Методические указания на тему «алгоритмизация учебной деятельности при решении задач по физике» (стр. 5 из 5)
Для линейных размеров: 1м=101дм=102см=103мм. В обратном порядке – меняем знак степени. Например:
76мм= 76*10-3м.
Для площадей степень удваивается: 1м2=102дм2=104см2=106мм2. В обратном порядке – меняем знак степени. Например:
350дм2= 350*10-2м2=3,5м2
Для объемов степень утраивается: 1м3=103дм3=106см3=109мм3. В обратном порядке – меняем знак степени. Например:
4800000см3= 4800000*10-6м3=4,8 м3
Вообще, лучше уже в 7 классе приучить учеников работать со степенями, а не считать количество нулей.
Можно сделать замечание: 1л=1дм3; 1мл=1см3 .
При переводе х км/ч= х/3,6 м/с хорошо бы дать таблицу наиболее часто встречающихся значений скоростей:
36км/ч=10м/с
18км/ч=5 м/с
72км/ч=20м/с
54км/ч=15м/с
90км/ч=25м/с и т.д.
Учащиеся очень быстро понимают логику этих соотношений, и в дальнейшем ее применяют, что опять же ускоряет процесс решения задачи. Скорость решения задачи важна на экзамене, когда в первые минуты может понадобиться навык механических действий, из-за волнения, возникающего на экзамене.
Для тех, кто ошибается с единицами «СИ», можно дать правило для запоминания - по орбите летает МКС – метры, килограммы, секунды.
Если ребенок начал понимать логику перевода, он легко будет переводить любые единицы.
8. Алгоритмы решения задач
Алгоритм – последовательность действий, выполнение которых необходимо, для решения задач, поставленных перед учеником. Алгоритм – структурирует деятельность ученика. В дальнейшем, если ученик понимает и принимает приемы структурирования деятельности человека в различных областях, он будет применять методы алгоритмизации и упорядочения своей деятельности во многих других областях. От написания конспектов и лекций до решения практических задач в профессиональной деятельности.
8.1. Общий алгоритм решения задач
1. Читаем задачу. Читая, задачу пытаемся «увидеть», мысленно описать происходящие в ней события. Не следует читать все условие целиком, но порциями до величин, значения которых указаны. Одновременно выполняем пункт 2. и 3. (Такие паузы в чтении дают время лучше представить происходящее, и продумать стиль рисунка. Если задача, читается сразу, целиком, - уяснить происходящее в ней не удается, - такая читка происходит вхолостую).
2. Записываем «Дано:» в системе «СИ»
3. Выполняем рисунок, схему, диаграмму, обозначая на них известные и неизвестные величины, которые требуется найти. Помним, что в рисунок, могут постоянно вносится корректировки.
4. Определяем темы (разделы физики), которые могут быть использованы в задаче. В темах определяем законы, используемые в задаче.
5. Выписываем математические уравнения этих законов, содержащие известные и неизвестные величины.
6. Решая эти уравнения (в общем виде), выражаем искомую величину через данные.
7. Подставляем числовые значения, и производим вычисления
8. Производим проверку:
- по размерности (если это требуют авторы задачи)
- по реальности результата (наиболее эффективная проверка)
З а м е ч а н и е 1. Нет необходимости всегда переводить в систему «СИ», например, если все единицы измерения однородны (км, ч, км/ч) или требуется найти отношение однородных величин (v1/v2).
З а м е ч а н и е 2. Если автор не требует проверки размерности, то эта проверка лишь дублирует ваше полученное уравнение, поэтому особой надобности в ней нет.
З а м е ч а н и е 3. В задачах на сравнение (как изменится величина при изменении других величин) получаем уравнение, в котором фигурируют указанные величины. Записываем уравнение дважды, до изменения - с индексом 1, после – индексом 2. Далее, первое уравнение по членам делим на второе.
8.2. Алгоритмы к задачам по темам
В данной работе можно привести алгоритмы лишь по некоторым темам. К остальным темам учитель может составлять и совершенствовать соответствующие алгоритмы в зависимости от своих представлений о способах решения задач соответствующих разделов.
Приведем два примера: алгоритм решения задач на кинематику прямолинейного движения и криволинейного движения (тело брошенное под углом к горизонту).
Часто разделы прямолинейное равномерное и равноускоренное движение и движение под действием силы тяжести (брошенное вертикально и под углом к горизонту) в школьной программе и в школьных учебниках разделены в пространстве учебников и во времени по программам, не смотря на то, что это на самом деле одна тема, в которой работают одинаковые законы и уравнения (см. таблицу 1). На лекции мы их получаем, чтобы у ученика было понимание их происхождения, а далее пользуемся для решения задач.
Таблица 1 Основные законы и уравнения по теме «Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение тела»
| Равномерное движение | Равноускоренное движение |
 v=const  (*)   при  | a=const  (1)  (2)  (3)  (4) |
Далее даем алгоритм (равномерное, равноускоренное прямолинейное движения):
1. Выбираем ось ОХ (направлена по начальной скорости, скорости, перемещению, ускорению). Предпочтение – по начальной скорости.
З а м е ч а н и е. При решении задач на ускорение свободного падения предпочтительно ось ОХ направить вверх, так как привычно отсчитывать высоту снизу вверх.
2. Показать координаты и их названия (чисел нет, кроме «0»)
Пример: Х0 = 0; Х = Н и т.д.
3. Показать вектора скоростей (начало вектора лежит в той точке, где мы ее показываем).
4. Показать вектор ускорения.
5. Показать промежутки времени.
6. Выбрать уравнения (1)-(4).
7. С полученной диаграммы подставляем в уравнения начальные условия (Н.У.) –
- значения координат
- значения проекций скоростей и ускорения с учетом знаков
8. Решаем полученные уравнения – выражаем неизвестные величины через данные
9. Производим вычисления.
Показываем примеры решения 1,2 задач. После тренинга по решению данных задач, даем лекцию, основной смысл которой заключается в следующем: так как вектор ускорения свободного падения направлен перпендикулярно ОХ и параллелен ОУ, координата Х меняется по закону равномерного движения (уравнение (*)), координата У – по закону равноускоренного движения (уравнения (1)-(4)).
Далее – алгоритм (тело, брошенное под углом к горизонту).
1. Показываем оси ОХ, ОУ. Показываем траекторию.
2. Показываем координаты и их названия парами (Х0=…,У0=…; Х=…, У=…)
3. Показываем вектор начальной скорости. При необходимости, конечной скорости. Раскладываем их на составляющие по осям.
4. Показываем вектор ускорения свободного падения.
5. Выбираем уравнения: (*) – по оси ОХ; (1)-(4) – по оси ОУ.
6. Подставляем с диаграммы начальные условия (Н.У.)
7. Решаем систему полученных уравнений.
9. Заключение
Несмотря на то, что данная работа имеет название – «Алгоритмизация учебной деятельности при решении задач по физике», в ней рассматривались приемы структурирования деятельности учащихся не только при решении задач, но при работе с лекциями и конспектами. Именно потому, что весь спектр деятельности при модульной технологии преподавания физики имеет своей конечной целью – научить решать задачи, что включает в себя и остальные виды учебной деятельности.
Но все они объединены одной целью – воспитание и развитие системного мышления и структурного видения различных объектов.
Такой тип мышления может быть полезен не только при решении задач по физики, но в любой другой области – учебной, бытовой, профессиональной.
Список литературы
1. Трофимова Т.И. «Физика в таблицах и формулах» - Дрофа. 2002.
2. Дмитриева В.Ф. «Задачи по физике» - Издательский центр «Академия», 2007.
3. Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Керженцев В.В., Мякишев Г.Я. «Физика. Сборник задач» - Издательский дом «Оникс 21 век», 2005.
4. Турчина Н.В. «Физика в задачах для Поступающих в ВУЗы» - Издательство «Мир и Образование», 2008.
5. Фадеева А.А. «ЕГЭ 2009. Физика. Тренировочные задания» - издательство Эксмо, 2008.
6. (Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А «Решение ключевых задач по физике для профильной школы» - издательство ИЛЕКСА -2008).