Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Презентации / Дипломная работа "Проблемы школьного сборника задач и возможные пути их решения
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Физика

Дипломная работа "Проблемы школьного сборника задач и возможные пути их решения

библиотека
материалов

hello_html_c5a72f4.gifhello_html_m4a54d6f3.gifhello_html_551070e8.gifhello_html_4d4a22c8.gifhello_html_30bca8aa.gifhello_html_75fa3a08.gifhello_html_19b2f8b8.gifhello_html_m26f913eb.gifhello_html_m23fce3cd.gifhello_html_1c5b9b56.gifhello_html_ead077d.gifhello_html_67dd7e25.gifhello_html_m378f14ce.gifhello_html_m2598cca0.gifhello_html_4bb50377.gifhello_html_m244ed80e.gifhello_html_m18c502e4.gifhello_html_215682a4.gifhello_html_m2f0d6a54.gifhello_html_m59270783.gifМинистерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Оренбургский государственный педагогический университет»



Факультет Физико-математический

Кафедра физики ,МПФ и СОТ



ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Проблемы школьного сборника задач и возможные пути их решения





Направление подготовки: педагогическое

Профиль подготовки: физика

Форма обучения: очно-заочная(вечерняя)



Выполнил; студент

Крюнькин Александр Анатольевич



Научный руководитель:

кандидат педагогических наук, доцент

кафедры МПФ и СОТ

Искандеров Наиль Файзрахманович











Оренбург 2014



Содержание

Введение ………………3

Глава 1. РОЛЬ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1 Содержание понятия задача в науке и практике обучения ………………… 6

1.2 Задачи, как средство обучения и воспитания учащихся на занятиях по

физике ……………...10

Глава 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СБОРНИКОВ ЗАДАЧ, КАК НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ ПОВЫШЕНИЯ ИХ РОЛИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

    1. Основные направления развития школьного задачника ……………. 15

2.1.1 Сборники задач по физике в дореволюционной школе ……………. 15

2.1.2 Сборники задач по физике в первые десятилетия советской власти …………16

2.1.3 Сборники задач по физике 40-х - середины 50-х годов …………….. 18

2.1.4Сборники задач по физике периода политехнизации и всеобщего
среднего образования ……………...19

2.2 Совершенствование сборников задач, как необходимое условие повышения их роли в учебном процессе по физике ……………. 22

2.3 Описания усовершенствованной модели сборника задач по физике …………..30

2.4 Подбор физических задач к усовершенствованной модели сборника задач по физике……………………………………………………………………………..35

Заключение……………………………………………………………………...……53

Список использованной литературы.………………………………………………56





1. Введение

Решение задач в учебном процессе по физике является действенным средством приобретения учащимися глубоких и прочных знаний, выработки у учащихся умений применять знания на практике, осуществления политехнического образования, развития физического мышления. Поэтому в преподавании физики в школе уделяется большое внимание решению задач.

В определении системы задач, в реализации их воспитывающей и развивающей функции решающую роль играют сборники задач. Ведущая роль принадлежит сборникам задач, располагающими научно-обоснованной системой задач.

В настоящее время в распоряжении учителей имеется большое количество сборников задач, изданных различнымиавторами: П. А. Знаменским, А.В.Цингером, В.П.Демковичем, А.Бачинским, А.П.Рымкевичем, В.И.Лукашик, М.Е.Тульчинским, В.А.Золотовым и многими другими. Но такое обилие сборников не обеспечивает роли решения задач в выполнении вышеназванных проблем. Сборников стало много, учителю сложно ориентироваться в них. Подбор задач к уроку при таком обилии разнотипных сборников (сборники качественных задач, экспериментальных, графических, олимпиадных задач, задач-парадоксов, избранных задач, для самостоятельной подготовки и многие другие) затрудняет деятельность учителя. Многие из издаваемых сборников задач должным образом методически не обработаны, включенные в них задачи не представляют дидактической системы.

Практика преподавания физики в школе требует единого сборника задач, вместо обилия существующих задачников, который бы включал в себя дидактическую систему задач различных видов. Наряду с задачами общими для всех учащихся, в нем должны быть задачи для индивидуальной работы, для факультативных занятий, задачи повышенной трудности, экспериментальные задачи, графические, качественные задачи, а так же имел должный подбор олимпиадных задач. В настоящее время есть все условия для создания единого сборника, удовлетворяющего педагогическим требованиям.

Объектом исследования является процесс обучения физике в средней школе и его совершенствование.

Предметом исследования явилась разработка методики создания задачников, применяемых в средней школе.

Цель исследования - создать модель задачника для средней школы, удовлетворяющего требованиям современной школы.

В качестве рабочей гипотезы мы исходили из предположения, что если создать модель задачника, удовлетворяющего требованиям учителя и учащегося в осуществлении учебно-методического комплекса, то это значительно облегчит создание новых задачников и как следствие этого позволит обеспечить необходимый уровень образования учащихся и будет способствовать осуществлению методических требований и задач, реализации содержания и основных дидактико-методических установок учебного процесса.

Исходя из цели и гипотезы исследования в работе ставились следующие задачи:

  1. Изучить методические особенности задачников применяемых в средней школе, начиная с 1900 года.

  2. Выявить особенности и закономерности изменения разных задачников.

  3. Создать модель задачника, удовлетворяющего требованиям современной школы.

Научная новизна темы исследования заключается в том, что ранее созданные сборники задач отвечали требованиям ограниченного характера. Например, сборники экспериментальных задач создавались как необходимость выработки у учащихся умения решать экспериментальные задачи, а основные сборники задач (наиболее часто применяемые в средних школах), как правило, совсем не содержали экспериментальных задач так как при их создании преследовались другие цели (такие как отработка знаний формул и законов, изучаемых в курсе общей физики). Мы же хотим создать модель задачника, удовлетворяющего широкому спектру требований учебно-методического комплекса путем включения в них задач различных видов.

Практическая значимость работы заключается в том, что она поможет в значительной степени облегчить труд учителя по подготовке и проведению уроков физики в средней школе, то есть в реализации содержания и основных дидактико-методических установок учебного процесса.










Глава 1. РОЛЬ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ


1.1 Содержание понятия задача в науке и практике обучения.

Определение понятия "задача" стало предметом многих наук. Педагоги считают, что задача - это поставленная цель, которую стремятся достигнуть; поручение или задание; вопрос, требующий решения на основании определенных знаний; один из методов обучения и проверки знаний и практических навыков учащихся.

В психологии проявляется большой интерес к данному понятию. Этим объясняется наличие нескольких точек зрения. Так, А.Н. Леонтьев определяет задачу как ситуацию, требующую от субъекта некоторой деятельности, а Г. С. Костюк под задачей понимает " ситуацию, требующую от субъекта некоторого действия, направленного на нахождение неизвестного на основе использования его связей с известным"; А. Ньюэлл понятие "задача" определяет как ситуацию, требующую от субъекта некоторого действия, направленного на нахождение неизвестного на основе использования его связей с известным в условиях, когда субъект не обладает способом ( алгоритмом ) этого действия". Примерами таких задач могут быть учебные, дидактические, общепедагогические, психологические, социальные, экономические. Трудность таких задач определяется отношением решающего к алгоритму решения задач данного типа. Если алгоритм известен, то задача решается относительно легко. Если же алгоритм решения оказывается неизвестным, решение требует проявления большой самостоятельности, творческих поисков, большого напряжения умственных усилий. Понятие "задача" по А. Ньюэллу охватывает только те ситуации, которые требуют от субъекта самостоятельного поиска способа решения. Ситуация подобного рода называется проблемной.

Во всех названных определениях задачи центральным понятием является понятие "действие". В каждом действии выделяют цель, предмет, мотив и способ. Например, В.М.Глушков пишет:

"- цель, ... то есть устанавливаемое требование к состоянию некоторого объекта. На выполнение этого требования направляется действие;

-предмет, ... то есть объект, преобразуемый в ходе действия. Предмет действия может быть материальным или идеальным;

- мотив... то есть потребность, ради удовлетворения которой должна быть достигнута цель действия;

-способ, посредством которого осуществляется действие. Способ действия характеризуется последовательностью операций, из которых состоит рассматриваемое действие."

В психологии введено понятие "решающая система", заменившее понятие "субъект", которое определяет сферу действия этой науки. Такая замена расширяет возможности средств решения задач. Деятельность человека дополняют технические средства. Но расширение одного понятия в системе влечет изменение объема другого понятия. Так произошло с понятием действия, точнее, с его характеристиками. Цель рассматривают как закодированное в решающей системе требование к состоянию предмета действия. Мотив в общем случае указать нельзя - можно лишь говорить об особенностях алгоритма функционирования решающей системы. Предмет действия, или преобразуемый объект, вместе с требованием предпочтительном состоянии этого объекта рассматривают при описании решения задачи как единое целое, точнее, как некоторую систему, которую называют задачной системой.

Введение понятия "задачная система" позволило кибернетике несколько по-иному определить понятие "задача". Под задачей понимают задачную систему в её отношении к существующей или потенциальной системе. Обобщенное определение задачи, данное в кибернетике, обладает свойством определенности. Определённо, точно названы составные части задачи. Они в свою очередь имеют обобщенное содержание.

Этим данное определение отличается от других, претендующих на обобщенное. Так, У. Р. Ретман отмечает, что "... мы говорим, что система имеет перед собой задачу, когда она имеет или ей дано описание чего-либо, но у неё ещё нет чего-либо, что удовлетворяло бы этому описанию". Такого же понимания задачи придерживается А. Ф. Эсаулов, но он в самом определении делает попытку раскрыть функции самой задачи, ответить на вопрос: в чем заключается ее решение? Он так формулирует определение задачи: " Задача -это более или менее определенные системы информационных процессов, несогласованное или даже противоречивое соотношение, между которыми вызывает потребность в их преобразовании."

Говоря о задачах в дидактике, мы будем иметь в виду учебную задачу в отличие от всех других видов задач. Учебная задача имеет принципиально свое назначение, на что указывает А. Б. Элькоин. Он учебной задачей называет ситуацию, позволяющую решающему непосредственно овладеть некоторым процессом, способом, принципом или "механизмом" выполнения каких-либо практических знаемых действий. Основное назначение учебной задачи заключается в усвоении самого действия, направленного на овладение системой действенных знаний.

Частные методики преподавания оперируют разнообразными определениями учебной задачи. В методике преподавания физики до недавнего времени пользовались данным понятием, не определяя его.

Одно из первых определений физической учебной задачи дано С. Е. Каменецким и В.П.Ореховым. Авторы разделяют понимание задачи в учебной практике и в методической, и в учебной литературе. Они пишут: "Физической задачей в учебной практике обычно называют небольшую проблему, которая в общем случае решается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики ... В методической и учебной литературе под задачами обычно 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."

На основе анализа многих приведенных определений понятия "задача" в различных частных методиках можно дать следующее определение:

Физическая учебная задача - это ситуация, требующая от учащихся мыслительных и практических действий на основе использования законов и методов физики, направленных на овладение знаниями по физике, умениями применять их на практике и развитие мышления.

1.2 Задачи, как средство обучения и воспитания учащихся на занятиях по физике.

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.

Решение задач по физике выступает и как цель, и как средство обучения. Учитывая это, учитель, предлагая для решения учащимся ту или иную задачу, должен ясно осознавать основную цель ее решения, ту функцию в обучении и развитии личности, которую должно сыграть решение этой задачи.

Решение любой задачи полуфункционально, так как оно приводит ко многим изменениям в знаниях, структуре деятельности и психике учащихся. Среди этих изменений имеется главное, ради которого учитель и предлагает для решения именно данную задачу. Это главное изменение в личности учащихся и надо иметь в виду, говоря о функциях решения физических задач в обучении.

Основные функции решения задач следующие:

а) вводно-мотивационная;

б) познавательная;

в) развивающая;

г) воспитывающая;

д) иллюстративная;

е) практического применения изучаемых физических законов и
закономерностей;

ж) формирование у учащихся специальных физических умений и
навыков;

з) формирование у учащихся межпредметных умений и навыков;
и) формирование у учащихся общих умений и способностей;

к) контрольно- оценочная.

Каждая задача отвечает определенным требованиям и выполняет, как правило, несколько функций.

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 основу современной физики, а также задачи, показывающие присущие физике методы исследования.

Задачи с историческим содержанием позволяют показать борьбу идей, возникавшие перед учеными трудности, и пути их преодоления.

Решение задач - важное средство политехнического обучения и профессиональной ориентации учащихся. Задачи содержат сведения о многих отраслях современного производства, массовых профессиях, поисках и находках рационализаторов, открытиях. Весьма полезно составление задач политехнического содержания на базе местного производства. Значительный интерес для связи физики с живой природой, особенно в сельской школе, представляют задачи с биофизическим содержанием.

Наряду с задачами производственного и естественнонаучного содержания большое значение для связи обучения с жизнью имеют задачи о физических явлениях в быту. Они помогают видеть физику " вокруг нас ", воспитывают у учащихся наблюдательность.

В процессе решения задач учащиеся приобретают умения и навыки применять свои знания для анализа различных физических явлений в природе, технике и быту; выполнять чертежи, рисунки, графики; производить расчеты; пользоваться справочной литературой; употреблять при решении экспериментальных задач приборы и инструменты и т.д. Особенно полезны в этом отношении задачи, для решения которых используется трудовой и жизненный опыт учащихся, наблюдения, при работе в школьных мастерских, на производственной практике.

Решение задач имеет и большое воспитательное значение. С помощью задач можно ознакомить учащихся с возникновением новых прогрессивных идей, обратить их внимание на достижения современной науки и техники. Интересны в этом отношении задачи с данными о полетах космических кораблей, о гигантских электростанциях, о новых технических изобретениях.

Решение задач - нелегкий труд, требующий большого напряжения сил, он может нести с собой и творческую радость успехов, любовь к предмету, и горечь разочарований, неверие в свои силы, потерю интереса к физике. Решение задач - чуткий барометр, по которому учитель может постоянно следить за успехами и настроением учеников и эффективностью своей учебно-воспитательной работы.

Систематическое применение общих правил и предписаний при решении задач формирует у учащихся навыки умственной работы, освобождает силы для выполнения более сложной творческой деятельности. Задачи нужно решать в определенной системе в соответствии с логикой изучаемого материала при максимальном внимании к общим фундаментальным закономерностям и фактам. Без этого каждая задача будет восприниматься как нечто новое, и перенос умений решения одних задач на решение других будет затруднен. Однако, усвоение готовых и общих положений еще недостаточно для успешного решения всего многообразия физических задач.

Решение задачи - это активный познавательный процесс, большую роль в котором играют наблюдения физических явлений и эксперимент.

Наблюдения и эксперимент позволяют создать соответствующие образы и представления, уточнить условия задачи, получить недостающие данные, установить зависимость между величинами и т.д. Той же цели служат рисунки, чертежи и графики.

Задачи по физике классифицируют по многим признакам: по содержанию, назначению, глубине исследования вопроса, способам решения, способам задания условия, степени трудности и т.д.

По содержанию задачи следует разделить прежде всего в зависимости от их физического материала. Различают задачи по механике, молекулярной физике, электродинамике и т.д. Такое деление условно в том отношении, что нередко в условии задачи используются сведения из нескольких разделов физики.

Различают задачи с абстрактным и конкретным содержанием. Достоинство абстрактных задач состоит в том, что в них выделяется и подчеркивается физическая сущность, выяснению которой не мешают несущественные детали. Достоинство конкретных задач - большая наглядность и связь с жизнью.

По способу решения различают устные, экспериментальные, графические и вычислительные задачи. Деление это условно в том отношении, что при решении большинства задач применяют несколько способов.

В наиболее распространенном, так называемом "четырехэтапном" уроке с опросом, изложением нового материала, закреплением и заданием на дом решение задач используют как в начале занятия для проверки знаний учащихся, так и в конце - для повторения и углубления изученной темы. Отдельные пояснения о решении задач ученики получают также в связи с домашним заданием. В среднем на уроке этого типа на задачи тратят около 30% учебного времени. Еще большую долю времени занимают задачи на уроках повторения, и, наконец, часть уроков специально посвящается решению задач. Особый вид занятий по решению задач - работа с раздаточным материалом. Решение задач наряду с изучением теоретического материала составляет важную часть и домашних заданий по физике. Очень большое внимание решению задач уделяется на факультативных занятиях. Поэтому можно утверждать, что решение задач в учебном процессе играет одну из важнейших ролей при формировании целостных физических умений и навыков.

В связи с открытием новых законов и явлений появилась необходимость создания новых учебников и соответственно новых задачников. Причиной создания новых задачников является также изменение методических особенностей преподавания предмета. Чтобы лучше разобраться в этом, необходимо рассмотреть основные закономерности и направления развития школьного задачника.



Глава 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СБОРНИКОВ ЗАДАЧ, КАК НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ ПОВЫШЕНИЯ ИХ РОЛИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

2.1 Основные направления развития школьного задачника.

На основании анализа задачников, которые использовались в отечественной средней школе, начиная с 1900 года по настоящее время, можно выявить некоторые закономерности создания новых задачников по физике.

Рассмотрим задачники различных авторов и издательств, и оценим их практическую и дидактическую ценность по следующим критериям:

  • приоритетность разделов физики в данном задачнике;

  • количество задач по разделам;

  • общее количество задач;

  • изменения в содержании и структуре задачника после его доработки и переиздания.

2.1.1 Сборники задач по физике в дореволюционной школе.

Сначала задачников как таковых не существовало. Были лишь пособия для решения задач по определенным разделам физики, либо пособия для практических работ по физике. Й только спустя большой промежуток времени стали появляться задачники, которые являются прародителями тех задачников, которыми мы пользуемся сегодня.

Первым примером такого задачника можно назвать "Пособие для практических работ по физике в средней школе" под редакцией Н. С. Дрентельна. В этом задачнике помимо практических экспериментальных заданий и задач имеется много вопросов для упражнений и задач по различным разделам физики, а также рекомендации для учащихся по проведению работ и решению некоторых задач. Данное пособие содержит приложение в котором учителям предлагается список необходимого для проведения практических работ оборудования ( в том числе и самодельного). Пособие имеет 63 рисунка (схемы опытов, необходимые рисунки-пояснения).

В этом задачнике Н.С. Дрентельн отдает приоритет заданиям и задачам по молекулярной физике и теплоте (примерно 75% от общего числа заданий и задач). На механику приходится 25% от общего числа задач.

Этот задачник был издан в 1908 году и использовался в дореволюционной России достаточно долго, Впоследствии он неоднократно переиздавался, но содержание его оставалось неизменным. Особой популярностью данное пособие пользовалось в Александровском кадетском корпусе в 1908-1914 г. г.

2.1.2 Сборники задач по физике в первые десятилетия советской

власти.

В 1923 году был издан "Сборник вопросов и задач по элементарной физике". А. Бачинский в этом сборнике собрал материал для упражнений начинающих изучать физику в решении задач качественного содержания из области пройденного, а так же и числовых примеров на применение наиболее часто встречающихся физических соотношений.

Значительная часть собранного в данном задачнике материала является позаимствованной из различных русских и иностранных сборников физических задач.

Объем сведений, которые предполагаются у решающего задачи из этого сборника, примерно соответствует учебникам физики того же автора.

В конце книги даны таблицы нужных физических величин, таблица синусов, логарифмов, ответы к задачам.

На электричество и магнетизм отводится 30,8 % задач. На молекулярную физику и теплоту - 28,2 %. На механику - 25,0 %. На оптику - 13,5 %. На акустику - 4,2 % задач. Всего в пособии 1098 задач.

В этом задачнике изменилась последовательность разделов физики, увеличилось число задач по разделам и их содержание, в целом, тоже изменилось. Увеличилось число задач, которые поясняются рисунками.

Этот задачник несколько раз переиздавался и дорабатывался. При доработке изменилось, главным образом, содержание некоторых задач.

Задачник А. Бачинского был очень популярным и широко использовался до 50-х годов.

В 1933 году появился альтернативный ему задачник по физике А.В. Цингера, содержащий 1316задач.

Наибольшее внимание в нем уделяется "Механике" (41,9 % задач), "Электричеству" и "Магнетизму" (19,3 % задач) и "Молекулярной физике" (21% задач). На "Оптику" -11,9 % задач, а на "Акустику" - 5,5 % задач.

При доработке изменялось число задач по разделам, содержание некоторых задач. Условия некоторых задач дополнялись рисунками и недостающими данными.

Задачник широко использовался до середины 50-х годов и был высоко оценен специалистами из области методики преподавания физики, а также учителями.


2.1.3 Сборники задач по физике 40-х - середины 50-х годов.

В 1956 году издается "Сборник задач по физике для 8-10 классов средней школы" под редакцией П.А. Знаменского. В нем "Механика" представлена 40,3% задач, "Электричество" - 25 % задач, "оптика" - 18,2 % задач, "Теплота и молекулярная физика" -16,5 % задач.

Автор этого сборника проделал большую работу по подбору, составлению и систематизации задач. Особое внимание было уделено тем из них, которые помогают увязать теорию с практикой, окружающей действительностью, производственной деятельностью человека. При подготовке и переиздании с доработкой этого сборника из него были исключены наиболее известные задачи имеющиеся в стабильных учебных пособиях. В сборнике есть небольшое число трудных задач. В нем используется система СGSЕ.

Задачник переиздавался 13 раз, при этом дорабатывался 3 раза. Изменялось число задач по разделам, содержание некоторых задач, изменялось число сложных задач. Но, в целом ,задачник оставался неизменным, так как приоритетность разделов сохранялась.

Задачник Знаменского использовался до начала 80-х годов и был очень популярен.

2.1.4 Сборники задач по физике периода политехнизации и всеобщего

среднего образования.

В 1963 году был издан задачник В.П. Демковича. В нем "Механика" состоит из 34 % задач, "Электричество" из 30,2 % задач, "Молекулярная физика" из 16,5 % задач, "Оптика" из 13,2 % задач, "Атомная физика" из 3,2 % задач. Особенностью данного задачника было то, что он имел "повторительный" раздел на который отводилось 3,7 % задач из различных разделов физики.

Этот задачник переиздавался 6 раз и дважды дорабатывался. При доработке увеличено общее число задач повышенной трудности, изменилось содержание некоторых задач, некоторые задачи были дополнены рисунками, убран повторительный раздел. При доработке появились таблицы перевода единиц из СС8Е в СИ. Годы переиздания: 64, 65, 70, 72, 75.Использовался в средней школе до середины 80-х годов.

В 1964 году вышло первое издание задачника П.А. Рымкевича, в котором "Механика" состояла из 31,4 % задач, "Молекулярная физика" из 24 % задач, "Электричество" из 24,7 % задач, "Оптика" из 10,8 % задач, "Строение ядра" из 3,5 % задач. Имелся "повторительный" раздел в котором находилось 3,7 % задач. Этот задачник переиздавался 14 раз (в 66, 72, 73, 79, 81, 82, 83, 86, 87, 88, 89, 90, 92 годах) и 4 раза дорабатывался (73, 83, 86, 92 г.). При доработке был убран повторительный раздел за счет чего было увеличено число задач по разделам , менялось общее число задач, менялось содержание отдельных задач, некоторые задачи были дополнены рисунками, изменялось число трудных задач, появлялись задачи , решение которых можно было осуществить с помощью калькуляторов, но приоритетность разделов не изменялась. Этот задачник был наиболее распространенным, лучше других соответствовал дидактическим функциям задачника и обладал лучшей, по сравнению с другими, системой подбора задач, поэтому он используется в современной средней школе как основной. В 1967 году был издан "Сборник задач и вопросов по физике для средней школы " под руководством В. И. Лукашика. В нем приоритетность разделов следующая:

  1. "Молекулярная физика и теплота " -30% задач

  2. "Механика" - 29 % задач.

  3. "Электричество" - 23 % задач.

  4. "Работа и энергия" -18 % задач.

Задачник переиздавался 6 раз ( в 68, 69, 74, 78, 86, 94 г.), а дорабатывался 4 раза (?; 78, 86, 94 г.). При доработке изменялось число задач по разделам, условия некоторых задач, изменялось (увеличивалось) число вопросов, менялась приоритетность разделов, уменьшалось число сложных задач, что постепенно превратило этот задачник в задачник для 7х-9х классов средней школы. Задачник не очень распространенный, хотя, те учителя, которые его используют, очень довольны этим задачником и подбором задач и вопросов в нем. Этот задачник используется и в современной средней школе так как очень хорош по подбору вопросов и задач по темам.

В 1954 году выходит в свет первое издание "Сборника качественных задач по физике в средней школе''' автором которого является М.Е. Тульчинский. В нем "механика" состоит из 31 % задач, "Электричество" из 26,2 % задач, "Молекулярная физика" из 22,6 % задач, "Оптика" из 19,2 % задач и "Строение атома" из 1% задач.

В этом задачнике при доработке изменялось содержание отдельных задач, число задач по разделам, приоритетность разделов, изменялось число сложных задач. Дорабатывался 7 раза (56, 59, 69 г.). Переиздавался 7 раз (56, 59, 61, 69, 64, 72, 76 г.). Задачник Тульчинского был хорошим помощником учителей, так как содержал ценный подбор качественных задач, которых слишком мало содержалось в задачниках других авторов.

В 60е-70е годы появляется множество различных задачников для поступающих в Вузы, по занимательной физики, задачников-пособий по самообразованию, задачников, содержащих только задачи повышенной трудности, олимпиадные задачи и многие другие задачники таких авторов как Золотов В. А., Зубов ВТ., Шальнов В.П., Зибер В.А., Ланге В.Н. и многие другие. Приведу некоторые из них: Сборники экспериментальных задач: АнтипинИ.Г.Зибер В.Т., Шутов М.С.,Ланге В.Н.

Сборники задач по физике: Баканина А.П и др., Балаш В. А, Зубов ВТ., Козел СМ., Коган Б.Ю., Фурсов В.П., Цедрик М.С.

Сборники задач по физике для поступающих в Вузы: Бендриков Г. А.

Сборники творческих задач: Маковецкий П.В., Разумовский В.Т., Шаскольская М.П. и др. И многие другие.

Так как задачи выполняют определенные функции, то и задачники, включающие в себя данные задачи, тоже выполняют эти функции. Но различные сборники задач порою выполняют различные цели. Поэтому совершенствование сборников задач в значительной степени облегчает труд учителя по подготовке и проведению уроков физики в средней школе, то есть реализации содержания и основных дидактико-методических установок учебного процесса.


2.2 Совершенствование сборников задач, как необходимое условие

повышения их роли в учебном процессе по физике.

Решение задач в учебном процессе по физике является действенным средством приобретения учащимися глубоких и прочных знаний, выработке у учащихся умения применять знания на практике, осуществления политического образования, развития физического мышления. Поэтому в преподавании физики в школе уделяется большое внимание решению задач. В определении системы задач, в реализации их воспитывающей и развивающей функции решающую роль играют сборники задач, издаваемые различными издательствами. Ведущая роль принадлежит сборникам задач, располагающими научно обоснованной системой задач. В истории советской школы известен целый ряд интересных задачников. Большой популярностью пользовался задачник А.В. Цингера, до сих пор с большим уважением относятся учителя к сборнику задач ленинградских педагогов под редакцией П.А.Знаменского.

В настоящее время в распоряжении учителей имеется большое количество сборников задач, издаваемых различными издательствами ("Просвещение", "Высшая школа", "Наука" и др.). Но такое обилие сборников не обеспечивает роли решения задач в выполнении вышеуказанных проблем. Сборников стало много, учителю сложно ориентироваться в них. Подбор задач к уроку при таком обилии разнотипных сборников (сборники качественных задач, экспериментальных, графических, задач-парадоксов, олимпиадных, для поступающих в Вузы, избранных, для самостоятельной подготовки и др.) затрудняет деятельность учителя.

Чтобы сделать подборку к уроку разнообразных задач, учитель должен просмотреть эти сборники. Многие из издаваемых сборников задач должным образом методически не обработаны, включенные задачи не представляют дидактической системы. Все это отрицательно сказывается на деятельности учителя физики по формированию у учащихся знаний.

В большинстве школ решению физических задач уделяется значительное внимание. Тем не менее многие учащиеся постоянно испытывают затруднения в решении задач. Это объясняется не только сложностью данного вида занятий для учащихся, но и недостатками в подборе и методике решения задач по школьному курсу физики.

Многие специалисты в области педагогики и методики преподавания физики постоянно занимаются проблемой оптимального подбора задач к школьному курсу физики. В результате чего появляются новые задачники, которые отличаются от используемых либо подбором задач по степени сложности, либо общим количеством задач, либо увеличением числа задач по одним разделам за счет уменьшения числа задач по другим разделам, либо число задач по разделам остается неизменным, но изменяется последовательность разделов (это обычно происходит при соответствующем изменении последовательности разделов учебника), либо появляется необходимость иллюстрировать ту или иную задачу рисунком, схемой, дополнить её недостающими данными, либо вообще исключить или заменить на другую данную задачу и т.д. Причин для создания новых учебников очень много.

Рассмотрим некоторые из них на основе анализа задачника А.П. Рымкевича различных изданий. Так, например, приоритетность разделов задачника этого автора можно легко пронаблюдать на следующих диаграммах:



АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЗАДАЧ В РАЗДЕЛАХ ЗАДАЧНИКА АМ. РЫМКЕВИЧА РАЗЛИЧНЫХ ИЗДАНИЙ









Из диаграмм видно, что наиболее важной с точки зрения решения задач А.П. Рымкевич считает "Механику" (во всех изданиях без исключения). В 10, 12 изданиях, после "Механики", наиболее важной является "Молекулярная физика и термодинамика", а в 1,2, 3, 4, 5,13,14 изданиях - "Электродинамика".

Кроме того, число задач в сборнике остается примерно тем же, но из диаграмм видно, что при этом изменяется число задач по одним разделам за счет изменения числа задач по другим разделам.

Если провести анализ глубже, то можно заметить, что в 6, 7, 9 изданиях появляется ряд иллюстраций и схем к отдельным задачам ранее отсутствующие.

В последних изданиях задачника вместо задач относительно простым решением появляются задачи решаемые с помощью программируемых средств обучения, а так же несколько задач повышенной трудности были дополнены недостающими данными (Это произошло после выхода ряда статей критического содержания в журнале "Физика в школе" по поводу этих задач).

По мнению специалистов 14е издание сборника задач по физике А.П. Рымкевича имеет наиболее научно обоснованную систему задач и обладает оптимальным подбором задач к школьному курсу физики.

Созданию нового сборника задач обязательно предшествует глубокое изучение имеющихся сборников, их доработка и усовершенствование. Особенно большую пользу можно извлечь изучая особенности задачников различных авторов.

Для примера рассмотрим анализ зависимости приоритета разделов задачников различных авторов от числа задач в разделах.




















АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ ПРИОРИТЕТА РАЗДЕЛОВ ЗАДАЧНИКОВ РАЗЛИЧНЫХ АВТОРОВ ОТ ЧИСЛА ЗАДАЧ В РАЗДЕЛАХ.





По данным диаграммам можно пронаблюдать эволюцию задачника, как такового, начиная со сборника задач Н.С.Дрентельна, вышедшего в 1908 году, закончив сборником задач А.П.Рымкевича, вышедшего в 1964 году, особенности которого были описаны ранее.

Наши издательства выпускают большое количество разнообразных сборников задач по физике, однако лишь немногие из них используются учителями в своей практической работе. Абсолютное их большинство не отвечает требованиям программы и целям изучения школьного курса физики. Поэтому приходится констатировать относительную неудовлетворенность учителей существующими сборниками задач.

Практика преподавания физики в школе требует создания единого сборника задач вместо обилия существующих задачников, который бы включал в себя дидактическую систему задач различных видов. Наряду с задачами, общими для всех учащихся, в нем должны быть задачи для индивидуальной работы, для факультативных занятий. В настоящее время есть все условия для создания единого сборника задач, удовлетворяющего педагогическим требованиям, обладающего научно обоснованной системой задач.


2.3 Описания усовершенствованной модели сборника задач по физике.

После подробного анализа около пятидесяти задачников различных авторов и издательств нами были выяснены основные проблемы и закономерности создания новых сборников задач по физике. На основании этого анализа мы предлагаем создать новую модель сборника задач удовлетворяющего требованиям учителя по подготовке и проведению учебных и факультативных занятий, требованиям ученика к подготовке домашних заданий и овладению навыками решения задач как в урочное так и во внеурочное время, в том числе и самостоятельно, а так же имеющим должный подбор задач для подготовки и проведения школьных олимпиад.

Во время самостоятельных работ по решению физических задач трудно организовать класс, так чтобы каждый ученик на всех этапах решения задач работал с максимальной отдачей сил, чтобы он был заинтересован в самостоятельном получении правильного ответа. Обычно наиболее подготовленные учащиеся быстрее отыскивают решение и справляются с вычислениями. Это сковывает инициативу менее подготовленных, снижает их активность. Эту проблему можно легко решить если осуществить, так называемый, дифференцированный подход, то есть такой подход при котором учебно-воспитательный процесс организуется с учетом типичных индивидуальных психологических и нравственных различий учащихся.

Дифференциация преподавания физики развивается по двум направлениям:

1. путем создания спец. классов, спецшкол, факультативных занятий.

2. введением специальных элементов методики в обычное преподавание в массовой школе, где учатся дети, не прошедшие отбора по своим склонностям и способностям.

Необходимость дифференцированного подхода к обучению не вызывает сомнений. Хотим мы этого или нет, но самостоятельные и контрольные работы дают нам высокий, средний и низкий уровни знаний не только у отдельных учащихся, но и у классов одной параллели, занимающегося у одного педагога. Это приводит к необходимости организовать учебно-воспитательный процесс с учетом типичных различий классов и отдельных учащихся.

Наиболее эффективные результаты дифференцированный подход имеет , если он реализуется путем введения специальных элементов методики в обычное преподавание. Одним из таких элементов может быть сборник задач, который состоит из физических задач разделенных по уровням сложности. В основу нашей модели сборника задач мы предлагаем положить именно такой сборник.

Наряду с задачами общими для всех учащихся в сборник должны войти и экспериментальные, графические и качественные задачи. О важности экспериментальных задач уже неоднократно говорилось. Прежде всего они помогают увидеть связь изучаемых явлений и законов с реальной жизнью, подтвердить их правильность, научить пользоваться простыми физическими приспособлениями и приборами, развить у учащихся интерес к изучаемому предмету. Решение графических и качественных задач оказывает большое влияние на формирование мировоззрения учащихся, осуществляет межпредметные связи и формирует целостное представление о предмете.

Большое значение имеет решение задач на смекалку и задач занимательной физики, которые необходимо решать на факультативных занятиях. Многим учащимся, особенно знающим предмет на высокую оценку, интересно решать задачи не особенно трудные, но имеющие нестандартное решение. Занимательные задачи интересуют всех учащихся, в том числе и слабых. Их решение, особенно если оно правильное, очень заметно повышает интерес к решению других задач и ко всему предмету в целом.

Кроме того, сборник задач должен иметь определенный подбор олимпиадных задач. Это избавит учителя от лишних забот при подготовке и проведении школьных физических олимпиад, а также предоставит учащимся возможность решать задачи высокого уровня сложности самостоятельно, если у них будет возникать такое желание.

Чтобы наиболее продуктивно использовать такой задачник в школе, его необходимо создавать для каждого года обучения отдельным. При этом необходимо учитывать количество часов отведенных программой на решение задач. Тогда сборник задач будет выглядеть компактно, а кроме того это избавит учителя от путаницы, которая иногда возникает по поводу отнесения задачи к тому или иному году обучения (например, некоторые задачи по теме "Тепловые явления" можно решать только изучив материал 10 класса).

Если учесть всё описанное выше, .то можно сформулировать ряд положений, которые будут характеризовать новую усовершенствованную модель школьного сборника задач по физике.

  1. Все задачи, включенные в данную модель по степени сложности разделены на уровни. Задачи первого уровня наиболее просты и их должны уметь решать все. Задачи второго уровня немного сложнее, но их правильное решение ведет к получению оценки хорошо. Задачи третьего уровня более сложны, к ним относятся и задачи повышенной трудности, решение которых способствует получению оценки отлично.

  2. В данный задачник наряду с задачами общими для всех учащихся должны быть включены задачи для индивидуальной работы, экспериментальные, графические и качественные задачи, которые по степени сложности тоже делятся на уровни.

  3. В конце каждого раздела данного сборника задач имеется соответствующий подбор задач для факультативных занятий. Причем в этот подбор обязательно включаются задачи на смекалку и различные задачи занимательной физики.

  4. Последний раздел данного задачника состоит из подбора олимпиадных задач школьного уровня.

  5. Данный сборник задач является задачником для каждого года обучения отдельным.

  6. Те задачи, которые рекомендованы для домашней работы выделяются особым значком, как и все остальные задачи различных типов (графические своими значками, экспериментальные своими).

Данный сборник задач поможет также объективно оценить знания учащихся при ответах у доски, когда в качестве вопроса задается задача и предлагается её решить. При этом учащийся сам может выбрать задачу нужного уровня сложности.

Имея подбор задач занимательной физики, учитель будет использовать их на факультативных занятиях, а это поможет привить интерес к решению не только занимательных задач, но и других видов задач.

Учитель, имея подбор задач различных видов, будет использовать на уроках и экспериментальные, и графические, и качественные задачи, а это окажет положительное влияние на умение учащихся решать задачи различных видов. Кроме того, дифференцированный подход, реализованный в данном сборнике задач, поможет (особенно при решении самостоятельных и контрольных работ) выработке у учащихся объективной самооценки, а также будет стимулировать активную работу учащихся на всех этапах решения задач.

Создание такого сборника задач в большой степени сократит время учителя, необходимое для подготовки и проведения уроков физики в средней школе, снабдит его должным подбором задач общего содержания, подбором задач для проведения самостоятельных и контрольных работ, то есть прежде всего повысит качество работы учителя и, как следствие этого, достижение основных педагогических целей и задач будет более легким и простым.

2.4 Подбор физических задач к усовершенствованной модели сборника задач по физике.

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ. Теплопередача и работа.

Первый уровень.

  1. Какое количество теплоты потребуется для нагревания стального бруска массой 0,5 кг от 10° до 40°С?

  2. Какое количество теплоты получила вода массой 200 г. при нагревании от 10° до 30°С?

  3. Кирпичная печь массой 1 т. Остывает от 20° до 10° С. Какое количество теплоты при этом выделится?

  4. Какое количество теплоты выделится при охлаждении 100 г. олова, взятого при температуре 82°С, на 50°С?

  5. После обработки алюминиевой детали на станке температура её понизилась от 420° до 20°С. На сколько при этом уменьшилась внутренняя энергия детали, если её масса 0,5 кг?

  6. Для нагревания вещества массой 10 кг на 10°С потребовалось 420 кДж энергии. Какое вещество нагрели?

  7. Стальное сверло при работе получило 5 кДж энергии и нагрелось от 15° до 115° С. Какова масса этого сверла?

  8. Какую массу воды можно нагреть от 15° до 45°С, затратив для этого

1260 кДж энергии?

  1. На сколько нужно повысить температуру куска свинца массой 100 г.,
    чтобы внутренняя энергия его увеличилась на 280 Дж ?

  2. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1,5 т. каменного угля ?

  3. Двигатель мопеда на пути 10 км расходует бензин массой 100 г. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании бензина ?

  4. Сколько надо сжечь каменного угля, чтобы при этом выделилось 270 МДж теплоты ?

  5. Какую массу торфа надо сжечь для обогревания комнаты, если при сгорании топлива в печи должно выделятся не менее 224 МДж энергии?

  6. На сколько уменьшилось количество спирта в спиртовке, если при его нагревании выделилось количество теплоты 243 кДж?

  7. При полном сгорании кокса массой 10 кг выделяется 29 МДж энергии. Чему равна удельная теплота сгорания кокса?

  8. При полном сжигании жидкого топлива массой 15 г получено 405 кДж энергии. Какую жидкость использовали как топливо?

  9. Для обращения воды в пар при температуре кипения необходимо количество теплоты 65 МДж. Хватит ли для этого 6 кг сухих березовых Дров?

Второй уровень.

  1. Какое количество теплоты получает при нагревании серебро объемом 2 см3 от 10° до 60°С?

  2. В порожнем закрытом металлическом баке вместимостью 60 м3 под действием солнечного излучения воздух нагрелся от 5° до 25°С. Как и на сколько изменилась внутренняя энергия воздуха в баке?

  3. Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь, сложенная из 500 кирпичей, при остывании от 70° до 20° С ? Масса одного кирпича равна 4 кг.

  4. При изменении температуры куска металла массой 0,08 кг от 20° до 30°С внутренняя энергия его увеличилась на 320 Дж. Что это за металл? Найти его объем.

  5. При охлаждении медного паяльника до 20°С выделилось 30,4 кДж энергии. До какой температуры был нагрет паяльник, если его масса 200г?

  6. До какой температуры остынут 5 л кипятка, взятого при температуре 100°С, отдав в окружающее пространство 1680 кДж энергии?


  1. 23.Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м3?

  2. В каком случае выделится большее количество теплоты: при полном сгорании древесного угля массой 3 кг или при полном сгорании сухих дров массой 9 кг?

  3. Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?

  4. Сколько каменного угля нужно сжечь, чтобы получить столько же энергии, сколько ее выделяется при полном сгорании бензина объемом 6м3?

Третий уровень.

  1. Какое количество теплоты получила вода при нагревании от 15° до 25°
    в бассейне, длина которого 100 м, ширина 6 м и глубина 20 дм?

  2. В железный душевой бак, масса которого 65 кг, налили холодной воды из
    колодца, объемом 200 л. В результате нагревания солнечным излучением

  3. температура воды повысилась от 4° до 20° С. Какое количество теплоты получил бак и вода?

  4. На сколько изменится температура куска меди массой 500 г, если ему сообщить такое же количество теплоты, которое пойдет на нагревание воды массой 200 г от 10° до 60° С?

  5. Двигатель мощностью 75 Вт в течении 5 мин вращает лопасти винта внутри калориметра, в котором находится вода объемом 5 л. Вследствии трения о воду лопастей винта вода нагрелась. Считая, что вся энергия пошла на нагревание воды, определить, как изменилась ее температура?

  6. Как изменится температура воды массой 3 кг, если вся теплота, выделившаяся при полном сгорании спирта объемом 12,5 мм3, пошла не ее нагревание?

  7. В ванну налили 40 л холодной воды температурой 6°С. Затем долили горячую воду температурой 96° С. Температура воды после этого стала равной 36° С. Найти массу долитой воды. Нагреванием ванны и окружающей среды пренебречь.

  8. Сколько воды, взятой при температуре 10°С, можно нагреть до 50° С, сжигая керосин массой 15 г, считая, что вся выделяемая при горении керосина энергия идет на нагревание воды?

  9. Когда в бак с водой добавили еще 3 л воды при 100°С и перемешали всю воду, то температура воды в баке стала равна 35° С. Найти начальный объем воды в баке.

  10. В сосуд с водой, масса которой 150 г, а температура 16°С, добавили воду массой 50 г при температуре 80° С. Определить температуру смеси.

  11. На нагревание кирпича массой 4 кг на 63°С затрачено такое же количество теплоты, как и для нагревания воды той же массы на 13,2° С. Определить удельную теплоемкость кирпича.

  12. Металлическое тело массой 30 г нагрели в кипящей воде. После этого его перенесли в воду, масса которой 73,5 г и температура 20°С, налитую в калориметр. Вода от этого нагрелась до 23°С. Из какого металла сделано тело?

Задачи для самостоятельного решения.

  1. Какое количество теплоты необходимо для нагревания железного утюга массой 2 кг от 20° до 320°С?

  2. Чугунная болванка массой 32 кг остывает от 1115° до 15°С. Какое количество теплоты при этом выделяется?

  3. Какое количество теплоты отдаст кирпичная печь массой 0,35 т, остывая с изменением температуры на 50°С?

  4. Нагретый камень массой 5 кг, охлаждаясь в воде на 1°С, передает ей количество теплоты 2,1кДж. Чему равна удельная теплоемкость камня?

  5. Мальчик вычислил, что при нагревании воды от 15°С до кипения, внутренняя энергия ее увеличится на 178,5 кДж. Какова масса нагреваемой воды?

  6. При охлаждении куска олова массой 20 г внутренняя энергия его уменьшилась на 1 кДж. На сколько изменилась температура олова?

  7. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 50 кг сухих березовых дров?

  8. При полном сгорании 0,5 кг топлива выделилось 7 МДж энергии. Найти 8. удельную теплоту сгорания этого топлива.

  9. Какое количество теплоты получил нагретый от 10° до 20°С воздух комнаты, объем которой 60 м3?

  10. Термос объемом 3 л заполнили кипятком. Через 20 часов температура воды в нем понизилась до 80° С. На сколько изменилась внутренняя энергия воды?

  11. В печи сгорели сухие сосновые дрова объемом 0,02 м3 и торфа массой 2 кг. Сколько теплоты выделилось в печи?

  12. Какую массу каменного угля нужно сжечь, чтобы получить такое же количество теплоты, которое выделяется при сгорании керосина массой 20 т?

"Изменение агрегатных состояний вещества" Первый уровень

1. Слиток цинка массой 2,5 кг, нагретый до температуры 420°С, переведен
при этой же температуре в жидкое состояние. Какое количество энергии
потребовалось для этого?

2. Какое количество теплоты выделится при замерзании ртути массой
1,5 кг, взятой при температуре -39°С?

  1. На сколько уменьшится внутренняя энергия при кристаллизации бруска из олова массой 0,2 т, охлажденного до температуры кристаллизации?

  2. Сколько керосина потребуется, чтобы расплавить 4,6 кг олова, взятого при температуре плавления?

  3. Чтобы расплавить 10 кг железа при его температуре плавления потратили 90 г топлива. Что это за топливо?

  4. Для плавления бруска меди массой 1,1 кг при его температуре плавления было израсходовано 231 кДж теплоты. Найти удельную теплоту плавления меди.

  1. При плавлении тела из алюминия при его температуре плавления было израсходовано 78 кДж энергии. Найти массу этого тела.

  2. Какая энергия потребуется для превращения эфира массой 200 г при температуре 35° С в пар при той же температуре ?

  3. Из чайника выкипела вода объемом 0,5 л, начальная температура которой была равна 10° С. Какое количество теплоты оказалось излишне затраченным?

  1. При конденсации 2,5 кг пара выделилось 5,75 МДж энергии. Найти удельную теплоту парообразования вещества.

  2. При полном сгорании топлива выделилось количество теплоты 4,5 МДж. Хватит ли ее для превращения в пар при температуре кипения 15 кг эфира?

  3. При конденсации стоградусного водяного пара внутренняя энергия его уменьшилась на 26220 кДж. Чему равна масса образовавшийся воды?

  4. Определить объем испарившегося эфира при температуре кипения, если для этого использовали 3200 Дж энергии.

Второй уровень.

  1. Какое количество теплоты необходимо для плавления куска олова массой
    100 г, взятого при температуре 32°С?

  2. Сколько энергии приобретет при плавлении брусок из цинка массой 250 г, взятый при температуре 10°С?

  3. На сколько увеличилась внутренняя энергия расплавленного железного лома массой 2 т, начальная температура которого была равна 39°С?

  4. Какое количество теплоты поглощает при плавлении лед массой 5 кг, если начальная температура льда -10°С?

  5. Сколько энергии выделится при кристаллизации и охлаждении от температуры плавления до 10°С алюминиевой пластинки размером 2x5x10 см?

  6. На нагревание и плавление меди израсходовано 1233,2 кДж теплоты. Определить массу меди, если ее начальная температура при 15°С?

  7. Какое количество каменного угля потребуется, чтобы 10 кг льда, взятого при температуре -5° С превратить в воду с температурой 0° С?

  8. Сколько энергии израсходовано на нагревание воды массой 0,75 кг от 20°С до 100° С и последующее образование пара массой 250 г?

  9. Какое количество теплоты выделится при конденсации водяного пара массой 10 кг при температуре 100°С и охлаждении образовавшейся воды до 20° С?

  10. В радиаторе парового отопления за 4 часа сконденсировалось 8 кг водяного пара при температуре 100° С, и вода вышла из радиатора при температуре 80° С. Какое количество теплоты радиатор передавал ежеминутно окружающей среде ?

  11. Сколько льда, взятого при температуре 0° С, расплавится, если ему сообщить такое количество теплоты, которое выделится при конденсации стоградусного водяного пара, масса которого равна 8 кг и охлаждении полученной воды до 90°С ?

Третий уровень.

  1. Какое количество теплоты необходимо, чтобы расплавить лед массой 2 кг, взятый при температуре -10° С, полученную воду нагреть до кипения и 0,5 кг ее испарить?

  2. В плавильном горне за одну плавку получено 100 кг алюминия с температурой 670° С. Какие состояния прошел металл, если его начальная температура была 60° С ? На сколько при этом увеличилась внутренняя энергия металла ?

  3. Какое количество теплоты потребуется, чтобы 5 кг льда, взятого при температуре -20° С превратить в пар при 100° С в медной емкости массой 2 кг?

  4. Какая энергия выделится при превращении 10 кг стоградусного пара в лед с температурой -5°С?

  5. Свинцовая деталь массой 200 г охлаждается от 427° С до температуры плавления, отвердевает и охлаждается до 27° С. Какое количество теплоты передает деталь окружающим телам?

  6. На нагревание цинка массой 210 г от температуры 20° С до температуры плавления и превращение его в жидкое состояние израсходован бензин массой 10,5 г. Какое количество подведенной теплоты рассеялось?

  7. Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 100° С до 0° С, растопила лед массой 3 кг, взятый при температуре -10° С. Какова масса заготовки, если вся энергия, выделенная ею, пошла на плавление льда?

  8. Сколько водяного пара, взятого при 100° С необходимо, чтобы довести до температуры кипения 2 кг льда, взятого -10° С ?

  9. Какое количество чугуна, взятого при 0° С, можно превратить в жидкость при его температуре плавления в стальной емкости массой 10 кг при полном сгорании 50 кг нефти? Потерями энергии пренебречь.

  10. Сколько нефти надо сжечь в котельной установке с КПД=60%, чтобы 4,4т воды, поступающей из водопровода при 7°С, нагреть до 100° С и 10% всей воды превратить при 100° С в пар?

  11. Чтобы превратить в пар с температурой 100°С, 10 кг льда, взятого при-5° С в стальной емкости массой 4 кг, израсходовали энергию, выделяемую при полном сгорании топлива, массой 672 г. Потерями энергии пренебречь. Что это за топливо ?

Задачи для самостоятельного решения.

  1. Какое количество теплоты потребуется для обращения в воду льда массой 2 кг, взятого при температуре 0° С?

  2. Какая энергия потребуется для плавления олова массой 4 кг при температуре плавления?

  3. Какая энергия выделится при кристаллизации свинца массой 8 кг?

  4. В нагревателе сожгли 400 г керосина. Сколько льда, взятого при температуре 0° С можно расплавить?

  5. Для плавления 4 кг платины при температуре ее плавления потрачено Юг топлива. Найти удельную теплоту сгорания этого топлива.

  6. При отвердевании 2,5 кг воды при 0° С выделилось количество теплоты 850 кДж. Чему равна удельная теплота плавления льда?

  7. На сколько уменьшится внутренняя энергия при конденсации 1 т спирта при его температуре кипения?

  8. Сколько эфира, взятого при температуре кипения обратили в пар, если при этом выделилось 15000 Дж энергии?

  9. Сколько энергии приобретет при плавлении бруска из цинка массой 250 г, взятый при температуре 27°С?

  10. Масса серебра 10 г. Сколько энергии выделится при его кристаллизации и охлаждении до 62°С, если серебро взято при температуре плавления?

  11. На нагревание и плавление куска платины массой 20 г израсходовано 7100Дж теплоты. Начальная температура платины 22° С. Найти удельную теплоту плавления платины.

  12. Сколько воды, взятой при температуре 80°С, потребуется, чтобы довести до температуры 50° С массу 5 кг льда, взятый при температуре 0° С?

  13. На сколько изменится внутренняя энергия стального изделия массой 10 кг после заливки металла в форму? Начальная температура сплава 1600°СОтливка остывает до температуры 20°С.

Экспериментальные задачи.

  1. Как определить вес металлического предмета (например железного болта), не прибегая к его взвешиванию и измерению объема? Предложите способ и проверьте на опыте.

  2. Как приблизительно определить температуру нагретой стальной гайки с помощью калориметра, весов с разновесами и термометра?

  3. Придумайте и проделайте опыт, при помощи которого можно наглядно показать, что скорость испарения зависит от:

а) рода взятой жидкости;

б) температуры жидкости;

в) движения воздуха над поверхностью жидкости.

  1. Исследуйте, зависит ли температура кипения раствора поваренной соли от концентрации. Постройте график исследованной вами зависимости.

  2. Определите на опыте удельную теплоту плавления льда с помощью жестяной баночки, нескольких кусочков льда, спиртовки, секундомера, термометра и весов с разновесами. Объясните, почему получаемый из опыта результат не является точным.

Аналогичный подбор задач делается по темам "Электрические явления" и "Световые явления".

Последний раздел данного сборника задач состоит из подбора олимпиадных задач школьного уровня.

ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАЧИ.

.

Задача 1

Когда катится колесо, то верхние спицы часто сливаются, а нижние видны отчётливо для наблюдателя. Почему?

Решение

Наблюдаемое явление связано с разной скоростью верхних и нижних спиц с точки зрения наблюдателя, стоящего на земле. Действительно, т.к. колёса велосипеда вращаются без проскальзывания, то скорость нижних спиц вблизи земли близка нулю. С другой стороны, часть скорости верхних спиц связана с вращением колеса (υ = ωr, где ω – угловая скорость вращения колеса, а r – расстояние точки спицы от оси), а другая часть – с поступательным движением велосипедиста. Так как для точек верхних спиц обе составляющие их скорости сонаправлены, скорость этих точек всегда превышает поступательную скорость велосипедиста. При езде с достаточно большой скоростью верхние спицы могут сливаться для наблюдателя.

Задача 2

В каком случае выпавший из окна вагона предмет упадёт на землю раньше: когда вагон стоит на месте, или когда он движется?



Решение

В системе отсчёта вагона оба случая совпадают. Действительно, предмет падает вертикально вниз с ускорением g, а расстояние от точки бросания до земли (обозначим его h) не меняется со временем. В обоих случаях время полета t найдётся из уравнения Соответственно время падения предмета в обоих случаях одинаково.

Задача 3

Два тела массами m1 = 0,5 кг и m2 = 0,2 кг, связанные невесомой нерастяжимой нитью, движутся по гладкой горизонтальной поверхности. под действием горизонтальной силы F = 1.4 Н, приложенной к телу массой m1. Определите ускорение тел и силу натяжения нити.

Решение

Так как, по условию, горизонтальная поверхность гладкая, то силой трения можно пренебречь, а ускорение, обозначим его a, направлено горизонтально. Далее, на составное тело, состоящее из первого и второго тел и нити, действует единственная горизонтальная внешняя сила F, создающая ускорение (силы тяжести и реакции опоры направлены вертикально и не могут создать горизонтального ускорения). Масса составного тела (по условию, нить невесома) составляет m1 + m2. Тогда, по второму закону Ньютона, можно записать (m1 + m2)а = F, откуда


Для тела массой m2 внешней горизонтальной силой является сила натяжения T, а его ускорение в силу нерастяжимости нити равно также a (отметим, что в силу невесомости нити сила T постоянна по длине нити). Соответственно имеем:


Задача 4

Брусок массой m = 5 кг движется равномерно по горизонтальной плоскости под действием силы F = 10 Н, приложенной вверх под углом α = 60° к горизонту. Определите коэффициент трения между бруском и плоскостью.

Решение

По условию задачи, брусок движется равномерно, т.е. без ускорения. В этом случае, по второму закону Ньютона, равнодействующая всех сил, приложенных к бруску, равна нулю:

mg+ N + F +Fтр = 0, где N – нормальная составляющая силы реакции опоры. Искомый коэффициент трения обозначим μ.

По определению, коэффициент тренияИз рисунка видно, что


Задача 5

Маленький шар подвешен на нити длиной l. Шар вращается равномерно по кругу в горизонтальной плоскости. Система находится в лифте, который поднимается с ускорением a. Определите период вращения, если нить отклонена от вертикали на угол α.

Решение

Находясь в лифте, шар испытывает как ускорение лифта a, так и нормальное (центростремительное) ускорение an из-за вращения. Соответственно второй закон Ньютона имеет вид:

m(a + an) = mg+ T.

Из рисунка видно, что

Учитывая, что радиус окружности вращения шара R = lsinα, запишем нормальное ускорение через период обращения Т (не следует путать с силой натяжения нити Т):


Подставляя an в предыдущее выражение, имеем


откуда и получается ответ:

Задача 6

Определите продолжительность суток на планете, радиус которой в два раза меньше радиуса Земли, масса в восемь раз меньше массы Земли, а пружинные весы на экваторе показывают вес на 1% меньше, чем на полюсе. Принять радиус Земли RЗ = 6400 км, а ускорение свободного падения на Земле gЗ=10 м/с2.





Решение

Для нахождения продолжительности суток на планете (периода обращения вокруг собственной оси) Т = 2π/ω (ω – угловая скорость вращения планеты) запишем второй закон Ньютона для произвольного тела массой m, лежащего на экваторе планеты. Учтём, что, по условию, равнодействующая силы тяжести и реакции опоры (величина последней и есть вес) составляет на экваторе 1% от силы тяжести на полюсе (где нет нормального ускорения и аналогичная равнодействующая равна нулю):


Здесь MЗ – масса Земли, G – гравитационная постоянная, R = RЗ/2 – радиус планеты.

Из угловой скорости вращения планеты находим её период:


что составляет примерно 0,6 земных суток.

Задача 7

Можно ли натянуть горизонтально канат так, чтобы он не провисал?





Решение

Нет, нельзя. Дело в том, что для равновесия каната действующая на него сила тяжести должна быть уравновешена вертикальными составляющими внешних сил, действующих на концы каната, а значит, эти силы не могут быть горизонтальными. По третьему закону Ньютона, внешние силы, действующие на концы каната в точках крепления, противоположны по направлению к силам натяжения каната в точках крепления, т.е. направлены по касательным к линии каната. Если бы канат не провисал, то действующие на концы каната силы были бы направлены по горизонтали и не смогли бы компенсировать действие вертикальной силы тяжести





Заключение


В школе решение задачи служит одним из средств овладения системой научных знаний по тому или иному учебному предмету. Особо велико значение решения задач в овладении системой понятий. Среди всей совокупности физических понятий особую роль процессу решения задач отводят в усвоении понятий о физических явлениях и величинах. Неоценима роль процесса решения задач в овладении умениями и навыками познавательного и практического характера. Развитие творческого мышления, самостоятельности, подготовка учащихся к участию в рационализаторстве, в творческих поисках путей повышения производительности труда также возможны только при условии систематического решения задач учащимися. Важное значение имеют задачи как средство диагностики общего умственного развития и специальных способностей учащихся. В процессе решения физических задач учащиеся овладевают методами исследования различных явлений природы, в основе которых лежат фундаментальные законы (например, закон сохранения и превращения энергии). Через познание учащимися методов исследования идет процесс усвоения ими методов и способов решения физических задач. Решение задачи является также средством контроля над знаниями, умениями и навыками учащихся. Решение задач является одним из важных условий предупреждения формализма в знаниях учащихся и выработки у них умения применять знания на практике. Решение задач в учебном процессе по физике является действенным средством приобретения учащимися глубоких и прочных знаний, выработки у учащихся умений применять знания на практике, осуществления политехнического образования, развития физического мышления. Поэтому в преподавании физики в школе уделяется большое внимание решению задач .В определении системы задач, в реализации их воспитывающей и развивающей функции решающую роль играют сборники задач. Ведущая роль принадлежит сборникам задач. Как упоминалось выше, объектом исследования являлся процесс обучения физике в средней школе и его совершенствование. Предметом исследования - разработка методики создания задачников, применяемых в средней школе Целью исследования - создание модели задачника для средней школы, удовлетворяющего требованиям современной школы. В работе были изучены методические особенности задачников, применяемых в средней школе, начиная с 1900 года. Выявлены особенности и закономерности изменения разных задачников. Создана модель задачника, удовлетворяющего требованиям современной школы.

Научная новизна темы исследования в том, что ранее созданные сборники задач отвечали требованиям ограниченного характера. Мы же попытались создать модель задачника, удовлетворяющего широкому спектру требований учебно-методического комплекса путем включения в них задач различных видов.

Решение задач имеет большое воспитательное значение. Воспитательное воздействие задач заключается также в том, что они являются действенным средством воспитания трудолюбия, настойчивости, воли и характера учащихся. Решение задач - нелегкий труд, требующий большого напряжения сил, он может нести с собой и творческую радость успехов, любовь к предмету, и горечь разочарований, неверие в свои силы, потерю интереса к физике. Решение задач - чуткий барометр, по которому учитель может постоянно следить за успехами и настроением учеников и эффективностью своей учебно-воспитательной работы.

Мне кажется, что на уроках физики необходимо решать задачи. Решение задач способствует запоминанию определений, законов, правил, развитию логического мышления и таких мыслительных операций как анализ и синтез. Надо не просто решать задачи по теме, но и комментировать каким способом, методом, с помощью какого приема она была решена, какие ещё задачи мы сможем решить подобным образом, чтобы учащийся, увидев аналогичную задачу, смог сразу вспомнить алгоритм её решения. К сожалению, на уроках не разберешь всех методов из-за нехватки времени, но уделить внимание основным стоит попробовать.

Облегчить труд учителя по подготовке и проведению уроков физики в средней школе, то есть в реализации содержания и основных дидактико-методических установок учебного процесса - в этом и заключается практическая значимость работы.


Список использованной литературы

  1. Бачинский А. Собрание вопросов и задач по элементарной физике.-М.: Гос. издательство, 1923.-116 с.

  2. Волоградская З.А., Усова А.В. Изучение мнения учащихся о помехах в учении // Советская педагогика.-1978.-№ 9.

  3. Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э. 1001 задача по физике - М.: Илекса, 2004.

  4. Демкович В.П. Сборник вопросов и задач по физике для средней школы. Издание пятое.-М.: Просвещение, 1967.

  5. Демкович В.П. Сборник вопросов и задач по физике для средней школы. Издание шестое.-М.: Просвещение, 1968.

  6. Демкович В.П. Сборник вопросов и задач по физике для средней школы. Издание второе переработанное.-М.: Просвещение, 1972.

  7. Знаменский П.А., Мошков С.С. Сборник вопросов и задач по физике для 8-10 классов средней школы. Издание седьмое.-М: Учпедгиз, 1955.

  8. Знаменский П.А., Мошков С.С. Сборник вопросов и задач по физике для 8-10 классов средней школы. Издание восьмое.-М.: Учпедгиз, 1956.

  9. Знаменский П.А., Мошков С.С.. Сборник вопросов и задач по физике для 8-10 классов средней школы.Издание тринадцатое.-М.: Учпедгиз, 1961.

  10. Золотое В.А. Сборник вопросов и задач по физике для 6-7 классов.-М.: Учпедгиз, 1958.

  11. Зубов В.Г., Шальнов В.П. Задачи по физике: Пособие для самообразования. Издание десятое.-М.: Просвещение, 1975.

  12. Ланге В.Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку: Учебное руководство.-М.: Наука, 1985. -128с.

  13. Лукашик В.И. Сборник вопросов и задач по физике.-М.: Просвещение, 1969. -224с.

  14. Лукашик В.И. Сборник вопросов и задач по физике для 7-8 классов-М.: Просвещение, 1994. -224с.

  15. Лукашик В.И. Физическая олимпиада в 6-7 классах: Пособие для учащихся.-М.: Просвещение, 1969. -224с.

  16. Лукашик В.И. Сборник задач по физике для 7-8 классов-М.: Просвещение, 2002. -224с.

  17. Лукашик В.И. Сборник задач по физике для 7-8 классов-М.: Просвещение, 2006. -224с.

  18. Лукашик В.И. Сборник задач по физике для 7-8 классов-М.: Просвещение, 2011. -224с.

  19. Малафеев Р.И. Творческие задания по физике в 6-7 классах: Пособие для учителей.-М: Просвещение, 1971.-88с.

  20. Орехов В.П. Вопросы методики решения задач по физике в средней школе : Книга для учителя- Третье издание.-М.: Просвещение, 1987.

  21. 17.Проблемы школьного учебника: Сборник статей. Выпуск 17-М.: Просвещение, 1987. -223с.

  22. Рахматулин Р.А. Текстовые расчетные разноуровневые задачи :Учебное издание: Рахматулин Р. А, 1997. -67с.

  23. Рымкевич П. А. Сборник задач и вопросов по физике для старших классов. Издание первое. -М.: Просвещение, 1964.

  24. Рымкевич П. А, Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание второе. -М.: Просвещение, 1967.

  25. Рымкевич П. А, Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание третье. -М.: Просвещение, 1972.

  26. Рымкевич ПА, Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание четвертое. -М.: Просвещение, 1973.

  27. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для 8-10 классов. Издание пятое. -М.: Просвещение, 1979.

  28. Рымкевич АП. Сборник задач по физике для старших классов. Издание шестое. -М.: Просвещение, 1981.

  29. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание седьмое. -М.: Просвещение, 1982.

  30. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание восьмое. -М.: Просвещение, 1983.

  31. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание девятое. -М: Просвещение, 1984.

  32. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание десятое. -М.: Просвещение, 1986.

  33. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание одиннадцатое. -М.: Просвещение, 1987.

  34. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание двенадцатое. -М: Просвещение, 1988.

  35. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание тринадцатое. -М.: Просвещение, 1990.

  36. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для старших классов. Издание четырнадцатое. -М.: Просвещение, 1992.

  37. Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10-11 кл.: Пособие для общеобразовательных учреждений. - 7-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2003. - 192 с.

  38. Рымкевич А. П. Сборник задач по физике (10-11 кл.). М.: Дрофа, 2005.-190 с.

  39. Рымкевич. А. П. Физика. Задачник. 10-11 кл.: пособие для общеобразоват. учреждений /- 17-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2013. - 192 с.

  40. Совершенствование процесса обучения физике в средней школе: Межвузовский сборник научных трудов. - Челябинск.: Челябинский пед. институт, 1983.

  41. Степанова Г.Н. Сборник вопросов и задач по физике для 7-8 классов. -С. Петербург.: Специальная литература, 1995. -316с.

  42. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике для 6-7 классов. Издание третье. -М.: Просвещение, 1960.

  43. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике для 6-7 классов. Издание четвертое. -М.: Просвещение, 1961.

  44. Трофимова, Т. И. Физика. 500 основных законов и формул : справочник. – 5-е изд., стер. – М. :Высш. шк., 2005. – 63 с.

  45. http://archive.1september.ru/fiz Подборка публикаций по преподаванию физики в школе.

  46. http://www.phizinter.chat.ru/ В помощь преподавателю при проведении уроков физики в 8-м классе с использованием Интернета

  47. http://www.ed.gov.ru/ - Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное агенство по образованию.

  48. http://festival.1 september.ru/ -Сайт Фестиваля педагогических идей "Открытый урок"

  49. http://www.fpru.org/ - Фонд поддержки российского учительства


Краткое описание документа:

Научная новизна темы исследования заключается в том, что ранее созданные сборники задач отвечали требованиям ограниченного характера. Например, сборники экспериментальных задач создавались как необходимость выработки у учащихся умения решать экспериментальные задачи, а основные сборники задач (наиболее часто применяемые в средних школах), как правило, совсем не содержали экспериментальных задач так как при их создании преследовались другие цели (такие как отработка знаний формул и законов, изучаемых в курсе общей физики). Мы же хотим создать модель задачника, удовлетворяющего широкому спектру требований учебно-методического комплекса путем включения в них задач различных видов.

Практическая значимость работы заключается в том, что она поможет в значительной степени облегчить труд учителя по подготовке и проведению уроков физики в средней школе, то есть в реализации содержания и основных дидактико-методических установок учебного процесса.

Автор
Дата добавления 17.12.2014
Раздел Физика
Подраздел Презентации
Просмотров502
Номер материала 191945
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх