Нетрадиционные методы обучения решению задач по физике

Карпенко Галина Сергеевна, преподаватель физики

СПб ГБПОУ «ПКГХ»

Изучение физики невозможно без решения задач. Решение задач учащимися с одной

стороны даёт им возможность использовать

и закрепить полученные на уроках

теоретические знания, а с другой – самостоятельно выявить определённые физические

закономерности, связи между физическими законами и явлениями, возможность применения

конкретных законов к той или иной ситуации. Также решение задач воспитывает

трудолюбие, самостоятельность в суждениях, интерес к учению, упорство в достижении

поставленной цели. При решении задач развиваются логическое и творческое мышление.

[1]

В то же время существует ряд вопросов, связанных с обучением решению физических задач

студентов

средних

профессиональных

учебных

учреждений.

Во-первых,

где

взять

достаточно времени на решение задач? Этот вопрос весьма актуален, так как объём

материала, который студентам предстоит усвоить, очень велик, а количество учебных часов

на его усвоение строго ограничено. Во-вторых, серьёзную трудность представляет слабая

математическая подготовка студентов, что опять же значительно увеличивает временные

затраты на решение задачи. И, наконец, третий вопрос: как заинтересовать студентов

решением задачи и вовлечь в этот процесс всю группу? Рассмотрим традиционный подход к

обучению решению физических задач в свете этих вопросов.

Прежде всего, что представляет собой традиционный урок решения задач?

На уроках

по решению задач применяют в основном две формы организации работы класса: решение

задач на доске учителем с привлечением учащихся или под его руководством учениками и

самостоятельное решение учащимися задач в тетрадях.

[2]

Такой подход хорош для

преподавателя тем, что для проведения такого урока не требуется специальная подготовка и,

если задача оформляется на доске, то можно быть уверенным, что у студентов в тетради

будет грамотно записано решение. Студенты в свою очередь имеют возможность следить за

ходом мысли учителя. Однако, что можно сказать об эффективности такого подхода? Что

касается затраченного времени, обычно за урок (45 минут) таким образом можно решить 3-4

задачи. Вовлеченным в процесс решения задачи при таком подходе к организации урока

окажется меньшинство студентов. Большинство будут ждать, пока решение появится

целиком на доске (первый вариант) или в тетради у товарища (второй вариант). Это

происходит по нескольким причинам, в том числе из-за недостаточной математической

подготовки студентов. К тому же встает вопрос: кого вызвать решать задачу у доски? Если

вызвать сильного студента, то большая часть группы не уследит за ходом его или её мысли и

просто перепишет решение в тетрадь. А если слабого, то все внимание преподавателя будет

приковано к тому, что происходит у доски, а вся группа будет в лучшем случае просто

сидеть. Что же можно предпринять?

Многие в своей практике успешно используют инновационные методы построения

урока

решение

задач,

при

которых

преподаватель

становится

в

первую

очередь

организатором процесса самостоятельно обучения студентов, что значительно повышает их

вовлеченность в процесс решения задач. Это могут быть различные формы организации

работы в группах, игровые уроки, работа с карточками и т. п. Не стоит также забывать, что

на занятиях по физике каждый вопрос, возникающий в связи с изучением учебного

материала, является для студентов задачей. «Замаскированные» таким образом задачи

обычно не требуют много времени на решение и могут быть использованы для ознакомления

студентов с алгоритмом решения типовых задач по той или иной теме. Особенно удобно

таким образом решать со студентами качественные задачи, которые, как правило, не требуют

проведения вычислений. Невозможно перечислить все имеющиеся эффективные методы

обучения решению задач, приведу несколько проверенных практикой преподавания в

учебном учреждении

СПО, вариантов организации урока решение задач. Основным

«минусом» применения этих технологий для преподавателя является необходимость

дополнительной подготовки к уроку. Однако все из перечисленных методов позволяют за

минимальное время решить достаточно много однотипных задач и вовлечь в этот процесс

всех студентов группы, что ценно с дидактической точки зрения, так как способствует

лучшему усвоению знаний, умений и навыков студентами. Стоит

отметить, что для

достижения этих результатов следует выбирать задачи, не требующие проведения большого

числа математических операций.

Метод 1: задача – конструктор.

Подготовка к уроку:

Условие типовой задачи разбивается на блоки (Например:

физическое тело, его начальная скорость, ускорение, вопрос задачи). По каждому блоку

составляется несколько вариантов условия.

Блоки нумеруются. Последним вариантом

условия в каждом блоке записывается «Мой вариант».

Задача студента: составить задачу, выбрав по одному варианту условия из каждого

блока и решить её. При этом студент должен составить задачу так, чтобы она имела

физический смысл (например, хомяк не может бежать с ускорением 100м/с

2

).

Варианты построения урока: 1) Каждый студент самостоятельно составляет и решает

задачи, консультируясь с преподавателем;

2) Студенты разбиваются по командам

и соревнуются в количестве правильно

составленных и решенных задач (решенной считается правильно оформленная в тетради

задача). Группа, набравшая большее число баллов, получает оценку «5», следующая – «4»,

остальные – по желанию «3».

«Плюсы» метода: 1) Студенты явно видят структуру задачи и учатся видеть в частном

общее (ракета, пешеход, хомяк, машина – физические тела, которые в условиях задачи могут

быть приняты за материальную точку).

2) Включение соревновательного момента в урок даёт стимул к активному участию

студента в учебном процессе, отрабатывается большое количество однотипных задач за раз

(Из опыта: максимальное количество решенных задач по кинематике за 45 минут - 22).

3) У студентов есть возможность развить творческие способности, придумав

собственную задачу по заданной схеме («Мой вариант»).

4) Возможно использование этого метода с графическими задачами, когда требуется

ответить на ряд вопросов по графику. Лучше, если это будут графики зависимости

различных, но связанных друг с другом физических величин, чтобы студенты, отвечая на

один и тот же вопрос к разным графиком, увидели их связь. (Например, графики

зависимости S(t), v(t) и a(t).)

Метод 2: задача – таблица.

Подготовка к уроку: Метод похож на предыдущий, только условие задачи разбивается

по столбцам таблицы (Например, «Вид изопроцесса», «Закон», «Параметры в начале

эксперимента: p

1

, V

1

, Т

1

», «Параметры в конце эксперимента: p

2

, V

2

, Т

2

»). Затем в каждой

строке заполняется ровно столько ячеек, сколько необходимо для заполнения всех

оставшихся. Желательно в каждой строке заполнить разные ячейки. Несколько последних

строчек остаются незаполненными. Подбираются несколько текстовых задач, подходящих

по структуре (по числу незаполненных строк). Последней строкой записывается «Мой

вариант».

Задача студента: заполнить пустые ячейки, используя текстовые задачи заполнить

пустые строки, придумать свою задачу, решить её, заполнить последнюю строку.

Варианты построения урока: 1) Каждый студент самостоятельно решает задачи и

заполняет, консультируясь с преподавателем;

2) Студенты работают в парах или малых группах. При этом таблица поделена на

цветовые зоны, соответствующие оценке (Например, первые несколько строк закрашены

зелёным, что соответствует оценке «3», следующие – синим, «4», оставшиеся – красным,

«5»)

«Плюсы» метода: 1) Студенты явно видят структуру задачи и учатся видеть в частном

общее (из текстовой задачи выбирают данные, соответствующие каждому столбцу таблицы).

2) У студентов есть стимул достичь желаемой оценки, что повышает их вовлеченность

в учебный процесс.

3) Все «плюсы» Метода 1.

Метод 3: задача – головоломка.

Подготовка к уроку: Подготовка списка вопросов и ответов к ним в виде единого

теста. Список ответов одинаковый для всех вопросов и состоит из 33 вариантов – по числу

букв в русском алфавите (хотя не все буквы могут быть использованы). Затем подбираются

любые слова, связанные с изучаемой темой. Лучше если все слова будут связаны друг с

другом логически (например, названия оптических приборов). Тогда для усложнения задачи

можно вписать одно лишнее слово (например, калориметр не оптический прибор). Затем все

буквы выбранных слов шифруются: буква заменяется номером вопроса, ответ к которому

стоит под заданной буквой (например, букву «м» в слове «микроскоп» заменяем цифрой «1»,

потому что ответ к первому вопросу в списке ответов находится под буквой «м»).

Задача студента: ответить на вопросы, расшифровать заданные слова, найти лишнее

слово.

Варианты построения урока:

самостоятельная работа, работа в парах или малых

группах (возможно соревнование между группами по количеству расшифрованных слов).

«Плюсы» метода: 1) Заинтересованность студентов в учебном процессе, стремление

расшифровать как можно больше слов.

2) Возможность использования такого метода для решения задач, различных по

структуре. Лучше, если среди вопросов будут и качественные и количественные задачи. В

список вопросов можно также включить теоретические вопросы.

3) Студенты сами видят, правильно ли они решили задачу (если допущена ошибка, то

расшифровать слово не получится).

Итак, это лишь некоторые из методов отработки решения физических задач. Но все они

разработаны для работы в классе. Проявив немного фантазии можно также придумать

оригинальные домашние задания. Практика показывает, что если в качестве домашнего

задания задать группе решить одну или несколько задач не на оценку, то большинство

студентов даже не заглянут в задачник. А если преподаватель требует сдавать домашнее

задание на оценку, то, скорее всего, один или несколько студентов решат задачи, а остальные

просто спишут их, придя в учебное заведение. Такие работы довольно трудно оценивать. Что

можно предпринять?

Некоторые преподаватели задают на дом задачи по вариантам. Это позволяет избежать

возникновения вышеперечисленных ситуаций, но разработка и проверка таких заданий

очень трудоёмкий процесс. Один из вариантов, как можно с одной стороны уменьшить

нагрузку преподавателя, а с другой – разнообразить домашнюю работу студентов – это

использовать компьютерные модели. Самые разнообразные модели по всем темам школьной

физики доступны для использования в режиме он-лайн. Для подготовки такого задания

преподавателю нужно только разработать само задание и подобрать сколько угодно

вариантов исходных данных. Таким образом, каждому студенту в группе можно выдать свой

вариант. «Плюсы» такого подхода очевидны: студенты отрабатывают дома решение задачи,

при этом модель позволяет визуализировать задачу, благодаря чему они видят практическое

применение физических законов.

Подведём итог. Традиционная методика обучения решению задач имеет свои

положительные стороны, проверенные временем, а также и значительные недостатки. При

выборе методики нужно учитывать следующие факторы: имеющееся в распоряжении время,

уровень подготовки и способности студентов, а также степень их заинтересованности. Как

наиболее эффективно построить урок решение задач? Преподавателю физики необходимо

искать творческие подходы к решению этого вопроса.

Список источников:

1.

Кудрявцев Ю.Н. « Методы решения физических задач» – Ульяновск: УИПКПРО,

2010 – 43 с.

2.

Каменецкий С. Е. , Орехов В. П. «Методика решения задач по физике в средней

школе» Пособие для учителей. М, «Просвещение», 1971 – 448 с.