Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №12/2008

Спецвыпуск

Т. С. Бибиксарова

Табличные алгоритмы решения физических задач

Табличные алгоритмы решения физических задач

··· Решение задач: примеры, методы, приёмы ···

Т.С.БИБИКСАРОВА,
МОУ СОШ № 9 им. М.И.Кершенгольца, г. Якутск, Республика Саха (Якутия)

tasebi@mail.ru

Табличные алгоритмы решения физических задач

Решение задач – одно из средств развития мышления. Использование системного алгоритмического подхода рационализирует и облегчает процессы формирования умений решать стандартные типовые (редуцированные) задачи, переноса знаний и их усвоения. Применение алгоритмов – это не механический процесс, а скорее выполнение предписаний, указывающих что делать, а не как; это подготовка к решению более сложных и уже творческих задач; это обучение всех; это межпредметные связи; это повышение самооценки обучающихся, особенно тех, кто с трудом осваивает столь трудный для них предмет.

Алгоритм должен быть кратким, чётким, ёмким, охватывать определённый класс задач. Его применение может быть фронтальным, групповым, индивидуальным. Как советуют психологи, многократное (по крайней мере до семи раз) воспроизведение логически выверенных, строго последовательных пошаговых действий позволяет глубоко и прочно усвоить учебный материал. Представленные алгоритмы апробированы, использованы при проведении презентаций передового педагогического опыта, открытых уроков и мастер-классов. Они позволяют научить использовать уравнения и формулы, продолжить формирование навыков работы в СИ и культуры оформления решения задач, осуществить связь с другими предметами, сформировать точность, аккуратность, пунктуальность. Таблицы алгоритмов и примеры решения задач на закрепление учитель, исходя из методических потребностей, может размещать на обеих сторонах листа формата А4, служащим как раздаточный материал для использования на уроке и дома. Можно включить в табличный алгоритм дополнительный, 3-й, столбец «Самостоятельное решение», в котором напечатать только текст задачи, а остальные строчки оставить пустыми для заполнения самим ребёнком. Подборка задач для закрепления возможна в нескольких вариантах. В качестве примеров привожу один вариант разработанных мною алгоритмов и сопровождающих их задач на отработку навыков решения. (Ещё пять алгоритмов – на движение тела по наклонной плоскости, на закон сохранения импульса, уравнение Клапейрона–Менделеева, газовые законы, принцип суперпозиции электрических полей – помещены в рубрике «Дополнительные материалы» к № 12 на сайте газеты http://fiz.1september.ru. – Ред.)

Алгоритм 1 решения задач на расчёт энергии связи атомного ядра

Шаг

Алгоритм

Образец выполнения

1

Внимательно прочитайте текст задачи

Найдите энергию и удельную энергию связи ядра атома

2

Запишите в «Дано» буквенное обозначение и числовое значение известных по тексту физических величин

Дано: , Mа=11,009 305 а.е.м.

3

Под горизонтальной чертой запишите буквенное обозначение неизвестной величины со знаками «=» и «?»

Есв = ?

Eуд.св= ?

4

По формуле N = A – Z найдите количество протонов Z и нейтронов N в ядре атома

Z = 5, N = 11 – 5 = 6

5

Запишите формулу энергии связи атомного ядра

Есв = (Z · mp + N · mnMa) · 931,5 МэВ/а.е.м.

6

Подставьте числовые значения физических величин с их единицами, проведите расчёт с единицами.

mp= 1,007 83 а.е.м.; mn= 1,008 66 а.е.м.

Есв = (5 · 1,007 83 а.е.м. + 6 · 1,008 66 а.е.м. – 11,009 305 а.е.м.) · 931,5 МэВ/а.е.м. =
= 0,081 805 а.е.м. · 931,5 МэВ/а.е.м. = 76,201 МэВ

7

Воспользуйтесь дополнительной формулой для расчёта удельной энергии связи атомного ядра

Eуд.св.= Есв /A

8

Подставьте числовые значения физических величин вместе с их единицами, проведите расчёт с единицами

Eуд.св.=

9

Запишите ответ

Ответ: 76,201 МэВ; 6,9274

Алгоритм 2 решения задач на расчёт энергии связи атомного ядра

Шаг

Алгоритм

Выполнение

1

Внимательно прочитайте текст задачи

Найдите энергию и удельную энергию связи ядра атома

2

Запишите в «Дано» буквенное обозначение и числовое значение известных по тексту физических величин

Дано: , Eпокоя ядра = 9327,1 МэВ

3

Под горизонтальной чертой запишите буквенное обозначение неизвестной величины со знаками «=» и «?»

Eпокоя ядра = ? E уд.св.=?

4

По формуле N = A – Z найдите количество протонов Z и нейтронов N в ядре атома

Z = 5, N = 10 – 5 = 5

5

Запишите формулу энергии связи атомного ядра

Есв = Z · Ep + N · EnEпокоя ядра

6

Подставьте числовые значения физических величин с их единицами, проведите расчёт с единицами.

Ep= 938,3 МэВ; En= 939,6 МэВ

Есв = 5 · 938,3 МэВ + 5 · 939,6 МэВ – 9327,1 МэВ =
= 62,4 МэВ

7

Воспользуйтесь дополнительной формулой для расчёта удельной энергии связи атомного ядра

Eуд.св.= Есв /A

8

Подставьте числовые значения физических величин вместе с их единицами, проведите расчёт с единицами

Eуд.св.=

9

Запишите ответ

Ответ: 62,4 МэВ; 6,24

Предложенные алгоритмы можно использовать как учебно-дидактический материал не только на уроках, но и для самостоятельных занятий при подготовке к ЕГЭ для ликвидации пробелов у пропустивших занятия и т.д., причём по самым разным темам [5].

Литература

1. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. – М.: Просвещение, 1996.

2. Решение задач по физике. Справочник школьника. – М.: Филологическое общество «Слово», 1997.

3. Демкович В.П., Демкович Л.П. Сборник задач по физике. – М.: Просвещение, 1972.

4. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. Физика. – М.: Интеллект-Центр, 2004.

5. Марон В.Е., Городецкий Д.Н. Физика. Законы, формулы, задачи. – Минск: Вышэйшая школа, 1986.

6. Физика в школе, 2005, № 3.

Таmьяна Сергеевна Бибиксарова

Таmьяна Сергеевна Бибиксарова – учитель физики высшей квалификационной категории, педагогический стаж 23 года, потомственный педагог (суммарный семейный стаж 102 года). Участник педагогических чтений и слётов, республиканских форумов. Публиковалась в газете «Физика» (ПС), республиканской газете «Учительский вестник» и др. Проводила открытые уроки и мастер-класс по применению авторских алгоритмов решения задач, по интеграции физики с информатикой на основе IT-технологий с применением локальной сети и сети интернет. Награждена двумя грамотами Министерства образования Республики Саха (Якутия). Ученики не раз занимали призовые места на городских и республиканских олимпиадах. Хобби – чтение, поиск информации в интернете.