемов   активизации   учебной познавательной   деятельности   и   умением   выбирать   наиболее   подходящие приемы, учитывая способности учащихся.   Регулярное использование на уроках физики системы разноуровневых задач и заданий,   направленных   на   развитие   умений   и   навыков,   расширяет   кругозор школьников,   способствует   развитию   физико­математического   мышления, повышает   качество   подготовленности,   позволяет   детям   более   уверенно ориентироваться   в   закономерностях   окружающей   их   действительности   и активно использовать свои знания в жизни. ЛИТЕРАТУРА 1. Выготский Л.С. Умственное развитие детей в процессе обучения. Москва, 1955 2.  Елькин   В.И.   Сайт   Занимательная   физика   в   вопросах   и   ответах, http://elkin52.narod.ru/ 3. Ланге В.Н. Физические парадоксы и софизмы. – Москва: Просвещение, 1978  4.  Остерман Л.А. Задачи на развитие физического мышления. – В (cid:0) Н..Подходы к обучению решению задач на тепловые явления. 8 класс. Библиотечка «Первого сентября» Серия «Физика» Выпуск 3, Москва «Чистые пруды» 2015  5. Рубинштейн С.Л. Принципы и пути развития психологии. Москва,1959 6.  Сёмке А.И. Игры на уроках физики и после, 8­1классы. Библиотечка «Первого сентября» Серия «Физика» Выпуск 2, Москва «Чистые пруды» 2015 7.  Усова   А.В.,   Тулькибаева   Н.Н.   Алгоритмы   и   алгоритмические   предписания   по решению   физических   задач.   –   В   (cid:0) Н.:   Совершенствование   процесса   обучения физики в средней школе. Выпуск 2, Челябинск, 1975 г. 8. Ушинский К.Д. Собрание сочинений. Москва, 1969 г. Приложение 1 Серия качественных задач по теме «Световые явления». Задача автогонщика: «Почему в свете фар автомобиля лужа на асфальте ночью   кажется   водителю   темным   пятном?».   Ответ:   потому   что   свет автомобильных  фар,   отражаясь   от   гладкой   поверхности  лужи,  не  попадает   в глаза водителю. Задача хозяйки:  «Почему многие хорошие хозяйки любят, чтобы у них в доме «всё блестело»? Ответ: если поверхность блестит, значит, она гладкая и 22 отражает лучи. Следовательно, на ней нет пыли, которая рассеивает свет, и в которой могут находиться вредные микробы. Задача сыщика: «Как, глядя в глаза человека, носящего очки, сыщик легко узнает дефект его зрения?». Ответ: если у человека дальнозоркость, то в его очках   стоят   собирающие   линзы,   поэтому   часть   его   лица,   просматриваемая снаружи через такие линзы, выглядит несколько увеличенной; очки близоруких людей имеют рассеивающие линзы и создают противоположный эффект: глаза таких людей через их очки кажутся уменьшенными. Задача туриста:  «Почему, сидя у костра, мы видим предметы по другую сторону от него колеблющимися?». Ответ: теплый воздух, находящийся вблизи костра, менее плотен и по оптическим свойствам отличается от более холодного. Из­за   этого   на   границе   раздела   происходит   преломление   света.   Эта   граница постоянно меняется, поэтому изображения предметов колеблются. Задача пограничника: «Луч прожектора в тумане виден хорошо, а в ясную погоду   –   хуже.   Почему?».   Ответ:   виден   хорошо   благодаря   рассеянию   света капельками воды (тумана), в ясную погоду этих рассеивающих центров нет. Задача биофизика:  «Что даёт кошкам их свойство значительно изменять зрачки своих глаз?». Ответ: этим кошки приспосабливаются к ночной жизни: когда   освещенность   предметов   мала,   необходимо   широко   раскрыть   зрачок, чтобы   в   глаз   попало   больше   световых   лучей.   Это   помогает   разглядывать предметы. В яркий же солнечный день зрачок у кошки превращается в узенькую щелку, защищая сетчатку глаза от ожога световыми лучами. Задача   от   литературного   общества:  «Прослушайте   начало   одного стихотворения Ф.И. Тютчева: День вечереет, ночь близка, Длинней с горы ложится тень, На небе гаснут облака… Ответьте на вопрос: «Почему вечером тени удлиняются?»» Ответ: за счёт увеличения угла падения лучей. Задача врача­окулиста: «Почему зрачок глаза черный?». Ответ: зрачок – это отверстие; проходя через него внутрь глаза, свет практически полностью поглощается, и поэтому отверстие кажется черным. Задача   члена   ихтиологического   союза:  «Тела   некоторых   живых организмов (например, личинок отдельных насекомых) невидимы в воде, но их глаза   хорошо   заметны   в   виде   черных   точек.   На   основании   законов   оптики объясните: а) почему само существо не видно в воде; б) останется ли такой организм   невидимым,   если   его   поместить   в   воздушную   среду».   Ответ:   а) показатель  преломления тел этих  живых  существ, очевидно, такой  же,  как у 23 воды; поэтому они в воде невидимы, раз глаза видимы, значит, их вещество имеет показатель   преломления,   отличающийся   от   водного;   б)   в   воздушной   среде существа   станут   видимыми,   так   как   будет   значительной  разница   показателей преломления тела живого существа и воздуха – свет будет отражаться. При переводе единиц измерения длины, площади и объема в СИ учу  ребят использовать приставки и знания по математике, а не заучивать, что,  например:   1мм2 = 0,000001м2 = 10­6 м2; 1см3 = 0,000001м3 =10­6 м3    Пусть S = 5 мм2 , число 5 остается, т.к. оно дано, приставка «мили»  Приложение 2 24   соответствует   множителю   10­3  ,   но   у   нас   мм2  ,   следовательно,   множитель возводим в квадрат (10­3)2 =10­6, т.е. получаем  5мм2=5(10­3)2м2= 5*10­6м2   V = 12 см3= 12*(10­2)3м3= 12 * 10­6м3   L=3 км=3*103 м До использования мной этого приема многие учащиеся имели проблемы с переводом. Теперь же процент учащихся, испытывающих затруднения при таком переводе   значительно  уменьшился.  Учащиеся легко  переводят  км/ч в м/с,  но испытывают затруднения при переводе м/мин, см/ч и т.д. в м/с. Учу следующему приему: 36 км/ч число оставляем, далее дробная черта: в числителе километр заменяем на равноценные метры, а в знаменателе часы заменяем на равноценные секунды. Получаем простой пример: 36 км/ч = 36* 1000                                      3600с аналогично поступаем и в других случаях: 240см/с = 240*10                           60с 30м/мин =30* 1  м    = 0,5м/с                                        60с Этот же прием использую при переводе единиц измерения плотности в СИ. 0,9г/см3= 0,9*10                                        10­6 м3  ­3  кг    = 900 кг / м3  ­2  м = 0,04м/с    м = 10м/с Такие   нюансы   помогают   учащимся   при   решении   задач,   и   они   уже   не испытывают страх ошибиться. Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса 1. Запишите уравнение теплового баланса в общем виде. 2. Определите, какие тела участвуют в тепловом обмене. Приложение 3 25 3.   Изобразите   графически   все   процессы   для   каждого   тела, участвующего в тепловом обмене. 4. Для каждого участка графика запишите соответствующую формулу. 5. Запишите уравнения теплового баланса для данной задачи. 6. Решите полученное уравнение (или систему уравнений)  относительно искомой величины. 7. Закончите решение задачи. Задача №1 (для обучения) В сосуде находилось 5 кг воды и 2 кг льда при 0ºС. Какое количество100 – градусного водяного пара следует пропустить через смесь, чтобы повысить еѐ температуру до 80ºС. Теплоемкость сосуда не учитывается. Задача №2 (для закрепления) Для определения температуры печи в неѐ поместили стальной шарик массой 20г. Затем шарик опустили в алюминиевый калориметр массой 40г, содержащий 150г воды при температуре 20ºС. В результате температура воды в колориметре повысилась до 30ºС. Определите температуру печи. Задача №3 (для проверки) (№645 из сборника задач Рымкевича А.П.) В калориметр с теплоемкостью 63 Дж/К было налито 250 г масла при 120С. После опускания в масло медного тела массой 500 г при 1000С установилась общая   температура   330С.   Какова   удельная   теплоемкость   масла   по   данным опыта? Алгоритм решения задач на закон сохранения импульса 1.   Установите,   какие   тела   (или   части   одного   тела)   взаимодействуют между собой и образуют замкнутую систему. 2. Выполняя  схематичный  рисунок, укажите для каждого  тела системы (или его частей) векторы импульса до и после взаимодействия. 3. Выберите оси координат. 4. Запишите закон сохранения импульса в векторной форме. 5. Запишите полученное уравнение в проекциях на оси координат. 6. Запишите уравнение или систему уравнений в алгебраической форме (через модули векторов). 7. Решите задачу в общем виде. 8.   Закончите   решение   задачи.   При   анализе   реальности   полученного результата обратите внимание на знак (направление скорости). Задача №1 (для обучения) Две   железнодорожные   платформы,   оборудованные   автосцепкой,   движутся навстречу   друг   другу   со   скоростями   0,3   и   0,2   м/с.   Их   массы   равны 26 соответственно 16 и 48 т. С какой, скоростью и в каком направлении они будут двигаться после столкновения? Решение: (согласно алгоритму) Задача №2 (для закрепления) Человек, бегущий со скоростью 4м/с, догоняет тележку, движущуюся со скоростью 1,5 м/с и вскакивает на неё. С какой скоростью станет двигаться тележка после этого? Массы человека и тележки соответственно равны 60 и 25 кг. Задача   №3  (№383   из   сборника   Степановой   Г.Н.)   (для   проверки осмысленности   материала  учащимися:   в этой задаче  скрытые  данные­  второе тело покоится). Вагон массой 30 т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 1,5 м/с, автоматически на ходу сцепляется с неподвижным вагоном массой 20 т. С какой скоростью движется сцепка? 27 Задачи в виде таблиц 1 способ:  11 класс тема «Световые кванты»  Приложение 4 Виды излучения , мλ 10­5 ? ? ? ? Р, кг∙м/с ? ? ? ? 5,54∙10­21 V, Гц ? 5,45∙1015 ? ? ? Параметры  Е, эВ ? ? 11,3 ? ? m, а.е.м. ? ? ? 4,3∙10­6  ? Инфракрасное Видимое Ультрафиолетовое Рентгеновское Гамма­излучение  Задание:   найти   неизвестные   величины,   характеризующие   разные   фотоны. Использовать эту таблицу можно по­разному: А) для обработки простейших умений применять выведенные формулы к конкретным   условиям.   Первую   задачу   (на   определение   характеристик инфракрасного излучения) решаем обычно с разбором у доски; вторую частично с моей помощью (помогаю тем, кто в этом нуждается); третью, четвертую и т.д. учащиеся решают самостоятельно; Б)   для   контроля   знаний;   ведь   таблица   содержит   сразу   пять   вариантов задачи; В) для развития речи учащихся; прошу по имеющимся в таблице данным составить текст задачи и её решение, а затем произнести их вслух (или записать). В 9,10 классах на движение предлагаю следующую задачу­таблицу  а,м/с2 V(t) V V0, а, S  S  V,м/с м/с2 м/с (t=3с) (t) (t=2с)  t,с  t,с Вид  прямолинейного  движения Равномерное Равноускоренное ? ? 7 ? ? ? V=5t ? ? ? ? ? ? ? ? ? Задачи в виде таблиц 2 способ – Например, в 7 классе по теме «Архимедова сила» предлагаю следующую таблицу: Буква­код ответа №№ 1 2 3 4 5 6 7 8 Условие задачи 3 ; V=2м3; m=? ρ =710 кг/м m=1,6т; V=20м3;  =?ρ 0,2 кН =?Н m=200г; Fтяж.=? Fтяж.=3кН; m=? 800 дм3 =?м3 Vт=0,2м3; ρж=1000кг/м3; Fа­? 0,001см2 =? М2 28 100л=?м3 Fтяж.=2,6 кН; Fа=2кН; R=? ρ 3; V=0,01м3; m=? =900 кг/м Fа=1кН; ρж=1000кг/м3; Vт=? Fа=40кН; Vт=10м3; ρж=?; ρж=1000кг/м3; Fа=2 МН; Vт=? F1=1Н; F2=0,2Н; F1      F2; R=? F1=0,2Н; F2=0,6Н; F1       F2; R=? 40г=?кг ρ =1800 кг/м Fа=18кН; Vт=3м3; ρж=? m=900г; Fтяж.? 3; m=180 кг; V=? 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Учащиеся рассчитываются от 1 до 20 (зависит от числа задач в таблице), подобно тому, как это делают на уроке физкультуры. Каждый решает задачу, соответствующую его номеру. После решения предлагается ещё одна таблица, она называется «Ключ» и содержит ответы к задачам, соответствующие каждой букве Ответ 80 200 2 0,8 2000 0,0000001 0,1 600 9 Буква О Л 400 0,04 300 1420 И М Р Ш Б У К Ь Е Н А Каждый   ученик,   пользуясь   «Ключом»,   определяет,   какой   букве соответствует   полученный   им   числовой   ответ.   В   таблице   записываются результаты. Если все учащиеся решили задачи, верно, то в колонке можно будет прочесть пословицу «Больше науки – умнее руки». Далее проводится проверка решения:   каждый   ученик   объясняет,   как   он   выполнил   задание,   приводит формулу   и комментирует  её.   Остальные  учащиеся  следят  за  ответом.   Таким образом, удается за короткий промежуток времени не только решить основные типы   задач   по   теме,   но   и   повторить   большой   материал   –   текущий   и вспомогательный, привлечь к этому всех учащихся. Обычно   в   классе   учеников   менее   20,   поэтому   в   начале   урока   нужно предложить   желающим   решать   индивидуальные   задачи   (как   правило,   такими желающими   оказываются   хорошо   подготовленные   ученики).   Это   позволяет дифференцировать работу на уроке. Такой прием очень удобно использовать при проверке умения решать задачи (при подготовке к контрольной работе). Каждому раздается таблица с задачами. Например, в 7 классе по теме «Плотность» один из вариантов содержит таблицу: №№ 1 m=1,8т;  =1800кг/м Условие задачи 3; V=? ρ Ответ 29 2,7г/см3=? Кг/м3 V=0,0003м3; m=1,2кг;  300г=?кг ρ  =710кг/м 100см3=?м3 3; V=2м3; m=?  =?ρ 2 3 4 5 6 Ученик   решает   задачи   в   рабочей   тетради   и   записывает   ответ.   Затем предлагается  «Ключ»  (если есть  возможность,  то лучше «Ключ»  размножить, чтобы у каждого ученика была своя таблица, так ему комфортнее работать). «Ключ»   составляю   таким   образом,   чтобы   в   ключе   получилось   какое­нибудь слово. Например, для предложенной таблицы «Ключ» выглядит так Ответ 4000 0,0001 1 Буква Н 270 0,03 1420 355 0,00001 0,00036 У Г Ж Ц 0,3 0,001 2700 И Б М А О К Е В   случае   правильно   решенных   задач   получается   слово   «умница».   На контрольной работе можно использовать эти же карточки, таблицы (так как они многовариантные).   Ребята   решают   задачи   в   тетради   для   контрольных   работ, причем   задачи   1,3,5   оформляют   так,   как   это   принято.   После   решения выписывают ответы на черновик, тетради сдают и получают «Ключ». Ученикам уже не нужно ждать следующего урока, чтобы узнать оценку за контрольную работу, они сами могут её определить (правда, приблизительно, т.к. учитывается и оформление задач) карточки­задания трех уровней  7 класс тема: «Механическое движение. Плотность вещества»:  Приложение 5 30 МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВА (А) ВАРИАНТ 1 1. Определите плотность металлического бруска массой 474,5 г и объемом 65 см3.  2.   Скорость   течения   реки   равна   0,5   м/с.   За   какое   время   плывущий   по течению плот пройдет путь 250 м?  З. Определите объем оловянного бруска массой 146 г. МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВА (В)  ВАРИАНТ 1 1.   Стальная   отливка   объемом   25   дм3  имеет   массу   150   кг.   Эта   отливка сплошная или полая?  2. Определите среднюю скорость автобуса на всем пути, если первые 6 км пути он проехал за 12 мин, а следующие 10 км пути – за 18 мин. 3. Как изменилась масса автомашины после того, как в нее погрузили 50 сухих сосновых брусков объемом 20 дм3 каждый? МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВА (С) ВАРИАНТ 1 1. Автомашина грузоподъемностью З т должна перевезти песок объемом 40 м3. Сколько рейсов потребуется для этого сделать?  2. Определите массу воздуха, проходящего через легкие человека за 2 ч, если за 1 мин человек делает 15 вдохов и с каждым из них в его легкие поступает воздух объемом 600 см3.  3. Мотоциклист за время, равное 2 ч, проехал путь 90 км. Какова средняя скорость мотоциклиста на всем пути движения, если следующие 3ч он двигался со скоростью 50 км/ч? Приложение 6 31 «Найди всё, что можно» 10 класс тема «Баллистическое движение» вместо объяснения предлагаю задачу: «Тело брошено под углом L к горизонту со скоростью V0. Найти всё, что можно». Все с интересом приступают к работе и находят различные величины. Так как задача предлагается при изучении темы, то при решении я не только управляю   ходом   процесса,   в   результате   которого   оказываются   решенными конкретные учебные задачи, но ещё и обучаю учащихся, в результате чего они овладевают новыми знаниями. При решении данной задачи, используя совместно построенный рисунок, учащиеся находят:           Время полета  Максимальную высоту подъема  Дальность полета  Угол, при котором дальность полета будет максимальной  Скорость тела в любой момент времени  Скорость тела в момент падения  Угол падения  Координаты тела в любой момент времени  Получаем уравнение траектории Так, решая эту задачу, учащиеся знакомятся с баллистическим движением. Если в классе собраны более подготовленные дети, то задачу можно решать в общем  виде.  Но  если  класс  «слабый»,   то  лучше  всего  использовать  в  задаче конкретные   числовые   данные.   Совместно,   закончив   такую   большую   работу, учащиеся   испытывают,   во­первых,   восторг   от   того,   что   имея   так   мало первоначальных   данных   можно   найти   столько   величин,   а   во­вторых, удовлетворение от проделанной работы.  При   повторении   в   10   классе   молекулярной   физики   предлагаю   задачу: «Кислород   массой  6   кг   занимает   баллон   вместимостью   5   м3и   находится   под давлением   300   кПа.   Найти   всё,   что   можно».   Учащиеся   находят   различные величины в разном порядке, разными путями. Определяют плотность, среднюю квадратичную   скорость   движения   молекул   кислорода,   массу   молекулы   газа, концентрацию молекул, количества вещества, среднюю кинетическую энергию движения молекул, температуру газа.