Образование, наука
 Проверено
|
Как самостоятельно составлять задачи?Предыдущие разделы позволили Вам посмотреть на привычные практические занятия по решению учебных задач по физике с несколько иной позиции. Вы увидели и отметили для себя, что на этих занятиях нужно обязательно получить знания о процессе решения, овладеть деятельностью, позволяющей грамотно проводить и описывать процесс решения задач, поняли, что осваивать эту деятельность, т. е. вырабатывать верный подход к решению производственных задач, можно и нужно, решая учебные задачи. Поэтому на практических занятиях по любой дисциплине, включая физику, нужно не только усваивать методы решения отдельных типов задач, но и связанную с их решением деятельность, а также общие приемы, пригодные для решения любых задач.Все эти знания и умения Вам нужны не только для решения уже готовых, предварительно кем-то сформулированных задач, но и для самостоятельного составления и формулировки новых, сначала учебных, а затем и производственных задач. В производственных условиях инженеру часто необходимо самому увидеть, из большого числа факторов выделить наиболее существенные, сформулировать условия и требования задачи так, чтобы решение в конечном итоге соответствовало цели, отвечало на нужный вопрос, снимало ограничения или, наоборот, выдвигало систему условий. Увидеть задачу, сформулировать ее и предложить для решения в виде, выявляющем нужные связи, совсем не простое дело. Вырабатывать такое умение нужно начинать на практических занятиях по общенаучным и общеинженерным дисциплинам. Путь к овладению таким умением — самостоятельное составление задач. Процесс решения задачи начинается с изучения содержания задачи — детального анализа ее условий и требований. Поэтому верная, грамотная формулировка содержания очень важна для каждой конкретной задачи. Четкая формулировка содержания задачи может указать направление поиска ее решения, помочь составлению плана решения. И, наоборот, нечеткая формулировка условия с большим числом несущественных связей может увести в сторону от верного пути решения. Формулировкой условий и требований обычно завершается составление задачи по сопротивлению материавлов. Что же нужно делать, чтобы придти к верной и четкой формулировке? Задача — это всегда отражение определенной ситуации, требующей направленного размышления и действия. Для выявления такой ситуации нужно уметь наблюдать явления, устанавливать связи между величинами, характеризующими явления, выделять цель поиска и формулировать ее как конечный результат. Поэтому анализ ситуации, которую Вы хотите отразить в задаче, должен начинаться с вопросов, позволяющих ознакомиться с данной ситуацией и осмыслить ее. Эти вопросы очень сходны с теми, которые Вы используете при обычном анализе условий задачи. Для предполагаемой задачи, т. е. для задачи, которую Вы составляете, нужно уточнить следующее. Какое физическое явление будет рассмотрено в задаче? В каком объекте и при каких условиях данное явление удастся наблюдать в наиболее ярком виде? Какие свойства объекта при этом должны оставаться постоянными? Изменения каких свойств объекта и внешних условий необходимо контролировать для наблюдения явления? Какие величины, характеризующие явление, могут быть заданы и измерены прямо? Какие постоянные нужно использовать для решения задачи? Использование каких других постоянных величин будет обязательно подразумевать предполагаемая задача? Можно ли характеризовать данное явление через наблюдение и проявление другого? Какого именно? Цель Вашей деятельности при составлении задачи может быть разной. В зависимости от цели нужно по-разному подходить к ее составлению. Существуют различные способы составления учебных задач. Самый простой из них — это составление задачи, обратной уже решенной, с использованием этого же сюжета и значения физических величин: Вам нужно только сделать искомую величину известной, а одно из данных задачи — искомым. Другой способ составления задачи — это использование других числовых значений физических величин и сюжета: фактически Вы должны сформулировать новую задачу, опираясь лишь на разобранную. Можно составить задачу, аналогичную решенной, но с иным сюжетом и другими числовыми значениями входящих в нее физических величин: схема текста известна и Вы должны подобрать новый сюжет и реальные данные. И еще можно сформулировать задачу так, чтобы результатом ее решения было нахождение другой физической величины: условие задачи дано, Вам нужно найти дополнительную физическую величину, зависящую от данных, приведенных в условии задачи. Можно составить и обобщенную задачу. Все рассмотренные выше способы составления задач есть частный случай способа составления обобщенных задач. Обобщенная задача формулируется так, чтобы ее условия и требования направляли процесс решения на построение математической модели, позволяющей описать все возможные частные случаи изменений состояния рассматриваемого объекта. Для составления обобщенной задачи необходимо: — проанализировать уравнение (математическую модель), выражающее связь между величинами, характеризующими рассматриваемое явление; — выделить величины, изменение которых при выбранной математической модели отражается на значении искомой величины; — установить, исходя из реальных физических условий, возможные частные случаи; — учесть в обобщенной формулировке весь диапазон изменения условий. Умение составить и решить обобщенные задачи на определенный раздел однозначно свидетельствует о том, что Вы глубоко и всесторонне изучили теоретический материал данного раздела, усвоили, при каких условиях и как протекает явление (процесс), рассматриваемое в этом разделе, хорошо разобрались в особенностях физических величин, введенных для количественного описания изученных явлений, вникли в суть законов, устанавливающих связь между этими величинами. Иначе говоря, Вы усвоили изученный материал на таком уровне, что можете использовать его не только в знакомых (стандартных) ситуациях, но и готовы применять в новых (нестандартных) условиях. Основная задача Вашей учёбы в вузе — это получение профессиональных знаний и умений. Поэтому наиболее интересной и полезной для Вас окажется работа по самостоятельному составлению задач с профессиональным содержанием. Дать конкретные советы по составлению таких задач сложно, так как их содержание может быть самым разным. Можно только указать общие правила и примеры, помогающие выполнить такое задание. Определите для себя и запишите ответы на такие вопросы. 1. Что служит (выбрано) объектом в составляемой задаче: материал с определенными свойствами, способ изменения свойств материала, способ контроля свойств или состояния материала, процесс, способ контроля физического технологического процесса, специальное устройство, механизм, прибор? 2. Какие физические явления лежат в основе устройства, прибора, установки, выделенных методов контроля, рассматриваемого процесса? 3. Какие физические величины с достаточной для практики полнотой характеризуют это явление, какой закон и какая теория описывают особенности протекания этого явления? 4. Какие величины в реальных условиях обычно бывают заданы? Какие из них поддерживают постоянными? Возможно, что для ответа на эти вопросы придется обращаться к литературе по профилю Вашей будущей специальности: к справочникам, учебным пособиям, монографиям. Даже не очень детальные, без мелких подробностей, ответы на такие вопросы позволяют Вам формулировать физическую задачу в виде реальной потребности, реального запроса производства. Составив несколько задач такого содержания, Вы на собственном примере еще раз убедитесь в особом значении и широком использовании физических знаний. Такое задание вполне выполнимо, для примера приведем задачи, составленные студентом группы 141/4 И. Закревским (1984 г.). Задача 1. Мостовой кран в механическом цехе вертикально поднимал контейнер с изделиями массой 250 кг на высоту 4 м с постоянной силой. При этом была совершена работа 10,6 кДж. С каким ускорением поднимали груз? Задача 2. В процессе работы токарного патронно-центрового станка с ЧПУ в условиях повышенной температуры в его пневмоприводе используется инертный газ неон, который при низком давлении 45 кПа нагревается. Объем при этом увеличивается от 2 м3 до 4 м3. Определить изменение внутренней энергии неона; работу, совершенную при расширении; количество теплоты, сообщенное газу. Задача 3. При обработке стальной детали массой 3 кг на токарно-винторезном станке температура детали повысилась на 150 К. Для охлаждения детали применяется смазочно-охлаждающая жидкость на основе воды. При этом жидкость повышает свою температуру на 15 К. Сколько жидкости необходимо для охлаждения детали? В заключение дадим несколько советов о литературном оформлении условий и требований задачи, т.е. о форме выражения условий и требований задачи. Задача обычно состоит из двух взаимосвязанных частей: утверждающей — несущей информацию о физических явлениях и процессах, о конкретных условиях их протекания, и требовательно-вопросительной. При формулировке утвердительной части как можно более полно и четко описывайте изучаемое явление. Используйте при этом логически законченные, правильно построенные и лучше простые предложения. Такое описание будет способствовать раскрытию внутренних связей между данными и искомыми элементами задачи. Требовательно-вопросительная часть задачи должна быть точной и конкретной. Вопрос, по возможности, надо помещать в начале условия задачи, так как с него начинается активная мыслительная деятельность решающего. Старайтесь, чтобы вопрос ставил одну проблему. Не объединяйте в одно предложение два вопроса. Если они оба нужны, то сформулируйте каждый из них в отдельности, задайте последовательно. Вопрос не должен направлять решающего задачу на неправильные рассуждения. Поэтому, составляя задачу, особое внимание уделяйте выделению искомой величины и формулировке вопроса. Преодолевайте существующее у большинства студентов мнение: «Все задачи уже составлены в задачниках». Составьте сами для начала одну настоящую задачу. Вы увидите, что эта работа посильная и очень интересная. Пока поверьте на слово, что эта работа еще и очень полезна для Вашего становления как специалиста. Если Вы научитесь составлять новые задачи (желательно с профессиональным содержанием) и разрабатывать алгоритмы их решения, постоянно будете использовать, закреплять и совершенствовать эти умения при изучении других дисциплин, то можете быть уверенными, что к окончанию института у Вас будет сформирован правильный общий подход составлению и решение задач, будут выработаны устойчивые умения решать любые задачи, в том числе и профессиональные. |
 Консультация
|
С днем светлой пасхи!! 
Одаренные дети – особенное звено
Образование в России очень коррумпировано
