ref-21010 (Комплексные задачи по физике), страница 2

Из сказанного следует, что темпы формирования знаний и умений могут не совпадать, особенно при последовательном построении курса обучения. Например: в геометрии и физике, подчиняясь аксиоматическому принципу построения науки, непропорционально много времени уделяется прямолинейным построениям и движениям. Вращательное, колебательное, волновое, проективное движения и представления о них в это время не формируются и воспринимаются затем, при изучении этих тем, только на уровне готовых формул. Напрашивается вывод, что в процессе обучения необходимы специальные тренировочные циклы для формирования умений, предусмотренных программой обучения, причём начинать формирование как можно раньше, в соответствии с принципом периодичности.

В учебниках такие циклы не предусмотрены, но их можно предусмотреть в поурочной программе. Комплексные задания могут сыграть в процессе тренировки организующую роль: достаточно периодически задавать их в качестве домашней работы.

КОНТРОЛЬНАЯ ЦЕЛЬ должна отражаться в содержании самой физической задачи. Если доминирует оценочный принцип контроля, то критерием правильности решения чаще всего служит верный ответ на поставленный в задаче вопрос.

Если учителя интересует процесс решения задачи, то в задаче должно содержаться требование развёрнутого обоснования ответа. Такой подход полезен для цели контроля и коррекции навыков и знаний.

Экзаменационная форма контроля часто может не зависеть от учителя, хотя прямая его обязанность - подготовить учеников к экзамену. В данном случае комплексные задания по всему курсу обучения будут полезны. Если экзаменационная форма предполагается в виде тестов, тогда и комплексные задания нужны в виде тестов. Если форма контроля предполагается в виде тематического списка, то можно предложить такое задание: дать определение всем физическим понятиям, упомянутым в тематическом списке. Такой подход позволяет ученику самому выявлять пробелы в своих знаниях и умениях, тут же устранять эти пробелы, выполняя задание.

2.2.Виды физических задач [1]

Классификация физических задач важна для теории и практики преподавания, поскольку она позволяет учителю полностью использовать возможности задач как средства обучения и воспитания учеников, избежать односторонности в их выборе, обоснованно использовать тот или иной их тип в соответствии с определённой учебной ситуацией.

Поскольку физические задачи отличаются друг от друга главным образом по содержанию и дидактическим целям, то их можно классифицировать:

1.по содержанию;

2.по способу выражения условий;

3.по основному методу решения.

По содержанию физические задачи разделяют на задачи по разделам физики, с абстрактным и конкретным содержанием, тренировочные и комбинированные, творческие / исследовательские и конструкторские /.

По основному способу выражения условия можно разделить на текстовые, экспериментальные, графические, схематические.

По основному методу решения задачи классифицируют на качественные, вычислительные, графические, экспериментальные. Систематический поиск обоснованного ответа на вопрос качественной задачи приучает школьников логически мыслить, анализировать, развивают смекалку и творческую фантазию. Поэтому упражнения на только что изученный материал лучше всего начинать с рассмотрения качественных задач [2]. В зависимости от применяемого математического аппарата различают такие способы решения вычислительных задач:

1.арифметический способ предполагает применение математических действий и тождественных преобразований над числами или буквенными выражениями без составления уравнений /задача решается по вопросам/;

2.алгебраический способ основан на использовании физических формул для составления уравнений, из которых определяется искомая физическая величина /аналитическим или синтетическим методами/;

3.геометрический приём заключается в применении при решении физических задач геометрических и тригонометрических свойств фигур; его широко используют при изучении кинематики, статики, электростатики, фотометрии и геометрической оптики.

Графическими принято называть задачи, в которых условия даны в графической форме, то есть в виде функциональных диаграмм. Применение графического приёма позволяет рассмотреть широкий ряд задач, которые другим способов в школе решить нельзя. Сюда же относят упражнения на чтение, анализ и построение графиков [3].

Экспериментальные [4] задачи, сопровождаемые несложными расчётами, тренируют измерительные навыки, приучают к планированию экспериментов на основе заданных предположений. Вообще первая мысль при решении физической задачи - провести эксперимент /натурально или мысленно, на бумаге/ - должна присутствовать у школьника всегда.

2.3 Содержание комплексных заданий

В методике преподавания физики выделена такая категория задач, как комбинированные задачи. Они выделяются потому, что решение их требует исследования комбинации нескольких закономерностей. Для школьника переход к решению таких задач становится трудным барьером, если их заранее не подготовить посредством алгоритмического метода. Алгоритм, как любая инструкция, многословен и категоричен, поэтому навык таким методом формировать трудно. Методом показа цель научения достигается быстрее и легче, но при условии: начинать учить правильным действиям нужно как можно раньше, пока у ученика не сформировался подобный своеобразный навык. Школьные физика, математика выстраиваются по аксиоматическому принципу: путём синтеза /от простого к сложному/ и индукции /от частного к общему/. Для решения комбинированных физических задач требуются анализ и синтез, индукция и дедукция. Учить этим логическим действиям, пусть на интуитивном уровне, желательно на упорядоченном материале физических условий или целостных систем знаний. Такие задачи редко вписываются в формат учебных задач академического стиля, поэтому в данной работе они называются комплексными заданиями.

В комплексном задании содержатся три компонента, соответствующие действенному, образному и логическому мышлению.

Наглядно-действенное мышление можно соотнести с инструментальными умениями, специально формируемыми в ходе физических экспериментов методом показа и изобразительными умениями. Правильность умений формируется методом показа и дополнительно предписывается трафаретами в рабочей тетради. Рисунки и схемы в комплексном задании сами по себе являются обучающими, тренирующими и мотивирующими. Схемы и обозначения необходимо применять в соответствии с современными стандартами, наглядно показывая при этом возможные допуски. Развитие действенного мышления посредством комплексных заданий основано на необходимости выполнения упорядоченных преобразований топологических образов, представленных в условии задачи.

Наглядно-образное мышление связано с представлениями памяти. Такие представления формируются при топологических преобразованиях, требующих напряжённой координации воображения, поэтому топологические решения желательно иллюстрировать при минимуме буквенных обозначений и пояснений, одними движениями карандаша или циркуля. Только найденное решение затем оформляется подробно. Рисунок - более запоминающийся образ, чем символический ряд.

Многое в физике можно объяснить и понять движением карандаша на бумаге: ведь оно является натуральным прообразом или моделью воображаемого движения абстрактного тела, плавного и непрерывного от начала до конца. Наглядно-образное мышление можно развивать на разнообразном материале, почти независимо от процесса формирования понятий по этому материалу. Поэтому не следует опасаться структурной сложности схем. Ученик в них сам должен выделять главные детали и закономерности, ведь в реальности он должен так же поступать, обоснованно игнорируя второстепенные подробности. Хотя случайные и лишние детали могут исказить иногда условия задачи, что неоправданно затруднит решение и обесценит саму задачу. Поэтому комплексные задания требуют "обкатки" перед их применением.

Словесно - логическое мышление для таких задач ограничивается в пределах изученных понятий. Хотя допустимы способы решения и выводы, выходящие за пределы учебной программы, особенно для творческих задач. Для тренировки в дедуктивном выводе решения очень полезны задачи на доказательства того или иного утверждения. Ведь в такой задачи не требуется ответ, а требуется найти способ доказательства. Даже при решении качественных задач такой приём часто более продуктивен в дидактическом отношении, чем вопросительная форма, так как для доказательства необходим рациональный поиск, а не просто репродукция памяти.

Итак, если вышеизложенные допущения справедливы, то можно будет предложить целые системы топологических, аналитических, графических, исследовательских, конструкторских заданий. Они по содержанию могут мало зависеть от последовательности прохождения разделов и тем в учебнике физики, если полагаются на уже полученные математические умения с использованием наименований и обозначений физических величин.

ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ комплексные задания:

1.движения симметрии / перенос, поворот, подобие, отражение/;