Базовые принципы решения задач по физике

Физика – очень интересный и в то же время очень непростой предмет. Причем основные затруднения возникают при решении задач. На сегодняшний день написано достаточно пособий и руководств на эту тему, определены основные подходы к решению, прописаны даже пошаговые планы, используя которые, можно научиться легко решать задачи по физике. Однако, подавляющая часть школьников так и не овладевает умением решать задачи.

В чем же кроется секрет решения задач? На этот вопрос нельзя ответить одной фразой и даже одной большой статьей. Поэтому мы решили опубликовать серию выпусков, посвященных данной проблеме. В первом выпуске мы рассмотрим базовые принципы решения задач по физике.

Непосредственное общение с абитуриентами и студентами во время экзаменов дало возможность понять, какие трудности испытывает учащийся при выполнении заданий по физике. Большинство ребят умеет решать простые задачи, в которых необходимо в известную формулу подставить числовые значения физических величин. Решение же более сложных примеров, в которых формулу нужно вывести из других соотношений или использовать законы из других разделов курса физики, вызывает непреодолимые трудности. Поэтому решение задач по физике в правильном логическом ключе является очень актуальным вопросом.

Для решения многих задач существуют определенные приемы и методы. Есть и такие задачи, к которым стандартные методы неприменимы; при их решении необходимо или ввести дополнительные условия, или составить несколько математических уравнений и затем их решить.

Я думаю, подавляющее большинство читателей не раз встречались с общеизвестными правилами и подходами к решению. Конечно, приступая к решению очередной задачи, пусть даже самой простой, нужно внимательно прочитать условие, попытаться распознать явление, представить его мысленно (уловить суть), обсудить его протекание (если есть с кем), определить основные законы, которые «работают» (применяются) в задаче, а уж затем приступать к поиску ответа на поставленный вопрос. Но все же при всем при этом мало у кого получается решить, даже если учащийся знает все формулы и законы физики! В чем кроется основная проблема? Размышляя над этим вопросом, мы попытались определить, чем же руководствуется человек, хорошо решающий задачи, а также попытались выделить главное в ходе его мыслей, которые приводят к правильному решению. Проанализировав все эти моменты, вот что обнаружилось: на самом деле нужно хорошо владеть всего лишь двумя умениями – понимать физический смысл, отражающий суть задания, и правильно выстраивать цепочку мини-вопросов, ведущих к ответу на главный вопрос задачи, а затем и отвечать на них. На самом деле, столкнувшись с задачей, правильно начинать с вопроса: «Почему так происходит? Что за физический закон или физическое явление здесь присутствует?». Эти вопросы, по сути, и открывают цепочку мини-вопросов, ведущих к правильному решению. Решающий волей не волей задает себе такие вопросы, но не всегда правильно и в нужной последовательности. Безусловно, если вы не будете знать физический смысл законов, то уже первый и самый главный вопрос останется без ответа. Поэтому только сочетая сразу два умения можно добиться успеха и найти правильный ответ.

Определившись с законом, который «работает» в этой задаче (кстати, вовсе не обязательно, что неизвестная величина будет присутствовать в математической записи закона; более того, чаще всего так и бывает! и именно здесь у большинства начинаются все трудности!!!), нужно начинать задавать себе очень четкие, короткие вопросы (мини-вопросы), причем каждый следующий должен быть обязательно связан с предыдущим или с основным законом задачи (вы его определяете сразу). Постепенно у вас выстроится логическая цепочка взаимосвязанных мини-вопросов и мини-ответов к ним, появиться структурированность, некий каркас из мини-ответов, которые выразятся в формулах, связанных между собой. Наконец, получив такую структуру, нужно просто решить систему уравнений из нескольких переменных (это уже математическая сторона физической задачи) и получить ответ. 

Конечно, можно сказать, что все так просто только в теории, НО, не зная этих ключевых моментов вряд ли можно научиться решать задачи по физике. Более того, думаю, каждый из нас в разной степени и, скорее всего, интуитивно пользовался этими принципами, а, прочитав эту статью, будет уже осознанно применять их в решении любых, не только физических задач.

Но несмотря ни на что, никакие теоретические знания не заменят вам практических умений и только систематическая практика в решении задач приведет к успеху. Поэтому следующие выпуски будут посвящены  применениям полученных знаний на практике. Вы научитесь правильно  ставить перед собой мини-вопросы, выстраивать логические цепочки и каркас решения, наконец, рассуждать в нужном ключе и анализировать полученный результат.      

Автор: Вадим Габитов, руководитель проекта Решение задач по физике