Подготовка обучающихся старших классов к олимпиадам по физике

К вопросу о подготовке учащихся старших классов
к олимпиадам по физике

(линия УМК по физике А. В. Перышкина и др.)

Современный образовательный процесс немыслим без поиска новых, более эффективных технологий, призванных содействовать развитию творческих способностей обучающихся, формированию навыков саморазвития и самообразования. Этим требованиям в полной мере отвечает олимпиадный материал в повседневной работе учителя физики.

Многие учителя, посещая мои уроки с демонстрациями, экспериментами, большим объёмом решения задач, встречают такую методику с осторожностью, не совсем с пониманием. Пугает объём, удивляет нетрадиционность подачи материала, ведь я использую много видеоматериалов, разработанных вместе с детьми, особые требования к записи и оформлению решения задач (прошу обучающихся чётко выделять условие и вопрос задачи, решение представлять физически и математически).

После методических объёдинений приходится слышать: «Вот если бы вам наших детей и наши часы (при углубленном изучении физики классы делятся на две группы, уроков физики 5 часов, а в общеобразовательных классах – 2 ч./нед.), если бы нам ваших детей…» Что здесь можно сказать? Трудно, когда мало часов, когда дети не имеют мотивации к обучению, не без помощи родителей, а подчас и учителей, поверили в то, что они второстепенные.

В классах с углубленным изучением физики с талантливыми учащимися учителю довольно интересно работать. Сама для таких детей подбираю дополнительные экспериментальные и теоретические задания, видеофрагменты, опыты и т.д. Это задания повышенной сложности, и их выполнение уже является подготовкой к конкурсам, где потребуются знания, расширяющие рамки школьной программы.

Темп работы и мыслительной деятельности у детей разный. Часто половина физического класса – дети со средней подготовкой. Их тоже надо расположить к изучению физики, втянуть в работу, дать возможность почувствовать себя успешными. Для такой группы детей подбираю задания попроще. Я стараюсь, чтобы они также вызывали интерес. Хвалю тех, кто не боится браться за сложные задания. Часто учащимся со средними способностями не хватает времени на уроке. Как правило, такие дети думают медленнее, но зато реже ошибаются. Что ж, не беда, можно закончить работу после уроков. Главное – не упустить шанс зажечь в каждом ученике искру познания.

Готовя детей к олимпиадам по физике, использую следующий учебный план из одиннадцати занятий, для того чтобы олимпиадный материал стал более доступным для учащихся:

• Лекция № 1 «Критерии оценки правильности решения и оформления физических задач» (1 ч.)

• Лекции № 2 «Механика – взгляд на изложение материала. Кинематика» (1 ч.)

• Лекция № 3 «Силы и взаимодействия. Законы динамики» (1 ч.)

• Практикум № 1 и его анализ (1 ч.) (см. приложение)

• Лекция № 4 «Варианты решения задач – сравнение состояний» (1 ч.)

• Лекция № 5 «Связь термодинамических представлений с механическими» (1 ч.)

• Лекция № 6 «Электрические явления» (1 ч.)

• Практикум № 2 и его анализ (1 ч.)

• Лекция № 7 «Электромагнитные явления» (1 ч.)

• Лекция № 8 «Волновые процессы» (1 ч.)

• Итоговый практикум и его анализ (2 ч.)

Чередование лекционных занятий с практическими способствует формированию навыка применения теоретических знаний при решении сложных задач, а также в планировании и проведении физического эксперимента.

Подготовка к олимпиаде, участие, ожидание результата, рефлексия – этапы, во время которых учитель и ученик – одна команда. Трудно сказать, кто больше волнуется, ожидая решение компетентного жюри: учитель или ученик. Но даже если результатом становится просто участие в олимпиаде на уровне выше школьного, статус ученика среди сверстников возрастает. Но статус ко многому обязывает, следовательно, является стимулирующим фактором формирования мотивации учебной деятельности по предмету. Об этом также должен помнить педагог, работая с конкретным учеником и планируя его участие в олимпиадах, научно-практических конференциях.

Думаю, что анализируя результаты участия своих учеников в олимпиадах, учитель, прежде всего, обращает внимание на неудачи и промахи, чтобы впоследствии постараться их избежать. А они встречаются там, где их, кажется, быть совсем не должно. Чаще всего не выведенная до конца математическая формула приводит к неверному физическому результату. Кроме этого, в ходе решения олимпиадных задач, от волнения, а не от незнания, участники забывают, казалось бы, совсем простые физические формулы, единицы измерения.

Готовя учащихся к олимпиаде в этом году, обратила внимание, что решение некоторых задач давалось с трудом. Для примера рассмотрим ниже приведённую задачу № 1.

Задача № 1. Конец минутной стрелки часов на Спасской башне Кремля за 1 мин. прошёл путь S=0,4м. Определить длину минутной стрелки кремлёвских часов.

ПРИМЕЧАНИЕ. Прочитав задачу, обращаю внимание ребят на часы в классе, которые похожи на те часы, о которых идёт речь в задаче. Далее обсуждаем условия, выясняем, на какую тему данная задача, чётко формулируем вопрос, что требуется найти. Только после таких рассуждений можно начать решать и оформлять задачу.

Дано: СИ Анализ: Решение

t = 1мин. = 60 с.  = ω·t=(2·π/T)· t L=

S = 0,4м угол , как центральный

T = 1 ч. = 3600 с. определим S/ L два выражения

L – ? приравняем (2·π/Т) · t = S /L

L= S·T / (2·π·t)

Ответ: L= 3,8 м

После получения ответа прошу учащихся проверить задачу на «глупость», т.е. может ли реально быть такой ответ? Некоторые задачи не вызывают затруднений в решении, но содержат «маленькие хитрости», о которых ученик должен догадаться.

Например, в задаче № 2 (Угловая скорость лопастей вентилятора 6,28 рад/с. Найти число оборотов за 30 мин.) нужно число оборотов рассмотреть в секундах, а в условии они даны в минутах. В задаче № 3 (При увеличении в 4 раза радиуса круговой орбиты искусственного спутника Земли его радиус увеличился в 8 раз. Во сколько раз изменяются скорость спутника на орбите и его центростремительное ускорение?) обязательно нужно установить смысловую связь между радиусом круговой орбиты спутника Земли и скорость его движения.

При подготовке к олимпиадам особое внимание уделяю разделу «Кинематика», т.к. на его изучение по программе выделяется недостаточное количество часов, а задачи предлагаются достаточно сложные. Это помогает обучающимся и при подготовке к олимпиадам разного уровня, а так же к подготовке к ЕГЭ.

Приложение

1. Диаметр колеса велосипеда 80 см, а частота вращения педалей 90 об/мин. С какой скоростью велосипед, если ведущая зубчатка 50 зубцов, а ведомая 20 зубцов?

2. Частота вращения винта самолёта 1800 об/мин. Какой путь пролетел самолёт, двигаясь прямолинейно и равномерно, за время, в течение которого винт сделал 50000 оборотов при скорости самолёта 270 км/ч?

3. С какой скоростью угловой и линейной движутся жители Санкт-Петербурга, участвуя вместе с земным шаром в его суточном вращении. Насколько западнее приземлился бы питерский ученик, прыгнувший на высоту 1 м. Радиус Земли 6400 км.

ПРИМЕЧАНИЕ. В практикуме я не советую применять больше трёх четырёх задач. Если учащийся разберёт с учителем и решит эти задачи сам, то, по моему мнению, он справится с задачами такого типа на олимпиадах.

Данная информация и рекомендации помогут педагогам готовить учащихся к решению задач по криволинейному движению и другим разделам физики.