Технология решения задач по физике

Под технологией решения задачи понимают совокупность приемов и операций, выполнение которых приводит к ответу на вопрос задачи, к нахождению связи между искомым и заданным в ее условии. В психологии процесс мышления чаще всего определяется как аналитическо-синтетический. Логические приемы, осуществляемые при решении задач, также в себя включают анализ и синтез, которые сопровождают друг друга. В то же время аналитический и синтетический приемы часто рассматриваются раздельно, хотя это деление является условным. При использовании аналитического приема решение задачи начинают с анализа вопроса задачи и записи формулы, в которую входит искомая величина. Затем для величин, содержащихся в этой формуле, записывают уравнение, устанавливающее их связь с величинами, заданными в условии. При использовании синтетического приема решение задачи начинают с выяснения связей величин, данных в условии задачи, с другими до тех пор, пока в уравнение в качестве неизвестной не войдет искомая величина. В методических пособиях по физике довольно часто анализ и синтез рассматривают как два самостоятельных метода.

Однако такое разделение нельзя понимать буквально. Синтез и анализ в решении задач так же неразделимы, как индукция и дедукция в процессе мышления. При решении физических, задач используют анализ, и синтез, взятые в совокупности, т.

е. практически применяют аналитико-синтетический метод. Аналитико-синтетический метод — основной метод решения задач по физике в средней школе во всех классах. Удачное применение его в учебном процессе позволяет вести учащихся по правильному пути отыскания решения задачи и способствует развитию их логического мышления.

При этом методе решения путем анализа, начиная с вопроса задачи выясняют, что надо знать для ее решения, и, постепенно расчленяя сложную задачу на ряд простых, доходят до известных величин, данных в условии. Затем с помощью синтеза рассуждения проводят в обратном порядке: используя известные величины и подбирая необходимые соотношения, производят ряд действий, в результате которых находят неизвестное. При решении задач-вопросов требуется (без выполнения расчетов) объяснить то или иное физическое явление или предсказать, как оно будет протекать в определенных условиях. Как правило, в содержании таких задач отсутствуют числовые данные.

Отсутствие вычислений при решении задач-вопросов позволяет сосредоточить внимание учащихся на физической сущности. Необходимость обоснования ответов на поставленные вопросы приучает школьников рассуждать, помогает глубже осознать сущность физических законов. Решение задач-вопросов выполняют, как правило, устно, за исключением тех случаев, когда задача содержит графический материал. Ответы могут быть выражены и рисунками. К задачам-вопросам тесно примыкают задачи-рисунки. В них требуется устно дать ответ на вопрос или изобразить новый рисунок, являющийся ответом на вопрос задачи Решение таких задач способствует воспитанию у учащихся внимания, наблюдательности и развитию графической грамотности. Количественные задачи — это задачи, в которых ответ на поставленный вопрос не может быть получен без вычислений.

При решении таких задач качественный анализ также необходим, но его дополняют еще и количественным анализом с подсчетом тех или иных числовых характеристик процесса. Количественные задачи разделяют по трудности на простые и сложные. Под простыми задачами понимают задачи, требующие несложного анализа и простых вычислений, обычно в одно-два действия. Решение таких задач (в небольшом количестве) необходимо для конкретизации только что изученной закономерности. Наиболее легкие из них могут быть решены устно. Для решения количественных задач могут быть применены разные способы: алгебраический; геометрический; графический. Алгебраический способ решения задач заключается в применении формул и уравнений.

При геометрическом способе используют теоремы геометрии, а при графическом - графики. К текстовым задачам относятся задачи, речь в которых идет о явлениях и процессах, наблюдаемых в повседневной жизни, задачи с производственно-техническим содержанием и, наконец, задачи с историческим содержанием. Иногда еще к текстовым задачам относят так называемые занимательные задачи. Эксперимент в задачах используют по-разному. В одних случаях из опыта, проводимого на демонстрационном столе, или из опытов, выполняемых учащимися самостоятельно, находят данные, необходимые для решения задачи. В других случаях задача может быть решена на основе данных, указанных в условиях задачи.

Опыт в таких случаях используют для иллюстрации явлений и процессов, описанных в задаче, или для проверки правильности решения. Но если эксперимент применяется только для проверки решения, задачу неправомерно называть экспериментальной. Существенным признаком экспериментальных задач является то, что при их решении данные берутся из опыта. По роли графиков в решении задач различают такие, ответ на которые может быть получен на основе анализа уже имеющегося графика и в которых требуется графически выразить функциональную зависимость между величинами.

Решение графических задач способствует уяснению функциональной зависимости между величинами, привитию навыков работы с графиками. В этом их познавательное и политехническое значение. Физические задачи, в условии которых не хватает данных для их решения, называют задачами с неполными данными. Недостающие данные для таких задач находят в справочниках, таблицах и в других источниках. С такими задачами учащиеся будут часто встречаться в жизни, поэтому решение в школе подобных задач очень ценно. Для того чтобы привить учащимся интерес к решению задач, необходимо их умело подбирать. Содержание задач должно быть понятным и интересным, кратко и четко сформулированным.

Математические операции в задаче не должны затушевывать ее физический смысл. Необходимо избегать искусственности и устаревших числовых данных в условиях задач. В осуществлении принципа преемственности и непрерывности обучения важен вопрос о психологической подготовке учащихся: они всегда должны быть готовы к воспроизведению знаний и умений, приобретенных ими на любом этапе обучения физике. Самостоятельная работа учащихся в старших классах имеет свои особенности, которые учитель должен знать, чтобы обеспечить успешное выполнение ее учащимися и добиваться высокой эффективности специфичных для старших классов видов самостоятельных работ по всему предмету. При организации самостоятельной работы учащихся старших классов по предмету необходимо учитывать следующие факторы:

1. Более высокий уровень сформированности познавательных и практических умений по сравнению с таковыми у учащихся 7-9классов. Это требует повышения степени трудности заданий, предлагаемых учащимся для самостоятельного выполнения.
2. Возрастные особенности психики и мыслительной деятельности старшеклассников.