Рекомендации по подготовке к олимпиадам по физике

Рекомендации по подготовке к олимпиадам по физике.
    Современные требования к организации обучения школьников согласно модернизации образования нацеливают учителя на развитие творческой, социально-активной личности, выявление ее познавательных интересов и потребностей, выдвигает задачу развития познавательных способностей, активизации самостоятельности учащихся. Современный этап развития науки и техники требует как подготовки большого числа высококвалифицированных специалистов в области естественных и технических наук, так и существенного совершенствования этой подготовки. Надлежащее решение этих задач невозможно, в первую очередь, без значительного повышения уровня преподавания дисциплин естественнонаучного цикла и курса математики, усиления при обучении школьников и студентов индивидуального подхода к ним, раннего выявления и развития творческих способностей как школьников, так и студентов - будущих специалистов.
Гуманистические тенденции развития современного образования ориентированы на развитие личности. В современных условиях перехода к личностно-ориентированному образованию особое значение приобретает проблема работы с одарёнными учащимися, в том числе в области физики. При этом важным оказывается не только развитие имеющейся одарённости учащихся, но и выявление одарённости, ещё никак себя не проявившей. Значение работы с одарёнными в области физики учащимися трудно переоценить в связи с особенностями в социально-экономическом развитии страны в настоящее время, приводящими к острой необходимости подготовки значительного числа специалистов самого высокого уровня в области физики и техники.
Нынешнему поколению, растущему в условиях стремительных перемен, жить придётся в совершенно ином обществе, динамически изменяющемся, поэтому важнейшей задачей становится проблема подготовки молодёжи самостоятельно действовать, принимать решения. Особое место среди всех видов и форм деятельности обучаемых, способствующих активизации познавательной самостоятельности, реализации творческого потенциала школьников занимает участие школьников в олимпиадах. Предметные олимпиады являются соревнованием школьников по общеобразовательным предметам. Главная их задача заключается в повышении интереса учащихся к изучению школьных дисциплин и выявлению талантливых учащихся. Олимпиады позволяют школьникам, проверить и критически оценить свои возможности, определиться в выборе дальнейших путей своего образования. В отличие от конкурсов, написания рефератов или исследовательских работ, олимпиады охватывают более широкий круг знаний по тому или иному школьному курсу и способствуют формированию более широкой эрудиции, к чему так стремиться любой учитель. Олимпиады привносят в изучение предмета творческое начало. Дети, увлеченные той или иной наукой, не должны откладывать творчество на завтра. Им нужно пробовать свои силы уже сегодня в достаточно серьезных испытаниях. 
Задачи, которые предлагаются участникам олимпиад, несколько отличаются от типовых школьных задач. Главная характерная особенность олимпиадной задачи – ее нестандартность, то есть внешняя непохожесть на типовые задачи.
Для решения большинства олимпиадных задач практически никогда не требуется знание материала, изучение которого не предусмотрено школьными программами физики и математики. Однако решение олимпиадных физических задач требует умения строить физические модели, глубокого понимания физических законов, умения самостоятельно применять их в различных ситуациях, а также свободного владения математическим аппаратом (без последнего получение решения большинства физических задач невозможно).
Наши учащиеся не очень хорошо решают нестандартные задачи предлагаемого уровня. И одной из причин является отсутствие в школах специальной системы подготовки учащихся к олимпиадам по физике. Хочется подчеркнуть, что подготовка учащихся к олимпиадам по физике должна быть специальной, уточним: она обязательно должна быть долгосрочной, комплексной, системной и отличной от школьных занятий, как по программе, так и по методам обучения. 

1. Теоретические задания Совершенно не случайно все конкурсные и олимпиадные задания предлагаются в виде задач. Именно решение задач по физике позволяет судить как о степени теоретической подготовленности учащегося, так и об уровне его логического мышления. Теоретические задания по физике региональных и всероссийских олимпиад можно условно разделить на две категории. Первая уводит в условный мир идеализированных моделей: материальных точек, невесомых и нерастяжимых нитей, идеальных индуктивностей и емкостей и др. Задачи такого типа представляют собой своего рода головоломки, в которых непросто разобраться. Для их решения кроме хорошего знания законов физики нужно еще знать "маленькие хитрости", проявить изобретательность и смекалку, умение выбрать нетривиальный способ рассуждения (обычные же способы или нерациональны, или невозможны при использовании школьного математического аппарата). Вторая категорияэто задачи, приближенные к практике, родившиеся под влиянием физического эксперимента или при наблюдениях явлений природы. В таких задачах рассматриваются не идеализированные схемы, а реальные физические объекты. Зачастую они носят оценочный характер и, по существу, являются небольшими физическими исследованиями, а их решение прообразом научного поиска. Важная особенность теоретических задач всех этапов олимпиад их физическая сущность. 2. Экспериментальные задания Всем известно, что физика – наука экспериментальная. Именно поэтому самой высокобалльной задачей олимпиады по физике является экспериментальная задача. Задачу называют экспериментальной, если для ее решения необходимо использовать измерения. При постановке экспериментальных заданий в силу множества объективных факторов преимущество отдается наиболее простым в плане использования оборудования. Нужно отметить, что простота задания и применяемых экспериментальных средств не есть серьезный недостаток; наоборот, это достоинство; академик П.Л. Капица подчеркивал, что чем более простыми средствами выполняется эксперимент, тем он более ценен для учащихся. Обычно экспериментальное задание предполагает несколько способов его выполнения; ученик должен провести анализ каждого, оценить точность получающихся результатов и выбрать оптимальный. Особую ценность представляют задания, которые в определенной своей части посильны каждому ученику и в то же время содержат элементы, которые доступны лишь немногим, например самым наблюдательным. Можно выделить несколько типов экспериментальных заданий: - измерение параметров физической системы; - исследование зависимостей (в том числе не изучаемых в школьном курсе); - определение схемы (электрической, механической, оптической), скрытой в "черном ящике", и ее параметров; - конструирование действующей модели технического устройства. 3. Организация дополнительной работы с одаренными учащимися Основное направление дополнительных занятий – установление связей между отдельными темами, изучаемыми в различных классах средней общеобразовательной школы. Основной принцип – не дать забыть пройденный материал, даже если он изучался в прошлые годы. Основная форма занятий – индивидуальные занятия или групповые лекции с индивидуальными консультациями. а) Дополнительная работа с одаренными учащимися должна быть долгосрочной. Научить ребят решать задачи по физике очень не просто. Можно хорошо знать теорию и не уметь решить даже простейшую задачу. Для того, чтобы успешно решать задачи, знание теории необходимо, но недостаточно. И причина этого в том, что умение решать задачи по физике требует не только конкретных знаний, но в большей степени знаний обобщенных, которые приобретаются только на опыте, в процессе решения большого количества задач. Отсюда, и это едва ли не главное условие обучения, - необходимо время для приобретения этого опыта. Практика показывает, что не менее года систематических дополнительных специальных занятий необходимо провести с ребенком, прежде чем можно будет с надеждой на успех направлять его на олимпиаду по физике. Поэтому начинать подготовку к олимпиаде по физике учащегося, у которого определился интерес и способности к изучению физики, желательно уже с 7 класса. Причем дополнительные занятия с одаренными ребятами должны быть не только постоянными в течение всего учебного времени, не должны они прерываться и во время школьных каникул. б) Интенсивность дополнительных занятий. Интенсивность занятий зависит от общей занятости учащегося. В идеале дополнительные занятия обзорного вида нужно проводить как можно чаще, например, не реже трех раз в неделю. При переходе непосредственно к методам решения задач интервал между занятиями увеличивается до недели, так как на решение предложенного набора задач необходимо время. Но в течение этой недели необходимо устраивать консультации для разрешения возникающих вопросов. Во многих школах для интенсивных занятий используют каникулы, выдавая за это время максимум информации. Но такие занятия практически всегда имеют невысокий КПД, так как закрепления начитанного учителем материала не происходит. Значит, при таком графике работы методика должна быть специальной, учитывающей не только объем информации, но и методы наиболее эффективной ее обработки. в) Формы дополнительных занятий. Если на начальном этапе дополнительной работы с учащимися групповые занятия практикуются как основные, то по мере выявления различной степени одаренности детей занятия все больше приобретают индивидуальный характер. Более того, групповые занятия дают нужный эффект только в сочетании с индивидуальными консультациями и постоянным контролем за выполнением намеченных заданий. Многие учителя практикуют заведение специальных дневников, куда записывают индивидуальный график дополнительных занятий, задание на определенный срок и отметки о выполнении этого задания. Именно такая работа учителя окупается успехами его учеников. Следует обратить внимание, что целью дополнительных занятий является не столько изучение нового материала, сколько обобщение, систематизация и расширение уже имеющихся у учащихся знаний. Поэтому возможно объединение учащихся разных классов при работе над какой-то конкретной темой, или наоборот, разъединение даже одноклассников на разные группы в соответствии с их способностями. г) Программа подготовки учащихся к олимпиадам должна быть комплексной. Дополнительные занятия с одаренными ребятами должны проводиться в строгом соответствии с составленной программой. Бессистемные занятия по решению задач повышенной трудности чаще всего ничего или почти ничего не дают. По мере выявления способностей или наоборот не способностей детей освоить предложенную программу, она обязательно корректируется. Именно программа должна учитывать и отражать индивидуальные особенности каждого одаренного ребенка. Отличительной особенностью подготовки к олимпиаде по физике является ее комплексность. Это не просто дополнительные занятия по углубленной программе. В отличие от других предметов, подготовка к олимпиаде по физике требует обязательного расширения и углубления знаний практически всех, изучаемых в школе разделов математики, знания основ строения вещества, изучаемого в химии, основ информатики, а также приемов развития памяти и методов запоминания. Это должен быть комплекс взаимосвязанных тематикой и временем изучения программ по математике, физике, химии и информатике. Именно такое сочетание дает достаточно быстрое и качественное овладение приемами и методами решения физических задач. И если включение химии и информатики в программу подготовки к олимпиаде по физике может быть делом нужным, но не жизненно важным, то без специальных занятий по математике подготовка к олимпиаде по физике состояться просто не может. Дело в том, что решить физическую задачу – означает восстановить неизвестные связи параметров и величин заданного физического явления. Любое решение физической задачи предполагает три обязательных этапа: физический – он заключается в анализе процесса или явления и составлении замкнутой системы уравнений; математический – получение решения этой системы в общем и числовом виде; заключительный - анализ решения с физической точки зрения. Поэтому решение задач по физике требует очень глубоких знаний практически всех разделов математики. Все проводимые олимпиады по физике показывают, что учащиеся не справляются с математической частью физических задач, в особенности, если требуется знание геометрии или тригонометрии. д) Математическая часть программы подготовки к олимпиаде по физике. В программу подготовки к олимпиаде по физике обязательно должна быть включена программа по математике, включающая разделы в соответствии с возрастом учащихся. Практика показывает, что занятия по математике лучше проводить циклами, опережающими занятия по физике. Программа таких занятий ориентирована на выработку у учащихся практических навыков по решению уравнений (неравенств) и систем уравнений (неравенств) различных типов. И только после этого начинаются занятия непосредственно физикой. 

Нежелательно форсировать прохождение тем. Нужно дать возможность знаниям хоть немного «устояться». Тем самым одновременно обеспечивается минимальный запас времени для выравнивания пройденного материала (в зависимости от нюансов используемой учителем программы).
В среднем задания должны устраивать и тех, кто вынужден работать по новым программа и тех, кто работает по старым программам. В современных условиях невозможно предложить программу олимпиад, устраивающую всех.
Наиболее сложная ситуация в 9 классе. Объем знаний, которые могут пригодиться на олимпиаде, резко возрастает, а часов, предусмотренных планом учебной нагрузки, мало.
 Совсем не легко давать какие - либо конкретные рекомендации по подготовке к олимпиадам, воспитании олимпийца. Тем не менее, есть несколько подходов при решении данной проблемы:
Успешная подготовка – это решение как можно большего числа олимпиадных задач.
Успешная подготовка – это более подробное дополнительное изучение тем школьного курса. При этом не следует решать сложные задачи. За сложностью решения может потеряться суть явления. Сложные задачи можно подключить на заключительном этапе подготовки.
Изучение различных методов решения задач. Правда, возможен и комбинированный способ.
Ученик 7 класса любознателен, интересен, непосредственен. Важно поддержать этот интерес и увлечь физикой.
Принцип №1: ненавязчивость и добровольность. Личность учителя, его желание и умение заинтересовать является толчком к началу занятий. Учитывая возраст и багаж математических и физических знаний, возникает необходимость в правильном подборе заданий и упражнений на первом этапе.
Принцип №2: высокая мотивация обучения. Желание заниматься напрямую связано с мотивацией учащегося. На примере старших товарищей, удачное выступление на олимпиадах, поступление в престижное учебное заведение является достаточной мотивацией для занятий. Дело в том, что олимпиадные задачи «выдумываются» жюри олимпиады в подавляющем большинстве своем достаточно просты. Для их решения необходимо угадать красивую идею (обычно маскируемую автором задачи в условии). Предлагаемые же человеку природой проблемы чаще всего устроены по - иному и редко допускают простые и изящные решения. Однако олимпиадные задачи развивают умение глубже мыслить, интуицию, упорство и терпение, учат серьезному подходу при решении проблемы. Экспериментальные задания приближены к реальным задачам. Следует отметить, что реальные задачи решаются в результате многократно повторяемых, проверяемых и уточняемых экспериментов (они часто требуют от физиков нескольких лет подготовительной работы, а не трех - четырех часов «мозгового штурма», к которому сводиться экспериментальный тур), громоздких математических выкладок (требующих от физиков гораздо более глубокого знания математики).
 Тем не менее, нестандартность мышления, упорство при достижении цели, трудолюбие – качества, которые востребованы в реальной работе в реальной физике, если ею заинтересоваться по - настоящему.
Принцип №3: продуманность и систематичность знаний. Задания должны быть продуманы, простой набор олимпиадных задач, на мой взгляд, не подходит. Систематичность занятий обязательна. Пожалуй, самый сложный принцип, требующий продуманности действий, долгосрочного перспективного планирования. Здесь в полной мере проявляются как талант, так и интуиция учителя. От умения спланировать, придерживаться выбранной линии, выполнения намеченного зависит успех начатого дела.
Позволю себе несколько рекомендаций при планировании учебного процесса. В олимпиадное движение включаются ученики на раннем этапе изучения физики, а это семиклассники. Для них проводятся дополнительные занятия - консультации, на которых разбираются заявленные вопросы.

 Первых два принципа призваны заинтересовать и мотивировать дополнительные занятия ученика. Третий принцип определяет весь ход подготовки. Правильно подобранные задания, их уровень сложности и последовательность зависят от личности ученика. Поэтому рекомендовать универсальную схему подготовки для всех учащихся, по крайней мере, некорректно. Кроме всего прочего ученика предстоит обучить различным навыкам.
Методические приемы, которые я использую при подготовке олимпиадников.
Погружение: индивидуальная работа ученика при поиске возможного решения поставленной задачи.
Обмен опытом: работа в двойках, обмен и критика возникших идей.
Мозговой штурм: обсуждение решений четверкой.
Подсказка: беглое знакомство с авторским решением, с последующим самостоятельным решением.
Консультации: консультация у старших и более опытных товарищей.
Консультация преподавателя.
10 советов, с чего начать занятия с олимпиадниками.
1 совет. Когда начинаешь какое - либо дело, вначале сосредоточься на четырех заповедях и устрани себялюбие. Тогда неудача станет невозможной. Вот эти заповеди: не опоздай встать на этот путь, стремись быть полезным, чти историю, поднимись над личной любовью и личным страданием, существуй во благо человеческое.
2 совет. Составьте долгосрочное планирование, рассчитанное на все время обучения вашего подопечного, выберите свой путь (стратегию) и придерживайтесь его.
3 совет. У Вас должна быть копилка олимпиадных задач от школьных до международных. Не зацикливайтесь на задачах только Вашего региона смотрите шире. Мир развивается параллельно.
4 совет. К каждому изучаемому вопросу необходимо подборка как дополнительной литературы, так и задач на отработку элементарных навыков. Не забывайте принцип: от простого к сложному, или от школьной олимпиады к Международной.
5 совет. Больше давайте работать своим подопечным самостоятельно. Не навязывайте своего мнения. Помогайте только в крайнем случае.
6 совет. Систематичность один из важнейших принципов при занятиях и воспитании олимпийцев. Обязательно продумайте о том, чем будут ваши ученики заниматься послезавтра.
7 совет. Используйте различные методы в обучении. Помните: даже самое вкусное блюдо может набить оскомину.
8 совет. Чтобы чего - то требовать от Ваших учеников, потребуйте это от себя самого. Вы являетесь первым примером для подражания. Развивайтесь вместе с вашими учениками.
9 совет. Каждый человек уникальная личность, но стоит помнить о команде, используйте преемственность. Подключайте к спору младших школьников старшеклассников, пусть попытаются найти истину в общении, дискуссии.
10 совет. Напоследок, мое любимое изречение: «Упорный и терпеливый увидит благоприятный конец начатого дела». Сначала кажется невозможным потом обычным.

 Готовясь к олимпиадам по физике, нужно помнить о том, что олимпиада – это всего лишь интеллектуальное соревнование, которое проводится, прежде всего, с целью повышения интереса школьников к изучению предмета. Поэтому не следует расстраиваться, если стать победителем олимпиады не удалось. В любом случае подготовка к олимпиаде позволяет глубже освоить школьную программу, изучить дополнительные вопросы курса физики, научиться решать различные типы задач (в том числе, весьма трудных). В конечном итоге, все это принесет ощутимую пользу в плане получения хорошего образования и положительно скажется при сдаче итоговой аттестации в форме ВНО и дополнительных вступительных испытаний при поступлении в ВУЗы.

15