Приемы конструирования задач по физике

Решение задач выступает и как цель, и как метод обучения. Анализ истории
преподавания физики свидетельствует о тенденции усиления внимания к решению задач,
образовательное, политехническое и воспитательное значение которых трудно
переоценить.
1. Что следует понимать под учебной физической задачей?
«Физической задачей в учебной практике обычно называют небольшую проблему,
которая в общих случаях решается с помощью логических умозаключений,
математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики».
Решение задач - неотъемлемая часть процесса обучения физике, поскольку она
позволяет формировать и обогащать физические понятия, развивать физическое
мышление учащихся и их навыки применения знаний на практике. Физические задачи
используются для:

Выдвижения проблемы и создания проблемной ситуации;

Обобщения новых сведений;

Формирования практических умений и навыков;

Проверки глубины и прочности знаний;

Закрепления, обобщения и повторения материала;

Развития творческих способностей учащихся и пр.
2. Приемы конструирования задач.
1 прием. Задачи с развивающимся содержанием.
2 прием. Разбиение сложной задачи на ряд простых, которые по содержанию являются
определенными этапами решения основной задачи.
3 прием. Самостоятельная постановка учащимися вопроса к задаче.
4 прием. Составление задач, аналогичных данной.
5 прием. Составление задач, обратных решенным.
6 прием. Упрощение задач.
7 прием. Усложнение задач.
8 прием. Придумывание сюжета к абстрактным задачам.
9 прием. Изменение ситуаций, описанных в задаче.
10 прием. Составление учащимися задач на основе уравнений, полученных при изучении
новой темы.
11 прием. Составление учащимися задач по данным рисункам и схемам.
3. Конструирование задач по теме:
«Последовательное и параллельное соединение проводников»
9 класс
1 прием. Чему равно общее сопротивлении двух последовательно соединенных
ламп, если сопротивление одной из них равно 20 Ом, а сопротивление другой 0,03 кОм?
Дано:
Си:
Решение:
Посл. соед-е
При последовательном соединении проводников
R1=20 Ом
R=R1+R2
R2=0,03 Ом
R=20 Ом+30 Ом=50 Ом
Найти:
30 Ом Ответ: 50 Ом
R-?
Разовьем содержание:
Введем дополнительные данные: R3=10 Ом
Дано:
Си:
Решение:
Посл. соед-е
При последовательном соединении проводников
R1=20 Ом
R=R1+R2+R3
R2=0,03 Ом
30 Ом R=20 Ом+30 Ом+10 Ом=60 Ом
R3=10 ОМ
Ответ: 60 Ом
Найти:
R-?
Изменим соединение проводников: проводники соединены параллельно.
Дано:
Парал. соед-е.
R1=20 Ом
Си:
Решение:
При параллельном соединении проводников
R2=0,03 Ом
30 Ом
Найти:
Ответ: 12 Ом
R-?
2 прием. Определите сопротивление всей цепи, если R1=2,4 Ом, R2=8 Ом, R3=2 Ом.
Дано:
Си:
Решение:
R1=2,4Ом
Так как в задаче используется и последовательное и параллельное
R2=8Ом
соединение проводников, то ее решение можно разбить на решение двух
R3=2Ом
более простых задач:
Найти:
R-?
1.Чему равно общее сопротивление двух параллельно соединенных проводников,
если R2=8 Ом, R3=2 Ом?
Дано:
Си:
Парал. соед-е.
Решение:
При параллельном соединении проводников
R2=8 Ом
R3=2 Ом
Найти:
Ответ: 1,6 Ом
R23-?
2.Чему равно общее сопротивление двух последовательно соединенных
проводников, если R1=2,4 Ом, R23=1,6 Ом?
Дано:
Си:
Решение:
Послед. соед-е.
При последовательном соединении проводников
R1=2,4 Ом
R=R1+R23
R23=1,6 Ом
R=2,4 Ом+1,6Ом=4 Ом
Найти:
Ответ: 4 Ом
R-?
3 прием. Дано 10 ламп, сопротивлением 14 Ом каждая.
Примерные вопросы к задаче: каким общим сопротивлением будут обладать
лампы, если их соединить последовательно; параллельно?
Дано:
Си:
Решение:
n=10
При последовательном соединении проводников
R=14 Ом
R1=nR,
Найти:
При параллельном соединении проводников
R1=10 14 Ом=140 Ом
R1-?
R2-?
Ответ: 140 Ом, 1,4 Ом
4 прием. Составим задачу, аналогичную задаче, рассмотренной в первом приеме.
Чему равно общее сопротивление двух параллельно соединенных ламп, если
сопротивление одной из них равно 40 Ом, а сопротивление другой 30 Ом.
Дано:
Си:
Парал. соед.
Решение:
При параллельном соединении проводников
R1=40 Ом
R2=30 Ом
Найти:
Ответ: 17 Ом
R-?
5 прием. Составим задачу, обратную задаче, рассмотренной в третьем приеме.
Общее сопротивление 10 последовательно соединенных ламп равно 140 Ом. Каким
сопротивлением обладает одна лампа?
Дано:
Си:
Решение:
Посл. соед.
При последовательном соединении проводников
n=10
R10=n R1, R1=R10/n
R10=140 Ом
R1=140 Ом : 10=14 Ом
Найти:
Ответ: 14 Ом
R1-?
6 прием. Упростим задачу, рассмотренную во втором приеме.
Определите общее сопротивление цепи, если R1=2,4 Ом, R2=8 Ом, R3=2 Ом.
Дано:
Си:
Решение:
Посл. соед.
При последовательном соединении проводников
R1=2,4 Ом
R=R1+R2+R3
R2=8 Ом
R=2,4 Ом+8 Ом+2 Ом=12,4 Ом
R3=2 Ом
Ответ: 12,4 Ом
Найти:
R-?
7 прием. Усложним задачу, рассмотренную во втором приеме.
Определите общее сопротивление цепи, если R1=2,4 Ом, R2=8 Ом, R3=2 Ом, R4=4
Ом.
Дано:
Си:
R1=2,4 Ом
Решение:
Проводники 2, 3, 4, соединены параллельно. Их общее сопротивление
R2=8 Ом
R3=2 Ом
R4=4 Ом
Тогда общее сопротивление цепи равно
Найти:
R=R1+R234
R-?
R=2,4 Ом+4,6 Ом=7 Ом
Ответ: 7 Ом
8 прием. Придумаем абстрактную задачу, используя данные из третьего приема.
Елочная гирлянда состоит из 20 лампочек, сопротивлением 5 Ом каждая. При
выходе из строя одной из лампочек остальная гирлянда продолжает гореть. Найдите
сопротивление всей гирлянды.
Дано:
Си:
Решение:
Парал. соед.
При параллельном соединении проводников
n=20
R=R1/n
R1=5 Ом
R=5 Ом : 20=0,25 Ом
Найти:
Ответ: 0,25 Ом
R-?
10 прием. При последовательном соединении U=U1+U2. Составим к этому
уравнению задачу.
Два резистора соединены последовательно. Напряжение на них равно 15 В и 30 В
соответственно. Найдите общее напряжение цепи.
Дано:
Си:
Решение:
Посл. соед.
U=15 В+30 В=45 В
U1=15 В
Ответ: 45 В
U2=30 В
Найти:
U-?
11 прием. Дана электрическая схема:
Придумаем к ней условие задачи.
Определите общее сопротивление цепи, если R1=5 Ом, R2=8 Ом, R3=2 Ом, R4=7 Ом.
Дано:
R1=5 Ом
Си:
Решение:
Для проводников 2 и 3общее сопротивление равно
R2=8 Ом
R3=2 Ом
R4=7 Ом
Общее сопротивление цепи
Найти:
R=R1+R23+R4
R-?
R=5 Ом+1,6 Ом+7 Ом=13,6 Ом
Ответ: 13,6 Ом