- •Введение
- •1. Физическая задача как объект исследования в методике преподавания физики
- •1.1 Содержание понятия задача
- •1.2 Структура задачи
- •1.3 Способы классификации задач
- •2. Уровни сложности физических задач
- •3. Описание и измерение уровня усвоения опыта в решении задач [3]
- •4. Основные этапы решения задач
- •5. Алгоритм решения физических задач
- •6. Типы задач по физике для средней школы
- •7. Основы методики обучения решению физических задач учащихся
- •7.1 Теория поэтапного формирования умственных действий как основа обучению решению задач
- •7.2 Дидактическое обеспечение обучения решению задач
- •Список литературы
- •Приложение 1. Тестовые задачи по физике
- •1. Механика
- •1.1 Основы кинематики
- •1.2 Основы динамики
- •1.3 Законы сохранения
- •Основы статики
- •2. Молекулярная физика
- •2.1 Основы мкт
- •2.2 Основы термодинамики
- •2.3 Свойства паров, жидкостей и твердых тел
- •3.Электродинамика
- •3.1 Основы электростатики
- •3.2 Законы постоянного тока
- •3.3 Магнитное поле постоянного электрического тока
- •3.4 Электромагнитная индукция
- •3.5 Электромагнитные колебания и волны
- •3.6 Оптика
- •3.7 Основы сто
- •4.Квантовая физика
- •4.1 Квантовые свойства света. Волновые свойства частиц
- •4.2 Строение атома
- •Приложение 2. Алгоритмы решения задач по разным темам курса физики
- •1. Механика [15]
- •1.1. Кинематика материальной точки
- •1.2. Динамика материальной точки
- •1.3. Законы сохранения в механике
- •1.4. Элементы статики
- •1.5. Механические колебания и волны
- •2. Молекулярная физика [15]
- •2.1. Основные положения молекулярно-кинетической теории
- •2.2. Основы молекулярно-кинетической теории газов
- •2.3. Основы термодинамики
- •2.4. Свойства паров
- •2.5. Поверхностное натяжение жидкостей
- •2.6. Свойства твердых тел
- •3. Основы электродинамики [15]
- •3.1. Электростатика
- •3.2. Законы постоянного тока
- •3.3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция
- •3.4. Электромагнитные колебания
- •4. Оптика [15]
- •4.1. Геометрическая оптика. Фотометрия
- •4.2. Волновая оптика
- •5. Квантовые свойства света. Строение атома [15]
1.2 Структура задачи
Рассмотрим основные подходы к определению структуры, выделению элементов учебной задачи, ее компонентного состава. Обычно считают, что физическая задача состоит из двух компонентов: условия и требования.
Условие – это часть задачи, содержащая сведения о физических объектах, явлениях, процессах, их состояниях и др.
Требование – это та часть задачи, в которой указана цель ее решения, т. е. все то, что необходимо установить в результате решения (найти неизвестную величину, доказать наличие или отсутствие какого-либо свойства или отношения, построить, составить, преобразовать объекты задачи).[14]
Л.М. Фридман к этим элементам в структуре задачи добавляет оператор. Оператор – совокупность действий (операций), которые надо произвести над условием задачи, чтобы выполнить ее требования.[16]
Более обобщенный подход к решению вопроса о структуре задачи предлагает В. М. Глушков. Он в задаче разделяет задачную и решающую подсистемы. К задачной подсистеме относятся условия и требования задач. В решающую подсистему входят научные методы, способы и средства, которые в нашем понимании являются источниками создания конкретных алгоритмов и эвристик для решения задач.[14]
Таким образом, задачная и решающая подсистемы составляют структуру задачи, в которую входят исходные объекты, подвергающиеся определенному преобразованию, и продукты этого преобразования.
Структуру задачи определяет характер отношений, связей и зависимостей между условием и требованием, заданными и искомыми величинами задачи. Если учащиеся знакомы со структурой задачи, то это облегчает анализ задачи и поиск методов и средств решения.
Знакомство со структурой физической задачи осуществляется в процессе решения первых задач в школе. Учащиеся к началу изучения физики в VI классе решали задачи по математике. В курсе физики осознание задачи идет по-иному. Так, Н. А. Менчинская подчеркивает, что на первоначальной ступени осознания задачи односторонне опирается на числовые данные, в то время как вопрос в значительной мере исчезает из сферы осознания. Тем самым нарушается целостная связь вопроса и данных, исчезает подчиненность данных вопросу.
Таким образом, имеющиеся знания учащихся о задаче как объекте преобразования и некоторое понимание процесса решения задачи позволяют осуществлять формирование у учащихся знания о структуре задачи. На данном этапе обучения нет необходимости выделять все элементы структуры: к этому ученики пока не готовы. Выделение главных элементов обеспечивает определение сущности задачи и процесса ее решения. К числу таких элементов в VI—VIII классах относятся условие и требование (вопрос) задачи. Они являются необходимыми элементами любой задачи, которая не может существовать без вопроса, как не может быть задачи и без условия. Только во взаимосвязи данные два элемента определяют задачу, где предметом является физическое явление, свойство (или их совокупность) материи, отдельных физических тел. Предмет задачи объясняется физической теорией или описывается законами. Поэтому условием задачи заданы отдельные положения теории, конкретное явление, свойства тел, отдельные физические величины, которые названы в числе неизвестных и представлены в требовании задачи. Как правило, в физике имеют дело с именованными числами. В математике учащиеся оперируют с отвлеченными числами и их знаковыми (буквенными) обозначениями.
Итак, умение понимать физическую задачу складывается из выделения предмета задачи (явление, свойство материи или тела), описания предмета задачи через условие и требование задачи, установления соответствия между условием и требованием задачи.