Алгоритмы по физике Выполнила Коркина Ольга Викторовна учитель физики и математики I квалификационной категории

Целями школьного образования являются: Формирование и всестороннее развитие личности средствами обучения и воспитания. Обеспечение условий для самоопределения и самореализации.

Задача обучения физике в школе Научить учащихся мыслить. Обучение физике должно быть активным. Чтобы обучать эффективно, нужно создать условия, при которых ученик самостоятельно открывает для себя такую часть учебного материала, какую максимально возможно в данных условиях.

Самостоятельность. Это слово означает способность человека без посторонней помощи ставить цели, мыслить, действовать, ориентироваться в ситуации. Самостоятельность – одно из ведущих качеств личности. Оно открывает человеку путь к независимости, вселяет уверенность в своих силах. Особое место в процессе познания занимает решение физических задач, которые представляют собой наиболее близкую к характеру повседневного мышления деятельность. Именно физические задачи могут и должны пробуждать и стимулировать познавательную активность и интерес у учащихся. Энрико Ферми утверждал, что «человек знает физику, если он умеет решать задачи».

Какие задачи наиболее полезны с точки зрения качества физического образования? Чтобы разобраться в этом, приведу сначала современную классификацию задач. Информационные задачи обеспечивают получение дополнительной информации. Межпредметные задачи требуют для своего решения знания других предметов школьной программы – химии, географии и т.д. Эвристические задачи - это те, решение которых происходит в познании, интуитивно. Основное отличие этого типа задач – свернутое восприятие всей проблемы в целом. Редуцированные, или типовые, задачи решаются по алгоритму. Интегративные задачи – нестандартные творческие задачи с необозначенными явно путями решения. Ядром задачи служит какая-либо ситуация. По содержанию интегративная задача – межпредметная, ее текст позволяет получить ученикам новые знания.

Возьмем стандартные и нестандартные задачи. Нестандартная задача – та, которая не решается по известному алгоритму, требует определенной степени творчества и оригинальности со стороны ученика, т.е. нестандартного мышления или большого опыта в решении задач. Стандартная задача ничего подобного не требует. При решении стандартных задач применяются алгоритмы. Приведу примеры некоторых алгоритмов.

Общий алгоритм решения задач 1. Внимательно прочитайте условие задачи и уясните основной вопрос; представьте процессы и явления, описанные в задаче. 2. Повторно прочитайте содержание задачи для того, чтобы четко представить основной вопрос задачи, цель решения ее, заданные величины, опираясь на которые можно вести поиски решения. 3. Произведите краткую запись условия задачи с помощью общепринятых буквенных обозначении. 4. Выполните рисунок или чертеж к задаче. 5. Определите, каким методом будет решаться задача; составьте план ее решения. 6. Запишите основные уравнения, описывающие процессы, предложенные задачной системой. 7. Найдите решение в общем виде, выразив искомые величины через заданные. 8. Проверьте правильность решения задачи в общем виде, произведя действия с наименованиями величин. 9. Произведите вычисления с заданной точностью. 10. Произведите оценку реальности полученного решения. 11. Запишите ответ.

Алгоритм преобразования единиц величин 1. Запишите в левой части равенства численное значение рассматриваемой величины с указанием наименования ее единицы, а в правой части равенства выделите наименование величины с коэффициентом «единица»: 5 м/с = 5-1 м/с. 2. Запишите соотношение заданной единицы величины с новыми единицами измерения: 1 к м=1000 м, 1 ч=3600 с 3. В левой части равенства запишите численное значение заданной величины, а в правой соотношения через новые единицы: 36км/ч = 36 х 1000м/3600с=10м/с 4. В правой части равенства осуществите все действия с коэффициентами и наименованиями:

Алгоритм для определения производных единиц физических величин 1. Напишите формулу, выражающую связь величины, единицу которой нужно определить, с другими величинами (их единицы уже известны и являются исходными). Например, необходимо определить единицу силы в СИ. Для этого запишите определяющую формулу для величины силы; Р = та.(1)1 : 2. Вместо букв, обозначающих значения величин, поставьте в формулу (1) наименования их единиц в СИ: [Р] = 1 кг-1 м/с 2.(2) 3.Произведите действия с наименованиями: [Р] = 1 кг-м/с Дайте определение единицы величины. 5. Если есть необходимость, то введите название единицы, т. е. 1 кг-м/с 2 =1 ньютон. 6.Введите краткое обозначение единицы: 1 ньютон = 1 Н.

Алгоритм решения задач по определению механической работы 1. Прочитайте условие задачи. 2. Запишите условие задачи с помощью общепринятых буквенных обозначений. 3. Сделайте чертеж, укажите на нем движущееся тело (или систему тел) и графически изобразите силы, действующие на тело. 4. Укажите направление движения тела. 5. Определите силы, действующие в направлении движения. 6. Запишите формулу для определения механической работы: А=FS, где F сила, действующая на тела в направлении движения, S расстояние, на которое переместилось тело в направлении действия силы. 7. Подставьте в формулу значения F и S в СИ и произведите вычисления. 8. Оцените полученный результат решения.

Алгоритм решения задач на законы динамики 1. Прочитайте условие задачи. 2. Уясните основной вопрос задачи. 3. Кратко запишите условие задачи. 4. Выделите взаимодействующие тела. 5. Выполните рисунок, изобразив на нем взаимодействующие тела. 6. Изобразите с помощью векторов действие на тело выделенной системы других тел. 7. Запишите в векторной форме уравнения движения для каждого тела. 8. Выберите наиболее рациональную в данных условиях систему отсчета. 9. Осуществите запись уравнений движения тел в проекциях на оси. 10. Запишите дополнительные уравнения кинематики (если в этом есть необходимость) на основе анализа условия задачи. 11. Решите в общем виде полученную систему уравнений относительно неизвестных. 12.Проверьте правильность решения задачи в общем виде путем операций с наименованиями величин, входящих в формулы. 13. Подставьте числовые данные в СИ в решение общего вида и произведите вычисления, 14. Оцените полученный результат решения.

Алгоритм решения задач на уравнение теплового баланса 1. Прочитайте условие задачи. 2. Проанализируйте условие задачи, т. е. выделите тела, участвующие в тепловом обмене, и определите процессы, в которых участвует каждое тело. 3. Кратко запишите условие задачи. 4. Запишите уравнение теплового баланса в общем виде: Q 1 + Q 2 = 0 5. Запишите уравнение теплового баланса (для конкретных тел и заданных для них процессов). 6. Решите полученные уравнения относительно искомой величины и проверьте правильность его решения путем действий с наименованиями. 7. Подставьте числовые значения в решение общего вида и произведите вычисления. 8. Оцените достоверность полученного результата решения. 9. Запишите ответ. Примечание. При решении задач на уравнение теплового баланса может быть эффективно использовано одно из средств наглядности: графическая интерпретация процессов, происходящих с каждым из тел, участвующих в теплообмене. Проиллюстрируем процесс решения задачи с использованием данного алгоритма. Задача. 0,2 кг неперегретого водяного пара впустили в калориметр (алюминиевый) массой 0,1 кг, где находился лед при температуре 8°С. Температура в калориметре установилась 24°С. Какое количество льда было в калориметре? Решение задачи. После чтения условия задачи проводится первичный анализ с выявлением тел, участвующих в тепловом обмене. В тепловом обмене участвуют: калориметр, лед, неперегретый пар. Затем выясняются процессы, происходящие с тела­ми: калориметр нагревается; лед нагревается и плавится; образовавшаяся вода нагревается; пар конденсируется и конденсированная вода охлаждается.

Формулы Формула – это правило вычисления одной физической величины через другие. Формула выражает связь между физическими величинами. А = В/CD A= BC/D C = ? B = ? А/1 = B/CDA/1 = CB/D C/1 = B/ADAD/C = 1B/1 C = B/ADB = AD/C Заполни остальные столбцы. a= bcdb =c =d = a = b /cdb =c =d = a = bc /db =c =d = a= bc -db =c =d = a = b + cdb =c =d =

«Плотность вещества». 1. Определите, из какого материала изготовлен ключ от дверного замка. Для выработки плана решения можно задать «наводящие» вопросы: Из каких материалов обычно изготавливают ключи? Какую вы знаете характеристику, отличающую металлы друг от друга? Что такое плотность вещества? Что надо знать, чтобы определить плотность вещества? Какая вам известна формула для определения плотности? (Запишите ее на доске.) Как можно определить массу ключа? Какое оборудование понадобится для определения объема ключа? Масса ключа, г Объём воды в цилиндре, см 3 Объём воды вместе с ключом, см 3 Объём ключа, см 3 Плотность материала, г/см 3 Вещество

«Образование – это то, что остается, когда все выученное забыто». Надо учить в любой задаче узнавать изученное ранее. Результат, получаемый при обучении решению задач, в значительной мере зависит от проявляемого учащимися интереса к поставленным проблемам. Именно анализ реальных жизненных ситуаций способствует развитию творческих, исследовательских способностей и успешности обучения.