Xreferat.com » Рефераты по педагогике » Комплексные задачи по физике

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:
q исторический сюжет /факты, легенды/;
q актуальный сюжет /знакомые места, недавние события/;
q парадоксальный приём /демонстрация парадокса/;
q цепочный приём /упорядоченный ряд проблем или условий/;
q иллюстрация /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.
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
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: