Олимпиадные задания по физике (исследовательская работа по физике обучающегося 11 класса )

«ОЛИМПИАДНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ» 

(исследовательская работа обучающегося 11 класса)

Введение

Актуальность темы. Современный этап развития общества резко обострил проблему выявления одаренных школьников, создания условий для их развития и наиболее целесообразного использования их способностей. В школах образуются устойчивые группы школьниковпо интересам, склонностям, достигнутым успехам, а также по способностям.Основными целями и задачами олимпиады являются выявление и развитие у обучающихся творческих способностей и интереса к научно-исследовательской деятельности, создание необходимых условий для поддержки одаренных детей, пропаганда научных знаний. У многих учащихся возникает необходимость участия в олимпиадном движении: чувство патриотизма, гордости за свою школу, деревню, район, республику, ответственности перед собой и обществом. Усиленная подготовка к выпускному экзамену по физике приводит к значительному увеличению знаний по этому предмету у выпускников школ. Физика - предмет по выбору. Готовясь к олимпиаде по физике в течение трёх лет, решил выяснить какиезаданияпредлагаются на олимпиадах (теоретические задачи и эксперименты), по каким темам. Особый интерес вызвал способы их решения.

Цель. Обобщение и активное применение знаний физики в ходе участия в олимпиаде; показ применения знаний на практике.

Задачи.

1.Расширить и творчески применить знания, полученные на уроках и внеурочных мероприятиях по физике.

2. Познакомиться с соответствующей литературой и изучить информацию на учебных сайтах.

3. Отработать практические умения в результате решения задач.

Объект исследования. Материалы олимпиадных заданий по физике и их решение.

Предмет исследования. Способы решения физических задач и проведения экспериментов.

Методы исследования.

1.Теоретический метод: изучение актуальности выбранной темы, анализ литературы и сайтов, определение основных этапов работы, подбор олимпиадныхматериалов, определение их тематики, формулировка вопросов и выводов.

2. Практический метод: составление вопросов и набор материала на компьютере, эстетическое решение работы.

3. Экспериментальный метод: использование задач и экспериментов во внеурочное времяпо физике в качестве демонстрационного объекта, презентация работы.

Ценность полученных результатов. Знания, полученные в ходе выполнения исследования легко возможно применить в дальнейшей практической деятельности.

Характеристика источников, использованные для написания работы. Подборка задач (или компьютерная презентация), использование теоретического материала.

Краткий литературный обзор и степень изученности данной проблемы. В ходе выполнения работы изучена следующая литература: Бакунов М.И., Бирагов С.Б., Новоковская А.Л. Как готовиться к олимпиадам по физике: Учебно-методическое пособие. - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2010. - 18с.

Характеристика личного вклада автора работы в решение избранной проблемы.

Личный вклад в исследовании заключается в подготовке и участие в школьных, муниципальных и региональной олимпиаде. В перспективе: поступление в высшее учебное заведение.

Основная часть

“Инженер не может всё знать,

он должен знать, где взять нужные сведения”

“Энергия - самая важная сохраняющаяся величина не только в механике, но и в физике вообще. Но более проста и наглядна величина, которая называется работой”

А.Эйнштейн

Олимпиады по физике - достойная тренировка мозга в стрессовых условиях. Трудно найти где-либо еще подобные условия, когда в сжатые сроки нужен результат интеллектуальной деятельности.

Всероссийская олимпиада школьников по физике проходит в 4 этапа: школьный этап, районный, региональный и заключительный.

Подготовка к олимпиаде и участие в ней сыграли существенную роль в приобретении знаний. Кроме того, это способствовало развитию и совершенствованию познавательных интересов, творческой активности, расширению кругозора, самостоятельности в приобретении и закреплении определенных знаний, углубленной работе с научно-популярной и научной литературой, привитию интереса к физике, которая является не только предметом мировоззренческим, но и предметом прикладным, тесно связанным с практикой, окружающей нас действительностью. Участие в олимпиаде способствовало также развитию настойчивости в достижении цели, целеустремленности, самостоятельности мышления и действий.

Исследование и личное участие в олимпиадах показали, что одним из условий подготовки является полное прохождение программного материала, которое преподается в школе. Необходим интенсивный курс занятий, чтобы «удерживать в голове» 90% базового школьного курса. И ещё хороший способ подготовится к олимпиаде - тренироваться решать задачи прошлых лет. Как показала практика, готовиться к олимпиадам, надо начинить с дополнительных занятий совместно с учителем.Однако не надо ограничиваться посещением спецкурсов, самостоятельная подготовка тоже необходима. Необходимо прочитать литературу для продвинутых школьников. Конкретные рекомендации по выбору книг я получил у учителя. Приобрёл сборник олимпиадных задач и пытался решать их. Кроме этого многие задачи нашёл на сайтах с олимпиадными задачами.

Решать олимпиадные задачи очень сложно. Необходимо перепробовать несколько методов решения, для чего затрачивается много времени. Целесообразно использовать ключевые методы решения задач повышенной сложности, то есть такие методы, которые обладают достаточной универсальностью и применимы к большому числу задач, относящихся к какой-либо одной теме.

Анализируя методы решения задач, пришёл к выводу, что сначала нужно прочитать и осознать задачу. Если не понятно условие задачи, нужно еще раз прочитать и уточнить. Задавать себе вопросы по условию. Иногда условие бывает неоднозначным, его можно истолковать по-разному. В этом случае тоже задавать вопросы. Например, если в условии написано, что брусок тянут под углом 30 градусов к горизонту, и в условии нет чертежа, необходимо уточнить, куда его тянут: вперед и вверх или вперед и вниз. Нарисовать чертеж и обозначить искомые величины и что нужно найти.

Лучше начинать учиться решать с самой простой задачи. Если сразу взяться за сложную задачу, то только теряется время, а этот параметр очень важен в физических процессах. Я сделал вывод: если не получается решить какую-то задачу, лучше не тратить на нее время и подумать над другой задачей, а потом вернуться. Так как,в ходе переключения на другую задачу, мозг на подсознательном уровне находит подход к «нерешаемой» задаче. Готовясь к олимпиаде по физике, полезно решать олимпиадные задачи для школьников МФТИ, МИФИ, МГУ.

Мотивацией к лучшим результатам послужили критериии методики оценивания олимпиадных заданий

Правильный ответ, приведенный без обоснования или полученный из неправильных рассуждений, не учитывается. Если задача решена не полностью, то этапы ее решения оцениваются в соответствии с критериями оценок по данной задаче. Окончательная система оценивания задач обсуждается и утверждается на заседании жюри по каждой параллели отдельно после предварительной проверки некоторой части работ. Решение каждой задачи оценивается целым числом баллов. Проверка работ осуществляется жюри олимпиады согласно стандартной методике оценивания решений. Для 10 балльной шкалы оценивания:

Оформлять задачи нужно так же, как это делали на уроках. Написать кратко условие, сделать чертежи, нарисовать графики. Сформулировать в нескольких предложениях идею решения.

По мере подготовке к олимпиаде я проанализировал предлагаемые задачи, начиная с 2011 года. Как показывают результаты исследований,тематика задач соответствует школьному материалу по физике и математике, пройденному к моменту проведения олимпиады. В старших классах предпочтение отдается недавно пройденному материалу. Задачи ориентированы в большей мере на проверку и развитие понимания физики вопроса и сообразительности, в меньшей степени - на владение техникой математических расчетов. Задачи, содержащие традиционно сложные для школьников моменты (кинематические связи, силы трения покоя и скольжения, электрические цепи с конденсаторами и др.), могут повторяться в различных вариациях несколько лет подряд, чтобы обеспечить необходимый образовательный эффект.

Тематика задач варьируется от года к году, сохраняя следующую структуру.

11 класс:

• механика (динамика, законы сохранения, моменты сил) – одна-двезадачи,

• колебания (механические или электрические),

• электричество (электростатика, электромагнитная индукция, цепи с конденсаторами),

• иногда задача на термодинамику.

10 класс:

• кинематика,

• динамика или законы сохранения,

• цепи постоянного тока (с сопротивлениями и измерительнымиприборами),

• гидростатика.

9 класс:

• кинематика прямолинейного движения – две задачи,

• цепи постоянного тока (с сопротивлениями и измерительнымиприборами),

• гидростатика.

По 7 и 8 классам нет сложившейся традиции. С 2009-2010 учебного года на олимпиадах предлагались задачи по следующей тематике.

8 класс:

• кинематика равномерного прямолинейного движения,

• статика (моменты сил),

• гидростатика,

• уравнение теплового баланса.

7 класс:

• кинематика равномерного прямолинейного движения,

• статика (упругие силы),

• гидростатика.

Интерес представляет статистика предложенных задач на олимпиадах с 2014 по 2019 гг.

11 класс Табл. 1

10 класс Табл. 2

9 класс Табл. 3

Данные приведенные в таблицах 1, 2, 3 позволяют вычислить долю часто использованных тем от общего числа.

Табл. 4

Доля часто встречающихся тем за период исследования:

В ходе решения задач у участников проверялись умения использовать понятия изаконы физики для анализа различных процессов и явлений, а также умения решать качественные и расчетные задачи. Олимпиадные задачи по предмету это задание высокого уровня сложности и проверяется умение проводить экспериментальные исследования.

К таким задачам относятся: задачи, допускающие различные подходы к их решению; задачи, решение которых требует привлечение материала из различных разделов курса физики или материала иных учебных предметов (например, астрономии, географии); задачи с элементами альтернативы; задачи с данными, представленными текстом условия в завуалированном виде; задачи, решение которых требует вероятностных рассуждений. Перечисленные виды задач требуют предельного внимания и оригинальности в их решении. Зачастую процесс решения задачи протекает ещё и с включением мысленного эксперимента, требующего сообразительности и сметки.

Сочетание изучения материала исследуемой темы и непосредственное участие в олимпиаде позволило, выделить самые занимательные задачи.

Заключение

Данное исследование - является эффективной формой презентации учебного материала, способствующий более продуктивной подготовке к всероссийской олимпиаде школьников по предмету «физика», развитию интеллектуального и творческого потенциала юных физиков.

Я расширил свои знания, творчески применили свои знания на практике. Осуществил работу, которая опирается на естественную потребность - познавать окружающий мир на основе личного опыта собственных ощущений.

Мною использованы знания законов физики и строительства, успешно применены школьные знания на практике. Своим доказательством будет служить участие в ЕГЭ по физике и надеюсь на успешное поступление в технический вуз.

Выражаю надежду, чтопредставленные методические рекомендации окажутся полезными при проведении школьного и муниципального этапов всероссийской олимпиады школьников по физике, и желаю успехов новым участникам и их учителям.

Библиографический список

Учебники и учебные пособия

1. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. Физика: Механика. — Физматлит, 2004.

2. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. Физика: Электродинамика. Оптика. — Физматлит,

2004.

3. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. Физика: Строение и свойства вещества. — Физмат-

лит, 2004.

4. КикоинА.К., КикоинИ.К., ШамешС.Я., ЭвенчикЭ.Е. Физика: Учебник для 10

класса школ (классов) с углубленным изучением физики. — М.: Просвещение, 2004.

5. МякишевГ.Я. Учебник для углубленного изучения физики. Механика. 9 класс. —

М.: Дрофа, 2006.

6. МякишевГ.Я., Синяков А.З. Физика. Молекулярная физика. Термодинамика: 10

класс: Учебник для углубленного изучения физики. — М.: Дрофа, 2008.

7. МякишевГ.Я., Синяков А.З., СлободсковБ.А. Физика: Электродинамика: 10-11

классы: Учебник для углубленного изучения физики. — М.: Дрофа, 2006.

8. МякишевГ.Я., Синяков А.З. Физика: Колебания и волны. 11 класс: Учебник для уг-

лубленного изучения физики. — М.: Дрофа, 2006.

9. МякишевГ.Я., Синяков А.З. Физика: Оптика. Квантовая физика. 11 класс: Учебник

для углубленного изучения физики. — М.: Дрофа, 2006.

10. Физика: Учебник для 10 класса школ и классов с углубленным изучением физики

/Под редакцией А.А. Пинского, О.Ф. Кабардина. — М.: Просвещение, 2007.

11. Физика: Учебник для 11 класса школ и классов с углубленным изучением физики.

/Под редакцией А.А. Пинского, О.Ф. Кабардина. — М.: Просвещение, 2007.

12. Чижов Г.А., ХаннановН.К. Физика, 10 класс. Учебник для классов с углубленным

изучением физики. — М.: Дрофа, 2004.

13. КабардинО.Ф., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике. 9-11 классы. —

М.: Вербум — М, 2001.

14. Дж. Сквайрс., Практическая физика. — М.: Издательство Мир, 1971.

http://rosolymp.ru Портал Всероссийских олимпиад школьников

http://physolymp.spb.ru Санкт-Петербург

http://vsesib.nsesc.ru/phys.html НГУ

http://www.dgap.mipt.ru МФТИ

http://genphys.phys.msu.ru/ol/ МГУ

http://www.mephi.ru/entrant/olimpiads/rosatom/saveljev.php МИФИ

http://mosphys.olimpiada.ru/ Москва