Алгоритмический подход к решению задач по физике

Сущность процесса решения задач по физике заключается в нахождении физических закономерностей (законов), лежащих в основе явлений, о которых говориться в задаче, и применении этих законов к конкретной физической ситуации.

Процесс решение задачи можно разбить на следующие этапы.

I. Чтение и восприятие условия задачи.

В ходе этого этапа необходимо:

прочитать текст задачи;

определить содержание незнакомых терминов и понятий;

выделить явление, описанное в задаче;

уточнить: какие данные известны по условию задачи, а какие данные нужно определить в ходе ее решения.

II. Краткая запись условия задачи.

* Попробуйте пересказать условие задачи по его краткой записи.

III. Перевод заданных значений физических величин в Международную систему единиц (СИ).

* В некоторых случаях допускается использование внесистемных единиц.

IV. Анализ задачной ситуации.

В ходе этого этапа необходимо:

выделить объекты, описанные в задаче;

выявить, какие изменения (процессы) с ними происходят;

выявить причины этих изменений;

выявить начальные и конечные состояния объектов;

выявить постоянные и переменные параметры и др.;

выполнить поясняющий рисунком, схему, чертежом либо провести опыт, при помощи которого можно прояснить себе задачную ситуацию;

если это необходимо выбрать систему отсчета, изобразить силы, действующие на тела и т.д.;

создать идеальную физическую модель реальной задачной ситуации, т.е.

абстрагироваться от реальных условий, определить, что в данной задаче является существенным, а, что второстепенным, что можно упростить и чем можно пренебречь.

* Некоторые из таких допущений прямо оговариваются в условии задачи, другие нужно сделать самостоятельно (например: трение не учитывать; газ считать идеальным.).

Выявить ограничивающие факторы с учетом того, что физические закономерности, которые используются для решения задач, имеют определенные границы применимости (например, размерами тела пренебречь; электрические заряды считать точечными, систему отсчета, связанную с Землей, считать инерциальной и т. д.).

V. Создание математической модели решения задачи.

В ходе этого этапа необходимо:

составить план решения;

записать основные уравнения (уравнения, отражающие физические закономерности);

при необходимости записать дополнительные уравнения, отражающие специфику рассматриваемой задачной ситуации;

провести преобразование полученной системы уравнений, выразить искомую величину, т. е. решить задачу в общем виде.

VI. Вычисление искомой величины.

В ходе этого этапа необходимо:

подставить в расчетную формулу численные значения величин с единицами их измерения, либо

выполнить проверку полученного выражения искомой величины по единицам измерения, что позволит подставлять в расчетную формулу только численные значения физических величин.

VII. Проверка и анализ полученного результата.

В ходе этого этапа можно:

оценить реальность полученного результата;

выполнить проверку полученного выражения искомой величины по единицам измерения, если это не было сделано ранее;

решить задачу другим способом, если это возможно;

проверить, как изменяется результат при учете тех факторов, которыми пренебрегли при построении физической модели задачной ситуации;

проверить результат экспериментально.