Тема 3.3. Навчання учнів розв’язуванню задач

Фізична задача – це невелика проблема, яка розв’язується з допомогою логічних умовиводів, математичних дій і експерименту на основі законів і методів фізики.

Фізичні задачі є невід’ємною ланкою навчального процесу, задачі виступають як метод навчання, їх можна віднести до практичних методів навчання.

Розв’язування задач має в першу чергу освітнє значення, так як сприяє засвоєнню учнями курсу фізики, формує в учнів види діяльності, які зв’язані із застосуванням знань в конкретній ситуації.

Розв’язування задач має і виховне значення, так як впливає на формування особистості учня. При розв’язуванні задач проявляються такі якості, як воля, самостійність, працездатність, формується світогляд.

Велике значення має розв’язування задач для розвитку учнів, розвитку їх логічного мислення, формування уміння робити індуктивні і дедуктивні умовиводи, використовувати аналогію і евристичні прийоми.

І, накінець, розв’язування задач має політехнічне значення, так як знайомить учнів з технічними об’єктами, розкриває основи їх роботи.

Фізичні задачі використовуються:

• для постановки проблеми і створення проблемної ситуації;

• для формування практичних вмінь і навичок;

• для перевірки знань;

• для закріплення, узагальнення і повторення матеріалу;

• для реалізації принципу політехнізму.

Класифікація фізичних задач

Фізичні задачі класифікуються за змістом, за ступенем складності, за способом розв’язування.

За змістом задачі діляться на задачі з механіки, задачі з молекулярної фізики, задачі з оптики і т.п.

За змістом розрізняють також задачі абстрактні і конкретні. В абстрактних задачах величини приводяться в загальному вигляді, а в конкретних – надаються значення фізичних величин.

В залежності від змісту задачі можуть бути з політехнічним змістом, історичним, цікаві задачі.

За ступенем складності або характером розумової діяльності фізичні задачі діляться на прості і складні. Особливий клас задач складають творчі задачі. Творчі задачі можуть бути дослідницькими (відповідають на запитання: «Чому?») і конструкторськими (відповідають на запитання: «Як зробити?»). До творчих задач відносяться олімпіадні задачі.

В залежності від способу розв’язання виділяють текстові, експериментальні, графічні, якісні і розрахункові.

Технологія розв’язування задач

Під технологією розв’язування задач розуміють сукупність прийомів і операцій, виконання яких приведе до відповіді на запитання задачі.

При розв’язуванні задачі застосовується аналітичний і синтетичний прийоми. При використанні аналітичного прийому розв’язування задач розпочинають з аналізу запитання задачі і записують формулу, в яку входить шукана величина. Потім для величин, які входять в цю формулу, записують рівняння, які встановлюють їх зв’язки з величинами, які задані в умові.

При використанні синтетичного прийому розв’язування задачі розпочинають з встановлення зв’язків між величинами, які є в умові задачі, з іншими величинами, до тих пір, коли у рівняння в якості невідомої увійде величина, яку необхідно визначити.

При розв’язуванні якісних задач з допомогою індукції і дедукції будуються логічні умовиводи. Тут аналіз і синтез тісно зв’язані між собою.

При розв’язуванні фізичних задач можуть бути використані арифметичний, алгебраїчний, графічний і геометричний способи.

Розв’язування будь-якої задачі включає в себе декілька етапів.

Перший етап – читання і з’ясування умови.

Необхідно проаналізувати умову задачі, роз’яснити невідомі терміни і поняття, встановити, яке явище описано в задачі, що дано, а що необхідно знайти.

Другий етап – короткий запис умови задачі.

Третій етап – переведення даних значень фізичних величин в систему СІ.

Четвертий етап – аналіз описаної в задачі ситуації. Аналіз ситуації обов’язково супроводжується малюнком, схемою. В задачах, наприклад, з механіки вибирають систему відліку, аналізують взаємодію, зображають сили.

П’ятий етап розв’язування задач – створення математичної моделі розв’язування (запис рівняння, розв’язування в загальному вигляді).

Шостий етап – розрахунки. Перед цим етапом доцільно здійснити перевірку одержаного виразу за одиницями величин.

Сьомий етап – перевірка відповіді і його аналіз.

Етапи розв’язування задач представляють собою послідовність дій і тому можуть розглядатись як алгоритм. Розглянутий вище алгоритм є загальним і не залежить від розділу курсу фізики, до якого відноситься задача. Але існують і алгоритми розв’язування задач і по окремим розділам фізики і навіть по тій чи іншій темі.

Фізичні задачі розв’язуються на всіх основних видах занять – на уроках, позакласних заняттях, на позашкільних заходах. Багато задач учні розв’язують у вигляді домашніх задач.

Для навчання учнів розв’язуванню задач існують і спеціальні уроки, які знаходять своє відображення в календарному плані вчителя.