Основные типы задач кинематики и методы их решения

 

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………

1.1. Понятие физической задачи……………………………………………...

1.2. Классификация и виды физических задач. …………….........................

1.3. Роль задач в обучении физике. Их место в учебном процессе. ……...

1.4. Решение физических задач в процессе обучения физике…………….

1.5. Этапы по решению физических задач…………………………………..

2.1. Основные понятия и законы механики. ………………………………..

2.2. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение этого движения. Скорость. Единицы скорости………………………………………………….

2.3. Переменное движение. Средняя скорость. Ускорение. Единицы измерения ускорения. …………………………………………………………

2.4. Равномерное движение по окружности…………………………………

3.1. Основные типы задач кинематики и методы их решения…………...

3.2. Примеры решения различных задач по кинематике. ………………..

3.2.1 Качественные задачи по кинематике………………………………....

Заключение…………………………………………………………………….

Литература……………………………………………………………………..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Научить учащихся решать физические задачи - одна из сложнейших педагогических проблем. Я считаю данную проблему очень актуальной.

Решение и анализ задачи позволяют понять и запомнить основные законы и формулы физики, создают представление об их характерных особенностях и границах применение. Задачи развивают навык в использовании общих законов материального мира для решения конкретных вопросов, имеющих практическое и познавательное значение. Умение решать задачи является лучшим критерием оценки глубины изучения программного материала и его усвоения.

Неумение решать задачи является одной из основных причин снижения успеха в изучении физики. Проведенные исследования показали, что неумение самостоятельно решать задачи является основной причиной нерегулярного выполнения домашних заданий. Только небольшая часть учащихся овладение умением решать задачи рассматривает как одно из важнейших условий повышения качества знаний по физике.

Такое состояние в практике обучения можно объяснить отсутствием четких требований к формированию данного умения, отсутствие внутренних побудительных мотивов и познавательного интереса у учащихся. В связи с решением проблемы формирования обобщенных умений возникает необходимость в формировании обобщенных знаний о сущности, структуре учебной задачи и методах ее решения.

В связи с этим предлагаю в своей работе некоторые рекомендации необходимые учителю физики  по устранению проблем, связанных с решением различных задач по первому разделу механике-кинематике.

Цель работы: Рассмотреть особенности по первому разделу                         механике-кинематика, методику формирования основных ее понятий и законов а так же методику решения задач по данному разделу.

Для реализации данной цели мной были поставлены следующие задачи.

Задачи:

· Изучить и проанализировать литературу по теме курсовой работы;

· Рассмотреть методику формирования основных ее понятий и законов;

· Рассмотреть методику решения физических задач по разделу механике      кинематика.

Объект исследования – методика решения физических задач по кинематике.

Предмет исследования – изучение различных физических задач по кинематике.

Гипотеза изучения методики рашения физических задач по кинематике, возможно поможет преподователю доступние обьяснять методику решения задач по кинематике и  повысит интерес обучающихся к данному разделу и предмету в целом.

В своей работе использаввал эмпирические методы исследования: анализ, сравнение, наблюдение, эксперимент, обобщение.

Практическая значимость работы:Данная курсовая работа может быть использованна как методическая рекомендация  в повседневной работе учителя .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.Понятие физической задачи.

С точки зрения психологии, задача – это проблема, которая заключается в несоответствии между требованиями задачи и знаниями субъекта, и для её решения субъект должен включить творческую мыслительную деятельность.

Такое определение влечёт весьма широкое понимание слова «задача». Американский математик Д. Пойа писал: «Основная часть нашего сознательного мышления связана с решением задач. Когда мы не развлекаемся и не мечтаем, наши мысли направлены к какой-то конечной цели, мы ищем пути и средства к достижению этой цели, мы пытаемся выработать какой-то курс, следуя которому можно достичь нашей конечной цели» (Пойа Д. Как решать задачу.)

Если при постановке проблемы сразу ясен путь её решения, то задачи не возникает; если такого пути не видно, то это – задача. Таким образом, задача предполагает необходимость сознательного поиска соответствующего средства для достижения ясно видимой, но непосредственно недоступной цели.

Задача - ситуация, с которой приходится иметь дело в учебной и научной деятельности, когда необходимо определить неизвестное на основе знания его связей с известными. Под физической задачей следует понимать ситуацию (совокупность определенных факторов), требующую от учащихся мыслительных и практических действий на основе законов и методов физики, направленных на овладение знаниями по физике и на развитие мышления.

Основная цель, которую ставят при решении задач, заключается в том, чтобы школьники глубже поняли физические закономерности, научились разбираться в них и применять их к анализу физических явлений, к практическим вопросам.

В методике под физической задачей понимают проблему, решаемую с помощью логических умозаключений, математических действий, эксперимента на основе законов и методов физики.

Физическая задача - это проблема, решаемая с помощью логических умозаключений, математических действий на основе законов и методов физики.

Школьная учебная физическая задача, это, во-первых, образование мышления и деятельности, во-вторых, по функции, – это средство, инструмент воспроизводства мышления и деятельности в условиях обучения (усвоение нормы), в-третьих, это объект изучения и исследования.

В современной школе физические задачи являются мощным орудием изучения предмета. Изменение отношения к задачам по физике произошло, во-первых, потому, что под влиянием исследований по психологии изменился взгляд на процесс усвоения физических понятий; во-вторых, в школе активно внедрялся принцип единства теории и практики, требующий большей конкретизации физических понятий и применения полученных знаний к решению практических задач.

 

1.2.Классификация и виды физических задач.

К настоящему времени накоплено огромное количество физических задач. Все они различны по сложности, содержанию, способам решения. Возникает проблема их классификации. Такая классификация важна для учителя, т. к. она позволила бы ему избежать односторонности в выборе задач и осуществлять этот выбор на основе дидактических целей, которые необходимо достичь в соответствии с определённой учебной ситуации.

Единой классификации физических задач не существует. Задачи классифицируются:

1. по содержанию
2. по разделам
3. по основному методу решения
4. по степени сложности
5. по способу выражения условия.

Одна и та же задача попадает, таким образом, в несколько различных классов.

По содержанию все задачи делятся на абстрактные и конкретные. Абстрактные это те задачи, в которых нет конкретных числовых значений, и которые решаются в общем виде. Абстрактная задача выявляет более глубоко физическую сущность явлений, не отвлекая учащихся на конкретные несущественные детали.

Конкретные задачи легче для учащихся, потому что конкретные числа приближают задачу к уровню развития ребёнка, который не научился ещё абстрагировать.

По степени сложности задачи делятся на простые, сложные, задачи повышенной сложности (трудности) и творческие. Простые – с использованием одной формулы. Они носят тренировочный характер и решаются обычно сразу же на закрепление нового материала.

Сложные – с использованием нескольких формул. Эти формулы могут быть из разных тем. Повышенной сложности – связывающие в одну проблему несколько разделов. Часто бывает, что для учеников сложность вызывает не физическая, а математическая составляющая решения задачи.

Творческие – алгоритм решения, которых ученику не известен. Это могут быть задачи, по классификации Разумовского, исследовательские или конструкторские. Исследовательская задача отвечает на вопрос «почему?», а конструкторская – на вопрос «как сделать?»

По основному способу выражения условия задачи делятся на текстовые,экспериментальные, графические и задачи-рисунки.

По способу решения задачи делятся на качественные,  вычислительные,   графические,   экспериментальные.

Качественные — это задачи, для решения которых не требуется вычислений; использование таких задач способствует развитию речи учеников, формированию у них умения ясно, логически и точно излагать мысли, оживляет изложение материала, активизирует внимание учащихся. Примеры: 1. Почему у подъёмных строительных кранов крюк, который переносит груз, закреплен не на конце троса, а на обойме подвижного блока?

2. Почему, несмотря на  непрерывное выделение энергии  в электрической печи или утюге, обмотка последних не перегорает?

Учебное пособие М.Е.Тульчинского «Качественные задачи по физике 7-8 классы», предназначенное для первой ступени обучения, издавалось в нашей стране лишь однажды, в 1976 г., и давно стало библиографической редкостью. В то же время пособие пользуется заслуженной известностью среди педагогов благодаря удачному подбору ясно сформулированных вопросов, позволяющих на качественном уровне обсудить важные физические закономерности в окружающем нас мире. За прошедшие 20 лет в стране так и не появилось пособия, которое могло бы полностью заменить книгу М.Е.Тульчинского. Учитывая большой «голод» на хорошие книги по физике и пожелания многих учителей, решили переиздать пособие, не меняя в нем практически ничего.

Эвристический прием при решении качественных задач состоит в постановке и разрешении ряда взаимосвязанных целенаправленных качественных вопросов. Каждый из них имеет свое самостоятельное значение и решение и одновременно является элементом решения всей задачи. Этот прием прививает навыки логического мышления, анализа физических явлений, составления плана решения задачи, учит связывать данные ее условия с содержанием известных физических законов, обобщать факты, делать выводы.

Следует различать три формы осуществления эвристического приема решения качественных задач в процессе обучения физике:

а) форма наводящих вопросов предполагает постановку учителем ряда вопросов и ответы на них учащихся, это первая ступень обучения;

б) вопросно-ответная форма предполагает постановку самим учащимся вопросов и ответы на них; как правило, решение представляется в письменном виде;

в) повествовательная форма предполагает ответы учащихся на мысленно поставленные перед собой вопросы; решение представляется в виде логически и физически связанных между собой тезисов, образующих цельный рассказ.

Количественные или расчетные задачи особенно необходимы при изучении тех тем программы, которые содержат ряд количественных закономерностей законы динамики, законы постоянного тока и т.д., так как без них учащиеся не смогут осознать достаточно глубоко физическое содержание этих законов. Примеры: 3. Во сколько раз уменьшится энергия магнитного поля катушки, если силу тока уменьшить на 50%? 4. Тело массой 30 г, брошенное с поверхности Земли вертикально вверх, достигло максимальной высоты 20 м. Найти модуль импульса силы, действовавшей на тело в процессе бросания. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Графические задачи позволяют наглядно наиболее ярко и доходчиво выражать функциональные зависимости между величинами, характеризующими процессы, протекающие в окружающей нас природе и технике особенно при изучении различных видов движения в механике, газовых законов. В некоторых случаях только с помощью графиков могут быть представлены процессы, которые только на более поздних стадиях обучения физике можно выразить аналитически, например, работа переменной силы. Примеры: 5. Тело, имеющее начальную скорость 50 м/с, двигалось прямолинейно с постоянным ускорением и через 10с остановилось. Построить график скорости тела и, используя этот график, найти перемещение и путь, пройденные телом. 6.Начертить графики изотермического расширения идеального газа данной массы в координатах p, V; T,V; r, p; r, T, где T,V, r, p — соответственно температура, объем, плотность и давление газа.