Использование комплексных задач в компетентностно-контекстной модели обучения и воспитания.

Использование комплексных задач в компетентностно-контекстной модели обучения и воспитания.
В современном обществе все чаще и чаще звучит понятие «интеграционных процессов», происходящих сегодня в науке и жизни общества. Под интеграцией в науке следует понимать образование и развитие «мостиковых наук», таких, как биофизика, биохимия и т.д. Интеграционные процессы в обществе нашли свое отражение в концепции построения единого информационного пространства.
Школьное физическое образование также должно соответствовать современным интеграционным процессам, свойственным развитию физики и методики обучения физики, отражать обновленное содержание школьных учебников. Одной из возможностей реализации интеграционных процессов, я вижу использование комплексных задач на этапе самореализации при компетентностно-контекстной модели обучения и воспитания. Благодаря тому, что данный этап представляет собой 40% от общего числа уроков, выделенных на изучение темы, можно половину времени посвятить комбинированным задачам.
Комбинированной называется задача, для решения которой необходимы знания не одного конкретного раздела физики, а многих ее разделов. Главная ее особенность: при решении внимание учащегося акцентируется на количественной стороне рассматриваемого физического явления. В комбинированной задаче по физике для ее решения ставится проблема, связанная с математической стороной физического явления. Решают их путем логических математических умозаключений, базирующихся на законах физики. Такие задачи по физике способствуют углублению и закреплению теоретических знаний учащихся, служат средством проверки знаний по изученным разделам физики. Умелое применение учителем комбинированных задач повышает интерес учащихся к физике и поддерживает активное восприятие материала, так как соединение изучаемого с уже давно изученным важно в процессе обучения.Решение комбинированных задач требует анализа физической сущности явлений, поэтому правильное решение задачи учеником свидетельствует о понимании им изученного материала. Решение таких задач способствует развитию у учащихся логического мышления и овладению аналитико- синтетическим методом.
Большинство физических задач решают с помощью дедукции – применяют общие физические законы к конкретному случаю. Чтобы связать данное явление с одним или несколькими физическими законами, надо расчленить сложное явление на ряд простых, т. е. применить анализ. Именно к этому мы и стремимся вводя ряд ключевых задач, чтобы учащийся смог увидеть в сложный задачах комбинацию ключевых. Чтобы полученные из отдельных законов следствия соединить в общий вывод, при ответе на поставленный в комбинированной задаче вопрос используют еще и синтез.
Из выше сказанного следует, что для применения теоретических знаний по физике к решению комбинированных задач ученик должен уметь анализировать и синтезировать.
Например, в 8 классе на этапе самореализации при изучении темы «Магнитные явления», можно использовать следующие комбинированные задачи (разделы «Механика», «Магнетизм»)
В однородном магнитном поле с индукцией 50 мТл находится прямой проводник с током под углом 90° к вектору магнитной индукции. Длина проводника 0,8 м, сила тока 15 А. Под действием магнитного поля проводник переместился на расстояние 2 м. Определить совершенную при этом работу.
Дано:
B = 50 мТл
α = 90°
l = 0,8 м
I = 15 АS = 2 м
A – ?СИ
50 ・ 10–3 Тл Анализ и решение
1) На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера FA = BIlsinα.
2) Так как угол между проводником и вектором магнитной индукции равен 90°, то sin 90° = 1, тогда FA = BIl.
3) Работа, совершаемая при перемещении проводника в магнитном поле, равна:
A = FA ・ S; A = BIl ・ S.
4) A = 50 ・ 10–3 Тл ・ 15 А ・ 0,8 м ・ 2 м = 1,2 Дж
Ответ: A = 1,2 Дж.
По горизонтально расположенному проводнику длиной 20 см и массой 5 г течет ток 10 А. Определить индукцию магнитного поля, в которое надо поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесила силу Ампера.
Дано:
l = 20 см
m = 5 г
I = 10 АB – ?СИ
0,2 м
5 ・ 10–3 кг Анализ и решение
1) Направление силы Ампера, действующей на про-
водник, находим по правилу левой руки.
2) Чтобы сила тяжести уравновесила силу Ампера,
она должна быть направлена вертикально вверх:
FA = Fтяж.
3) Так как FA = BIlsin α, α = 90°, sin 90° = 1.
FA = BIl.
Fтяж = mg, тогда BIl = mg, отсюда B= (mg)/ (Il)
В заключение хочу отметить, что решение комбинированных задач служит средством не только улучшения качества знаний учащихся, но и приемом углубления, закрепления, проверки знаний и навыков, способствует формированию у школьников физических понятий во взаимосвязи, развивает логическое мышление, смекалку, умение применять знания, расширяет технический кругозор, подготавливает к практической деятельности.