Значение развития вычислительных навыков студентов в процессе изучения

физики и физических явлений.

Любовь Петровна Фролова,

преподаватель физики КГБ ПОУ ХАМК

Не секрет, что преподавание физики тесно

связано с математикой.

Математические выкладки широко применяются при решении всякой физической задачи

на вычисление. Но в решении задач по физике главной целью является не отыскание

числового ответа на вопрос задачи, а раскрытие физической сущности явлений и

закономерностей по условиям задач, т.е. развитие физического мышления и технической

смекалки учащихся. Эта цель решения физической задачи будет достигнута только в том

случае, если она не окажется на заднем плане из-за затруднений и ошибок при

выполнении вычислений. Поэтому занятия по физике будут наиболее эффективными

только при условии, что учащиеся умеют быстро и правильно выполнять вычисления,

применяя наиболее простые и рациональные примеры, приводящие к нужному результату

наиболее коротким путем.

Разумеется, невозможно дать какие-либо общие правила упрощения вычислений,

пригодные при решении любых задач. В каждом отдельном случае этот вопрос решается

по-своему.

Некоторые наиболее часто встречающиеся приемы упрощения вычислений:

a)

Предварительное решение задач в общем виде или запись полного решения

числовой формулой, чтобы можно было выполнить некоторые упрощения до

начала вычислений;

b)

Изменение порядка действий с тем, чтобы выбрать наиболее удобный порядок

вычислений;

c)

Использование конкретных особенностей данных чисел для замены многозначных

чисел другими числами с меньшим количеством цифр (своевременное округление

промежуточных результатов, сокращение дробей, выделение множителей в виде

10ⁿ, татов, сокращение дробей, выделение множителей подкоренного выражения и

т.д.)

Применяя указанные приемы упрощения, нужно стремиться к тому, чтобы ученик

делал значительную часть вычислений устно или частично письменно, записывая лишь

общий ход решение и результаты отдельных действий. Необходимо строго следить, чтобы

учащиеся не делали письменно того, что легко можно выполнить устно.

Важное значение для правильных и рациональных вычислений на уроках физики

имеет также широкие применение и строгое соблюдение правил приближенных

вычислений. И это особенно важно, поэтому что в практических, в частности физических,

задачах почти всегда приходится иметь дело с неточными числами.

Несвоевременное округление чисел, бесполезное переписывание лишних цифр и

вообще всякий нерациональный метод вычислений имеет еще одну отрицательную

сторону: работа с многозначными числами ведет к быстрому утомлению учащихся. Это

является причиной появления новых ошибок в вычислениях, снижает восприимчивость

учащихся и интерес к изучаемым вопросам. Неумение производить действия с неточными

числами – одна из причин того, что учащиеся не любят решать задачи, в которых данные

взяты непосредственно из практики, не подогнаны под формулу решения с целью

получения «хорошего» ответа.

Неудобства работы с такими числами могут и должны быть устранены за счет

усовершенствования техники вычисления, и, в частности, за счет применения правил

приближенных вычислений.

Ещё один вопрос, связанной с вычислительной работой и имеющий важное

практическое значение, а именно: на вопросе о проверке и контроле.

Практически очень важно, чтобы учащиеся не только правильно решили

физическую задачу, но и сумели бы проверить правильность ее решения. Однако, опыт

работы в данном направлении

показывает, что навыками самоконтроля учащиеся

колледжа владеют очень слабо. Подавляющему большинству

знакомы только два

«метода» проверки, такие как подтверждение учителя и совпадение ответа с книжным.

При невозможности прибегнуть к этим методам ученики оказываются совершенно

беспомощными и совсем не делают попыток применить какие-либо другие методы

проверки и контроля. На практике же ни один из этих методов не пригоден. Ответы для

практических задач заранее не известны и вопрос о правильности полученных результатов

должен решать не посторонний контролер, заменяющий учителя, а сам вычисляющий.

Учащиеся во многих случаях не замечают грубейших ошибок , допускаемых ими

при решении, хотя их легко можно было бы обнаружить, если задаться вопросом,

возможен ли такой результат.

Можно отметить такой случай из педагогической практики на занятии. При

выполнении лабораторной работы по определению к.п.д. спиртовки, один из учащихся

неправильно поставил запятую в конечном результате, вследствие чего получил к.п.д.

спиртовки 375% вместо правильного 37,5% и это его нисколько не смутило, так как он

вообще не подумал, что означает конкретно полученное число. Такая ошибка

свидетельствует не только о недостаточно твердых навыках вычислений, но также и о

непонимании физического смысла выполняемой работы. Отсюда следует, что привитие

учащимся навыков самоконтроля должно быть предметом постоянного наблюдения

преподавателя.

Наиболее простым и в то же время весьма ценным для самой физики является

контроль над вычислениями по конкретному смыслу рассматриваемых величин и

полученного результата. Каждый учащийся имеет какой-то постоянно пополняемый запас

знаний и наглядных представлений о числовых значениях различных величин. Путем

постоянных упражнений и требований нужно добиться того, чтобы у учащихся вошло в

привычку сравнивать с такими величинами любые другие величины, с которыми они

сталкиваются при решении задач. Тогда учащиеся смогут за каждым числом видеть ту

реальную величину, которую оно выражает, и без особого труда сумеют обнаружить

такие нелепые ошибки, как полученное значение к.п.д. нагревателя, равный 327%. Это не

только

поможет

устранению

грубых

ошибок

в

вычислениях,

но

будет

также

способствовать более глубокому осмысливанию учащимися физической сущности

рассматриваемых явлений.

Существует и много других методов контроля над правильностью вычислений. Но

выбирая методы контроля, нужно помнить, что главная задача – это выработать у

учащихся привычку к самоконтролю. А для этой цели больше всего подходят именно

наиболее простые методы, указанные выше.

Совершенствование вычислительных навыков при решении задач и обработке

лабораторных

работ,

устранение

математических

трудностей

путем

применения

рациональных методов решения задач и вычислений повышают умственную активность

учащихся и способствуют воспитанию у них самоконтроля, развивают правильное

понятийное восприятие физических явлений.