2. Классификация задач

Задачи по физике классифицируют по многим признакам: по содержанию, целевому назначению, глубине исследования вопроса, способам решения, способам задания условия, степени трудности и т. д.

По содержанию задачи следует разделить прежде всего в зависимости от их физического материала. Различают задачи по механике, молекулярной физике, электричеству и т. д. Такое деление условно в том отношении, что нередко в условии задачи используются сведения из нескольких разделов физики.

Различают задачи с абстрактным и конкретным содержанием. Примером задачи с абстрактным содержанием может быть следующая:

11. Какую силу нужно приложить, чтобы поднять по наклонной плоскости тело массой если длина плоскости а высота Трением пренебречь. Какова сила давления тела на плоскость?

Если же в задаче будет указано, какая именно используется наклонная плоскость, что за тело и как оно поднимается по ней, то это будет уже физическая задача с конкретным содержанием.

Достоинство абстрактных задач состоит в том, что в них выделяется и подчеркивается физическая сущность, выяснению которой не мешают несущественные детали. Главное достоинство конкретных задач — большая наглядность и связь с жизнью.

Задачи, содержащие материал о технике, промышленном и сельскохозяйственном производстве, транспорте и связи, называют задачами с политехническим содержанием. Эти задачи должны составлять значительную часть задач по физике.

Ряд задач содержит сведения исторического характера: данные о классических физических опытах, открытиях, изобретениях или даже исторических легендах. Такие задачи называют задачами с историческим содержанием (№ 138, 526).

Широкое распространение получили также занимательные задачи. Отличительной чертой их содержания является использование необычных парадоксальных или занимательных фактов и

явлений (№ 360, 383). Их решение оживляет уроки, повышает интерес учащихся к физике. Значительное число таких задач имеется в книгах Я. И. Перельмана [131,132], М. И. Ильина [128], Б. Ф. Билимовича [122].

Физические задачи классифицируют также по степени сложности. Задачи, несложные по содержанию, требующие, например, истолкования смысла формул, подбора систем единиц, нахождения по готовой формуле тех или иных величин и т. п., решают, как правило, в процессе изучения темы.

Более сложные содержат уже проблемную ситуацию и элемент новизны. Этим задачам и уделяют главное внимание на занятиях по физике. Для их решения отводится специальное время, в том числе отдельные уроки по решению задач.

Резкой грани между указанными типами задач нет. Постепенно усложняя задачи, приходят к таким, в которых, подобно тому как это часто бывает в жизни, только поставлена проблема и «ничего не дано». Такие задачи (№ 116, 396) ряд методистов называют «творческими». Большое количество интересных творческих задач учитель найдет в книге В. Г. Разумовского [37], который делит их на два основных вида: «исследовательские» (требующие ответа на вопрос почему?) и «конструкторские» (требующие ответа на вопрос как сделать?). Творческие задачи могут быть качественными, расчетными или экспериментальными.

В зависимости от характера и методов исследования вопросов различают качественные и количественные задачи. Качественными называют задачи, при решении которых устанавливают только качественную зависимость между физическими величинами. Как правило, вычисления при решении этих задач не производят (№ 62, 53). Иногда этот вид задач в методической литературе называют по-другому: задачи-вопросы, логические задачи, качественные вопросы и др.

Количественными называют задачи, при решении которых устанавливают количественную зависимость между искомыми величинами и ответ получают в виде формулы или определенного числа. При решении таких задач необходимы вычисления. Окончательный ответ на вопрос задачи не может быть дан без количественных расчетов (№ 113, 114).

По способу решения различают устные, экспериментальные, вычислительные и графические задачи. Деление это условно в том отношении, что при решении большинства задач применяют несколько способов. Например, при решении экспериментальной задачи необходимы устные рассуждения, а также во многих случаях вычисления и работа с графиками.

Экспериментальными называют задачи, в которых с той или иной целью используют эксперимент (№ 56, 77). Большое число таких задач учитель найдет в книгах С. С. Мошкова [35 ] и В. А. Зибера [25].

Графическими называют задачи, при решении которых используют графики (№ 323, 543). Методика решения этих задач подробно описана Л. И. Резниковым [6].

Порядок решения задач разных типов зависит от многих обстоятельств и может быть различным. В одних случаях сначала решают экспериментальные, в других — вычислительные задачи и т. д. Но во многих случаях для выяснения физической сущности сначала целесообразно решить качественные или экспериментальные задачи, а уже затем задачи вычислительные и графические. (В связи с этим в таком порядке рассматривается и методика решения задач разных типов в гл. 2.)