Развитие самостоятельной деятельности у обучающихся при решении олимпиадных задач по физике

Развитие самостоятельной деятельности у обучающихся при решении олимпиадных задач по физике

Адамова М.В – учитель физики

МБОУ «Алексеевская СОШ» Кормиловского МР

[e-mail]

«Развитие и образование ни одному человеку не могут быть даны или сообщены. Всякий, кто желает к ним приобщиться, должен достигнуть этого собственной деятельностью, собственными силами, собственным напряжением. Извне он может получить только возбуждение.… Поэтому самодеятельность – средство и одновременно результат образования».

А. Дистервег

Научить ребят решать задачи по физике не просто. В большей степени от обучающихся требуются знания обобщенные, которые приобретаются только на опыте, в процессе решения большого количества задач. Отсюда, главное условие обучения – необходимо время для приобретения этого опыта.

 Индивидуальный подход в обучении необходим, так как каждый обучающийся имеет свой багаж знаний, свой уровень умственного развития, обладает своими индивидуальными способностями и реальными учебными возможностями. Чтобы не снизить интерес к знаниям и стимулировать творческую работу, следует многократно повторять хорошо усвоенные темы, разносторонне отрабатывать навыки и приемы решения.

Отличительной особенностью подготовки к олимпиаде по физике является ее комплексность. В отличие от других предметов, подготовка к олимпиаде по физике требует обязательного расширения и углубления знаний практически всех, изучаемых в школе разделов математики, знания основ строения вещества, изучаемого в химии, основ информатики, а также приемов развития памяти и методов запоминания. Именно такое сочетание дает достаточно быстрое и качественное овладение приемами и методами решения физических задач. Решая физические задачи, мы обязательно модулируем ситуацию, описываем её математически, анализируем физические процессы и достоверность полученного результата

Большое значение, следует уделять подростковому возрасту, который предполагает постепенное развитие взрослости, т. е. готовности ребёнка к жизни в обществе взрослых как равноценного и равноправного участника.

Показателями чувства взрослости являются требование подростка, чтобы к нему относились как к взрослому, не следует останавливать его сразу, поощряйте его решение и ненавязчиво обосновывайте свое решение поставленной задачи или дайте ему возможность увидеть несостоятельность его неверного решения. Это можно сделать уточняющими вопросами, указанием на нарушение каких-то закономерностей, проверкой по единицам измерения конечной формулы.

Программа дополнительного образования, ориентирована на развитие у школьников интереса к занятиям, на организацию самостоятельного познавательного процесса и самостоятельной практической деятельности.

Задача учителя состоит в том, чтобы создать условия для максимального развития способностей обучающихся решать физические задачи, для успешного участия в различных этапах Всероссийской олимпиады школьников, предметных турниров, чемпионатах.

Для реализации программы, я использую следующие формы занятий: практикумы по решению задач, самостоятельную работу учащихся, консультации, занятия теоретического материала, предлагаю изучить Интернет ресурсы. В конце изучения каждой темы провожу тематическое тестирование, зачёт или занятие в форме тура физической олимпиады. Эти задания выполняются за два часа, без какой-либо посторонней помощи и без обсуждения возникающих проблем с другими учащимися. Итогом работы является письменный отчет, содержащий полное теоретическое или экспериментальное решение.

Методы обучения достаточно разнообразны. Прежде всего, это исследовательская работа самих учащихся по выводу расчетных формул, составление обобщающих таблиц, а также подготовка и защита учащимися алгоритмов решения задач, решение задач и поиск алгоритма, выделение ключевых слов в тексте задач «подсказок», задачи «наизусть», задачи «наоборот» и т.д.

Рассмотрим примеры.

1.У вас есть две лампы накаливания с разными номинальными мощностями

Р₁ = 110 Вт и Р₂ = 150 Вт. Какая из них будет гореть ярче?

Задача не имеет однозначного решения. Следует рассмотреть два случая, если они соединены последовательно и параллельно. Начертив схему электрической цепи, проводим математические преобразования и получаем неожиданный ответ. При последовательном соединении ярче горит лампочка меньшей мощности (она имеет большое сопротивление, а сила тока есть величинам постоянная), а при параллельном соединении ярче горит лампочка большей мощности.

2.Вы имеете три спирали с разными сопротивлениями R, 2R и 3R. Как нужно их, чтобы вода в чайнике закипела быстрее. Обоснуйте свой выбор.

Это задача относится к категории комплексных задач. При её решении обучающийся повторяет закономерности последовательного и параллельного соединения, фиксирует равенства количества теплоты и обосновывает этот факт, определяет, что является источником энергии, устанавливает связь между работой и мощностью.

3.Изучаем механическое движение:

- пояснительный рисунок с указанием начальных условий;

- кинематические характеристики движения;

- графическая интерпретация.

Совместно изучаем по алгоритму прямолинейное равномерное движение, прямолинейного равноускоренного движение, движения тела брошенного горизонтально в поле тяжести Земли. Движение тела брошенного под углом к горизонту и криволинейное движение обучающийся изучает самостоятельно, комментируя каждый этап алгоритма.

4.Учимся рассчитывать электрическое сопротивление. Предложите построить квадрат с диагональю и найти общее сопротивление разными способами, изменяя точки подключения к источнику тока. Дальше можно предложить выполнить задание и на объемных геометрических фигурах: куб, тетраэдр.

Способы могут быть замена эквивалентной цепью и метод потенциалов.

5.Тонкая линза создаёт действительное изображение предмета. Когда её передвинули на расстояние 0,5F получили мнимое изображение того же размера. Определите поперечное увеличение линзы. Решите задачу разными способами.

Способы решения могут быть аналитический и с помощью графика. В этой задаче, выполняя построения для двух положений, обучающийся делает открытие. Если поперечное увеличение больше единицы и не меняется, то это соответствует двум положениям предмета. Изображение при этом будут действительным и мнимым. Применяем формулу тонкой линзы для двух положений, используя формулу для увеличения, находим искомую величину. Гораздо проще она решается, если построить график зависимости Г=Г(d). Далее можно предложить доказать формулу: d₁+d₂=2F.

6.Решая экспериментальные задачи можно предложить найти все возможные величины при наличии только линейки. Обучающийся легко находит линейные размеры, площадь куба, объем. Затем, к линейке мы добавляем катушку швейных ниток, и количество измеряемых величин становится больше. Теперь мы можем измерить объем цилиндра, зная его диаметр или радиус, определяем площадь сечения. Задача становится намного интересней если мы будем использовать динамометр и докажем, что его можно применять как линейку. Каждый раз, добавляя новые приборы, мы показываем различные способы нахождения физических величин с помощью измерений. Экспериментальную деятельность, оформляем в виде таблицы, каждый раз расширяя границы возможности нахождения физических величин с помощью измерительных приборов.

7.Предлагаю вывести формулу для расчета работы электрического поля по отработанному алгоритму. Предварительно повторим вывод для работы силы тяжести.

Алгоритм.

1.Сделайте пояснительный рисунок. Выберите уровень «0». Отметим начальное и конечное положение тела, укажите действующие силы и направление движения тела.

2.Запишите формулу для расчета работы.

3.Определите, по какой формуле можно рассчитать каждую величину, входящую в формулу для работы и запишите эти формулы.

4.Получите расчетную формулу для работы силы тяжести.

5.Введите понятие потенциальная энергия.

6.Сделайте вывод. Сформулируйте и обоснуйте полученное математическое выражение для расчета работы силы тяжести.

7.Отличительные особенности работы потенциальных сил.

Совместная деятельность учителя и ученика должна быть эффективной, значит, ничего не должно даваться в готовом виде. Все этапы решения задач проговариваются, разбираются и обосновываются. Вначале большая часть разбора принадлежит учителю. Постепенно к разбору решения задач привлекается ученик. Первое время он копирует своего наставника, затем он начинает понимать этапы своей деятельности и предлагать свои решения, при этом он чувствует поддержку своего учителя и даже может предсказать какие недочеты или неточности были допущены в своем решении. В свою очередь, учитель направляет его деятельность и остерегает от ошибок. У разных детей, самостоятельность приходит с разными временными интервалами. Но когда ученик говорит своему наставнику, подождите я сам, это значит, он понял и научился решать задачи. Он получает колоссальное удовольствие от своей деятельности и готов решать новые задачи.

Самостоятельная работа предполагает создание дидактического комплекса задач, и этот комплекс не является статичной догмой, он постоянно меняется. Этот комплекс индивидуален, как и сам ребенок с которым ты работаешь.

После каждого занятия обучающийся получает дополнительно задания: в виде тестового контроля и примеров решения задач. Следующее занятие начинается с проверки выполнения этих заданий. Учитель фиксирует и разбирает допущенные ошибки вместе с обучающимся, предлагает дополнительно решить такой тип заданий, в котором была допущена ошибка (соответственно делает подборку заданий). Следующее занятия начинается с проверки дополнительного задания на неусвоенную тему. Очевидно, что повтор будет осуществляться неоднократно до полного освоения материала. Такая кропотливая работа над ошибками позволяет выстроить систему, т.е. определить общие подходы к решению конкретного типа олимпиадных задач по физике.

Учитель, способный творчески работать, находится в постоянном поиске, имеющий специальную подготовку по решению олимпиадных задач или опыт решения олимпиадных задач. Важно, чтобы педагог легко понимал, что его ученики должны перерасти учителя. Ведь если у обучающегося сформировалась потребность в решении олимпиадных задач, и он испытывает удовольствие и удовлетворение от этой деятельности, то педагог может гордиться своей совместной работой и ее результатом.