Сторінка
2

Місце та роль рівневих систем фізичних задач в процесі диференційованого навчання фізики

Психолого-педагогічний аналіз категорії «фізична задача»

Під фізичною задачею на практиці розуміють деяку фізичну проблему, яка в загальному випадку розв’язується за допомогою логічних умовиводів, математичних дій та експерименту на основі законів та методів фізики.

Розв’язання задач – невід’ємна частина процесу навчання фізики, оскільки вона дозволяє формувати фізичні поняття, розвивати фізичне мислення учнів та їх навички застосування знань на практиці. Фізичні задачі використовуються для:

висування проблеми та створення проблемної ситуації;

повідомлення нових знань;

формування практичних умінь та навичок;

перевірки ґрунтовності знань;

закріплення, систематизація та повторення матеріалу;

розвиток творчих здібностей учнів;

Поряд з цим, при розв’язку фізичних задачу учнів виховуються такі моральні якості, як працелюбство, допитливість, кмітливість, самостійність в думках, інтерес до навчання, воля і характер, завзятість до досягнення поставленої мети.

Уміння використовувати знання на практиці – показник їх усвідомленості й міцності. Однак навіть при доброму засвоєнні учнями матеріалу вони іноді не можуть застосувати свої знання на практиці; їх цьому треба спеціально навчати, причому при розв’язуванні фізичних задач зробити це можна якомога ефективніше. Основна мета, яка ставиться, - розвивати фізичне мислення учнів, а саме здібність аналізувати фізичні явища, узагальнювати знання про них знаходити риси схожості та відмінності. Практика показує, що фізичний зміст різноманітних визначень, правил, законів стає дійсно зрозумілим для учнів лише після не однократного застосування їх до конкретних прикладів-задач. Перед учнями тоді розкриваються неусвідомлені сторони даного матеріалу. Наприклад, частина школярів нерідко ототожнює математичну (абстрактну) залежність з фізичною. Так, аналізуючи формулу

дев’ятикласники часто стверджують, що «з підвищенням напруги на даній ділянці кола пропорційно збільшується і його опір». Розв’язання задач, особливо експериментальних, дозволяє успішно подолати подібні недоліки в знаннях учнів, успішно розвивати ідею функціональної залежності фізичних величин. При цьому в учнів складається уявлення про фізичний експеримент як про метод дослідження явищ природи, основу якого складають вимірювання та математичний аналіз залежності між вимірюваними величинами. Так, уже в VIІІ класі можна дати учням (фронтально) розв’язати таку експериментальну задачу: «Проградуюйте пружину і виразіть формулою залежність її видовження від прикладеної сили».

Велика роль завдань у реалізації принципу політехнізму в процесі навчання, так як багато які з них показують зв'язок фізики з життям, технікою, виробництвом.

Розв’язання задач слугує простим, зручним і ефективним способом перевірки і систематизації знань, умінь і навичок школярів, дозволяє в найбільш раціональної формі проводити повторення раніше вивченого матеріалу, розширення і поглиблення знань, здійснювати дієвий зв'язок викладання фізики з навчанням математики, хімії та іншим навчальним предметів. Так, після вивчення молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу для повторення і поглиблення знань учнів можуть бути використані такі завдання: «Як і чому інтенсивність броунівського руху залежить від температури і маси частинок?».

Розв’язання фізичних задач (особливо на закони збереження) сприяє формуванню діалектико-матеріалістичного світогляду школярів, знайомить їх з відкриттями вітчизняних вчених, досягненнями науки і техніки

В силу зазначених переваг методу розв'язання задач застосування його в курсі фізики в школі визнано обов'язковим і передбачено як програмою, так і екзаменаційними вимогами до учнів. Розв’язання задач відноситься до практичних методів навчання і як складова частина навчання фізики виконує ті ж функції, що і навчання фізиці: освітню, виховну, розвиваючу, але, опираючись на активну розумову діяльність учня.

Освітня функція завдання полягає в повідомленні учням певних знань, виробленню в учнів практичних умінь і навичок, ознайомлення їх зі специфічними фізичними і загальнонауковими методами та принципами наукового пізнання.

Відомі вітчизняні психологи П.І. Зінченко і А.А. Смирнов встановили таку закономірність (закономірність Смирнова-Зінченко): "Учень може запам'ятати матеріал мимоволі, якщо виконує над ним активну розумову діяльність, і вона спрямована на розуміння цього матеріалу".

Розв’язання задач, безумовно, вимагає активної розумової діяльності. Тому на матеріалі задач учитель може повідомити учням нові знання, і навіть матеріал, що вивчається теоретично, можна пояснити "на завданні".

Згідно з однією з аксіом методики, знання вважаються засвоєними тільки тоді, коли учень може застосувати їх на практиці. Розв’язання задач - практична діяльність. Отже, завдання грає і роль критерію засвоєння знань. За вмінням розв’язати завдання ми можемо судити: чи розуміє учень даний закон, чи вміє він побачити у явищі, що аналізується, прояв будь-якого фізичного закону. А навчити цьому можна - знову ж таки - через розв’язування задач. Практика показує, що фізичний зміст різних визначень, правил, законів стає дійсно зрозумілим учням лише після неодноразового застосування їх до конкретних часткових прикладів-задач.

Розв’язання задач виконує ще одну важливу освітню функцію - формування та збагачення поняття фізичної величини - одного з основних понять фізики.

Фізичні задачі відіграють також велику роль в реалізації принципу політехнізму в процесі навчання. Багато хто з них показують зв'язок фізики з життям, технікою, виробництвом.

Виховна функція задач полягає у формуванні наукового світогляду учнів. Вони дозволяють проілюструвати різноманіття явищ і об'єктів природи і здатність людини пізнавати їх.

Розв’язання задач виховує і загальнолюдські якості. Д. Пойа вважає: "Навчання мистецтву розв’язувати завдання є виховання волі. Розв’язуючи не надто легку для себе задачу, учень вчиться бути наполегливим, коли немає успіху, вчиться цінувати скромні досягнення, терпляче шукати ідею розв’язання і зосереджуватися на неї всім своїм "я", коли ця ідея виникає. Якщо учневі не випала можливість ще на шкільній лаві випробувати емоції, що виникають в боротьбі пошуку розв’язку, в його освіті виявляється фатальною прогалиною.". При розв’язанні задач у школярів виховується працелюбність, допитливість розуму, кмітливість, самостійність у судженнях, інтерес до навчання, воля і характер, завзятість у досягненні поставленої мети.

Розвиваюча функція задачі виявляється в тому, що, розв’язуючи її, учень включає всі розумові процеси: увагу, сприйняття, пам'ять, уяву, мислення. При розв’язанні задач розвивається логічне і творче мислення. Однак необхідно пам'ятати, що, якщо при вивченні нової теми:

учню пропонують задачі тільки одного типу;

розв’язання кожної з них зводиться до однієї і тієї ж операції (набору операцій);