Применение решебников в учебной практике

одинаково эффективно обучают и развивают

Приведенный выше перечень минусов, по-видимому, не полон и его можно продолжить. Тем не менее, многие из недостатков можно отнести к «трудностям роста». Потенциал «решебников» таков, что они могут занять заметное место в системе обучения. Важно только, чтобы по содержанию и стилю они удовлетворяли неким психолого-педагогическим критериям и нормам, а

учитель был подготовлен к работе с ними.

Содержание решебника (подбор задач, выбор общего стиля и правил описания решений) должны отвечать определенным нормам и критериям. Нельзя, например, считать достаточным решение без анализа физической ситуации, обоснования применяемых моделей, законов и соотношений («формульное» решение). Очень важно, например, установить, насколько детальным и подробным должно быть описание решения. При решении задач мы непременно используем понятия, суждения принципы, правила и законы. Само решение – это пример, демонстрация доказательства. С позиций классической логики в каждой задаче можно выявить три основные части доказательного суждения: тезис (чаще всего это ответ задачи), аргументы (это законы, соотношения и связи между явлениями) и рассуждения. Именно рассуждения, логические демонстрации, проверяющие соответствие между аргументами и тезисом, являются основой развивающего обучения. Количество аргументов, используемых в доказательстве, определяют сложность, а размеры логических связей между ними и тезисом (длина рассуждений) определяют трудность задачи. Вместо полных силлогизмов мы используем сокращенные, опуская часть суждений ввиду их очевидности. Это ускоряет процесс решения. Но именно отсюда проистекают все наши ошибки и не только учебные. В учебном процессе нельзя бояться избыточности в объяснениях, более того, для него она должна быть одним из обязательных требований. Что касается решебников, то в них авторы, по нашему мнению должны быть просто «занудами» и не бояться проявлять это качество во всех частях решения задачи, включая

- детальный анализ физических явлений, явно или неявно изложенных в тексте задачи;

- соотнесение их с известными идеализированными ситуациями и законами;

- обоснование правомерности вводимых дополнительных условий, превращающих данный литературный текст в абстрактную, идеализированную модель физических процессов;

- лаконичную по форме, но полнейшую по существу демонстрацию окончательного плана поиска ответа:

- формулирование ответа таким образом, чтобы в нём нашли место исходный текст задачи, его конечная трансформированная интерпретация, полученный ответ и заключение о его соответствии реальному заданию.

По-видимому, такие же требования можно предъявить к математической части решения. Решение физических задач существенно расширяет тренировочное поле для математических упражнений. Здесь важно помнить о едином, физико-математическом образовании. По нашему мнению, не следует только перегружать задачи рутинными действиями из элементарной математики, а оптимальной можно считать такую долю математических действия, после которых, в конце процесса решения, ученики ещё помнят физическую составляющую этой задачи.

Как превратить решебник в учебное пособие?

1. Объяснение задачи не следует упрощать

Приведем решения некоторых задач для иллюстрации высказанных выше суждений. Начнём с задачи, предлагавшейся несколько лет назад абитуриентам МГУ. При этом зададимся целью в этой качественной по форме задаче показать в деталях весь ход рассуждений.

Задача 1. На железный сердечник намотаны две обмотки (рис. 1). Ползунок реостата перемещают вверх. Определите направление тока в амперметре.

Возможный вариант ответа:

Ток, текущий в первичной (левой) обмотке создает магнитное поле [Открыто Эрстедом].

[Магнитная проницаемость железного сердечника значительно больше, чем воздуха, поэтому] линии магнитной индукции в основном замыкаются по сердечнику.

[В соответствии с полярностью источника тока] определяем направление тока в цепи первичной обмотки [от «+» к «-»] (рис. 2).

Направление намотки провода в первичной обмотке – по часовой стрелке, если смотреть «сверху».

Учитывая направление тока I1 в первичной обмотке и направление ее намотки [по правилу буравчика], определяем направление линий магнитной индукции магнитного поля первичной обмотки (на рисунке 2 показаны сплошной линией).

[Линии магнитной индукции входят в верхнюю часть первичной обмотки, следовательно,] в верхней части первичной обмотки находится южный магнитный полюс S1 магнитного поля первичной обмотки.

Если магнитное поле, созданное первичной обмоткой, и пронизывающее вторичную обмотку, не меняется, то в ней не возникает ЭДС индукции [закон электромагнитной индукции Фарадея].

[Если во вторичной обмотке не действует ЭДС, то в ней не течет ток]. Амперметр показывает нуль.

Если ползунок реостата перемещается вверх, то рабочая длина l используемого в реостате провода уменьшается [в соответствии с рисунком].

Если длина металлического проводника уменьшается, то его сопротивление тоже уменьшается [].

При уменьшении сопротивления проводника [по закону Ома] сила тока в нем увеличивается.

Следовательно, магнитный поток, созданный током первичной обмотки, увеличивается [Ф1= LI1].

Если магнитное поле, созданное первичной обмоткой, и пронизывающее вторичную обмотку, меняется, то в ней (вторичной обмотке) возникает ЭДС индукции [закон электромагнитной индукции Фарадея ε=- ΔФ/ Δt ].

Во вторичной обмотке возникает индукционный ток [обмотка замкнута на амперметр].

Индукционный ток создает свое магнитное поле [Ф2= LI2]. Его силовые линии на рисунке 2 показаны пунктиром.

Так как магнитное поле, пронизывающее вторичную обмотку увеличивается, то индукционный ток во вторичной обмотке должен создавать магнитное поле такого направления, чтобы препятствовать увеличению магнитного поля первичной обмотки [правило Ленца].

Следовательно, линии магнитной индукции магнитного поля индукционного тока в данном случае направлены против линий магнитного поля первичной обмотки.

Линии магнитной индукции магнитного поля индукционного тока входят в верхнюю часть вторичной обмотки. Там расположен южный магнитный полюс S2.

Направление намотки провода во вторичной обмотке – против часовой стрелки, если смотреть «сверху».

Учитывая направление намотки и линий магнитной индукции вторичной обмотки, [по правилу буравчика] определяем направление тока I2 .

Приведенное описание решения (из двадцати ступеней!) может показаться излишне подробным, более того, - нудным. Поэтому необходимо найти оптимальный уровень, золотую середину между подробным и очень подробным описанием решения, так, чтобы стиль изложения отличали ясность, лаконизм и точность. Но при этом важно отметить следующее. Перечень физических законов, правил, понятий и соотношений – в тексте они выделены квадратными скобками – это тот минимальный объем учебного материала по физике, без которого ответ нельзя признать полным и обоснованным. Это рабочий базис данной задачи.