Реферат: Комплексные задачи по физике

ТАРТУСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физико - химический факультет

Институт материаловедения

Центр школьной физики

Ольга Фильченкова

КОМПЛЕКСНЫЕ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ

Дипломная работа

Руководитель: лектор, магистр Энн Пяртель

Тарту - 2003

СОДЕРЖАНИЕ

1.ВВЕДЕНИЕ.............................. ........................................ ........................2

1.1.Дидактические цели комплексных заданий................................. .........2

1.2.Цели научной работы.................................. ........................................ ....3

2.ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ...........3

2.1. Основные дидактические цели школьных задач..................................3

2.2. Виды физических задач................................... ........................................ 6

2.3. Содержание комплексных заданий................................. .......................8

3. ОБУЧЕНИЕ РЕШЕНИЮ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ..........................11

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................. ........................................ ..................13

5. РЕЗЮМЕ , RESUMEE , SUMMARY…………………………………14

6. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА.............................. ..................17

7. ПРИЛОЖЕНИЯ.............................. ........................................ ..................18

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Дидактические цели комплексных заданий

В данной работе под комплексным заданием понимается задача, сочетающая в себе несколько дидактических целей. Такими целями могут быть: мотивационная, познавательная, тренировочная, контрольная.

Обычно первые две цели реализуются в лекции, беседе; следующие две цели реализуются опросом или решением задач. Современный подход к образованию предполагает более широкое применение активных методов обучения, включающих в себя не только просвещение, но также научение, исследовательскую и творческую практику учеников в рамках изучаемых научных дисциплин. Ради стабильности, компактности и читаемости учебника физики, в нём помещается минимум печатного дидактического материала, хотя учебник является практически единственным источником знаний и умений для ученика вне стен школы. Ни для кого не секрет, что увлечённость ученика физикой является залогом его в успеваемости по этому предмету. Занимательные задачи, упорядоченные системы знаний и умений по физике - всё это должно быть у него дома, на рабочем столе. По аналогии с играми, задачи должны быть разнообразными и увлекательными. Подобную роль могли бы сыграть комплексные задания. Более трудные из них подошли бы для дискуссионной, групповой формы урока, менее трудные - для домашней работы, пусть даже не строго обязательной.

Комбинация целей порождает трудность в формулировании задачи и контроле её решения, так как в комплексных заданиях предполагается множество разного рода условий и проблем. В таких заданиях присутствуют пояснения, подсказки, алгоритмы решений и сведения, опережающие программу обучения. Таким образом, ученики вводятся в круг будущих проблем операционного и методического характера. Сложные по своей структуре задачи не всегда совершенны, но при обучении любая система предпочтительнее случайного набора задач.

1.2. Цели научной работы

Исследовательское направление работы: выявить возможность комбинирования дидактических целей в одной физической задаче.

Практическое направление работы: подбор и собственная разработка комплексных заданий по школьной физике.

2. ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ

2.1. Основные дидактические цели школьных задач

Обучение, как деятельность, предполагает передачу ученикам знаний и умений. Упражнения в применении знаний помогают закреплению этих знаний в памяти, превращению неоднократно подтверждаемых суждений в убеждения. Тренировка умений расширяет круг их применения и превращает некоторых умений в навык, то есть автоматизированное, подсознательно выполняемое умение. Обучение на примерах является самым доходчивым способом передачи умений, формирования понятий и представлений. Всё это в полной мере относится и к преподаванию физики, науки, основанной на очевидных фактах и доказываемых теориях. Задачи по физике служат средством и обучения, и контроля. Ниже будут рассмотрены отдельные дидактические цели и возможности их реализации посредством решения задач.

МОТИВАЦИОННАЯ ЦЕЛЬ, то есть стимуляция ученика к познанию и овладению умениями играет возрастающую роль по мере взросления школьника. Стремление к обогащению полезными знаниями и умениями особенно выражено в детском возрасте /до 12 - 14 лет/, далее это естественное желание несколько ослабевает, но частично компенсируется уже выработанной привычкой к умственному труду. Учебный материал по физике даёт учителю прекрасную возможность для маневра в реализации мотивационной цели: или увлекательной лекцией, беседой заинтересовать учеников, или увлечь решением теоретических, экспериментальных задач. Содержание задачи должно вызывать у ученика стремление самому решить задачу, пройти весь путь решения до логического конца, непременно узнать способ решения или ответ. Древнейшие формы логических задач - загадки, фокусы, головоломки - с раннего возраста формируют подобный мотив.

Надо помнить, что логические игры, особенно групповые, могут сформировать у ребёнка амбициозный мотив, связанный со стремлением к самоутверждению. Умеренные, контролируемые учителем /тренером, родителями/, амбиции не мешают гармоничному развитию ученика. Но завышенная самооценка часто приводит к тем же результатам , что и заниженная: к боязни высказывать предположительные суждения публично, опасаясь насмешек со стороны одноклассников. Поэтому при дискуссионных, групповых формах решения задач предпочтительнее комплексные задания, дающие ученикам возможность проявить себя в различных умениях.

Мотивирующими средствами, входящими в содержание задач, могут быть:

qисторический сюжет /факты, легенды/;

qактуальный сюжет /знакомые места, недавние события/;

qпарадоксальный приём /демонстрация парадокса/;

qцепочный приём /упорядоченный ряд проблем или условий/;

qиллюстрация /красочный рисунок, схема/.

С психологической точки зрения, из указанных средств наиболее универсальными можно считать цепочный приём и иллюстрацию, так как остальные приёмы нельзя повторять часто, да и текст сюжета занимает место и время.

ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ ЦЕЛЬ в обычных формах задач не предусматривается, так как лишние детали в содержании условий невольно можно принять за дополнительные условия, что порождает иную трактовку задачи. С позиции формальной логики такое требование к задаче справедливо, особенно для контрольных задач. Но если все задачи составлены таким образом, то страдает развивающая функция обучения. Не секрет, что первоначальные физические знания ученики получают на уроках математики, географии, биологии, химии. На уроках физики они осознают практическую пользу математического аппарата, учатся различать постоянные и переменные величины, векторные и скалярные, сопоставлять относительные и абсолютные значения величин, оценивать погрешности измерений и расчётов. Окажется, что ход многих феноменальных явлений, описанных в биологии, географии и химии без объяснений причинности, можно моделировать и предвидеть тем самым их последствия. Если допустить, что около половины учебного времени тратится на решение задач, то посредством системы условий задач можно даже формировать некоторые системы знаний. Особенно важна роль физических задач в развитии диалектического мышления, пространственного воображения, формулировании определений. Для описанных выше целей более подходят такие комплексные задания, в которых математически проблема представлена уже решённой, необходимо только словесно описать физические принципы, правила и законы, использованные в этом решении.

Творческие задания /исследовательские и конструкторские/, успешнее и с познавательной пользой решаются, если в самой задаче обозначен некий отдалённый прототип, который нужно дополнить деталями или описать принцип действия механизма по представленной схеме. Комплексная задача, если в ней задано множество проблем, приучает учеников планировать свои творческие действия, осмысливая причины безуспешных действий, вырабатывать стратегию на будущее. Такой навык полезен и для решения экзаменационных задач, когда важна продуктивность умственных действий. Его трудно внушить инструктивным способом; пусть лучше ученик сам приходит к нему путём осмысливания комплексных проблем.

ТРЕНИРОВОЧНАЯ ЦЕЛЬ при обучении имеет самостоятельное значение, которое нельзя игнорировать. Методика применения тренировочных задач была бы идеальной, если бы был достоверно известен минимальный период регенерации памяти для длительного её сохранения и необходимое количество повторений умственных операций для усвоения или восстановления навыка. Такие методики существуют для многих видов профессиональной деятельности. Тренажёры, системы тестов и другие средства контроля натренированности используются для поддержания знаний и навыков на необходимом уровне.

В любом виде обучения присутствует развивающая функция, в школьном обучении она особенно важна, так как множество интеллектуальных и практических навыков современного человека начинает, а часто и заканчивает, своё формирование в школе. Получаемые в школе знания и умения не доводятся до состояния насыщения или совершенства, так как предыдущие знания и умения служат частной основой к усвоению более сложных систем знания и навыков. От целочисленных расчётов - к дробным, пропорциональным, алгебраическим, дифференциальным, комплексным, вариационным, вероятностным. От геометрических построений - к топологическим, проективным преобразованиям. От конечных, абсолютных, постоянных представлений - к относительным, бесконечным, обратимым. Закрепление прежних привычек часто служит тормозом в формировании новых умений. В психологии утверждается, что формирование навыка необходимо начинать с малой дозы при частом повторении, затем постепенно увеличивать длительность тренировок вместе с увеличением длительности пауз.