Нестандартный подход в решении задач по физике

Нестандартный подход в решении задач по физике

Прохоров Денис Викторович учитель физики ТМК ОУ «Дудинская средняя школа № 7», г. Дудинка, Красноярский край, Российская Федерация E–mail: [e-mail]

Бытует мнение, что физика – сложный предмет. У некоторых это в мировосприятии сложилось стереотипно. Одним изучение физики в школе кажется чем-то обычным, не сложным, а другие панически боятся ее. В чем же дело? Может быть вопрос в учителе или в применяемой им технологии. А быть может и в том и другом? Вопрос с учителем однозначно снят. Учитель стоит во главе угла учебного процесса. Тогда, выбранная стратегия и тактика? Педагогическая технология?

Для чего решаются задачи в школе? Скорее для того, чтобы научиться решать задачи жизни, науки, техники.
Решение физических задач играет большую роль в формировании навыков самостоятельной работы. Именно это умение наиболее полно характеризует уровень усвоения знаний, показывает, как ученики могут практически применять имеющиеся знания.
Физическая задача – это ситуация, требующая от учащихся мыслительных и практических действий на основе законов и методов физики, направленных на овладение знаниями по физике и на развитие мышления. Решение задачи – это процесс, показывающий творческую деятельность человека, решающего данную задачу.
Способы решения традиционных задач хорошо известны: логический, математический, экспериментальный. Методика обучения этим способами опирается на алгоритмические или полуалгоритмические модели. Но при решении творческих задач эти методы порой оказываются бессильными.
Нестандартные задачи требуют нестандартного мышления, их решение невозможно свести к алгоритму. Поэтому наряду с традиционными методами необходимо вооружить учащихся и эвристическими методами решения задач, которые основаны на фантазии, преувеличении, «вживании» в изучаемый предмет или явление и др.
Эти методы не просто интересны, они раскрывают творческий потенциал ученика, развивают образное мышление, обогащают духовную сферу. Они помогут учителю показать физику как предмет глубоко значимый для любого человека, огромный культурный аспект физической науки, сформировать устойчивый интерес к ее изучению.
Цель заключается в том, чтобы выявить различные эвристические методы в решении задач и подобрать задачи к этим методам.
I. Анализ задачи. Прочитай текст задачи два раза: – При чтении в первый раз обрати особое внимание на термины, содержащиеся в тексте, выдели для себя, какие объекты “участвуют” в задаче, что с ними “происходит”; – При чтении во второй раз приступай к моделированию: это значит, что каждый “кусочек” задачи ты пробуешь перевести на другой язык; читая каждый “кусочек” ты сопровождаешь чтение составлением чертежа, схемы, таблицы, графика, и т.п. Как правило, удобно “переписать” условие задачи, используя схему “Дано:..., Найти (доказать):..., Решение (доказательство):...”.
2. Проверь, все ли данные ты выделил, перечитав текст задачи. Перескажи себе, в чем состоит требование задачи: что нужно найти или доказать. II-й этап. Поиск решения задачи 1. Если ты успешно справился с предыдущей работой, возможно, ты уже вспомнил похожую задачу, и знаешь, как надо действовать. 2. Если полученная модель не дает тебе идеи к решению, попробуй привлечь дополнительные средства, которые помогут тебе привести задачу к узнаваемой ситуации. Для этого можно попробовать: – выделить ключевой объект (“бяку”), выделить определенные отношения; – произвести комбинирование объектов: перестановку, перевертывание, разъединение, достраивание, перегруппировку, добавление вспомогательного элемента (фигуры, неизвестного и т.п.); – изменить объект: произвести упрощение путем тождественных преобразований, преобразовать форму или размеры, увеличить, уменьшить, сделать “малые шевеления” и т.п.; – заменить объект другим объектом, переместить, использовать предельный переход, заменить какое-либо из условий более сильным или более слабым утверждением, оценить величину и рассмотреть ее наибольшее или наименьшее значение. Хорошие помощники в этом деле – определения, свойства (теоремы), формулы; они подскажут тебе, какие еще свойства можно рассмотреть. 3. Можно попробовать решить задачу обходным путем: произвести преобразование во времени и в пространстве, ввести систему координат, “выйти” из плоскости в пространство или наоборот; включить объект в другую структуру, рассмотреть его совместно с другими объектами (равными, подобными и т.д.). III-й этап. Осуществление плана решения 3
3. Четко фиксируй все, что ты пытаешься сделать, записывай свое решение. В ходе решения, возможно, тебе придется несколько раз пробовать различные преобразования, отказывать от одной идеи и браться за другую. Все это зависит от сложности задачи. Если попытки безуспешны, возможно, ты просто “не увидел” какой-то мелочи или допустил “глупую” ошибку. Стоит отвлечься от решения и переключиться на что-либо другое, просто отдохнуть. 2. Иногда имеет смысл повторить все свои рассуждения : а вдруг как раз увидишь ту самую “мелочь”, из-за которой ты не мог продвинуться в решении. 3. Еще одно соображение, которое может тебе помочь : иногда можно пойти от противного: пробовать представить, что задача уже решена и пойти в направлении от ответа (заключения) к условию. В конце концов, стоит посомневаться, верно ли утверждение задачи. При хороших рассуждениях в этом направлении можно “нащупать” доказательство “от противного”, контр. пример. А может быть при таких данных задача вообще не решаема? Тогда хороший математик начинает искать условия, при которых она может быть решена. 4. Рано или поздно тебе должна прийти в голову общая схема решения . Не забывай только заботиться о двух вещах:
 какие бы приемы ты не пробовал, ситуация задачи должна измениться так, что ты “зацепишься” за уже решенную ранее задачу;
 каждый раз, пробуя какую-либо идею или отказываясь от нее, еще раз посмотри на то, что дано и то, что требуется, чтобы не упустить чего-либо важного.
4. Оценка решения задачи
Не торопись записать ответ. Просмотри (а еще лучше – проговори) все этапы решения. Проверь еще раз, нет ли у тебя ошибок в вычислениях и рассуждениях. Проверь, правдоподобен ли ответ, соответствует ли он здравому смыслу, нет ли в твоем доказательстве ссылок на сомнительные утверждения. Если все в порядке – ты просто молодец! Подумай, всегда ли решаема данная задача, какие условия можно было бы изменить и как. Может быть, ты сможешь обнаружить что-то, что может оказаться полезным при решении других задач. 2. Запиши ответ. Поздравляем, твоя задача решена!
Таким образом, одним из основных методов, который позволяет учащимся проявить творческую активность в процессе обучения умениям решать физические задачи, является эвристический метод.
Нередко эвристический метод выступает в практике обучения в форме так называемой эвристической беседы. Опыт многих учителей, широко применяющих эвристический метод, показал, что он влияет на отношение учащихся к учебной деятельности. Приобретя "вкус" к эвристике, учащиеся начинают расценивать работу по "готовым указаниям", как работу неинтересную и скучную. Наиболее значимыми моментами их учебной деятельности на уроке и в домашних условиях становятся самостоятельные "открытия" того или иного способа решения задачи. Явно возрастает интерес учащихся к тем видам работ, в которых находят применение эвристические методы и приемы.
Ценность эвристических уроков по физике заключается в том, что учащиеся самостоятельно добывают новые знания, учатся их применять исходя из уже имеющегося опыта, учитель лишь подводит их правильному решению. Эвристическое обучение на уроке физики способствует формированию своей точки зрения, своей позиции, своего миропонимания.
Важно понимать, что как бы ни хорош был метод эвристической беседы, его нельзя гипертрофировать и считать универсальным методом. Выделив познавательную задачу урока, учитель должен решить, целесообразно ли давать ее методом эвристической беседы. К сожалению, на частое применение эвристического метода в процессе обучения поставленных учебных проблем требуется гораздо больше учебного времени, чем на изучение этого же вопроса методом сообщения учителем готового решения (доказательства, результата). Поэтому учитель не может использовать эвристический метод преподавания на каждом уроке. К тому же длительное использование только одного (даже весьма эффективного метода) противопоказано в обучении.
Однако следует отметить, что время, затраченное на фундаментальные вопросы, проработанные с личным участием учащихся, - не потерянное время: новые знания приобретаются почти без затраты усилий благодаря ранее полученному глубокому мыслительному опыту.
Необходимо и далее разрабатывать и усовершенствовать приемы и методы эвристического обучения на уроках физике.
Литература:
1. Красин М.С. «Система эвристических приемов решения задач по физике», Калуга, 2005.
2. Кулюткин Ю.К., «Эвристические методы в структуре решений», М.: Педагогика, 1970.
3. Хабибуллин К.Я. Обучение методам решения нестандартных задач // Школьные технологии, №3. - 2004 - с.217-225.
4. Хуторской А.В. Методы эвристического обучения // Школьные технологии, №1-2. - 1999. С.233-243. 6
5. Хуторской А.В., «Эвристическое обучения», М.: 1998.