Образовательная область «физика»  «Решение задач по механике»

Вид материала

Решение

Содержание Цель программы Учебно-тематическое планирование Динамика и статика. Законы сохранения в механике. Обобщающее занятие по методам и приемам решения физических задач по механике. Содержание курса II. Кинематика (9ч) III. Динамика и статика (10 ч) IY. Законы сохранения в механике (8ч) Методические рекомендации (фрагмент) Требования к уровню освоения содержания модуля Выполнять программы занятий. Типичные недостатки при решении и оформлении решения фи­зических задач. Изучение примеров решения задач. Зачет в виде защиты индивидуального занятия. Литература для учащихся Литература для учителей

Подобный материал:

• Военно-патриотическая направленность, 121.77kb.
• Программа вступительного экзамена в аспирантуру по курсу физика (Специальность 01., 82.16kb.
• Программа курса элективных занятий по физике для 9-го класса «Решение задач по механике», 36.39kb.
• Программа вступительных экзаменов по специальности 01. 04. 07 Физика конденсированного, 70.65kb.
• Приказ № от 20 г. Образовательная программа по предмету «Физика», 805.55kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 1338.54kb.
• Программа Элективного курса "Решение физических задач повышенной сложности (электромагнетизм,, 220.8kb.
• I. Решение логических задач средствами алгебры логики 22 >II. Решение логических задач, 486.64kb.
• Календарно-тематическое планирование элективного курса " методы решения физических, 107.87kb.
• Физические основы механики, 237.04kb.

Раздел 6. ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ «ФИЗИКА» ^


«Решение задач по механике»


Ольховская Ю.В. учитель физики высшей квалификационной категории

МОУ СОШ №14 г. Новотроицка


Пояснительная записка


Знать физику – означает уметь решать задачи

Э. Ферми


Важная цель обучения физике — овладение учащимися метода­ми решения практических задач, так как человеческое познание есть непрекращающийся процесс постановки и разрешения новых проблем.

В период ускорения научно-технического прогресса умения ставить и решать практические задачи особенно ценны.

При их анализе и решении сообщаются знания о конкретных объектах и физических явлениях, создаются и разрешаются проблемные ситуации, формируются практические и интеллектуальные умения, сообщаются знания из истории науки и техники.

Решение задач по физике — необходимый элемент учебной работы. Задачи дают материал для упражнений, требующих применения физических закономерностей к явлениям, протекающим в тех или иных конкретных условиях. Поэтому они имеют большое значение для конкретизации знаний учащихся, для привития им умения видеть различные конкретные проявления общих законов. Без такой конкретизации знания остаются книжными, не имеющими практической ценности. Задачи способствуют более глубокому и прочному усвоению физических законов, разви­тию логического мышления, сообразительности, инициативы, воли и настойчивости в достижении поставленной цели, вызывают интерес к физике, помогают приобретению навыков самостоятельной работы и служат незаменимым средством для развития самостоятельности в суждениях.

Содержание физических задач расширяет круг знаний учащихся о явлениях природы и техники, взаи­мосвязи законов природы.

В процессе выполнения задач ученики непосредственно сталкива­ются с необходимостью применять полученные знания по физике в жизни, глубже осознают связь теории с практикой. Это одно из важных средств повторения, закрепления и проверки знаний учащихся, один из основных методов обу­чения физике. С помощью решения задач сообщаются знания о конкретных объектах и явлениях, создаются и решаются проб­лемные ситуации, формируются практические и интеллектуальные умения, сообщаются знания из истории науки и техники, форми­руются такие качества личности, как целеустремленность, на­стойчивость, аккуратность, внимательность, дисциплинирован­ность, развиваются эстетические чувства, формируются творческие способности. В период ускорения научно-технического про­гресса на каждом рабочем месте необходимы умения ставить и решать задачи науки, техники, жизни. Поэтому важнейшей целью физического образования является формирование умений работать со школьной учебной физической задачей.

Последова­тельно это можно сделать в рамках предлагаемой ниже програм­мы.

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ:

Формирование знаний о классификации, приемах и методах решения физических задач и умений решать школьные физические задачи по механике.

ЗАДАЧИ:

• прививать интерес к физике, к решению физических задач;
  
• совершенствовать полученные в основном курсе знания и умения;
  
• учить производить эквивалент­ные преобразования формул (уравнений), важных в повседнев­ной практике.
  
• формировать четкое представление о методах решения задач.
  
• развивать логическое и диалектическое мышление;
  
• развивать творческие способности, умения работать в группе, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения.
  

В процессе обучения учащиеся приобретают следующие конкретные умения:

• овладение общими алгоритмами решения физической задачи по механике;
  
• рассмотрение алгоритма решения задач определенного класса как конкретизацию общего алгоритма для определенного раздела или темы курса физики;
  
• умение выделить в алгоритме решения задач определенного класса его структурные элементы и содержание конкретных действий;
  
• верно определять рациональный способ введения алгоритма в учебный процесс;
  
• выполнять основные операции, из которых складывается процесс решения задач;
  
• переносить усвоенный метод решения задач по одному разделу на решение задач по другим разделам;
  
• выполнять преобразование единиц величин;
  
• определять производные единиц физических величин;
  
• находить функциональные зависимости между физичес­кими величинами;
  
• измерять параметры разной бытовой техники и выполнять расчеты на основе их измерений;
  
• самостоятельно находить физические величины, характеризующие определенный объект, с целью составления задач, требующих соответствующих расчетов;
  
• применять понятия в учебной и практической деятельности;
  
• оценивать реальность полученного результата;
  

Перечисленные умения формируются на основе следующих знаний:

• методы решения физических задач;
  
• способы решения задач по физике;
  
• содержания и структуры способа решения задач по физике;
  
• алгоритмы решения задач;
  
• фундаментальные научные понятия;
  
• основные физические законы и теории;
  
• индуктивный вывод, его структура.
  

Практическая часть по обучению учащихся умению решать задачи включает следующие элементы:

1. вооружение учащихся знанием содержания и общей струк­туры задач, а также задач различных видов, их классификацией;
   
2. обучение учащихся общей структуре решения физических задач;
   
3. обучение учащихся особенностям решения задач различных видов (вычислительных, логических, экспериментальных, графи­ческих, задач- рисунков);
   
4. «выработка» алгоритмов решения задач по конкретным темам и на их основе формулирование общего алгоритма решения учебных задач;
   
5. проведение специальной работы по усвоению учащимися структуры алгоритма, раскрытие перед ними содержания отдель­ных действий;
   
6. определение последовательности решения задач по кон­кретной теме, чтобы в процессе решения первых задач отрабаты­вались конкретные операции, а затем осуществлялось свертыва­ние их в обобщенные действия;
   
7. обеспечение реализации учащимися всех этапов решения задач в процессе решения.
   

Учебно-тематическое планирование

№	Наименование тем курса.	Всего часов	В том числе:			Форма контроля
			лекц	пр.	сем.
	Введение	6	1	4	1
1	Физическая задача	1	+			Входная диагностика. Самоконтроль.
2	Классификация задач.	1		+		Тестовый контроль. Самоконтроль.
3	Приемы решения физических задач	1		+		Взаимопроверка решаемых задач.
4	Правила решения физических задач	1		+		Тестовый контроль. Самоконтроль.
5	Составление физических задач.	1		+		Взаимопроверка решаемых задач.
6	Итоговое занятие по первому модулю.	1			+	Зачет в виде защиты индивидуального задания.
	Кинематика	9	1	7	1
7	Равномерное и неравномерное прямолинейное движение.	1	+			Самоконтроль.
8-9	Графики равномерного и неравномерного прямолинейного движения.	2		+		Тестовый контроль.
10	Координатный метод решения задач по кинематике.	1		+		Взаимопроверка решаемых задач.
11-12	Кинематика вращательного движения.	2		+		Тестовый контроль
13	Задачи по кинематике на олимпиадах.	1		+		Самоконтроль. Взаимопроверка решаемых задач.
14	Подбор, составление и решение по интересам различных сюжетных задач.	1		+		Взаимопроверка решаемых задач.
15	Итоговое занятие по второму модулю.	1			+	Зачет в виде защиты индивидуального задания.
	Динамика и статика.	10	1	8	1
16	Прямая и обратная задачи механики.	1	+			Самоконтроль.
17-18	За­дачи на основные законы динамики.	2		+		Тестовый контроль Самоконтроль.
19-20	Задач на движение материальной точки, системы точек, твердого тела под действием нескольких сил.	2		+		Тестовый контроль. Самоконтроль.
21-22	Задачи на определение характеристик равновесия физических систем.	2		+		Тестовый контроль. Самоконтроль.
23	Задач по динамике и статике на всероссийских олимпиадах.	1		+		Самоконтроль. Взаимопроверка решаемых задач.
24	Подбор, составление и решение по интересам различных сю­жетных задач.	1		+		Взаимопроверка решаемых задач.
25	Итоговое занятие по третьему модулю.	1			+	Зачет в виде защиты индивидуального задания.
	Законы сохранения в механике.	8	1	6	1
26	Закон сохранения импульса и реактивное движение.	1	+	+		Тестовый контроль
27-28	Закон сохранения и превращения механической энергии	2		+		Тестовый контроль
29	Закон сохранения момента импульса.	1		+		Самоконтроль.
30	Решение задач несколькими способами. Составление задач на заданные объекты или явления.	1		+		Взаимопроверка решаемых задач.
31	Задачи с применением законов сохранения на всероссийских олимпиадах.	1		+		Самоконтроль. Взаимопроверка решаемых задач.
32	Решение конструкторских задач и задач на проекты.	1		+		Взаимопроверка решаемых задач.
33	Итоговое занятие по четвертому модулю.	1			+	Зачет в виде защиты индивидуального задания.
34	Обобщающее занятие по методам и приемам решения физических задач по механике.	1			+	Зачет в виде защиты зачетного индивидуального задания.

Содержание курса


10 класс (34ч)

I Введение (6 ч)

Физическая задача. Классификация задач Правила и приемы решения физических задач.

Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Фи­зическая теория и решение задач. Значение задач в обучении и жизни.

Классификация физических задач по описанию компо­нентов предмета действия в условии задачи, по способу выра­жения условия и тре­бования задачи, по характеру объектов задачи, по достаточности информации в содержании задачи, по способу поиска средств решения, по основному способу решения, по сложности решения, по числу решений, по характеру исполь­зуемого теоретического материала, по роли задач в формировании структурных элементов -.физических знаний (научных фактов, понятий, законов, теорий) Примеры задач всех видов. Составление физических задач. Основные требования к состав­лению задач. Способы и техника составления задач. Примеры за­дач всех видов по механике. Общие требования при решении физических задач. Этапы ре­шения физической задачи. Работа с текстом задачи. Анализ фи­зического явления; формулировка идеи решения (план решения). Выполнение плана решения задачи. Числовой расчет. Использо­вание вычислительной техники для расчетов. Анализ решения и его значение. Оформление решения задачи. Типичные недостатки при решении и оформлении решения фи­зических задач. Изучение примеров решения задач.

Различные приемы и способы физических задач: алгоритмы, аналогии, геометрические приемы, метод размерностей, графиче­ские решения и т. д.

II. Кинематика (9ч)

Решение задач на равномерное и неравномерное прямолинейное движение. Анализ и построение графиков зависимости координаты, пути, перемещения, скорости, ускорения от времени при равномерном и неравномерном прямолинейном движении. Координатный метод решения задач по кинематике. Кинематика вращательного движения. Знакомство с примерами решения задач по кинематике на всероссийских олимпиадах. Подбор, составление и решение по интересам различных сю­жетных задач: занимательных, экспериментальных, на бытовом содержании, с техническим и краеведческим содержанием, военно-техническим содержанием. Экскурсия с целью отбора данных для составления задач.

III. Динамика и статика (10 ч)

Прямая и обратная задачи механики. Координатный метод решения задач по механике. Решение за­дач на основные законы динамики: законы Ньютона, законы для сил тяготения, упругости, трения, сопротивления.

Решение задач на движение материальной точки, системы точек, твердого тела под действием нескольких сил. Движение на закруглениях пути, движение по наклонной плоскости, движение связанных тел. Решение задач, в которых используются оба условия равно­весия (;). Задачи на нахождение центра тяжести. Знакомство с примерами решения задач по динамике и статике на всероссийских олимпиадах. Подбор, составление и решение по интересам различных сю­жетных задач: занимательных, экспериментальных, на бытовом содержании, с техническим и краеведческим содержанием, военно-техническим содержанием.

IY. Законы сохранения в механике (8ч)

Решение задач на закон сохранения импульса и реактивное движение.

Ре­шение задач на закон сохранения и превращения механической энергии. Решение задач на закон сохранения момента импульса. Решение задач несколькими способами. Составление и решение с использованием кинематических уравнений и законов сохранения. Знакомство с примерами решения задач по законам сохранения на всероссийских олимпиадах. Решение конструкторских задач и задач на проекты: модель маятника Фуко, проекты самодвижущихся тележек, модель автоколебательной системы.

Y. Обобщающее занятие по методам и приемам решения физических задач по механике. (1 ч)

Методические рекомендации (фрагмент)

Программа элективного курса согласована с содер­жанием программы основного курса. Она ориентирует учителя на дальнейшее совершенствование уже усвоенных знаний и умений, на формирование углубленных знаний и умений. Для этого вся программа делится на несколько модулей.

Модуль 1. Введение.

Цель модуля:

Обеспечить освоение учащимися знаний о физической задаче.

Задачи модуля:

1. прививать интерес к физике, к решению физических задач;
   
2. совершенствовать полученные в основном курсе знания и умения;
   
3. формировать четкое представление о методах решения задач.
   
4. развивать логическое и диалектическое мышление;
   
5. развивать творческие способности, умения работать в группе, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения.
   
6. учить производить эквивалент­ные преобразования формул (уравнений), важных в повседнев­ной практике.
   

Требования к уровню освоения содержания модуля

1. Знать:
   

классификацию физических задач;

методы решения физических задач;

способы решения задач по физике;

особенности решения задач различных видов (вычислительных, логических, экспериментальных, графи­ческих, задач- рисунков);

общий алгоритм решения задач;

общие требования при решении физических задач;

требования к составлению задач.

2.    Уметь:
   

работать с текстом задачи;

анализировать решение задачи;

правильно оформлять задачи;

составлять физические задачи:

соотносить теоретические положения с практикой (приводить примеры);

доказывать, аргументировать собственные утверждения.

 

3. Выполнять программы занятий.
   

 

Содержание модуля

№ раздела модуля	Раздел модуля	Содержание раздела.
1	Физическая задача	Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Фи­зическая теория и решение задач. Значение задач в обучении и жизни.
2	Классификация задач	Классификация физических задач по требованию, содержанию, способу задания, способу решения. Примеры задач всех видов.
3	Правила решения физических задач	Общие требования при решении физических задач. Этапы ре­шения физической задачи. Работа с текстом задачи. Анализ фи­зического явления; формулировка идеи решения (план решения). Выполнение плана решения задачи. Числовой расчет. Использо­вание вычислительной техники для расчетов. Анализ решения и его значение. Оформление решения задачи. Типичные недостатки при решении и оформлении решения фи­зических задач. Изучение примеров решения задач.
4	Приемы решения физических задач	Различные приемы и способы физических задач: алгоритмы, аналогии, геометрические приемы, метод размерностей, графиче­ские решения и т. д.
5	Составление физических задач	Составление физических задач. Основные требования к состав­лению задач. Способы и техника составления задач. Примеры за­дач всех видов по механике.
6	Итоговое занятие по первому модулю	Зачет в виде защиты индивидуального занятия.

Первый модуль носит в значительной степени теоретический характер. Здесь школьники знакомятся с минимальными сведениями о понятии «задача», осо­знают значение задач в жизни, науке, технике, знакомятся с раз­личными сторонами работы с задачами. В частности, они должны знать основные приемы составления задач, уметь классифициро­вать задачу по трем-четырем основаниям. В первом разделе при решении задач особое внимание уделяется последовательности действий, анализу физического явления, анализу полученного ответа. При повторении обобщается, систематизируется как теоретический материал, так и приемы ре­шения задач. Принимаются во внимание цели повторения при под­готовке к государственному экзамену. Возможно, шире должны использоваться задачи, связанные с профессиональными интереса­ми школьников, задачи межпредметного содержания. При работе с задачами систематически обращается внимание на мировоззренческие и методологические обобщения: потребности общества и постановка задач, задачи истории фи­зики, значение математики для решения задач, ознакомление с системным анализом физических явлений при решении задач и т. д.

На первом занятии необходимо провести входную диагностику.

При изучении первого модуля программы учитель использует разнообразные приемы и методы: рассказ и беседа учителя, выс­тупления школьников, подробное объяснение примеров решения задач, коллективная постановка экспериментальных задач, ин­дивидуальная и коллективная работа по составлению задач, кон­курс на составление лучшей задачи, знакомство с различными задачниками и т.д. При подборе задач в первом разделе програм­мы необходимо использовать, возможно, шире задачи разнооб­разных видов. Основным при этом является развитие интереса учащихся к решению задач, формирование определенной позна­вательной деятельности при решении задачи. В итоге школьни­ки должны уметь классифицировать предложенную задачу, сос­тавлять простейшие задачи, последовательно выполнять и прого­варивать этапы решения задачи средней трудности.


Перечень рекомендуемой литературы

Литература для учащихся:

1. Балаш В. А. Задачи по физике и методы их решения.— М.: Просвещение, 1983.
   
2. Бутиков Б. И., Быков А. А., Кондратьев А. С. Физика в зада­чах. - Л.: ЛГУ, 1976.
   
3. Гольдфарб И. И. Сборник вопросов и задач по физике.— М.: Высшая школа, 1973.
   
4. Задачи по физике для поступающих в вузы. — М.: Наука, 1976.
   
5. Задачи по физике, — М: Наука, 1981.
   
6. Кабардин О. Ф., Орлов В. А. Международные физические олимпи­ады. — М.: Наука, 1985.
   
7. Ланге В. Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку. — М.: Наука, 1985.
   
8. Меледин Г. В. Физика в задачах: экзаменационные задачи с решени­ями.— М.: Наука, 1985.
   
9. Ни замов И. М. Задачи по физике с техническим содержанием.— М.: Просвещение, 1980.
   
10. Пинский А. А. Задачи по физике.— М.: Наука, 1977.
    
11. Слободецкий И. Ш.. Асламазов Л. Г. Задачи по физике.— М.: Наука, 1980.
    
12. Слободецкий И. Ш., Орлов В. А. Всесоюзные олимпиады по физи­ке. — М.: Просвещение, 1982.
    
13. Задачи для подготовки к олимпиадам по физике в 10-11 классах: Механика (сост. Шевцов В.А.) В:Учитель. 2003 г.
    
14. Гельфгаг И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. 1001 задача по физике с ответами, решениями, указаниями: Для учащихся старших классов, абитуриентов. Изд 5. 2003г.
    
15. Варгин А.Н., Дерябкин В.Н.,дунин С.М. и др. Всероссийские олимпиады по физике 1992-2001 г. М.: Вербум - М. 2002г.
    

Литература для учителей:

1. Воспитание учащихся и подготовка их к труду при обучении физике: Из опыта работы. — М.: Просвещение, 1981.
   
2. Глазунов А. Т. Техника в курсе физики средней школы, — М.: Просве­щение,. 1977.
   
3. Задачи и упражнения с ответами и решениями: Фейнмановские лекции по физике. — М.: Мир, 1969.
   
4. Зильберман А. Р., Сурков Е. Л. Задачи для физиков.— М.: Знание, 1971.
   
5. Каменецкий С. Е., Орехов В. П. Методика решения задач по физи­ке в средней школе.— М.: Просвещение, 1987.
   
6. Кобушкин В. Н. Методика решения задач по физике, — Л.: ЛГУ, 1972.
   
7. Малинин А. Н. Теория относительности в задачах и упражнениях. — М.: Просвещение, 1983.
   
8. Методика факультативных занятий по физике / Под ред. О. Ф. Кабардина, В. А. Орлова. — М.: Просвещение, 1988.
   
9. Новодворская Е. М., Дмитриев Э. М. Методика проведения уп­ражнений по физике во втузе.— М.: Высшая школа, 1981.
   
10. Тульчинский М. Е. Качественные задачи по физике.— М.: Просвеще­ние, 1972.
    
11. Тульчинский М. Е, Занимательные задачи-парадоксы и софизмы по физике. — М.: Просвещение, 1971.
    
12. Физико-математические олимпиады.— М.: Знание, 1977.
    
13. Фридман Л. М., Турецкий Е. Н. Как научиться решать задачи. — М.: Просвещение, 1984.
    
14. С.Е. Каменецкий, В.П. Орехов методика решения задач по физике в средней школе. - М.: Просвещение, 1987
    
15. Методика преподавания физики / Под ред. А.В. Усовой — М.: Просвещение, 1990.
    
16. Факультативный курс физики / Под ред. О. Ф. Кабардина, В. А. Орлова., А.В. Пономарева — М.: Просвещение, 1998.
    
17. Методика преподавания физики в средней школе. Механика: Пособие для учителя / Э.Е. Эвенчик, С.Я. Шамаш, В.А. Орлов. М.: Просвещение, 1992.
    
18. Усова А.В., Тулькибаева Н.Н. Пруктикум по решению физический задач Учебное пособие для студентов физико-математического факультета. –М.: Просвещение,1992.
    
19. В.И. Гутман, В.Н. Мощанский. Алгоритмы решения задач по механике в средней школе. — М.: Просвещение, 1988.
    
20. А.В. Усова, А.А. Бобров. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. — М.: Просвещение, 1998.
    
21. Задачи для подготовки к олимпиадам по физике в 10-11 классах: Механика (сост. Шевцов В.А.) В:Учитель. 2003 г.