ВКР: Методы решения задач повышенной трудности школьного курса механики

ВВЕДЕНИЕ.

Одной из задач физического образования на любом этапе изучения физики является обучение школьника или студента навыку применения полученных знаний для решения физических задач. Овладение соответствующими умениями и навыками является, например, одним из официальных требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций, контролируемому на едином государственном экзамене по физике [1]. Умение решать задачи необходимо также школьникам, участвующим в различных физических олимпиадах. Поэтому важной частью подготовки школьников к интеллектуальным соревнованиям являются практические занятия, посвященные решению задач. Специфика олимпиадных заданий заключается в том, что, хотя для их выполнения, как правило, и достаточно знаний в объёме программы общеобразовательной школы, методика решения таких задач является нестандартной и весьма разнообразной. Поэтому при подготовке школьников к участию в олимпиадах по физике важную роль играет формирование комплекта задач, который используется педагогом в педагогическом процессе. Для обеспечения эффективной подготовки к интеллектуальным соревнованиям высокого уровня по физике важно выделить методы и приёмы, используемые для решения определённых классов задач. Каждый из этих методов (приёмов) нужно объяснить школьнику, проиллюстрировать применение этого метода на конкретных примерах, и дать задачи для самостоятельного решения с целью закрепления навыка применения этого метода. Такая система подготовки, как показывает опыт, оказывается достаточно эффективной, поскольку получаемые обучающимися знания и опыт являются систематизированными. Школьник в процессе решения нестандартных задач, используя определённые методы и приёмы, учится видеть аналогии между различными физическими ситуациями и приобретает «набор инструментов», умелое применение которого в дальнейшем позволяет успешно справляться со сложными физическими задачами, в том числе и с заданиями теоретических туров физических олимпиад.
Для реализации такой программы подготовки школьников требуются специально разработанные и особым образом структурированные учебнометодические материалы. Подготовка таких материалов является на данный момент актуальной проблемой, стоящей перед педагогами и методистами, осуществляющими профессиональную деятельность в сфере профильного физического образования старшеклассников и студентов младших курсов вузов физических и технических специальностей.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

Одно из главных умений, которое в процессе изучения курса общей физики должно быть сформировано как у школьников, так и у студентов — это умение решать различные задачи по физике. Следует отметить, что для формирования этого умения необходимо обеспечить предварительное выполнение двух следующих условий: усвоение обучающимися необходимых знаний (таких как основные физические модели, определения физических величин, формулировки и содержание законов физики, основные формулы и соотношения) и приобретение учащимися необходимых навыков (таких как уверенное оперирование математическими понятиями, построение математических моделей, применение математических методов, проведение математических преобразований). Умение решать физические задачи преподаватели традиционно формируют путём рассмотрения так называемых «стандартных» физических задач, для решения которых можно предложить (явно или неявно) типовые схемы. Существует значительное число учебно-методических пособий, посвященных методике обучения решению физических задач, авторы которых используют данный подход. В качестве примеров таких пособий можно привести работы [2, 3], предназначенные для самостоятельного обучения школьников решению задач, и издания [4–7], предназначенные для преподавателей общей физики и посвящённые практическим аспектам методики обучения студентов решению физических задач. Характерной особенностью данного подхода к обучению решению физических задач является выделение типовых задач и стремление к алгоритмизации процедуры их 5 решения