Физическая задача и ее виды в процессе обучения

В изучении физики в современной школе, решение задач имеет исключительно большое значение, и ей отводится значительная часть времени.

Решение задач выступает не только как цель, но и как метод обучения. Так при решении задач закрепляется пройденный теоретический материал.

Исследования психологической науки показали, что понятия формируются лишь в процессе решения задач, как в широком смысле - решения поставленной перед учеником проблемы, так и в узком смысле - решения задач, сформулированных в задачниках. Без применения этого метода нельзя представить себе сейчас преподавание физики.

Физической задачей в учебной практике обычно называют небольшую проблему, которая в общем случае решается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики

Решение задач - неотъемлемая составная часть процесса обучения физике, поскольку она позволяет формировать и обогащать физические понятия, развивать физическое мышление учащихся и их навыки применения знаний на практике.

Физические задачи используются для:

• Выдвижения проблемы и создания проблемной ситуации;
• Сообщения новых сведений;
• Формирования практических умений и навыков;
• Проверки глубины и прочности знаний;
• Закрепления, обобщения и повторения материала;
• Развития творческих способностей у учащихся и пр.
• Воспитание трудолюбия, смекалки, пытливости ума, самостоятельности в суждениях, интерес к учению, воля и характер, упорства в достижении поставленной цели.

На первой ступени обучения физике, когда ученик только начинает постигать основы этой науки, когда ему нужно привить к ней интерес, показать ее специфические методы, знание терминов и т.д., особенно важно, чтобы данный метод обучения - решение задач - занял определенное ограниченное место и не вытеснял другие методы.

Так, опыт преподавания показывает, что число задач, содержащихся в учебниках, вполне достаточно для обеспечения таких сторон учебного процесса, как закрепление материала, тренировка в решении задач, контроль знаний учащихся и дифференцированный подход к подбору задач для учащихся с разной успеваемостью.

Чтобы задачи играли развивающую роль, в их решении должна максимально появляется, самостоятельность учащихся. Не следует объяснять на уроке решение почти каждой задачи, а нужно лишь показать на нескольких примерах приемы записи и анализа типовых задач. Также необходимо подбирать задачи для разного уровня подготовленности учащихся.

Для самых сильных учащихся рекомендуется подбирать систематически одну сложную задачу, указывая в домашнем задании, что ее решение не обязательно для всего класса.
Самостоятельность в решении задач вырабатывается систематической и тщательной проверкой их выполнения. При проверке нужно требовать анализа и понимания решения задач, кратко указывать ошибки в их записи и решении.

Необходимо писать в ученические тетради, где выполняются домашние задания, краткие индивидуальные советы по устранению ошибок, номера задач, которые должен решить данный ученик, чтобы ликвидировать пробел в знаниях.

И в решение задач следует использовать один из самых мощных стимулов в обучении детей данного возраста - познавательный интерес. Для этого надо подбирать задачи с интересным содержанием; задачи, результат которых интересен для учащихся (например, определение давления, производимое учеником на пол, и др.), или сделать интересным оформление условия и решения задачи (определить скорость инерционной машинки, измерив пройденный им путь по классу и затраченное на это время).

Задачи с историческим содержанием (например, в опытах Ломоносова вода поднималась по капилляру на 26 линий (1 линия=2,57 мм), найдите внутренний диаметр трубки, которой пользовался ученый), не только вызывают интерес, но и знакомят учащихся с историей физики без затраты дополнительного времени.

Опыт Ломоносова

Интересны учащимся и задачи, связаны с анализом рисунков, "задачи по рисункам". На рисунке может быть изображено явление или указаны некоторые данные шкалы и показания приборов и т.п. ученика просят объяснить рисунок или дополнить его, определить цену деления или показания прибора, вычислить схему по рисунку и т.п.

Для закрепления материала на уроке полезно также использовать задачи по рисункам. Например, в теме "Давление в жидкости и газе" можно рекомендовать задачу: "В аквариум с водой помещены три трубки, заполненные водой так, как показано на рисунке. Дно каждой трубки затянуто тонкой резиновой пленкой. Изобразите примерную форму пленки у каждой трубки. Дайте продуманное объяснение решению.

К наиболее эффективным можно отнести экспериментальные задачи (например, пользуясь линейкой и секундомером, определите скорость подъема пузырька воздуха в стеклянной трубке, наполненной маслом или водой) - такие, постановка и решение которых связаны с наблюдением или опытом. Они способствуют развитию мышления учащихся, так как учат анализировать явления, применять теоретические и практические знания и в постановке эксперимента, и в получение самостоятельных выводов.

Такие задачи положительно влияют на глубину и прочность знаний, помогают закреплять практические навыки, лучше решать расчетные задачи.
Полезны и комбинированные задачи, в которых учащиеся сначала теоретически определяют искомую величину, а затем проверяют результат вычисления на опыте (например, выясните, будет ли данное сплошное тело плавать в воде).

Также полезны качественные задачи. (Почему в медицинских термометрах используют ртуть, а не спирт или эфир? Какой термометр более чувствителен: ртутный или спиртовой?) Решая их, ученик вдумывается в физическую сущность явлений, не отвлекаясь математическими выкладками, что имеет большое значение для понимания предмета, для развития мышления, умение логически построить ответ.

В целях развития и поддержания интереса к физике применяют так называемые занимательные задачи, оживляющие урок; для них характерно наличие в условии парадоксальных или любопытных факторов или явлений, кажущихся противоречий (например, можно ли намагнитить стальной стержень так, чтобы на обоих его концах были одноименные магнитные полюса? Если можно, то как? Если нет, то почему?)

В основу каждой физической задачи положено то или иное частное проявление одного или нескольких фундаментальных законов природы и их следствий. Без твердого знания теории нельзя рассчитывать на успешное решение и анализ даже сравнительно простых задач. Увлекаться решением очень большого числа задач не следует. Главное заключается не в количестве, а в качестве решения задач. Поэтому важное значение приобретает сама методика обучение решению физических задач.