Курсовая работа: Формирование умений учащихся решать физические задачи эвристически

Можно найти массу: а) взвесить, б) через взаимодействие, в) m=ρv.

Можно выяснить коррозийную стойкость шарика, поместив его в солевой раствор.

- ????? ????????? ???????; - ????? ?????????????? ???????; - ????? ????????????? ????????: ???? ???? ???? ?????? ???? ???? ??????- ????? ?????????;- ????? ??????? ?????? ?? ?? ?????? (???? ?????, ????? ?????????? ?? ?? ??????); - ????? ?????????????? ?????????? (??? ???? ? ??????? ????? ???????? ? ?????????????? ?????? ? ??????? ??????????); - ????? ?????????????? ???????????? (?????????? ?????? ???????????? ? ???????????? ???????? ??????????? ??? ?? ?????????? ?????: ???? ????????????, ???? ?????? ? ????? ?? ??????? ? ????? ? ??????? ?????? ? ????? ????? ? ????????? ??????? ? ???????? ? ?????? ??????? ? ???????? ? ??????);- ????? ??????????????? ??????? (???????????? ??? ????????? ????????????? ? ??????? ?? ?????????? ????);- ????? ??????????????? ?????? (?? ????????????? ???????? ?????????);- ????? ??????? (?????? ??????? ?? ???????? ???? ?????, ???腻);- ????? ??????????????? (??????????? ? ???????????? ??? ????????? ????????);- ????? ?????? (?????????????? ????????????? ??????, ????????? ??????????? ????????? ? ??????? ?? ??????????);- ????? ??????????????? ?????? ?? ?????: ????? - ??????? ? ??? - ???????? ??????? ? ????????????? ?????? ? ????????? ?????? ? ???????? ?????? ? ?????????? ?????? ? ????????????? ?????? ? ??????????? ?????????.- ???????????????? ??????: ?????? ?? ???????? ? ?????, ???????? ? ????? ?? ?????????? ???????, ????? ? ???? ?????????, ????? ?? ????????????? ????????, ?????? ?? ?????? ?????? ??????? ? ? ?????? ??????, ????????????? ? ???? ????????????.Примеры: 1. ??????? ????? ????? ????, ????? ??????? ??????????????? ? ???? ???????, ??????? ?? ????????? 0,5?/?. ??????? ????? ????????? ??????? ?? ????????? 1?/?. ?????, ?? ????? ????????? ????? ????????, ???? ??????? ? ???????. ??????? ?? ???????, ?????, ?? ??????? ????????, ??? ?? ??????? ????? ? ????????, ? ????? ????? ? ??????? ? ?.?. ????? ?????????? ???????? ????? ? ??????? ??????? ????? ? ????????, ???? ???????? ????? ???? 5?/?, ? ????????? ?????????? ????? ?????? ? ???????? ???? 150?.Решение: ????????? ?? ???????? ? ????? ? ??????? ?? ??????, ?? ????? ??? ????? ?????? ????? ????? ?? ??? ???, ???? ???? ?? ?????????? ? ????????!?????? ?????, ????? ??????? ???? ?????????? ? ????????. ??? ????? ?????? ???????? ????????? ????? ? ????? (???????? ???????? ?????? ???????????? ???????): u=v₁ +v₂ ; u=1,5 ?/?. ????? ????? ????????? t=s/u; t=150?/1,5 ?/?=100?.??? ??? ????????? ?? ???????? ? ????? ? ??????? ????????, ??? ??? ??? ????? ????? ????? ? ?????????? ?????????, ?????????????, ?? ???????? ?????????? s ?????? s=v₃ ?t; s=5?/??100c= 500?. Креативные методы

- Метод придумывания (способ создания неизвестного ранее продукта в результате умственных действий). Используются такие приемы, как замещение качеств одного объекта качествами другого; поиск свойств объекта в иной среде; изменение элемента изучаемого объекта и описание свойств нового, измененного.

Примеры:

1. В физике существует понятие силы тяжести. А могла бы существовать «сила легкости»? Какие физические явления она тогда характеризовала бы? С какими другими физическими величинами она была бы связана? Составьте и обоснуйте формулу, связывающую «силу легкости» с другими величинами.

Ответ: пусть сила легкости – сила, противоположная силе тяжести. Противопоставим другие силы друг другу: сила давления – сила реакции опоры, сила тяги – сила трения, то есть противопоставляемые силы уже есть А значит «сила легкости» - это второе название уже известной силы, так как силе тяжести противоположна F_a , то она и есть сила легкости.

2. Придумайте игрушку, принцип действия которой основан на законе Ома (или Паскаля). Опишите ее принцип действия.

3. Луч света имеет особенности прохождения через собирающую линзу. Что может быть собирающей линзой для звука? Предложите и опишите конструкцию такой линзы. Приведите примеры ее возможного применения.

- ????? ?????????? ??????? - ????? ???????: ???????????? ???? ??? ????? ???????? ????? ????, ? ?????????? ???????????? ?????????? ?? ??????? ???????? ? ??????????? ? ?????????????? ??????????. ?????? ?????????? ? ?????????? ??????? ?? ?????: ????????? ????, ?????? ?????????? ???????? ? ?????? ????, ????????? ????? ?????. ????????? ???? ????????? ? ?????? ?? ???????????? ????????. ?? ????? ????????? ???? ????? ??????? ?????????. ???????? ?????????? ???????????? ?????. ????? ?????????? ? ??????? ????, ?????????????????, ???????????? ?? ????? ????????? ? ????????. ????? ??????????????? ???????????? ??????????? ? ?????????? ?????????? ????. ??????????? ????????? ??????????? ?????????. ???????????? ?????????? ?????? ?? ????, ??????? ?? ???? ??????????. ????????? ???????? ???????????? ??????? ????? ? ?????? ????????? ?????? ????? ??????? ??????? ?????? ???????? ? ????????????? ???? ????, ???, ???????.

- Метод «Если бы……»: Составляется описание или рисуется картина о том, что произойдет, если в мире что-либо изменится – увеличится в 10 раз сила гравитации и т.д. Подобный метод не только развивает способность воображения, но и позволяет лучше понять устройство реального мира, его фундаментальные физические основы.

Примеры:

1. Опишите гипотетическую ситуацию на тему: «Если бы тепло от более холодных тел самопроизвольно переходило к более нагретым…» Каков мог бы быть механизм такого процесса?

Ответ: Второй закон термодинамики изменился бы на противоположный.

Состояние неустойчивого равновесия – когда два тела имеют равную температуру. Стоит одной температуре немного повыситься, как это тело начнет нагреваться, а другое – остывать. Солнце днем будет охлаждать Землю. Свет будут излучать холодные тела. Люди будут ночью нагреваться, а днем – охлаждаться. Зато решится проблема сверхпроводимости. Сверххолодные провода будут использоваться в линиях электропередач.

- Метод образной картины;

- Методы переконструирования задачи (разделение задачи на подзадачи, периодизация процесса, включение и исключение промежуточных процессов, решение обратной задачи).

Основная идея этих методов заключается в том, что для установления искомой зависимости между физическими величинами, анализ которой позволил бы дать ответ на вопрос задачи, предлагается её переконструировать, т.е. изменить структуру системы рассматриваемой в задаче.

Примеры:

1. В пруду плавает лодка, в которой находится камень. Как измениться уровень воды в пруду, если камень опустить на дно в воду.

Решение (разделение задачи на подзадачи).

Разобьём задачу на три подзадачи:

- Найдем объём воды, вытесняемый лодкой и камнем в начале;

- Найдем объём воды, вытесняемый лодкой и камнем в конце;

- Сравним вытесняемые телами объемы; сделаем вывод об изменении уровня воды в пруду.

2. Хоккейная шайба, имея начальную скорость V₀ =5м/с, скользит по льду и до удара о борт площадки проходит путь S=10м. Определите, какой путь L пройдет шайба после абсолютно упругого удара, если коэффициент трения шайбы о лед k=0,1. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Решение (исключение промежуточных процессов).

Трансформируем условие задачи – уберем стенку, тогда при движении шайбы энергия будет расходоваться на совершение работы против силы трения F=kmg, где k-коэффициент трения. По закону сохранения энергии,

m V₀ І/2 = kmgS₁ → S₁ = V₀ І/2kg , где S₁ - путь, пройденный шайбой, если убрать стенку.

Тогда L= S₁ - S= V₀ І/2kg- S=2,5(м).

- метод гиперболизации: мысленно увеличивается или уменьшается объект познания, его отдельные части или качества. Новые свойства объекта приводят иногда к необычным идеям и решениям задачи;