Программа спецкурса по физике на тему "Учимся решать задачи по физике". 11-й класс

Пояснительная записка.

Для того, чтобы готовить конкурентоспособных выпускников, необходимо уже в начале учебного года задуматься о том, какие меры надо принять, чтобы ученики смогли удачно написать тест по физике. Контрольные измерительные материалы Единого государственного экзамена требуют от учащихся осознанных, прочных и полных знаний по физике и хорошего владения математическим аппаратом. Требований много. Ограниченное время и большое число вопросов, требуют от экзаменующихся высокой скорости решения, четкости, собранности и организованности. К тестированию учащихся нужно готовить.

Цель данной программы подготовить учащихся к государственной аттестации и к вступительным экзаменам. Подготовка учащихся к осознанному выбору профессии. Коррекция знаний.

Главная особенность программы состоит в том, чтобы учесть особенности психологии мышления при решении задач. Систематизация знаний, разбор стандартных ситуаций, деление задач на подзадачи, составление стратегии поиска решений задач, составление “узелков на память” и списка стандартных ситуаций с полями исходов, проведение аналогий – вот основные методы, применяемые в данной программе. В поиске решения можно выявить три стратегии: стратегию опознания, стратегию стандартных ситуаций и поиск решения на уровне подсознания. Умелое варьирование ими – ключ к успеху в поиске решения задач. Поиск решения задач начинается на интуитивном уровне, т.е. интуиция – поиск решения задач на уровне обобщений. Интуиция опережает логическое мышление и поэтому ее роль так велика в возникновении решения задач.

По результатам наблюдений учащиеся в основном делятся на 3 группы:

1. Учащиеся, имеющие достаточно прочные и систематические теоретические знания по математике и физике, но не умеющие свободно применять эти знания при решении задач.

2. Учащиеся, имеющие недостаточно прочные и недостаточно систематические знания по математике и физике, проявляющие умение применить эти незначительные знания при решении задач.

3. Учащиеся, имеющие отличные знания по математике и физике, а также умеющие их свободно применять при решении задач.

Характерной особенностью учащихся, отнесенных нами к первой группе, является – хорошие знания, как результат трудолюбия, но при воспроизведении они не могут отступить от текста учебника и как только пытаются самостоятельно изложить мысль, так нарушают последовательность и логичность в изложении материала. Зная теоретический материал, они не всегда могут объяснить процесс решения задачи. Они недостаточно понимают материал при запоминании и воспроизведении, не могут выделить главного и существенного при воспроизведении, объединить знания в определенную систему и найти разные способы применения имеющихся знаний Задачи они решают уже известными и более простыми способами и затрудняются применить другие способы решения задач. Вот этот формализм в знаниях и является одним из основных моментов неумения применять знания при решении задач по физике у учащихся этой группы.

Учащиеся второй группы, быстро запоминают материал, который понимают; если недостаточно понимают материал, то механически запомнить не могут. Но если они запомнили материал, то без последующего повторения длительное время могут помнить его, правильно воспроизводят его содержание и могут имеющиеся небольшие знания применять при решении задач. Знания у них непрочные и бессистемные, потому что они не работают систематически, домашние задания редко готовят. Таким образом, для них характерным является – сообразительность, понимание материала, но непрочность и бессистемность теоретических знаний, что не позволяет им в ряде случаев найти основание для применения знаний при решении задач.

Учащиеся третьей группы отличаются тем, что они имеют прочные и систематические знания, понимая хорошо содержание, умеют применять знания. Таким образом, для умения применять знания необходимы сообразительность и понимание материала; формализм в знаниях – один из основных моментов неумения применять знания.

Знания не есть умения, точно так же как и умения не есть знания.

Понимания при умении применять знания еще недостаточно, необходима сообразительность, т. е. способность уметь сочетать разные знания в новых условиях и знать, какие знания и как их необходимо применять в данных конкретных условиях.

Недостаточная сообразительность у учащихся первой группы не дает им возможности применить знания по математике и физике при решении задач. Недостаточное умение решать задачи учащимися второй группы, при наличии сообразительности, обусловлено недостаточными знаниями. Наличие отличных знаний у учащихся третьей группы, сочетающееся с сообразительностью, дает им возможность хорошо применить знания.

Мало знать – какие знания и как применять, необходимо иметь прочные и систематические знания и быть твердо уверенным в этих знаниях. Этой уверенности в знаниях нет у учащихся первой и второй групп, хотя по разным причинам, в то же время учащиеся третьей группы уверены в теоретических знаниях. Уверенность в знаниях обусловливает самостоятельность и критичность мышления. Вот почему все учащиеся третьей группы, уверенные в теоретических знаниях, как правило, самостоятельно умеют применять знания при решении задач, а отдельные из них, кроме того, проявляют и критичность мышления. В то же время учащиеся других групп не проявляют в достаточной мере самостоятельность и критичность в применении теоретических знаний, что характеризует творческий процесс, который, как правило, подкрепляется интересом. У учащихся первой и второй групп недостаточно выражен интерес к физике, и этот интерес качественно отличается от интереса, который проявляется у учащихся третьей группы; у последних ярко выражен и качественно выше интерес к этим предметам.

Таким образом, умение применять знания характеризуется сообразительностью, сочетающейся с уверенностью в знаниях, самостоятельностью и критичностью мышления, подкрепленными интересом. Умение применять знания является проявлением способности в процессах творческого труда и изменяется в процессе обучения.

Задача учителя – систематизировать знания, развивать у учащихся сообразительность и уверенность при самостоятельном применении знаний, воспитывая интерес и упорство в усвоении преподаваемого предмета, учитывая психологию мышления.

Для достижения поставленной цели учащиеся на занятии решают задачи из материалов вступительных экзаменов прошлых лет центральных вузов МИФИ, МЭИ, ЛЭТИ т.д., а так же тесты ЕГЭ прошлых лет.

Содержание курса.

Стратегии поиска решения задач. Деление задач на подзадачи. Замена исходной задачи эквивалентной. План решения задачи и его динамика. Психологическая структура поиска решения задач. Система эквивалентных описаний объектов. “Узелки на память” и их виды. Умение концентрироваться на задаче.

Механика.

Механическое движение, сложение скоростей; относительность движения; средняя скорость. Путь, скорость тела за n-ую секунду равноускоренного движения; движение тела, брошенного горизонтально. Равномерное движение по окружности; ускорение при равномерном движении тела по окружности (центростремительное ускорение). Сила. Второй закон Ньютона; сложение сил; центр тяжести; третий закон Ньютона; силы упругости; закон Гука. Силы трения; коэффициент трения скольжения; сила тяжести; вес тела. Динамика вращательного движения, гравитационные силы; закон всемирного тяготения; движение искусственных спутников; невесомость; первая космическая скорость. Законы сохранения в механике: основные понятия и формулы. механическая работа; мощность; кинетическая и потенциальная энергия. Статика. Жидкости и газы: основные понятия, формулы и закон (Архимедова сила, закон Паскаля)

Молекулярная физика и термодинамика.

Молекулярно-кинетическая теория; идеальный газ; основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа; скорость молекул газа; уравнение состояния идеального газа; изотермический, изохорный и изобарный процессы. Уравнение теплового баланса; внутренняя энергия; работа в термодинамике; количество теплоты; удельная теплоемкость вещества; первый начало термодинамики; применение первого начала термодинамики к изопроцессам. КПД теплового двигателя; выделение энергии при сгорании топлива.

Электродинамика.

Закон сохранения заряда; закон Кулона; напряженность поля. Потенциал электростатического поля; разность потенциалов; электроемкость; конденсаторы; энергия электростатического поля. Теорема Гаусса. Электрический ток; сопротивление проводников; закон Ома для участка цепи; увеличение пределов измерения амперметра и вольтметра. Закон Ома для замкнутой цепи; работа и мощность тока; закон Джоуля-Ленца. КПД источника тока; электролиз. Зарядка и разрядка аккумулятора. Сила Ампера; сила Лоренца. магнитный поток; закон электромагнитной индукции; самоиндукция; энергия магнитного поля. Правило Ленца.

Оптика и квантовая физика.

Механические колебания. Волны; электромагнитные колебания и волны. Квазиупругие силы. Геометрическая и волновая оптика; квантовая оптика; атом и атомное ядро; элементы теории относительности.

Анализ условия задач. Изображение модели. Границы применимости формул. Проверка по размеру или наименованию; аналогии; сопоставления с формулами той же стандартной ситуации; слуховой, механической или ассоциативной памяти.

Измерение величин. Погрешности. Способы оформления результата.

Проверка знаний (2 часа).

Программа рассчитана на 8месяцев с сентября по апрель, всего 32 часа (по 1час в неделю).

Учащиеся должны знать (на уровне воспроизведения):

– Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Значение задач в обучении и жизни. Классификация физических задач по требованию, содержанию, способу задания, способу решения.

Учащиеся должны уметь:

– классифицировать физические задачи по требованию, содержанию, способу задания, способу решения. Приводить примеры задач всех видов. Составлять простейшие физические задачи. Определять типы задач по функциям, используя опорный конспект;
– решать задачи различного уровня сложности;
– выполнять определенные программой исследования с использованием физических приборов и компьютерных моделей;
– демонстрировать опыты;
– работать со средствами информации (осуществлять поиск и отбор информации, конспектировать ее, осуществлять ее реферирование);
– готовить сообщения;
– выступать с сообщениями;
– участвовать в дискуссии;
– оформлять сообщения в письменном виде.

1. Аброимов Б.Ф. Физика. Способы и методы решения задач: Учебно-методическое пособие Б.Ф.Абросимиов. – М.:Издательство “Экзамен”2005. – 288 с.
2. Абросимов Б.Ф. Методические указания к поиску решений задач физики для слушателей подготовительного отделения очной и заочной форм обучения. – Уфа:УНИ,1990. – 30с. Балаш В.А. “Задачи по физике и методы их решения”, изд.3-е, Пособие для учителей, М., “Просвещение”, 1974.
3. Мелешина А.М. Решайте задачи по физика, а мы вам поможем: КН.для учащихся. – М.:Просвещение, 1994. – 207 с.
4. Степанова Г.Н. Сборник задач по физике: для 9–11 кл. общеобразоват. Учреждений /Сост. Г.Н.Степанова. – М.:Просвещение,1995. – 256 с.
5. Г.Я.Мякишев, А.З.Синяков. Физика. Колебания и волны. 11класс., учебник для углубленного изучения физики, Дрофа, Москва, 2002.
6. Савченко Н.Е. “Задачи по физике с анализом их решения” “Просвещение” “Учебная литература”, М., 1996.

Литература для учащихся.

1. Кабардин О.Ф. Физика: Справ. материалы. Учеб. пособие для учащихся. – 3-е изд. – М.:Просвещение, 1991. – 368 с.
2. Касьянов В.А. Физика.10 кл. :Учеб. для общеобразоват. Учреждений (профильный)/В.А.Касьянов. – 7-е изд., – М.:Дрофа, 2007. – 448.
3. Касьянов В.А. Физика.11 кл.: Учеб. для общеобразоват. Учреждений (профильный)/В.А.Касьянов. 7-е изд., – М.:Дрофа, 2007. – 448. Мякишев Г.Я.Физика: Учеб. для 11кл. общеобразоват .учреждений /Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев – 14-е изд. – М.:Просвещение,2005. – 382с.
4. Степанова Г.Н. Сборник задач по физике: для 9–11кл. общеобразоват. Учреждений/Сост. Г.Н.Степанова. – М.:просвещение, 1995. – 256с.
5. Рымкевич А.П Физика. Задачник. 10–11 кл.: Пособие для общеобразоват. учреждений / Рымкевич А.П. – 7-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2003. – 192 с.