МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
«ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра: физико-математических и естественных наук
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Методика обучения физике в современной школе»
на тему: «Олимпиадные задачи по кинематике для 9 класса и подготовка школьников к их решению»
Выполнил: студент Пушкарев И.С.
Преподаватель: к.п.н., доцент Бит-Давид Е.Л.
Пенза 2020 г.
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу по дисциплине
«Методика обучения физике в современной школе»
Тема курсовой работы:
«Олимпиадные задачи по кинематике для 9 класса и подготовка школьников к их решению»
- Сделать обзор научной и учебно-методической литературы по проблеме исследования.
- Уточнить содержание понятия «олимпиадная задача по физике», показать значения олимпиадной подготовки по физике для дальнейшего развития и самосовершенствования обучаемых.
- Проанализировать типы олимпиадных задач по кинематике для 9 класса.
- Показать приемы работы по обучению учащихся 9 класса решению олимпиадных задач по кинематике
Оглавление
Глава 1. Общие сведения о физических задачах
1.1 Определение физической задачи
В методической и учебной литературе под учебными физическими задачами понимают целесообразно подобранные упражнения, главное назначение которых заключается в изучении физических явлений, формировании понятий, развитии физического мышления учащихся и привитии им умений применять свои знания на практике.
Согласно трактовке С.Е. Каменецкого и В.П. Орехова, физической задачей следует считать «…небольшую проблему, которая в общем случае решается с помощью логического умозаключения, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики»[3]
По мнению Б.С. Беликова, физическая задача - это «…физическое явление (совокупность явлений), точнее его словесная модель с некоторыми известными и неизвестными величинами, характеризирующими это явление» [4].
А.В. Усова и Н.Н. Тулькибаева дают следующее определение: «Физическая задача - это ситуация, требующая от учащихся мыслительных и практических действий на основе законов и методов физики, направленных на овладение знаниями по физике и на развитие мышления[5]. Данное определение представляется наиболее корректным и полным, поскольку учитывает применительно к предметной области все контекстные составляющие сущности задачи как научного понятия.
По существу, на занятиях по физике каждый вопрос, возникший в связи с изучением учебного материала, является для учащихся задачей. Активное целенаправленное мышление всегда есть решение задач в широком понимании этого слова.
Решение физических задач - одно из важнейших средств развития мыслительных творческих способностей учащихся. Часто на уроках проблемные ситуации создаются с помощью задач, а этим активизируется мыслительная деятельность учащихся.
Ценность задач определяется, прежде всего, той физической информацией, которую они содержат. Поэтому особого внимания заслуживают задачи, в которых описываются классические фундаментальные опыты и открытия, заложившие в основу современной физики, а также задачи, показывающие присущие физике методы исследования.
Исходя из структуры и средств, необходимых для решения поставленной задачи, их можно разделить на: элементарные, стандартные, нестандартные и оригинальные:
1. Элементарная задача - это задача, для решения которой, необходимо и достаточно верно использовать один соответствующий физический закон;
2. Стандартная задача - это задача, для решения которой необходимо и достаточно привлечь систему «обычных» знаний и «стандартных» методов и приемов;
3. Нестандартная задача - задача, в процессе решения которой применение «обычных» законов и методов недостаточно: система уравнений получается незамкнутой;
4. Оригинальной (олимпиадной) называют нестандартную задачу, при решении которой догадка является определяющей по сравнению с обычными знаниями и методами [3].
Однако деление по данным признакам на наш взгляд весьма условно, поскольку непосредственно связано с предыдущим опытом обучающихся по решению физических задач. Для двух разных студентов одна и та же задача может оказаться, например, стандартной и нестандартной.
олимпиадная задача кинематика
1.2 Место задач в процессе обучения физике
Решение задач относится к практическим методам обучения и как составная часть обучения физике выполняет те же функции, что и обучение физике: образовательную, воспитательную, развивающую, но, опираясь на активную мыслительную деятельность ученика.
Образовательная функция задачи заключается в сообщении учащимся определённых знаний, выработке у учащихся практических умений и навыков, ознакомление их со специфическими физическими и общенаучными методами и принципами научного познания.
Известные отечественные психологи П.И. Зинченко и А.А. Смирнов установили следующую закономерность (закономерность Смирнова-Зинченко): «Учащийся может запомнить материал непроизвольно, если выполняет над ним активную мыслительную деятельность, и она направлена на понимание этого материала».
Согласно одной из аксиом методики, знания считаются усвоенными только тогда, когда ученик может применить их на практике. Решение задач - практическая деятельность. Значит, задача играет и роль критерия усвоения знаний. По умению решить задачу мы можем судить: понимает ли ученик данный закон, умеет ли он увидеть в рассматриваемом явлении проявление какого-либо физического закона. Практика показывает, что физический смысл различных определений, правил, законов становится действительно понятным учащимся лишь после неоднократного применения их к конкретным частным примерам-задачам.
Решение задач выполняет ещё одну важную образовательную функцию - формирование и обогащение понятия физической величины - одного из основных понятий физики.
Физические задачи играют также большую роль в реализации принципа политехнизма в процессе обучения. Многие из них показывают связь физики с жизнью, техникой, производством.
Воспитательная функция задач заключается в формировании научного мировоззрения учащихся. Они позволяют проиллюстрировать многообразие явлений и объектов природы и способность человека познавать их.
Развивающая функция задачи проявляется в том, что, решая задачу, ученик включает все мыслительные процессы: внимание, восприятие, память, воображение, мышление. При решении задач развивается логическое и творческое мышление.
Разнообразие и важность функций, выполняемых задачей, приводит к тому, что задача занимает в учебном процессе важное место.
1.3 Особенности олимпиадных физических задач
Олимпиадные задания по физике имеют существенные различия с типовыми задачами, решения которых разбирают в средней школе. Их главная особенность - нестандартность, поскольку организаторы олимпиад проверяют не только уровень знаний участников, но и гибкость мышления.
Олимпиадные задачи, как правило, не требуют знания такого материала, который не предусмотрен в школьной программе по физике и математике, однако требуют знаний дополнительных разделов. Также для их решения в первую очередь необходимо уметь строить физические модели, глубоко понимать физические законы, самостоятельно применять их в различных ситуациях, а также безупречно владеть математическим аппаратом. Программы преподавания физики во многих школах не в полной мере соответствуют программам олимпиад, особенно Всероссийской. В связи с этим школьникам необходимо получать недостающую информацию на дополнительных курсах или самостоятельно.
Олимпиадные задания отличаются от «обычных» задач по многим параметрам. Условно их можно разделить на три большие группы:
Первый тип задач использует условный мир идеализированных моделей: материальных точек, невесомых и нерастяжимых нитей, идеальных индуктивностей и емкостей и т. д. Кроме хорошего знания законов физики, нужно еще знать маленькие хитрости, проявлять изобретательность и смекалку, умение выбрать нетривиальный способ рассуждения.
Второй тип -- это задачи, приближенные к практике, родившиеся под влиянием физического эксперимента, при наблюдении явлений природы и т. п. В таких задачах рассматриваются реальные физические объекты. Зачастую такие задачи носят оценочный характер. По существу, они являются небольшими физическими исследованиями, прообразом научного поиска. Для решения таких задач необходимо хорошо ориентироваться в исследуемом явлении.
Третий тип -- экспериментальные задания. Экспериментальные задания включаются на этапе областных олимпиад. Экспериментальное задание предполагает несколько способов его выполнения, необходимо провести анализ каждого их них, оценить точность полученных результатов и выбрать оптимальный способ.
1.4 Особенности подготовки обучающихся к решению олимпиадных задач
Трудность олимпиадных задач естественным образом возрастает с каждым следующим этапом олимпиады. Задачи окружного этапа лишь немного сложнее типовых школьных задач. Решение таких задач, как правило, не должно представлять трудности для школьника, который успешно освоил соответствующие разделы школьного курса физики. Поэтому неудачное выступление учащегося на окружном этапе олимпиады свидетельствует о том, что для начала нужно сосредоточить внимание на более глубоком изучении основных вопросов школьного курса физики.
Задачи теоретических туров городского этапа существенно более сложны. Решение многих из них часто требует знания приемов и методов, которые не выходят за рамки школьной программы, но, как правило, специально в школе не изучаются, либо изучаются недостаточно хорошо.
Поэтому для успешного выступления на городском этапе олимпиады необходима специальная подготовка: желательно, чтобы учащийся посещал какие-либо дополнительные занятия по физике, либо самостоятельно работал со специальными пособиями, в которых рассматриваются методы решения олимпиадных физических задач. Кроме того, необходимо пытаться самостоятельно решать физические задачи, более сложные, чем стандартные школьные.
Задачи теоретического тура заключительного этапа Всероссийской олимпиады идейно во многом схожи с задачами городского этапа, но часто более сложны технически и содержат не один, а несколько разных вопросов. Опыт показывает, что учащиеся, занявшие призовые места на городском этапе олимпиады (что возможно только при условии предварительной подготовки) и специально готовящиеся к заключительному этапу, как правило, успешно выступают на нем. Специальная подготовка к заключительному этапу состоит в посещении специальных сборов команды и в решении задач заключительных этапов Всероссийских олимпиад прошлых лет [6].
Подготовка учащегося к участию в олимпиадах по физике должна включать в себя несколько составляющих. Прежде всего, учащийся должен полно и всесторонне освоить материал школьной программы соответствующего класса по физике и математике -- без этого достичь высоких результатов при выступлении на физической олимпиаде невозможно. В дополнение к материалу школьной программы необходимо осваивать дополнительные разделы школьного курса физики в объеме, предусмотренном программой Всероссийских физических олимпиад.