Рассмотрим некоторые из приведенных выше функции решения задач. Вводно-мотивационная функция заключается в том, что решение задач позволяет формировать внутреннюю мотивацию учебной деятельности учащихся

а) вводно — мотивационная, б ) познавательная; в) развивающая; г} воспитывающая; д) иллюстративная; е) практического применения изучаемых физических законов и закономерностей; ж) формирования у учащихся специальных физических умений й навыков; з) формирования у учащихся межпредметных умений и навыков; и) формирования у учащихся общих умений и способностей; к) контрольно—оценочная

Рассмотрим некоторые из приведенных выше функции решения задач. Вводно—мотивационная функция заключается в том, что решение задач позволяет формировать внутреннюю мотивацию учебной деятельности учащихся. Одним из важнейших внутренних мотивов учебной деятельности является познавательный интерес Для формирования интереса учащихся к изучению физики можно эффективно использовать проблемное обучение, а для создания проблемных ситуаций применять решение задач. С этой целью удобно использовать качественные и экспериментальные задачи, а также задачи с историческим содержанием, послужившие толчком для создания и развития гой физической теории, которая составляет содержание новой учебной темы. Приведем несколько примеров таких задач. Задача 1. С какой целью при движении автомобиля по песку или снегу из его шин выпускают часть воздуха? (При изучении материала темы "Давление"). Задача 2. Одинаковые ли расстояния проходят левые и правые колеса автомобиля на повороте? (При изучении темы "Равномерное движение по окружности").

Иллюстративная функция заключается в том, что иллюстрация и конкретизация физических законов и явлений посредством решения задач позволяют углубить знания учащихся.

Практическое применение изучаемых физических явлений и законов при решении задач позволяет учащимся глубже осознать их содержание, является одним из способов закрепления знаний и преодоления формализма знаний

Контрольно—оценочная функция решения задач обусловлена тем, что решение задач является простым, удобным и достоверным способом проверки знаний и умений

Задача 22. Двигатель автомобиля потребляет 20 кг горючего в час. Какова мощность двигателя, если его КПД 25 %? Решение данной задачи позволяет проверить знание учащимися понятий: мощность", "теплота сгорания топлива", "теплотворная способность топлива", "КПД механизма". Как правило, для проверки знаний используются количественные задачи, однако с этой целью можно также использовать качественные, экспериментальные, графические и другие виды задач.

Очень важно, чтобы цель решения каждой задачи была ясна учителю и известна учащимся. Только в этом случае решение физических задач будет проводиться учащимися сознательно, с полным пониманием цели решения.

Учебная задача — системный объект. Основными ее компонентами являются содержание (предмет задачи, условие и требование) и средства решения (методы и способы решения). Другими словами (с точки зрения кибернетики), задача включает задачную и решающую системы. В каждой физической задаче описывается какой — нибудь физический объект, явление или процесс. Следует иметь в виду, что при этом рассматриваются лишь определенная сторона или момент объекта, явления, процесса, то есть рассматриваемые явление или процесс всегда идеализированы. Рассматриваемые сторона или момент явления, процесса есть предметная область (предмет) задачи, задаваемая путем указания названий объектов этой области, их количественных и качественных характеристик. Формулировка задачи состоит из высказываний, каждое из которых является элементарным условием задачи. Характеристики объектов задачи могут быть данными (известными) и неизвестными. Последние в свою очередь делятся на промежуточные (вспомогательные) неопределенные и искомые. Определение искомых составляет цель решения задачи, и она указана в требовании (вон — росе) задачи. Приведем пример анализа структуры учебной задачи. Задача 25. Порожний грузовой автомобиль массой 4 т начал движение с ускорением 0,3 м /с 2 . Какова масса груза, помещенного в кузов автомобиля, если груженый автомобиль при той же силе тяги движется с ускорением 0,2 м /с 2 ? Движение считать равноускоренным. Силой трения пренебречь. Элементарные условия задачи следующие: а) грузовик массой 4 т начал движение с ускорением 0,3 м /с 2. Объектом данного условия является порожний автомобиль, его количественные характеристики: масса 4000 кг, ускорение 0,3 м /с 2, начальная скорость 0 м /с (это значение задано в условии задачи в неявном виде: "автомобиль начал движение"); б) груженый автомобиль движется с ускорением 0,2 м /с 2. Объектом э т о т условия является груженый автомобиль, его количественная характеристика: ускорение 0,2 м /с 2. Вторым объектом данного условия является груз, его характеристика — масса является искомой величиной; в) автомобиль движется равноускоренно; г) на автомобиль не действует сила трения. Объекты задачи связаны между собой следующими отношениями: а) сила тяги двигателя одинакова в обоих случаях (для порожнего и груженого автомобиля); сила тяги является вспомогательной неизвестной величиной; б) масса второго объекта (груженого автомобиля) равна сумме масс первого (порожнего автомобиля) и третьего (груза) объектов. Требование задачи сводится к определению массы груза.

Классификация физических задач Классификацию физических задач можно проводить по разным основаниям — компонентам заданной и решаю щей систем (табл. 1). Кратко остановимся на задачах с идеальными и реальными объектами. Известно, что все законы, закономерности, формулы и соотношения физики установлены не для реальных объектов, а для идеальных, являющихся идеализированными моделями реальных. Эти модели (физические понятия) образуются путем абстрагирования от многих конкретных особенностей реальных объектов и вы деления лишь основных свойств, имеющих наибольшее значение при теоретическом исследовании данных объектов. Такими моделями являются: материальная точка, абсолютно твердое тело, математический маятник, идеальный газ, изопроцесс, гармонические колебания и другие. Следует иметь в виду, что применять законы и формулы физики непосредственно к реальным объектам нельзя и при решении конкретно —практических задач надо строить их идеальные модели путем замены реальных объектов на идеальные. Подавляющее большинство задач, имеющихся в различных сборниках, являются беспоисковыми (определенными). В них заданы все условия, необходимые и достаточные для решения. Особую ценность формирования различных познавательных умений и умственного развития учащихся имеют недоопределе нные и переопределенные задачи. В недоопределенных задачах заданы не все необходимые для решения условия. условия учащиеся могут найти из справочников, в результате наблюдений, проведения опытов и т. д. В переопределенных задачах заданы лишние условия. Можно отметить, что при этом возможны два случая: а) лишние условия являются следствиями основных условий. Такие задачи имею т определенные решения; б) лишние условия противоречат основным условиям. Такие задачи являются противоречивыми и не имеют решений.

Еще шире предмет методики обучения физике трактуется известным методистом В. Ф. Юськовичем, который понимал под ним структуру и содержание школьного курса физики, закономерности обучения и воспитания учащихся в процессе преподавания физики. В последние годы особое внимание уделяется не только обучению и воспитанию учащихся, но и их развитию, поэтому под предметом методики обучения физике следует понимать теорию и практику обучения физике, воспитания и развития учащихся в процессе обучения физике. Кроме того, существенным моментом настоящего периода является необходимость формирования универсальных учебных действий и компетенций современных школьников, что представляет инновационный аспект предмета обучения физике. В то же время различие предмета и объекта исследования относительно и состоит в том, что в предмет входят лишь главные, наиболее существенные (с точки зрения конкретного исследования) свойства и признаки объекта. В настоящее время в методике обучения физике наиболее актуальны четыре предметных области. Первую предметную область называют методологией физического образования. Известно, что методология – это учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности. Методология физического образования включает теорию и методы познания педагогических процессов обучения, тенденции различных методологических подходов к построению физического образования, анализ зарубежного опыта обучения предмету и разработку путей его использования в отечественной школе. Вторая предметная область исследования объединяет цели и ценности физического образования. Данной области принадлежат разработка целей образования по физике в связи с изменением современной социокультурной ситуации в развитии общества, развивающие и воспитывающие возможности учебного процесса и т. п.

Теория и методика внеурочной, внеклассной, внешкольной учебной и воспитательной работы образуют четвертую предметную область. В нее входят теория и практика руководства самодеятельным творчеством, теория и методика дополнительного образования по предмету, разработка вариативных форм взаимодействия общего и дополнительного образования по физике. Таким образом, объектом и предметом исследования методики обучения физике является учебный процесс по физике, включающий совместную деятельность учителя и учащихся, цели, содержание, методы, средства обучения, формы его организации. Для большего понимания приведем примеры объектов и предметов исследования ряда диссертационных работ. Объектом исследования выступает процесс обучения учащихся начальной школы, предметом исследования – методика обучения элементам физики на уроках математики и природоведения (С. А. Холина, 1999 г.). Объект исследования – учебный процесс по физике в основных общеобразовательных учреждениях. Предмет исследования – формирование теоретических обобщений в курсе физики в основных общеобразовательных учреждениях (А. А. Синявина, 2005 г.). Объект исследования – процесс обучения физике в основной и средней школе в современных условиях. Предмет исследования – формирование у учащихся знаний и умений гносеологического характера в процессе обучения физике (Н. Е. Важеевская, 2002 г.). Объект исследования – учебный процесс изучения курса общей физики в педагогическом вузе. Предмет исследования – система обучения классической механике в курсе общей физики педагогического вуза (Р. Х. Казаков, 2004 г.).

Методы обучения, средства и формы организации учебного процесса и есть ответ на вопрос как учить. К этим средствам относятся система физического эксперимента, современные коммуникационные технологии, педагогические подходы и технологии, позволяющие решить конкретные поставленные перед учителем физики образовательные, развивающие и воспитательные задачи. Следовательно, как наука методика обучения физике несет все основные функции научного знания: объясняет факты и явления учебного процесса, предсказывает результаты обучения, разрабатывает методические проекты для управления процессом обучения, систематизирует знания о различных сторонах процесса изучения физики и др

• 
  цели и задачи преподавания физики;
  
• 
  содержание и структура школьного курса физики;
  
• 
  методологические основы обучения физике;
  
• 
   психологические основы обучения физике;
  
• 
   политехническое обучение (связь теории с практикой);
  
• 
  методы, подходы и технологии преподавания;
  
• 
   формы организации учебных занятий;
  
• 
   межпредметные связи;
  
• 
   воспитание в процессе обучения физике; 
  
• 
  развитие учащихся в процессе обучения физике.
  

• 
  содержание темы;
  
• 
  структура темы;
  
• 
  пути формирования основных элементов знаний, умений, компетенций, общеучебных умений и универсальных учебных действий;
  
• 
  критерии эффективности усвоения учебного материала и личностных достижений учащихся;
  
• 
  ожидаемый педагогический эффект;
  
• 
  приемы и методы контроля (тестирования). В блоке «Методика и техника школьного физического эксперимента» рассматриваются такие вопросы:
  
• 
  система демонстраций по теме;
  
• 
  система демонстрационного оборудования по теме;
  
• 
  система лабораторного эксперимента по теме;
  
• 
  система лабораторного оборудования по теме;
  
• 
  методика проведения демонстрационного эксперимента;
  
• 
  методика проведения лабораторного эксперимента;
  
• 
  компьютерные коммуникационные технологии в системе школьного физического эксперимента (виртуальный физический эксперимент).