Использование задач при изучении кинематики в 10 классе
Использование задач при изучении кинематики в 10 классе.
Методика преподавания физики выполняет несколько главных задач:
Общеобразовательная .
Развивающая .
Воспитывающая .
При успешном решении этих задач у учащихся формируются необходимые умения и навыки.
Интеллектуальные умения:
— умение анализировать
— умение абстрагировать
— сравнивать
— синтезировать
Практические умения:
— измерять
— вычислять
— собирать схему и т. д.
Познавательные умения:
— умения
Умение работать с книгой
Умение наблюдения .
Исследования показали, что наиболее эффективным является обучение, основанное на поэтапном формировании умений, например по такой схеме:
Выполнение заданий по образцу. Учащимся дается полный алгоритм решения задания.
Реконструктивно-вариативные задания. Задание несколько изменяется, но учащиеся используют знания, полученные при выполнении заданий по образцу.
Частично — поисковое задание. Перед учащимися ставится проблема самостоятельно решить некоторые части заданий.
Творческие задания. Полнейшая самостоятельность
Решение задач для формирования интеллектуальных умений.
Умение анализировать наиболее широко применяется при решении качественных и графических задач, а также расчетных задач, требующих не только анализа условия задачи, но и анализа полученных результатов. Пример одной из таких задач рассматривается далее.
Задача 1:
Тело бросили вертикально вверх с начальной скоростью 30м/с. Через сколько времени оно окажется на высоте 25 метров?
При анализе условия необходимо подчеркнуть, что тело можно считать материальной точкой, и оно движется только под действием силы тяжести . Затем необходимо подчеркнуть, что ускорение тела равно ускорению свободного падения. Выбрав систему отсчета и проанализировав начальные условия учащиеся получают уравнение движения:
Y = V 0 T — Gt 2 /2
После подстановки числовых значений уравнение принимает вид
T 2 — 6t + 5 = 0, с корнями t1=5c и t2=1c.
Если бы один из корней оказался отрицательным, то его можно было «отбросить», так как » время не может быть отрицательным». В данном случае оба корня положительные. Какой же верен?
После анализа характера движения данного тела учащиеся должны придти к вывод, что оба корня верны, так как на высоте 25 метров тело было через 1с при движении вверх и через 5с, двигаясь вниз. Тут же можно попросить ребят рассчитать максимальную высоту подъема и сравнить ее с заданной высотой, можно обсудить вопрос о том, что означает отсутствие корней данного уравнения или наличие только одного корня.
Для развития интеллектуальных умений полезно решать задачи, имеющие несколько решений, чтобы ученики пробовали выбирать наиболее рациональный и красивый. Рассмотрим для этого задачу 2.
Задача 2:
Тело, двигаясь прямолинейно из состояния покоя с ускорением 5м/с2 ,достигло скорости 30м/с, а затем, двигаясь равнозамедленно, остановилось через 10с от начала движения. Определите путь, пройденный телом.
При решении этой задачи стандартным способом учащиеся столкнутся с вычислительными трудностями: вначале надо найти время разгона, путь, пройденный за это время, а затем — время торможения, ускорение при торможении, тормозной путь. Только после нахождения этих величин можно ответить на вопрос задачи. Даже если рассмотреть решение этой задачи в общем виде, то будет видно как непросто это решение. А решение этой задачи графически — легко и красиво.
Достаточно построить график зависимости скорости движения от времени и вспомнить, что пройденный путь численно равен площади фигуры, ограниченной этим графиком и осью времени. Для решения данной задачи необходимо рассчитать площадь треугольника, где основанием является время, а высотой — максимальная скорость. Необычный метод решения повышает также интерес к предмет
Среди задач выделяется класс графических задач, которые могут научить ребят описывать движение тел, характеризовать эти движения, сравнивать движения различных тел. Вот пример одной из таких задач.
Задача 3: Даны графики зависимости скорости от времени для трех тел. Что общего в движении этих тел? А в чем различие?
(1 votes, average: 5,00 out of 5)