К ВОПРОСУ О СОСТАВЛЕНИИ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ

 

В. С. Афанасьева

ФГКОУ «Ставропольское президентское кадетское училище»

Россия, г. Ставрополь

М. А. Афанасьев

И. А. Боголюбова

Е. И. Рубцова

ФГБОУ ВО Ставропольский государственный аграрный университет

Россия, г. Ставрополь

 

Аннотация: Изучение физики включает три основных компонента: освоение теории, овладение методами физического эксперимента, приобретение навыков решения задач. Решение физических задач является необходимой практической основой при изучении курса физики. При изучении физики в аграрном университете, студенты выполняют в обязательном порядке, расчетно-графические работы. Нами проведено исследование по определению сложностей, с которыми встречаются студенты при выполнении РГР. Результаты исследования анализируются преподавателями кафедры физики Ставропольского государственного аграрного университета. Это позволяет скорректировать методику преподавания дисциплины.

Ключевые слова: физика, задача, решение физических задач, график, трудности при решении задач, исследование.

 

Изучение студентами основного курса физики в вузе базируется на знаниях, полученных ими в школе. Изучение физики включает три основных компонента: освоение теории, овладение методами физического эксперимента, приобретение навыков решения задач. Все компоненты этой системы необходимы и важны, все они взаимосвязаны. Однако, решая физические задачи, обучаемый получает возможность проверить глубину понимания смысла физических понятий, принципов, законов, оценить и развить умения и навыки практического применения знаний. То есть, решение задач - один из надежных способов углубления понимания физических теорий. [2].

Сознавая важность задач при изучении физики, многие преподаватели действуют по принципу: чем больше задач, особенно повышенной трудности, тем лучше. В большинстве случаев это приводит к прямо противоположным результатам: создает перегрузку учащихся, порождает неверие в свои силы, отталкивает от предмета [3].

При изучении физики в аграрном университете, студенты выполняют в обязательном порядке, расчетно-графические работы (РГР). Их количество варьируется от одной до четырех за семестр, в зависимости от направления бакалавриата и согласуется с учебным планом дисциплины. Цель таких работ состоит в том, чтобы познакомить студентов с наиболее общими приемами и методами решения типовых задач.

Задачи имеют большое значение в формировании понятий, развитии физического мышления, приобретение умений применять полученные знания на практике. Большое значение задачи имеют для политехнического обучения, в них могут содержаться сведения о промышленном и сельскохозяйственном производстве, транспорте, современной технике и т. п. Такие задачи являются одним из доступных для учащихся средств связи теории с практикой.

Задачи с техническим содержанием должны удовлетворять следующим требованиям: содержание задачи должно быть тесно связано с изучаемым программным материалом, рассматриваемый технический объект или явление должно иметь широкое применение в народном хозяйстве, в задаче должны быть использованы реальные данные о машинах (процессах) и поставлены такие вопросы которые действительно встречаются на практике [3].

Задачи нужно подбирать и составлять таким образом, чтобы для их решения у студентовпоявилась необходимость пользоваться справочниками физических величин. То есть задачи для расчетно-графических работ подбираются с неполными данными. Это развивает способность к работе с дополнительной учебной литературой, приучает к анализу уже имеющихся данных и выбору необходимых для решения поставленной задачи величин (констант), учит работать с таблицами, что для будущего инженера будет необходимо на протяжении всей его трудовой деятельности [1, 4].

Часто встречаются студенты, которые правильно формулируют физические законы, но не могут использовать их в конкретных условиях при решении задач или применяют ошибочно. Также к часто встречающимся сложностям для студентов при решении задач относятся: неверное определение физических понятий и величин; нечеткое понимание основных физических законов; неумение применять при решении физических задач знания, полученные при изучении математики; некритическое отношение к результатам, полученным при решении задач; неумение применять знание одних разделов физики к решению задач из других разделов; слабое знание единиц физических величин [5].

Графическими называют задачи, в которых объектом исследования являются графики зависимости физических величин. В одних задачах эти графики заданы в условии, в других – их надо построить. Чаще всего в РГР мы предлагаем студентам задачи, где графики зависимостей физических величин необходимо построить.

Работу с графиками нужно постепенно усложнять, предлагая студентам находить сначала простые графические зависимости, а затем количественные зависимости между величинами, вплоть до составления формул [3]. Решение графических задач занимает особое место в формировании физического мышления, поскольку большинство как механических, так и электронных процессов и аппаратов описывается именно графически, поэтому умение строить графики и получать по ним необходимую информацию сильно облегчит задачу специалиста при будущей работе на производстве.

Построение методики решения задач зависит от ее содержания, уровня знаний студента и целей, преследуемых преподавателем.

Нами проведено исследование по определению сложностей, с которыми встречаются студенты при выполнении РГР. В исследовании приняли участие студенты 1-2 курсов Ставропольского государственного аграрного университета нескольких направлений бакалавриата (249 человек). Методы проведения исследования – анкетирование и собеседование при защите РГР преподавателю.

 

Таблица 1. Количество студентов, испытывающие трудности при выполнении РГР

Наиболее часто встречаемые сложности и трудности при решении физических задач

Количество студентов, обучающихся на инженерных направлениях бакалавриата

Количество студентов, обучающихся на технологических направлениях бакалавриата

 

132 человек

117 человек

Неверное определение физических закономерностей, необходимых для решения задачи

37

46

Отсутствие умения использовать знания из математики для решения физических задач

43

52

Отсутствие умения применять знание одних разделов физики к решению задач из других разделов

17

33

Отсутствие умения работать с единицами измерения физических величин

13

22

Отсутствие умения получать расчетную формулу в буквенном виде

53

67

Неправильное понимание математической зависимости между физическим величинами в расчетной формуле

41

61

Отсутствие умения подбирать удобный масштаб для осей графика при построении зависимости между физическими величинами

65

84

Отсутствие умения проводить анализ информации, отраженной в виде графика зависимости физических величин

77

93

Все сложности, с которыми встречаются студенты, анализируются преподавателями кафедры физики Ставропольского государственного аграрного университета. Это позволяет скорректировать методику преподавания дисциплины.

Без опыта решения задач невозможно освоить курс физики, поэтому выполнение РГР в вузе является важной частью инженерного и технологического образования [6, 7].

 

Литература:

1.                Афанасьева В.С., Копылова О.С., Афанасьев М.А., Копылов В.Б. Методика решения и рекомендации при составлени  и расчетно-графических заданий по физике // Альманах современной науки и образования. – 2013. - № 3 (70). – С. 26-28.

2.                Боголюбова И.А. Анализ и систематизация теоретического материала курса физики методом составления «Аналитических паспортов физических явлений» // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: сб. науч. тр. по материалам  IV Российской научно-практической конференции. / Ставрополь – 2007. – С. 439-442.

3.                Боголюбова И.А., Прасолова Л.А. Анализ учебных задач по физике // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе:  сборник научных трудов IV Российской научно-практической конференции. / Ставроопль. – 2007. – С. 442 - 445.

4.                Боголюбова И.А., Прасолова Л.А. Оценивание студентами методов контроля знаний, используемых преподавателями СтГАУ // Физико-технические проблемы создания новых экологически чистых технологий ы агропромышленном комплексе: матер. V Российской научно-практической конференции. / Ставрополь. – 2009. – С. 25 - 29.

5.                Енохович А. С. Справочник по физике и технике. – М.: Просвещение, 1983.

6.                Игропуло В. С., Вязников Н. В. Физика. Алгоритмы, задачи, решения. – М.: «Илекса», - Ставрополь: «Сервисшкола», 2000.

7.                Хайновский В.И., Горохов А.В., Афанасьев М.А. Особенности изучения курса "Оптика" учебной программы студентов СтГАУ // В сборнике: Активизация учебного процесса с помощью информационных и коммуникационных технологий 69-я научно-практическая конференция. / Ставрополь. – 2005. – С. 189-192.

 

Сведения об авторе:

Афанасьева Виктория Сергеевна

преподаватель ОД «Физика, химия и биология»

СПКУ

Афанасьев Михаил Анатольевич,

ассистент кафедры физики

ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет

Боголюбова Ирина Анатольевна

доцент кафедры физики

ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет

Рубцова Елена Ивановна

доцент кафедры физики

ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет

 

M. A. Afanasyev

V. S. Afanasyeva

I. A. Bogolyubova

E. I. Rubtsova

THE QUESTION OF THE PREPARATION OF CALCULATION AND GRAPHIC WORKS IN PHYSICS

Summary: The study of physics consists of three main components: the development of theory, the mastery of techniques of physical experiment, the acquisition of problem-solving skills. The decision of physical tasks is a necessary practical Foundation in the study of physics. In the study of physics at the agricultural University, students complete a mandatory, settlement and graphic works. We have conducted a study on identifying difficulties encountered by the students in the RGR. The results are analyzed by teachers of the Department of physics, Stavropol state agrarian University. This allows you to adjust the method of teaching.

Keywords: physics, task, physical task, schedule, difficulties in solving problems, the study.

 

References:

1. Afanasyeva V. S., Kopylova O. S., Afanasiev M. A., Kopylov V. B. Methodology of the decisions and recommendations in the preparation of the settlement and graphic tasks in physics // Almanac of modern science and education. – 2013. - № 3 (70). – P. 26-28.

2. Bogolyubova, I. A. Analysis and systematization of theoretical material of a course of physics by the method of preparation, "Analytical passports of physical phenomena" // Physical-technical problems of creation of new technologies in agro-industrial complex: collection of scientific works. Tr. according to the materials of IV Russian scientific-practical conference. / Stavropol – 2007. – S. 439-442.

3. Bogolyubova I. A., Prasolova, L. A. Analysis of learning tasks in physics // Physical-technical problems of creation of new technologies in the agro-industrial complex: collection of scientific works of the IV Russian scientific-practical conference. / Stavropol. – 2007. – P. 442 - 445.

4. Bogolyubova I. A., Prasolova, L. A., Assessment of control methods and knowledge used by teachers SSAU // Physical-technical problems of creation of new ecologically clean technologies s the agro-industrial complex: mater. V Russian scientific-practical conference. / Stavropol. – 2009. – P. 25 - 29.

5. Enochowich A. S. Handbook of physics and technology. – M.: Education, 1983.

6. Igropoulou V. S., Vyaznikov N. V. Physics. Algorithms, problems, solutions. – M.: "Ileksa", - Stavropol: "Servisol", 2000.
7. Khainovskii V. I., Gorokhov A.V., Afanasiev M. A. Features of the course "Optics" of the curriculum of students of SSAU // In the collection: Enhancing the learning process through information and communication technologies 69-th scientific-practical conference. / Stavropol. – 2005. – P. 189-192.