Логический способ решения задач по физике

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

Решение задач является составной частью почти каждого урока. На комбинированных уроках их используют дважды: при опросе учеников и при закреплении выученного материала.

Для организации повторения подбирают комбинированные задачи. Задачи являются эффективным средством контроля знаний учеников.

2. Задачи отличаются одна от другой многими признаками: по содержанию, по способу задания, за дидактической целью и др. Классификация задач за определенными признаками позволяет рационально осуществлять их подбор и разработать методику их решения. Существуют разные классификации задач. Ниже приведена одна из возможных классификаций.

• конкретные,
• абстрактные,
• с межпредметным содержанием,
• технические,
• исторические,
• с определенных разделов курса физики.

За дидактической целью:

• тренировочные,
• творческие,
• исследовательские;
• контрольные.

За способом представления условий:

• текстовые,
• графические,
• экспериментальные,
• задачи-рисунки ( или фотографии),

За степенью сложности:

• простые,
• средней сложности,
• складные,
• повышенной сложности,

• на нахождение неизвестного,
• на доказательство,
• на конструирование,

За способом решения:

• экспериментальные,
• вычислительные;
• графические.

Рассмотренную классификацию задач нельзя считать достаточно полной, поскольку одна и та же задача может быть отнесена к разным группам, однако она довольно удобная в применении. В эту классификацию не вошли также качественные задачи.

3. В зависимости от того, какие логические операции применяются при решении задач, различают методы решения — аналитический, синтетический, и аналитико-синтетический.

Аналитический метод заключается в расчленении задачи на несколько более простых задач. Решение начинают с искомой величины. В результате анализа отыскивают закономерность, которая связывает искомую величину с заданными. Если в закономерность входят кроме искомой величины другие неизвестные, то ищут другие закономерности, что связывают их с известными в условии задачи. Расчетная формула получается как синтез отдельных закономерностей.

При синтетическом методе последовательно выявляют связи величин, какие данные в условии, с другими до тех пор, пока в уравнение не войдет только одна искомая неизвестная величина. Следовательно, в отличие от аналитического метода, где начинают с искомой величины, в синтетическом методе начинают с величин, заданных в условии задачи.

В чистом виде аналитический и синтетический, как отдельные, методы почти не применяются. При развязывании задач используют, как правило, и анализ и синтез, то есть применяют аналитико-синтетический метод.

В зависимости от математического аппарата, применяемого при развязывании задач, выделяют такие способы решения вычислительных задач: арифметический, алгебраический, геометрический.

При арифметическом способе задачу решают за вопросами, то есть применяют математические действия или тождественные превращения над физическими величинами без составления уравнений.

Алгебраический способ основывается на использовании физических формул для составления уравнений, из которых определяется искомая физическая величина.

Вместо геометрического способа употребляют термин геометрический прием. Он заключается в применении при развязывании задач геометрических и тригонометрических свойств фигур.

4. Решение задач разных типов имеет свою специфику, однако в педагогической практике выработалась определенная последовательность решения задач многих типов:

1. чтение условия задачи и выяснение содержания новых терминов и выражений, повторение условия задачи учениками;
2. краткая запись условия задачи, выполнение необходимых рисунков, схем, графиков (все физические величины должны быть выражены в единицах СИ);
3. анализ условия задачи, в ходе которого выясняются ее физическая суть, то есть выясняются физические явления, процессы и состояния системы и возобновляются в памяти учеников физические законы и формулы, которые нужны для решения задачи;
4. составление плана решения задачи;
5. выражение связей между искомым и данными величинами в виде формул;
6. решение системы уравнений для получения конечной формулы для расчета;
7. вычисление искомой величины;
8. анализ полученных результатов;
9. поиск и анализ других путей решения задачи.

При решении конкретных задач некоторые этапы общей схемы решения задач могут быть пропущены.

В последнее время для решения задач используют алгоритмические приемы и метод графов.

Методика решение качественных и экспериментальных задач имеет свою специфику.

5. Организационные формы решения задач на уроках могут быть такие:

1. Решение задач на доске учителем. Так делают тогда, когда нужно показать ход решения типичной задачи или решить сложную задачу. Учитель вовлекает учеников в анализ задачи с целью их активизации.
2. Анализ задачи и отыскивания хода решения проводят коллективно, а затем один из учеников записывает решение задачи на доске, а другие в своих тетрадях. При развязывании сложной задачи возле доски может работать несколько учеников поочередно. Активность и самостоятельность учеников при такой организации работы невысокая, поэтому учитель должен постоянно обращаться к классу с вопросами, а в конце нужно, чтобы ученики повторили ход рассуждений и решения задачи.
3. Ученики после коллективного обсуждения хода решения задачи или и без него решают задачу самостоятельно. Активность и самостоятельность учеников достаточно высокие, но они решают задачи неодновременно, что создает некоторые проблемы. Учитель следит за ходом решения задачи, консультирует учеников, обращает внимание на недостатки и ошибки, помогает их исправить.

Источник

Pешение качественных задач один из приемов развития логического мышления на уроках физики

Статья просмотрена: 4498 раз

Библиографическое описание:

Тошпулатова, Ш. О. Pешение качественных задач один из приемов развития логического мышления на уроках физики / Ш. О. Тошпулатова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2010. — № 6 (17). — С. 350-352. — URL: https://moluch.ru/archive/17/1648/ (дата обращения: 20.11.2021).

Качественной задачей по физике на­зывается такая задача, которая связана­ с качественной стороной физиче­ского явления, решаемая путем логиче­ских умозаключений, основанных на за­конах физики, путем построения черте­жа, выполнения эксперимента, но без применения математических действий.

Следует отличать качественную за­дачу oт вопроса по проверке формальных знаний (например, что называется вольтом?, как формулируется закон Ома?,). Цель последних — закрепить формаль­ные знания учащихся; ответы на эти во­просы в готовом виде имеются в учебни­ке, и ученик должен лишь вспомнить их. В качественной задаче ставится такой вопрос, ответ на который в готовом виде в учебнике не содержится. (Например: если движущийся автомобиль резко за­тормозит, то его передок опускается. Почему?) Ученик должен составить ответ на качественную задачу, синтезируя дан­ные условия задачи и свои знания по фи­зике.

Решение качественных задач способ­ствует осуществлению дидактического принципа единства теории и практики в процессе обучения физике. В частности, применение экспериментальных задач развивает умение и навыки учащихся в обращении с физическими приборами, макетами, установками и моделями. Ка­чественные задачи с производственным содержанием знакомят учащихся с тех­никой, расширяют их кругозор, являют­ся одним из средств подготовки учащихся к практической деятельности. Таким об­разом, решение качественных задач по физике является одним из важных при­емов политехнического обучения.

Использование качественных задач способствует более глубокому понима­нию физических теорий, формированию правильных физических представлений, следовательно, предупреждает форма­лизм в знаниях учащихся. Решение ка­чественных задач вызывает необходи­мость анализировать и синтезировать явления, т. е. логически мыслить, приуча­ет учащихся к точной, лаконичной, ли­тературно и технически грамотной речи.

В процессе решения качественных за­дач прививаются навык наблюдательно­сти и умение различать физические яв­ления в природе, быту, технике, а не только в физическом кабинете. Разви­ваются смекалка, сообразительность, инициатива и творческая фантазия уча­щихся.

Чтобы решить качественную задачу, ученик должен уметь физически мыслить: понимать и излагать сущность состояний тел и процессов, происходящих в них, вскрывать взаимосвязь явлений (причинноследственные зависимости), уметь на основании законов физики предвидеть ход явления. Итак, решение качествен­ных задач дает возможность учителю установить глубину теоретических зна­ний и понимание учащимся изучаемого материала.

Методическая ценность качественных задач проявляется особенно при изуче­нии таких разделов курса физики, в ко­торых нет физических формул и явле­ния рассматриваются лишь с качествен­ной стороны (например, закон инерции, электромагнетизм).

Большую роль играют качественные задачи во внеклассной работе: в физи­ческих кружках, вечерах занимательной физики, школьных, областных и респуб­ликанских олимпиадах, в конкурсах и встречах команд КВН и др.

Психология указывает на одну из осо­бенностей детей среднего школьного возраста — конкретно-образное мышле­ние. Детям более доступны понятия, ос­нованные на конкретных предметах, на осязаемой наглядности, чем понятия, ус­танавливаемые на абстракциях. Подрост­ку более понятен индуктивный, а не де­дуктивный путь установления физиче­ского закона. Качественные задачи, свя­занные с конкретными, хорошо извест­ными детям предметами, легко воспри­нимаются учащимися, и те их решают охотнее, чем количественные задачи. Итак, на первой ступени изучения деть­ми физики качественные задачи в пре­подавании играют большую роль, чем количественные. Рассмотрим методику решения про­стых качественных задач — качествен­ных вопросов. При решении любых за­дач по физике анализ и синтез нераз­рывно связаны между собой. Поэтому можно говорить лишь о едином аналитикосинтетическом методе решения физических (и, в частности, качествен­ных) задач.

Пример 1. Одинаковы ли выталки­вающие силы, действующие на один и тот же деревянный брусок, плавающий сначала в воде, а потом в керосине?

Решение. Выталкивающая сила, дей­ствующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной им жид­кости. (Логическая посылка, основанная на известном физическом законе.) Бру­сок в обеих жидкостях плавает. (Логи­ческая посылка, основанная на условии задачи.) Тело плавает, если вес тела ра­вен весу вытесненной им жидкости. (Ло­гическая посылка, основанная на извест­ном физическом законе.) Так как в обе­их жидкостях один и тот же брусок плавает, то он вытеснит одинаковые по весу количества жидкостей, следователь­но, выталкивающие силы в них будут оди­наковыми. (Вывод, полученный на осно­вании имеющихся посылок.)

Итак, ответ на качественный вопрос можно было получить, синтезировав из­вестный закон (об условии плавания тела) и условия задачи (тело плавает в обеих жидкостях).

Решение качественного вопроса мож­но представить в виде пяти этапов:

1. Знакомство с условиями задачи (чтение текста, разбор чертежа, изучение прибора и т. п.), уяснение главного вопроса задачи (что неизвестно, какова конечная цель решения задачи).

2. Осознание условий ‘задачи (анализ данных задачи, физических явлений, опи­санных в ней, введение дополнительных уточняющих условий).

3. Составление плана решения зада­чи (выбор и формулировка физического закона или определения, соответствую­щих условиям задачи; установление при­чинно-следственной связи между логи­ческими посылками задачи).

4. Осуществление плана решения за­дачи (синтез данных условия задачи с формулировкой закона, получение отве­та на вопрос задачи).

5. Проверка ответа (постановка со­ответствующего физического экспери­мента, решение задачи другим способом, сопоставление полученного ответа с об­щими принципами физики (законом со­хранения энергии, массы, заряда, зако­нами Ньютона и др.).

Схематически методику решения ка­чественного вопроса можно представить в виде схемы (см. рисунок).

В ряде случаев учащиеся, не владея навыками логического мышления, при­меняют прием выдвижения гипотезы (интуитивное мышление). Этот путь ре­шения задачи не следует отвергать. На­оборот, надо тщательно рассмотреть любое предложение, любую физическую идею решения задачи, доказать либо ее применимость, либо несостоятельность. При этом, конечно, завяжется дискуссия, которая будет способствовать развитию физического и логического мышления учащихся.

1. Тошпулатова Ш.О. Качественные задачи по физике / Под редакцией ФАН. Ташкент, 2009.

Источник