Роль и место задач в школьном курсе физики

Наша дипломная работа имеет свое название, которое называется «Использование экспериментальных задач на уроках физики», поэтому для начала нам хотелось бы дать характеристику всем физическим задачам, и плавно перейти к сути нашей работы.

При определении основных тенденций развития образования, как в Казахстане, так и в мире ведущую роль занимают такие факторы, как возрастание роли умственной деятельности во всех областях человеческого бытия, повышение творческого потенциала личности. В связи с этим все более и более значимыми в области образования подрастающего поколения становятся задачи развития, в свою очередь, обеспечивающие рост интеллектуального уровня учащихся. Ведь хорошо известно, «что образование это то, что остается, когда все выученное забыто» .

Получить специальные знания в соответствующих областях техники и технологии, сформировать определенную культуру научного мышления можно только на добротной основе естественнонаучного образования. Фундаментом естественных наук является физика. Между тем, результаты социологических опросов свидетельствуют о резком снижении интереса к физике как учебному предмету. 23% опрошенных школьников, хотели бы сократить преподавание физики, а 7% хотели бы вообще убрать этот предмет из школьного курса!

Указанные факты свидетельствуют об отсутствии понимания учащимися роли науки физики как в окружающем их мире, в их жизни, так и в развитии науки и техники в целом.

Снижение интереса у учеников к физике, как школьному предмету наблюдается во всем мире. Возникает закономерный вопрос: «мы преподаем „не то“ или „не так“ ?» На этот вопрос можно ответить однозначно: «то», но «не так». Пересматривая содержание школьного физического образования, разрабатывая новые мощные образовательные технологии, методисты зачастую оставляют «за бортом» идею о связи физики с миром за окном школы, с тем, что «можно пощупать», осмотреть, исследовать или даже использовать на благо себе.

Согласно современным концепциям развития школьного образования, ученик из пассивного объекта обучения должен превратиться в активного и целеустремленного субъекта. При этом ведущей деятельностью школьника становится познавательная деятельность, для успешного осуществления которой большое значение имеет развитый познавательный интерес. Именно он способен активизировать мышление учеников, превратить учение в поиск и присвоение новых знаний, а не принудительнобессмысленное зазубривание основных формулировок и формул.

Для пробуждения и развития познавательного интереса важно, чтобы школьники осознавали необходимость, практическую и научную значимость тех знаний, которые им предстоит усвоить. Этот факт уже осознан преподавателями физики, как в Казахстане, так и во всем мире. В подавляющем большинстве докладов международных преподавательских конференций из года в год красной нитью проходит идея о том, что физика — это наука о мире, окружающем нас каждый день, мы сталкиваемся с физическими законами на каждом шагу, ежедневно, ежечасно, ежеминутно. Она (физика) восхитительна, надо наслаждаться физическим объяснением окружающих явлений. Надо учить детей наслаждаться физикой! На примерах из окружающей жизни и надо объяснять физические законы, а не придумывать отвлеченные скучные опыты, не вдаваться в надуманные ситуации.

Одной из причин неприятия физики как предмета обучения, по нашему мнению, является искусственность предлагаемых на уроках задач, оторванность их от знакомого окружающего мира. Между тем, именно физические задачи могут и должны пробуждать и стимулировать познавательный интерес учащихся к физике.

Итак, физические задачи. Какова их роль при изучении школьного предмета физики, как превратить их не только в средство развития интереса к предмету, но и в инструмент познания окружающего мира — об этом и пойдет речь далее.

Решение физических задач играет основную роль в развитии мышления и формировании навыков самостоятельной работы. Именно умение решать задачи наиболее полно характеризует уровень усвоения знаний, показывает, как ученики могут практически применять имеющиеся знания.

Вопросами методики решения задач занимается специальная наука — рациология, оформившаяся в науку в начале 70-ых годов прошлого века. Многие авторы из различных областей знаний исследовали методики решения задач, их образовательную ценность.

Однако в последнее время в зарубежных школах наблюдается тенденция использования в обучении физике в основном простых качественных и оценочных задач. При этом комплексные физические задачи с длительными численными выкладками и анализом полученных результатов применяются все реже. В отличие от иностранных школ в современной казахстанской школе физические задачи считаются мощным орудием изучения предмета, и при этом не только физики. В последнее время все больше и больше пишут и говорят о необходимости совместного или скоординированного преподавания физики и математики. Эти два предмета школьной программы способны значительно обогатить друг друга.

Существует много определений физической задачи. Мы предлагаем следующее.

Физическая задача — реальная ситуация, с которой приходится иметь дело в учебной, научной или повседневной деятельности, когда необходимо определить неизвестные величины на основе знания их связей (физических или логических законов) с известными параметрами. Это сродни мысленному эксперименту. Активное целенаправленное мышление «всегда есть решение задачи» в широком понимании этого слова. В методической литературе под задачей понимают целесообразно подобранные упражнения, главными целями которых являются:

• а) изучение физических явлений и методов исследования,
• б) вооружение учащихся политехническими знаниями и

привитие им умений применять свои знания на практике,.

• в) формирование понятий,
• г) формирование трудолюбия, настойчивости и воли.

Самостоятельное решение задач способствуют развитию у учащихся и студентов инициативы, самостоятельности, умения творчески подходить к решению различных задач.

Основная цель использования физических задач в обучении заключается в том, чтобы научить школьников применять имеющиеся знания к анализу процессов и явлений, решению конкретных практических задач, что, в свою очередь, способствует более глубокому пониманию физических закономерностей. Кроме того задача помогает научится нестандартно, креативно мыслить, рассматривать накопленные знания совершенно как систему для решения поставленной задачи. Анализ использования задач в процессе обучения физике позволил выделить следующие их функции.

• 1. Познавательная функция заключается в том, что, осуществив соответствующий подбор материала физических задач, можно знакомить учащихся с новым материалом, расширяя область их знаний, подготовить ребят к усвоению дальнейших частей изучаемого курса. Решение задач содействует более отчетливому формированию физических понятий, более разностороннему и глубокому пониманию, прочному освоению ими получаемых знаний.
• 2. Реализация единства теории и практики при решении физических задач проявляется в умениях применять физические законы к объяснению явлений природы и к решению практических вопросов. При этом физические формулы как бы «оживают», наполняются конкретным содержанием.
• 3. Решение физических задач закрепляет знание и применение наименований физических величин, формирует навыки работы с таблицами постоянных величин, физическими справочниками, то есть формирует навыки самообразования.
• 4. С помощью физических задач наглядно демонстрируются межпредметные связи физики, в первую очередь — с математикой, а так же с техникой, астрономией, химией, географией и биологией.
• 5. Функция контроля знаний обусловлена тем, что именно решение задач позволяет определить уровень усвоения учащимися того или иного материала, а также проверить, насколько качественны эти знания. Специально подобранные задачи, в которых рассматриваются разнообразные, охватывающие много тем внутри физики, явления и процессы, позволяют осуществить повторение пройденного материала по разным разделам школьной программы. Решение физических задач позволяет преодолеть основной недостаток современного обучения — формализм знаний. В обучении физические задачи можно использовать на уроках различного типа. Например, на уроке объяснения нового материла к пониманию явления невесомости и перегрузок, учащихся хорошо подготавливает решение задач на определение измерения веса тела в ускоренно поднимающемся или опускающемся лифте. Но особенное значение задачи приобретают при закреплении материала, так как только умение решать задачи характеризует степень осознанности пройденного материала, прочность и глубину знаний.