FYZIKA

 
FYZIKÁLNE ÚLOHY
EXPERIMENTY
UČEBNÉ TEXTY
TESTY
VÝUČBA
DIDAKTIKA FYZIKY
WWW STRÁNKY
ENV. FYZIKA
PUBLIKÁCIE
DIPLOMOVÉ  PRÁCE
UČEBNÉ POMÔCKY
ĎALŠIE VZDELÁVANIE
KUF - KLUB UČITEĽOV
DIDFYZKE
AKTUALITY

KVALITATÍVNE ÚLOHY VO VYUČOVANÍ
Mgr. Františka Palečková

Terminológia kvalitatívnych úloh [1]

Kvalitatívne úlohy z fyziky sa už objavili pred viac ako sto rokmi (v Rusku pred 180 rokmi). Napriek tomu neexistuje medzi fyzikmi - metodikmi pre ne jednotný názor na ich názov a definíciu.

 Navrhovali sa rozličné názvy ako :
"praktické problémy"
"problémy na úvahu"
"logické úlohy"
"ústne príklady"
"kvalitatívne problémy"
"problémové otázky"
"kontrolné otázky" a iné.

Takáto pestrá škála názvov svedčí o mnohostrannosti metodických predností tohto typu úloh,  pretože každý z týchto názvov odzrkadľuje ich určitú stránku. Všetky uvedené názvy sú približné. Termín "kvalitatívne úlohy" tiež nie je úplne presný, pretože niektoré kvalitatívne úlohy nachádzajú svoje objasnenie v príslušných kvantitatívnych vzťahoch. Tento termín však zdôrazňuje podstatnú zvláštnosť všetkých úloh takéhoto typu - v takýchto úlohách sa pozornosť žiakov sústreďuje na kvalitatívnu stránku skúmaného fyzikálneho javu.

Kvalitatívne úlohy majú svoju špecifiku: pri ich riešení treba vniknúť do fyzikálnej podstaty javu, ktorá často nie je očividná, hoci daný jav je všeobecne známy. Význam z metodického hľadiska je nesporný. Pri riešení kvalitatívnych úloh spravidla nie je potrebné robiť nejaké matematické výpočty, a teda ani odpovede na tieto úlohy nemajú číselný charakter. Kvalitatívne úlohy nútia logicky analyzovať javy, vyžadujú správne chápať a používať fyzikálne zákony a princípy, umožňujú prakticky aplikovať nadobudnuté vedomosti a v tom sú ich veľké prednosti.   Niektoré kvalitatívne úlohy sa môžu používať aj ako námet na jednoduché pokusy.

Význam kvalitatívnych úloh [1]

Kvalitatívne úlohy prehlbujú a upevňujú vedomosti žiakov. Preverujú sa nimi vedomosti a praktické návyky žiakov stredných škôl. Učiteľ týmito úlohami zvyšuje záujem žiakov o fyziku a podporuje aktívne chápanie materiálu, ktorý sa preberá na hodine.

Riešenie kvalitatívnych úloh učí analyzovať javy, rozvíja logické myslenie, dôvtip, tvorivú fantáziu, schopnosť používať teoretické vedomosti na vysvetľovanie prírodných javov, javov každodenného života, rozširuje technický rozhľad žiakov a pripravuje ich na praktický život. Kvalitatívne úlohy umožňujú učiteľovi používať príklady v tých častiach fyziky na strednej škole, ktoré sa v škole berú len z kvalitatívnej stránky (napr. Hydrodynamika, elektromagnetizmus, vlnová optika apod.).

Analyticko-syntetická metóda riešenia úloh [1]

 Pri výklade nového fyzikálneho učiva (zákona) učiteľ obyčajne používa induktívnu metódu: formuluje všeobecnú zákonitosť skúmaných javov na základe  mnohých zvláštnych prípadov (vychádza z demonštrácií pokusov v triede, laboratórnych prác, rozboru názorných príkladov zo života a pod.).

Väčšina fyzikálnych úloh sa dá riešiť deduktívne : aplikujú sa všeobecné fyzikálne zákony na konkrétne javy. Aby sa daný fyzikálny jav mohol dať do súvisu s jedným alebo niekoľkými fyzikálnymi zákonmi, treba zložitý jav rozčleniť na viac jednoduchých javov - to znamená, treba použiť analýzu .

Aby sme mohli dôsledky vyplývajúce z jednotlivých zákonov, formulovať ako všeobecný záver, treba použiť syntézu.  Pri riešení úloh z fyziky je analýza a syntéza medzi sebou neodlučne spojená, to znamená, že sa používa jediná analyticko-syntetická metóda.

Spôsoby riešenia kvalitatívnych úloh [1]

 Pri riešení kvalitatívnych úloh sa používajú tieto tri spôsoby: heuristický, grafický a experimentálny. Niekedy sa tieto tri spôsoby môžu kombinovať, pričom sa doplňuje jeden spôsob druhým.

Heuristický  -  tento spôsob spočíva vo formulácii a zároveň aj riešení viacerých kvalitatívnych otázok, ktoré navzájom súvisia. Odpovede na tieto otázky sú obsiahnuté či už v podmienkach úlohy, alebo vo fyzikálnych zákonoch, ktoré žiak pozná.
Tento spôsob má svoje metodické prednosti:
- učí žiaka analyzovať fyzikálne javy, ktoré sú opísané v úlohe
- učí ich syntetizovať dané podmienky úlohy s obsahom známych fyzikálnych zákonov
- žiaci sa učia zároveň aj zovšeobecňovať fakty a robiť (vytvárať ) závery.

Grafický - tento spôsob sa používa v prípade, keď podmienky kvalitatívnych úloh sú formulované prostredníctvom rôznych ilustrácií.  Jeho použitím možno získať odpoveď na položenú otázku skúmaním príslušného náčrtu, grafu, schémy, obrázku prípadne fotografií.
Prednosť tohto spôsobu je v jeho názornosti a stručnosti riešenia. Tento spôsob rozvíja funkcionálne myslenie žiakov, učí ich presnosti a dôslednosti.  Veľmi cenný je najmä v tých prípadoch, keď je daná celá postupnosť obrázkov, ktoré zaznamenávajú jednotlivé etapy vývoja javu, alebo priebeh procesu. V niektorých častiach stredoškolskej fyziky (elektromagnetizmus, vlnová optika) je grafický spôsob, ako sa ukazuje, prevládajúcim spôsobom pri riešení kvalitatívnych úloh.

Experimentálny- tento spôsob je založený na tom, že odpovede na položenú otázku získame na základe pokusu, pripraveného a uskutočneného v súlade s podmienkami úlohy. V takýchto úlohách sa zvyčajne hľadá odpoveď na otázky ako napr.: „čo sa stane?“, „ako to urobiť?“ a pod.
Pri experimentálnom riešení kvalitatívnych úloh sa žiaci vlastne stávajú akoby bádateľmi, rozvíja sa ich túžba po poznaní, aktivita, formujú sa ich praktické schopnosti, návyky, práce s fyzikálnymi prístrojmi. Odpoveď, ktorú žiak získa experimentálnym spôsobom, ak správne vykoná pokus, nevyvolá pochybnosť. Experiment však súčasne nevysvetľuje, prečo daný jav prebieha tak a nie inak. V tomto prípade prichádza na pomoc slovný dôkaz.
Podstatou každého zo spôsobov riešenia úloh je analyticko-syntetická metóda.

 Metóda riešenia väčšiny kvalitatívnych úloh: [1]

1)        Oboznámiť sa s podmienkami úlohy
-  dôležité je pozorne si prečítať text úlohy, vysvetliť si neznáme termíny, názvy prvkov a pod.
-  náčrtok, grafické zobrazenie, schéma, ...
-  zopakovať si text ak úlohu riešime ústne
-  urobiť si úplný alebo skrátený zápis podmienok ak úlohu riešime písomne
-  vyčleniť si hlavný problém úlohy (Čo je neznáme?, Čo treba určiť?, Aký je konečný cieľ riešenia?)

  2)        Analyzovať obsah úlohy
-  skúmať východiskové údaje
-  objasniť fyzikálny zmysel úlohy (O akých javoch, faktoch, vlastnostiach telies sa v úlohe hovorí?, Aký je medzi nimi súvis?) 
-  podrobne preskúmať graf, náčrt, obrázky, schémy, ktoré sú priložené v prípade uvedené v úlohe, alebo ktoré treba pri riešení úlohy ešte zostrojiť
-  vniesť dodatočné (spresňujúce) podmienky na určenie jednoznačnej odpovede

3)        Zostaviť plán riešenia

-  zostaviť analytický sled úsudkov, ktoré sa začínajú z otázky úlohy a končia sa jej podmienkami, výsledkom uskutočneného experimentu, tabuľkovými údajmi, alebo formuláciou zákonov a definícií fyzikálnych veličín.

  4)        Realizovať plán riešenia
-  zostrojiť syntetický sled úsudkov – tieto úsudky sa začínajú formuláciou: príslušných fyzikálnych zákonov, definíciou fyzikálnych veličín, opisov vlastnosti  funkcií, stavov telesa a ktoré sa končia odpoveďou na otázku úlohy.