Из опыта работы учителя
статья

Система работы по методической теме

«Физические задачи как средство обучения и воспитания обучающихся, их место в учебном процессе и  во внеурочной деятельности»

 учителя физики и астрономии  МОУ СОШ №4 г.Всеволожска Чмутовой Л.В.

Решение задач по физике – это сложный творческий процесс, который требует определенных усилий.

В процессе решения задачи учащийся изучает теоретический материал, развивает физическое мышление, приобретает знания и опыт. Фактически это научная работа, которая включает изучение исходных данных, их анализ и понимание физического смысла изучаемой проблемы. Это требует времени и может происходить или очень быстро, или наоборот долго, от нескольких часов до нескольких дней.

При решении задач по физике необходимо помнить следующие правила:

• Научиться решать задачи можно только в том случае, если постоянно их решаешь самостоятельно;
• При решении задач необходимо знать формулы и уметь их преобразовывать;
• Решение задач по физике – это приближение к истине, решений может быть несколько;
• Если задача не получается необходимо оставить её на некоторое время, переключить внимание, решение придёт неожиданно;
• Решайте задачи по своим возможностям, научно доказано, что только от 2 до 6 человек из ста, рождаются гениями;
• Успешное решение задач по физике возможно только в том случае, если учащиеся обладают определенными знаниями по математике, иногда даже преобразовав формулу, ученик не может произвести расчёт т.к не умеет привести число к стандартному виду, округлить, произвести действия со степенями.

Способность к творчеству должна формироваться у ученика в процессе его взросления и развития и главную роль в этом формировании должен играть учитель. Систематическое решение задач на уроках физики – это один из способов формирования универсальных учебных действий у школьников, т.е. применения метапредметности.

Решая физические задачи учащиеся осваивают понятия и термины, учатся работать с формулами, учатся прогнозировать, строить схемы, таблицы, применять при расчетах знания из математики, т.е приобретают универсальный способ работы и осваивают метапредметную технологию. Поэтому и стало необходимостью для меня, как учителя физики уже вот белее 26 лет, для того, чтобы научить ребят научить решать задачи или приблизиться к этой проблеме заняться всерьёз этой темой. Работа над темой началась в 2018 году. Предполагается закончить работу в 2023 году.

Тема самообразования: «Физические задачи как средство обучения и воспитания обучающихся, их место в учебном процессе и  во внеурочной деятельности».

Основная цель самообразования:

1) основная воспитательная цель – передать свою увлечённость и знания ученикам.

Задачи:

1.развитие познавательного интереса к физике через решения задач;
      2.развитие творческих умений и навыков, умение применять знания на практике;
      3.развитие физического мышления (способность анализировать, обобщать).

Основные идеи в работе:

1. Личностный подход к ученику;
2. Обучение и воспитание в деятельности;
3. Учение без принуждения, основанное на достижении радости познания, на подлинном интересе;
4. Дифференцированный и индивидуальный подход к учащимся;
5. Сотрудничество педагога и учащихся;
6. Теория развития познавательного интереса.

План:

• Что следует понимать под учебной задачей?
• Цель использования физических задач
• Каково место физических задач в учебном процессе?
• Формы решения задач.
• Виды задач и способы их решения.
• Этапы решения задач

Физическая задача – это небольшая проблема, которая решается с помощью умозаключений, математических действий и эксперимента. Решение задач выступает как цель, и как метод обучения.

                Физические задачи используются для:

• Выдвижения проблемы, создания проблемной ситуации;
• Сообщения новых сведений;
• Формирования практических умений и навыков;
• Проверки глубины и прочности знаний;
• Закрепления, обобщения, повторения;
• Развития творческих способностей.

                Место физических задач в учебном процессе:

        1) В комбинированном уроке решение задач применяется дважды:

• в начале урока (при опросе);
• в конце урока (для закрепления) решают всем классом.

                2)Урок решения задач (комбинирование задачи по трудности)

                3)Урок повторения (комбинирование задачи, объединяющие материал нескольких тем)

              Формы решения задач:

                1) учитель анализирует и записывает на доске задачу, вопросами побуждая учащихся к коллективной работе;

                2) ученик записывает решение на доске, но анализ и обсуждение ведётся коллективно, под руководством учителя;

                3) учитель даёт задание, а учащиеся самостоятельно выполняют, при этом учитель консультирует учащихся.

                Виды задач и способы их решения:

        Физические задачи отличаются друг от друга по содержанию и дидактическим целям. Их можно классифицировать по:

• содержанию;
• по способу выражения условия;
• по методу решения.

По содержанию:  

• с абстрактным содержанием;
• с конкретным содержанием – это:

• задачи с политехническим содержанием;
• задачи с историческим содержанием.

• Простые задачи
• Сложные задачи
• Творческие задачи

По способу выражения условия физические задачи классифицируются на:

• текстовые
• экспериментальные
• графические
• задачи – рисунки

По методу решения на:

• качественные
• вычислительные
• графические
• экспериментальные

Способы решения вычислительных задач:

• арифметический
• алгебраический
• геометрический

Этапы решения задач 

• чтение условия;
• краткая запись, рисунок, чертёж, график;
• анализ содержания задачи, восстановление в памяти основных понятий, законы;
• составление плана решения (физ. const, табличные данные);
• перевод физ величин в единицы СИ;
• запись соответствующих формул;
• вычисление искомой величины;
• анализ полученного ответа;
• рассмотрение других возможных способов решения задачи.

Примеры задач:

Простые задачи (или тренировочные) с конкретным содержанием:

Простая задача с абстрактным содержанием.

Сложные задачи (или комбинированные) с использованием формул из разных разделов:

Решение задач по схеме:

Графические задачи:

Результаты качества знаний по решению задач:

Причины низкого качества решения задач:

• не поняли условие задачи;
• неправильная краткая запись условия;
• неправильно найдена формула;
• неверная запись формул;
• неверное обозначение физических величин;
• перевод физических величин;
• математические ошибки при вычислении.

Решая физические задачи учащиеся осваивают понятия и термины, учатся работать с формулами, учатся прогнозировать, строить схемы, таблицы, применять при расчётах знания из математики. Главной целью своей работы я считаю развитие творчески мыслящей, самостоятельно принимающей решение в любой ситуации личности. Поэтому на своих уроках я использую технологию развивающего обучения.

Считаю, что учебная деятельность учащихся должна быть приближена к научному процессу: гипотеза – эксперимент – теория.

После создания учителем проблемной ситуации на уроке ученики предлагают различные способы её решения, выдвигают спорные гипотезы. Работая в группах, школьники проводят исследовательскую работу, проверяют справедливость предложенных гипотез, самостоятельно, входе диспута приходят к общему выводу. С радостью и удивлением ученики обнаруживают, что они сами “ открыли” физический закон или вывели формулу, найдя подтверждение своим результатам в учебнике.

Но мой опыт работы убедительно показал, что успешное развитие творческих способностей учащихся невозможно без систематического применения в учебной работе не только уроков-исследований, но ещё и творческих задач.

В течение нескольких лет я занимаюсь подбором такого типа задач, в которых представлены исследовательские задания, требующие принципиально творческого решения. К сожалению, большинство задач в учебниках и сборниках являются тренировочными, и учащиеся недостаточно практикуются в решении такого типа задач.

Что следует понимать под творческой задачей? Это задача, в которой сформулировано определенное требование, выполнимое на основе знания физических законов, но в которой отсутствуют какие-либо прямые или косвенные указания на те физические явления, законами которых следует воспользоваться для решения задачи. В творческой задаче прежде всего необходимо найти принцип решения, в задаче же тренировочного характера принцип решения по существу уже содержится в её условии.

Творческие задачи всегда сложнее в том отношении, что они требуют от ученика большей самостоятельности мышления. По содержанию их можно разделить на следующие виды:

1)Экспериментально-исследовательские, которые являются основным видом творческих задач, используемых на уроках, и широко применяются как при изучении нового, так и при закреплении пройденного материала. Приведу примеры задач такого типа: “ Вам даны пробирка, порошок нашатыря, спиртовка и лупа. Необходимо получить кристаллы из паров. Зарисуйте результаты в тетради и объясните наблюдаемое явление.” (10-й класс). “ Известно, что между молекулами в твердых телах существуют силы притяжения. Проверьте на опыте, одинаковы или различны эти силы у двух разных веществ, например у меди и стали.(7-й класс)”

2)Домашние творческие задания я задаю на срок от трех дней до шести дней, а иногда и более. Приведу пример: “ Вам необходимо проградуировать сосуд, но никакой мерной посуды (мензурки ) в Вашем распоряжении нет. (7-й класс ).”

3) Конструкторские задачи – это задания типа “ Сконструируйте прибор, при помощи которого можно показать, что теплота хорошо распространяется в жидкости путем конвекции. ( 8-й класс )”. “Изготовить динамометр, в котором вместо спиральной пружины использовалась бы упругая пластина Определить предел ее измерения. (7-й класс)”.

4) Задачи практического содержания – это задания, в которых требуется отыскать физический способ решения задачи. Например, “ Придумайте способ определения мощности лампочки, пользуясь только амперметром и реостатом.”

5) Задачи на проектирование физических опытов. На уроке, выдвинув проблему, учитель может предложить учащимся спроектировать опыты, необходимые для исследования этой проблемы. Например, поставив вопрос “ Нельзя ли получить выигрыш в работе, пользуясь подвижным блоком?”, предложить ученикам подумать над идеей опыта, с помощью которого это можно было бы установить.

Успех выполнения творческого задания, его обучающее и развивающее значение во многом зависят от того, насколько широким будет поиск, насколько разнообразными и содержательными окажутся решения. Но для того , чтобы идеи учащихся отличались разнообразием, чтобы ими был затронут больший объем физического материала, во многих случаях необходима вводная беседа, в ходе которой намечают некоторые принципиально возможные пути поиска, обращают внимание учащихся на возможность использования различных физических идей, законов, явлений. Подготовка учеников к выполнению творческих заданий, осуществляемая в ходе вводной беседы, особенно необходима на первых порах применения таких заданий, пока учащиеся еще не освоились с методами и особенностями творческой, исследовательской работы.

Работая над творческими заданиями, ученики могут пользоваться индивидуальными консультациями учителя, которые оказываются им на ходу. Но помощь не должна носить характер подсказки, полностью устраняющей творческую работу.

Завершающая часть работы над заданием – коллективное обсуждение итогов его выполнения или самоанализ результатов. Для этого отбирают самые оригинальные, интересные работы, в которых использованы различные идеи решения или различная методика выполнения. Обсуждают также работы, содержащие поучительные ошибки. В результате обсуждения выявляют лучшее из лучших.

Для того чтобы активность учащихся была более высокой, целесообразно, чтобы с отобранными для обсуждения решениями учащихся знакомили сами авторы решения. Различные виды творческих задач в своей совокупности позволяют широко варьировать содержание творческих заданий и степень их сложности. Это дает возможность учитывать разнообразные интересы учащихся и уровень их подготовки.