Научная работа: Особливості методики розв’язування фізичних задач у 7–8 класах 12–річної школи

4. Записати рівняння теплового балансу

5.Розвязати одержане рівняння

Використання такого тематичного алгоритму допомагає учням чітко визначити напрями теплообміну, дає змогу швидко і точно з’ясувати характер процесів, що відображають теплові явища, та скласти рівняння теплового балансу, а вчителю – скоротити час на пояснення задачі

Використовуючи тематичні алгоритми під час вивчення фізики, учні доходять висновку, що розв’язання задач будь-якої зводиться до такої : спочатку уявити фізичне явище чи процес – це означає зробити малюнок, що відображає це явище, потім подумати, як змінюється цей процес за умови задачі (доповнити малюнок), потім пригадати формули чи закони, описують це явище, і нарешті розв’язати одержані рівняння.

Таким чином, алгоритм набуває нових властивостей: він повинен бути простим, коротким, зрозумілим, системним і глибоким за змістом. Такий підхід до розв’язування задач, коли алгоритм із загальнішого (елементарного) переходить у тематичний, а потім у методологічний (уявити, подумати, згадати, розв’язати), дає можливість учням не лише добре вивчати фізику, розв’язувати задачі, а й пізнавати методи за допомогою яких можна самостійно здобувати знання.

Переходячи від методів, що відображають сприйняття та осмислення явищ, до методів, які сприяють закріпленню, узагальненню і систематизації знань, учень (особливо обдарований), дістає основу для прогнозування подальшого перебігу фізичного явища чи процесу, розвиток абстрактного мислення та інтуїції.

Розв’язування навчальних фізичних парадоксів

Підвищенню ефективності навчально – виховного процесу сприяє комплексне використання різноманітних засобів навчання для досягнення не тільки навчальної, а й виховної мети уроку, а також для розвитку мислення волі, емоцій, пізнавальних інтересів учнів. Одним із таких засобів є використання навчальних фізичних парадоксів. Досвід робити показує, що завдання, сформульоване в формі парадокса, загострює увагу учнів на питанні, що вивчається, викликає в них почуття здивування незвичайністю фактів, видимого їх невідповідністю, життєвому досвіду, загадковими особовостями,

Неминуче породжує бажання розібратися в їх фізичній суті. Парадокси мають навчальне значення, вони демонструють учням відносність їхніх знань, руйнують стереотипи, сприяють формуванню діалектичного способу мислення - основі пізнавальних інтересів особливості.

Парадокси – творчі задачі. Для їх розв’язку, крім логічного мислення, потрібні ще й загадка, фантазія. Для розв’язання навчальних фізичних парадоксів можна рекомендувати такі способи:

1 аналітико синтетичним;

2 об’єднання суперечливих даних в єдине ціле;

3 позмінного руху з двох боків;

4 аналогії;

5 перефразування

6 виходу з даного напряму міркувань

Зрозуміло, що названі способи можна поєднувати, доповнювати один одним, розвиватиме в учнів логічне мислення, уяву, кмітливість. Ось деякі способи розв’язування парадоксів, які можна використати в навчальній практиці.

Для розв’язування парадокса дуже важливе місце є його аналіз, у процесі якого визначається предметна область завдання, всі його елементи, виявляється і встановлюється характер кожного з них .Тут же з’ясовуються всі відомі зв’язки між елементами предметної області, характер цих зв’язків. Тут не можна нехтувати знаннями ніяких, навіть здавалося би незначних на перший погляд фактів, тому що ключ до знання парадоксальності переважної більшості парадоксів лежить якраз в області «слабких» властивостей об’єктів та явищ і не потрапляє в поле зору особистості, яка розв’язує завдання. Ясно що якість аналізу, його глибина залежить від знань того, хто аналізує, його інтересу до даної теми. Треба підвищувати цей інтерес, актуалізувати наявні знання учнів. Це дуже важливий момент у розв’язанні навчальних парадоксів. Показавши учням, що вони з даного питання володіють вже деякими запасами знань, ми робимо парадокс зрозумілішим, а значить і цікавішим. Аналіз триває доки, поки не виникає якась ідея розв’язку парадокса . В деяких випадках аналіз приводить до розв’язання навчального парадоксу

ПРИКЛАД Відомо, що тертя каченя менше, ніж тертя ковзання. Чому ж взимку під час сильних морозів можна іноді спостерігати, що колеса підводи не котяться, а ковзають по снігу?

Аналізуючи дане завдання, бачимо, що ця проблема не є загальною, а стосується тільки руху підводи в зимовий час. Значить, розвязок парадокса пов'язаний з особливостями будови і руху підводи. Колесо підводи обертається навколо осі. Для зменшення теря між втулками колеса і віссю вводять мастило. А із зниженням температури мастило стає густішим, збільшується його в’язкість, а отже , збільшується і сила тертя між втулкою і віссю колеса. Тому колесо ковзає по укатаному снігу, коли сила тертя ковзання обода колеса по снігу менша ніж, сила тертя між втулкою колеса і віссю.

Іноді навчальний парадокс досить легко розв’язувати, об’єднавши суперечливі твердження в єдине ціле. Спираючись на факт, який суперечить установленій системі знань, ми відшукуємо відповідні засоби, які і приводять до розв’язку.

ПРИКЛАД Як відомо кит живе у воді, але дихає легенями. Незважаючи на наявність легень, він не може прожити і години, якщо випадково опиниться на суші. Чому?

Ланцюжок перефразувань цього завдання може бути таким. Від чого гине кит на суші?

(Він задихається) Чому ссавець задихається на суші, адже повітря містить 20 % кисню? ( Очевидно, тому, що припиняється доступ повітря до його легень)Чому? ( Очевидно перекриваються дихальні шляхи кита) Яка ж сила незважаючи на його кісткову систему, може придавити кита до ґрунту так, що здавлюються його дихальні шляхи? ( Цією силою може бути тільки сила тяжіння, яка в умовах водяного середовища майже повністю зрівноважаться виштовхувальною силою)

Звичайно наведений приклад досить простий. Число перефразувань невелике, та й висловлюються вони послідовно одне за другим. Значно складніше перефразувати одразу кілька висловлювань з наступним співставленням їх.

Розв’язування експериментальних задач

В розділі «Електричні явища» розв’язування саме експериментальних задач дає змогу зацікавити учнів розглядувати явища «відшліфувати « ті знання, які учні здобули під час розв’язування задач.

Можна запропонувати учням записати в зошит задачу, яка буде їхнім домашнім завданням.

ЗАДАЧА. Електричний водяний насос за допомогою алюмінієвого провідника завдовжки 500м увімкнено в мережу з напругою 220 В. Електрик виміряв силу струму і напруги на затискачах електродвигуна в двох режимах:

А) двигун вимкнений І = 0А И =220 В

Б) двигун увімкнений: І = 2,5А, И = 200В