Олимпиадный материал в повседневной работе преподавателя
методическая разработка

Доклад

на тему «Олимпиадный материал

в повседневной работе преподавателя»

Цель проведения олимпиад:

1. создание необходимых условий для поддержки одаренных детей,

пропаганда научных знаний.

Основными задачами олимпиады являются:

1. выявление одаренных и талантливых учащихся с целью их дальнейшего интеллектуального роста;

2. развитие познавательных интересов школьников к углубленному изучению предметов;

3. всестороннее развитие способностей и интересов учащихся подведение итогов работы факультативов, активизация всех форм внеклассной и внешкольной работы по предметам;

4. проведение профориентационной работы с целью дальнейшего профессионального самоопределения

5. отбор участников второго (муниципального) этапа Всероссийской олимпиады школьников.

Парадоксы цивилизации и традиции преподавания.

Техническое благополучие цивилизации и переноса акцентов в сферу потребления и гуманитарного знания — процесс объективный, но отчасти печальный.

С одной стороны, он способствует осмыслению достигнутого состояния, а с другой- сопровождается рядом парадоксальных явлении.

Современный человек ( в том числе к сожалению, даже из среды технической интеллигенции ) даже в общих чертах практически не понимает, как работают привычные устройства и приборы, что представляют собой явление природы. Цивилизация, всецело обязанная своим существованием достижениям естественных наук, оказалось эпатажно невежественной в естественнонаучной части культуры, даже не осознавая произошедшей потери.

Задача учителя состоит в удержании интереса молодежи к естествознанию и распространения в обществе основных физических представлении. Эта задача чрезвычайно сложна, ведь часто учителю приходится преодолевать буквально противодействие, прежде со стороны семьи ученика. Ко времени окончания школы многим, даже достаточно одаренным ребятам становится ясна необходимость обхода экзамена по физике.

Часто выпускники уходят в гуманитарные вузы только по этой причине, сохраняя тяжёлые воспоминания об одном из важнейших предметов школьной программы. Это фактор можно отнести на психологически неоптимальный выбор методике преподавания физики.

Безотказный эффект концентрации внимания и возбуждения интереса учащихся к содержанию темы производят пример или задача, построенные по квалифицированному сценарию интриги и кульминации.

Такие задачи должны быть точно рассчитаны на акцентированное разрушение стереотипов при попытки подбора формулы и, главное, на разрушение бытовых представлений, которыми прежде всего и руководствуется слабо подготовленный человек. Часто представители даже не обращаются к ним, оправдываясь отсутствием времени и способных учеников.  В результате в классе изначально устанавливается низкий целевой уровень, который из года в год может только снижаться ( вместе с деградации преподавателя). При этом важно заметить, что заниженные целевые установки ущемляют право учащихся на получение качественного образования.

В домашние задания должны включаться блоки традиционных (тестовых) упражнении, рассчитанные на манипуляции с формулами, технику составления и решения уравнений.

Между тем задачи, требующие буквально научной методике последовательного решения или эвристического анализа в относительно сложных, но непременно интересных (буквально детективных) ситуациях, очень удобны именно как демонстрационные практически в любой аудитории.

           По мнению автора, имеющего опыт решения и сознания таких задач, а также участия в оргкомитетах олимпиад различного уровня, олимпиадные задачи можно разделить на:

Поучительные и простые в решения с красивыми парадоксальными ответами. Они совершенствуют, а подчас вносят и серьезные коррективы в мировоззрения ученика и, нередко, учителя. Иногда такая задача кажется внепрограммной, но решается и в пределах программы. Ярким примерам могут служить задачи прошедших уже олимпиад. Высокое мастерство композиторов делает такие задачи произведениями искусства, которыми восхищаются даже отстающие

Элегантные, с, казалось бы, ограниченным набором данных или с избыточным числом переменных. Их назначение – шлифовка техники решения и анализа. 

Внепрограммные – таких практических не бывает, только на международных олимпиадах. Связано это не столько с желанием «срезать» участников, сколько с необходимостью уменьшить влияния разницы в программах разницы в программах различных стран и школ преподавания. С одной стороны, условия таких задач всегда сопровождаются подробным ведением , с другой – содержат несколько вопросов разной степени сложности

Громоздкие и достаточно сложные вычислительные задачи. Они малоинтересны после предварительного обсуждения, требуют много времени для решения, но важны для тренировки выносливости «олимпиадников», если таковые появились у преподавателя. Впрочем, такие задачи нередки в работе инженера поэтому вполне уместны как учебно-иследовательские  задания для различных конкурсов, конференций с последующим публичным обсуждением результатов.

Задачи-ловушки, задачи с неясным условием, подразумевающим, что ответ известен лишь автору. Эти задачи все-таки привлекают внимания, как старинное «А и Б сидели на трубе», и становятся фольклором- легендами о преподователях.

Действительно сложные, рассчитаны на самых продвинутых учеников и учителей. Допустимы на дополнительных занятиях в подготовительной аудитории, если не скучны.

Как правило в решении олимпиадных задач можно выделить несколько привлекательных  для анализа стадии: поначалу бывает непонятным условием (либо вообще не ясно о чем речь, либо ситуация кажется на столько простой, что не ясно, в чем же проблема)

Затем происходит анализ ситуации и после этого построение модели явления- перевод каждой из совестных фраз в объяснении наблюдаемого явления на язык математики, запись уравнений, формул, условий. Как правило, здесь уже совершенно естественно  может возникнуть разговор о системе отчета, векторной записи и прочих строгостях, так не любимых учениками, если для этого они не видят достаточного обоснования.

Задачи, требующие буквально научной методики  последовательного решения или эвристического анализа, в относительно сложных, но непременно интересных ситуациях, очень удобны именно как демонстрационные практически в любой аудитории.  Здесь преподаватель активно вовлекает возбужденный сюжетом задачи коллектив в обсуждение хода ее решения. При эффективном управлении цепочкой возникающих ассоциаций решение одной такой задачи на уроке помогает достичь понимания материала более продуктивно, чем серия стандартных задач. Этот дидактический прием имеет второй и третий планы: он поддерживает профессиональный уровень преподавателя, позволяет активизировать тех учащихся, чьи потенциальные возможности увядают при невысокой мотивации к обучению в группе в целом и в то же время медленно, но неуклонно поднимает средний уровень учащихся.

Рассмотрим непосредственно некоторые олимпиадные задания в курсе физики и конечно же Астрономии (так как этот предмет стал самым интересным (по статистике опроса чащихся) в курсе 10 и 11 классов).

Слайды

7 класс

Условие

Таракан Митрофан совершает прогулку по кухне. Первые 10 с он шел со скоростью 1 см/с в направлении на север, затем повернул на запад и прошел 50 см за 10с, 5 с постоял, а затем в направлении на северо-восток со скоростью 2 см/с, проделал путь длиной 20 см.

Здесь его настигла нога человека. Сколько времени гулял по кухне таракан Митрофан? Какова средняя скорость движения таракана Митрофана?

Допустимое решение

1. Нахождение времени движения на третьем этапе движения:  .
2. Нахождение всего времени движения таракана: 
3. Нахождение средней скорости движения таракана: 

Критерии оценивания:

• Нахождение времени движения на третьем этапе движения: – 1балл
• Нахождение пройденного пути на первом этапе движения таракана – 1 балл
• Запись формулы нахождения средней скорости движения таракана – 2балла
• Математические расчеты – 1 балл

Максимальный балл за задание: 5

Задание

Два малыша Петя и Вася решили устроить гонки на движущемся вниз эскалаторе. Начав одновременно, они побежали из одной точки, расположенной точно посередине эскалатора, в разные стороны: Петя - вниз, а Вася - вверх по эскалатору. Время, затраченное на дистанцию Васей, оказалось в 3 раза больше Петиного. С какой скоростью движется эскалатор, если друзья на последних соревнованиях показали одинаковый результат, пробежав такую же дистанцию со скоростью 2,1 м/с?

Возможное Решение

1. Петя и Вася пробежали равные пути, но за разное время. Из формулы скорости следует, что раз Петино время в 3 раза меньше, то его скорость в 3 раза больше Васиной:  .
2. Вася бежит вниз, эскалатор движется вниз, поэтому его скорость относительно земли равна сумме этих скоростей: 
3. Петя бежит вверх, а эскалатор движется вниз, поэтому его скорость относительно земли равна разности этих скоростей: 
4. Следовательно, 
5.  

Критерии оценивания:

• Запись скорости движения Васи по эскалатору относительно земли – 2 балла
• Запись скорости движения Пети по эскалатору относительно земли – 2 балла
• Соотношение скоростей и времени движения мальчиков по эскалатору из условия задачи – 2 балла
• Составление системы двух уравнений, решение системы - 3 балла
• Математические вычисления – 1 балл
• Максимальный балл 10 баллов

8 класс

Температура.

В воду массой 1 кг, температура которой 10^оС, вливают 800г кипятка. Какой станет конечная температура смеси? Удельная теплоемкость воды 

Возможное решение

Решение.

1. В теплообмене участвуют два тела: холодная вода получает количество теплоты: 
2. Горячая вода отдает количество теплоты: 
3. Согласно уравнению теплового баланса: 
4. Следовательно, 
5.  

Критерии оценивания:

• Составление уравнения количества теплоты, полученного холодной водой – 1 балл
• Составление уравнения количества теплоты, отданного горячей водой – 1балл
• Запись уравнения теплового баланса – 2балла
• Решение уравнения теплового баланса (запись формулы в общем виде, без промежуточных вычислений) – 5 баллов
• Математические расчеты – 1 балл
• Максимальный балл за задание 10 баллов

ЗАДАНИЕ

В реке плавает плоская льдина толщиной 0,3 м. Какова высота выступающей над водой части льдины? Плотность воды   плотность льда 

Решение.

1. Условия плавания льдины: 
2. Масса льдины:   объем погруженной части льдины (объем вытесненной воды): 
3. Поскольку   
4.  
5. Решаем систему двух уравнений: 
6.  
7.  

Критерии оценивания:

• Запись условия плавания тел – 1 балл
• Запись формулы нахождения силы тяжести, действующей на льдину – 2 балла
• Запись формулы нахождения силы Архимеда, действующей на льдину в воде – 3 балла
• Решение системы двух уравнений – 3балла

Математические вычисления – 1 балл

МАКСИМАЛЬНЫЙ БАЛ ЗА ЗАДАНИЕ 10 баллов

9 класс

Колба из стекла плотностью 2,5 г/см³ вместимостью 1,5 л имеет массу 250 г. Груз какой массы надо поместить в колбу, чтобы она утонула в воде? Плотность воды 1 г/см³.

Решение.

1. Чтобы колба утонула в воде, необходимо, чтобы она полностью погрузилась в воду. Условия плавания колбы: 
2. Объем колбы больше ее вместимости на объем стекла, из которого она изготовлена: 
3. Сила тяжести, действующая на колбу с грузом:
4. Сила Архимеда, действующая на колбу при полном погружении:   
5. Решаем систему двух уравнений:   = 
6.  
7.  

Критерии оценивания:

• Запись условия плавания тел – 1 балл
• Запись формулы нахождения силы тяжести, действующей на колбу с грузом – 2 балла
• Запись формулы нахождения силы Архимеда, действующей на колбу, погруженную в воду – 3 балла
• Решение системы двух уравнений – 3балла
• Математические вычисления – 1 балл

ЗАДАНИЕ

Экспериментатор Глюк наблюдал за встречным движением скорого поезда и электрички. Оказалось, что каждый из поездов прошел мимо Глюка за одно и тоже время t1 = 23c. А в это время друг Глюка, теоретик Баг, ехал в электричке и определил, что скорый поезд прошел мимо него за t2 = 13c. Во сколько раз отличаются длины поезда и электрички?

Решение.

1. Пусть скорость скорого поезда: его длина - 
2. Для электрички соответственно: ее длина - 
3. Следовательно:   
4. Скорость сближения поезда и электрички равна сумме их скоростей. Поэтому: 
5. Выразим из (1) уравнения скорость поезда, из (2) – скорость электрички, подставим в (3).
6. Решая полученное уравнение, найдем отношение длин поезда и электрички: 

Критерии оценивания:

• Запись уравнения движения скорого поезда – 1 балл
• Запись уравнения движения электрички – 1 балл
• Запись уравнения движения при сближении скорого поезда и электрички – 2 балла
• Решение уравнения движения, запись формулы в общем виде – 5 баллов
• Математические расчеты –1 балл
• Максимальный балл за задание 10

(необходимые расчеты указаны в презентации)