TEHNICI DE REZOLVARE A PROBLEMELOR DE FIZICA

1. TEHNICI DE REZOLVARE A PROBLEMELOR DE FIZICA Activitatemetodica -semestrul I-an scolar 2012-2013- Centrulmetodic LEHLIU

2. PROBLEME DE FIZICA SI CLASIFICAREA LOR

3. Problema de fizicareprezinta o sarcina mica de lucru care se rezolvaprinrationament, calculematematicesi experiment, pebazalegilorsimetodelorfizicii.

4. Problemele de fizica se folosescpentru: a) punereaproblemeisicreareasituatiei-problema; b) comunicarea de noiinformatii; c)formareadeprinderilor practice; d) verificareaprofunzimiisicorectitudiniicunostintelor; e)fixarea, generalizareasirecapitulareacunostintelor; f) dezvoltareacapacitatilorcreatoare ale elevilor

5. Problemele de fizicafac parte din majoritatealectiilor de fizica; ele se folosesc in toateetapeleprocesuluiinstructiv-formativ (predare-invatare, fixaresiconsolidare, lectii recapitulative, proiectedidactice)

6. Existamaimultecriterii de clasificare, in functie de continutsiscopurididactice: • dupacaracterulcerintelor. • dupacontinut; • dupametoda de prezentaresaurezolvare; • dupadestinatie(scopurididactice);

7. Dupacaracterulcerintelor: • de calcul al marimilornecunoscute; • de demonstratie; • de constructie

8. Dupacontinut: • simple; • combinate, ambeleputandfi • abstracte • cu continutconcret (politehnic, istoric, sofisme, paradoxuri)

9. Dupametoda: • de prezentare(text, desen, tabele, combinate), -cu date suficiente; -cu date suplimentare; • de rezolvare (aritmetice,geometrice, algebrice, combinate) - cu o solutie; -cu maimultesolutii, ambele pot fi: • calitative; • cantitative; • grafice; • experimentale

10. Dupadestinatie: • de antrenament:exercitii, intrebari; • de cunoastere: pentruaplicareacunostintelorsideprinderilor in situatiinoi; • de creatie: - de cercetare; - de constructie;

11. ALGORITMUL DE REZOLVARE A UNEI PROBLEME Notatiifolosite: • SF-sistemfizic; • FF-fenomenfizic; • PF-procesfizic

12. Studiereaenuntului Etapa I Studiereasiprelucrareaenuntului S-a realizatidentificarea SF, FF, PF? Bibliografie NU DA Incadrareaproblemei in teoriacunoscuta

13. Alegereametodei Etapa a II-a Punereaproblemei in ecuatie S-au respectatrelatiile de calcul? Bibliografie NU DA

14. Scriereasistemului de ecuatii, inecuatii (mixt) in conditiileproblemei Etapa a III-a Obtinereasolutiei S-a efectuatverificareacompletitudiniisicompatibilitatiisistemului? Bibliografie NU DA Rezolvareamatematica a sistemului Revizuireacalculelor

15. Calculelesuntcorecte? Etapa a III-a Obtinerea solutiei Revizuireacalculelor NU DA S-a efectuatverificarea acceptabilitatii (interpretareasolutiei)? Bibliografie NU DA

16. DA Etapa a IV-a Redactarea Redactarearezolvarii S-a realizatvalorifi-careasolutiei? Etapa a V-a Valorificareasolutiilorproblemei NU STOP Altemetode de rezolvare Generalizarea (particularizarea) problemei Noivariante de probleme Corelareasolutiilor cu practica

17. Tehnici de rezolvare a problemelor de fizica

18. .COMPETENTE GENERALE:Dezvoltarea capacităţii de analiză şi utilizarea competenţelor cognitive, dobândite prin studiul fizicii, în rezolvarea de probleme.Cunoaşterea şi recunoaşterea itemilor şi a conceptelor specificerezolvării de probleme.Creşterea abilităţii elevilor în rezolvarea problemelor, în prezentareasoluţiilor şi în susţinerea lor. Dezvoltarea capacităţii de comunicare utilizând limbajul specific fiziciişi rezolvării problemelor.

19. COMPETENŢE SPECIFICE ŞI SUGESTII DE ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE:1. Dezvoltarea capacităţilor de analiză şi utilizare a competenţelor cognitive, dobândite prin studiul fizicii, în rezolvarea de probleme.1.1. Să recunoască şi să aplice conceptele şi legile din fizică specifice tematicii abordate; -sarealizezeapropierea între partea teoretică şi aplicativă a fenomenelor fizice; -saidentifice caracteristicie definitorii ale sistemelor fizice dinprobleme; 1.2.Să stabilească corelaţii între mărimile caracteristice fenomenelorfizice şi să le utilizeze în rezolvarea problemelor:analiza fenomenelor (mişcări, interacţiuni, transformări de stărienergetice, echilibre) care apar în sistemele fizice;raportarea mişcărilor studiate la diferite sisteme de referinţă;1.3.Să analizeze relaţiile cauzale ce stau la baza fenomenelor studiate:-saidentifice şi sadescrie mărimile fizice din probleme;1.4.Să modeleze fenomenele fizice şi să aplice modelele create înrezolvarea problemelor:-sastudieze unele sisteme fizice pe bază de modele: modelul punctuluimaterial, modelul corpului perfect elastic, modelul solidului rigid,modelul gazului ideal.

20. 2.2.Cunoaşterea şi înţelegerea termenilor şi a conceptelor specifice rezolvării de probleme.2.1.Să analizeze relaţiile cauzale între fenomenele fizice dinproblemă-revederea unor noţiuni de bază, cu exemplificări: mărimi fizice,unităţi demăsură, fenomen fizic, lege, teoremă, principii, poziţiisau stări . 2.2.Să cunoască structura unui enunţ, a etapelor de rezolvare a uneiprobleme. 2.3.Să stabilească care sunt informaţiile necesare şi suficiente dindatele problemei, ce trebuie utilizate în rezolvare - prezentarea structurii şi rezolvarea unei probleme: enunţ, datecunoscute, necunoscute, rezolvare literală, rezolvare numerică;

21. 2.4.Să identifice formula fizică ce poate fi considerată ca formulainiţială potrivită pentru fiecare problemă : - prezentarea programului general de rezolvare a unei probleme; - exerciţii de redactare şi prezentare a unei probleme;2.5.Să efectueze operaţii de calcul cu unităţile de măsură alemărimilor fizice care figurează într-o formulă:-exerciţii de transformare a unităţilor de măsură;2.6.Să execute desene şi grafice corecte şi să le utilizeze în rezolvareaproblemei.-completarea informaţiilor necesare rezolvării problemei, cu datedin tabele grafice, monograme;2.7.Să aleagă metodele de lucru şi calcul matematic, în funcţie decondiţiile de lucru, de natura şi dificultatea problemei:- analiza formulei obţinute prin unitatea de măsură.

22. 3. Creşterea abilitaţii elevilor în rezolvarea problemelor, în prezentarea soluţiilor şi susţinerea lor.3.1.Să rezolve probleme utilizând modelarea matematică afenomenelor studiate: -prezentarea principalelor metode pentru rezolvarea problemelorde căldură ,mecanică, termodinamică, electricitate.3.2.Să respecte operaţiile intelectuale care să-i asigure rapiditatea şiexactitatea rezolvării problemei:-însuşirea metodelor de calcul, prin aplicarea lor pe un numărmare de probleme;3.3.Să aplice metode inductive pentru a formula legi generale pe bazaobservaţiilor particulare: -însuşirea metodelor de calcul, prin aplicarea pe un număr marede probleme; -generalizarea, ordonarea şi sistematizarea materialului studiat;  3.4.Să formuleze ipoteze de lucru. 3.5.Să recunoască şi să desprindă, din literatura de specialitate,probleme ce se prezintă sub formă ascunsă:-utilizarea unui model sau a unei scheme în rezolvarea unor tipuri de probleme.

23. 3.6.Să facă din rezolvarea problemelor o activitate plăcută, atractivăşi instructivă:-trecerea gradată de la rezolvarea de probleme simple laprobleme cu grad de dificultate din ce în ce mai ridicat. 3.7.Să verifice şi să interpreteze rezultatele. 3.8.Să aplice într-o singură problemă cunoştinţe din mai multecapitole ale fizicii. 3.9.Să modifice condiţiile problemei introducând puncte de vederenoi.3.10.Să rezolve probleme calitative prin deducţii logice alefenomenelor fizice, ale interacţiunii lor: -alegerea unor metode intuitive în rezolvarea problemelor; -alegerea SR adecvat pentru fiecare tip de problemă.3.11.Să aleagă metoda de rezolvare adecvată în funcţie de tipul deproblemă.

24. 4. Dezvoltarea capacităţii de comunicare utilizând limbajul specific fizicii şi rezolvării problemelor.4.1.Să formuleze corect şi sugestiv concluziile obţinute în urmarezolvării problemelor: -utilizarea surselor bibliografice (culegeri de probleme, tabele,monograme); 4.2.Să-şi asume roluri diferite în activităţile în grup. 4.3.Să transfere noţiunile de fizică pentru explicarea fenomenelorspecifice altor ştiinţe. 4.4.Să argumenteze ideea caracterului deschis şi contextual aldescoperirilor ştiinţifice.

25. APLICATII

26. M E C N I C A • G R U P A I • O tijaverticala de lungime l=1,00 m prinsa la capete de doua fire de acelasifel sub unghiurile α=60° , respective β=30° astfelincat la capatulcomunesteprinsa o bila de masa m=0,2kg. Sistemul se pune in rotatie cu vitezeunghiulare din ce in cemaimari. Care fire se varupeprimul?

27. figura:

28. T E R M O D I N A M I CA • G R U P A A II-A • Un cilindruorizontalinchis la laambelecapeteleesteimpartit in douacompartimente cu ajutorulunui piston termoizolant , mobilfarafrecare . intr-unul din compartimente se afla un gaz la temperatura T1, de masa µ1. In al doilea se aflaaceeasimasadintr-un alt gaz la temperatura T2 de masamolara µ2. • Sa se afleraportuldintretemperaturile T1 si T2 pentru ca pistonulsaimpartacilindrul in douapartiegale.

29. CURENT ELECTRIC CONTINUU • G R U P A A III-A • Cand se introduce intr-un circuit serie de rezistenta R un resistor R1=1 Ω intensitateacurentuluiscade de la I=2A la I1=1A. • Daca se inlocuiesterezistorul R1 cu un resistor cu rezistentanecunoscuta X, intensitateadevine I2=0,5A. Sa se calculeze R , X sitensiuneaelectromotoare E ale sursei din circuit.

30. O P T I C A • G R U P A A IV-A • O lentilaconvergentada o imagine virtuala la distanta d1=40 mm de obiect. Inlocuindlentila cu o oglindasferica , cu distanta d2=80mm de obiect. Aflatidistantafocala a lentilei.

31. BIBLIOGRAFIE • Metodicapredariifizicii-AnghelS.,IorgaSiman I., Malinovschi V., Stanescu C. • Didacticafizicii- Liliana CIASCAI • PROBLEME RECAPITULATIVE DE FIZICĂ-Penescu Mihail,