Настоящие методические рекомендации подготовлены учителем физики Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Кильдюшевская средняя общеобразовательная школа Яльчикского района Чувашской Республики», членом районной комиссии по составлению заданий муниципального этапа ВОШ по физике Черновым Н.А. и направлены в помощь учителям образовательных организаций Яльчикского района при подготовке обучающихся к участию в Олимпиаде по физике.

Для подготовки методических рекомендаций использовались методические рекомендации по разработке заданий и требований к проведению муниципального этапа всероссийской олимпиады школьников в 2016/2017 учебном году по физике, утвержденные Центральной предметно – методической комиссии Всероссийской олимпиады школьников по физике (протокол № 9 от 01.06.2016 г.)

Основными целями и задачами Олимпиады по физике являются:

- повышение интереса школьников к занятиям физикой;

- более раннее привлечение школьников, одарённых в области физики, к систематическим внешкольным занятиям;

- выявление на раннем этапе способных и талантливых учеников в целях более эффективной подготовки национальной сборной к международным олимпиадам, в том числе к естественнонаучной олимпиаде юниоров IJSO;

- стимулирование всех форм работы с одаренными детьми и создание необходимых условий для поддержки одарённых детей;

- выявление и развитие у обучающихся творческих способностей и интереса к научно-исследовательской деятельности в области физики, в том числе в области физического эксперимента;

- популяризация и пропаганда научных знаний.

Принципы составления олимпиадных заданий и формирования комплектов олимпиадных заданий

Комплекты составляются с учетом школьной программы по принципу «накопленного итога». Они включают как задачи, связанные с теми разделами курса физики, которые изучаются в текущем году, так и задачи по пройденным ранее разделам.

При составлении комплектов заданий, важно руководствоваться следующими общими принципами:

- Олимпиады не должны мешать планомерному учебному процессу.

- Олимпиада не цель, а одно из средств процесса обучения, стимулирующая и вносящая в него элементы состязательности.

- Олимпиады должны выявлять талантливых и способных детей, а не учеников, у которых умудренные опытом учителя.

- Олимпиады не должны форсировать прохождение тем. Знаниям нужно дать возможность хоть немного «устояться». Тем самым, можно обеспечить минимальный запас времени для выравнивания сроков прохождения материала (в зависимости от нюансов используемой учителем программы).

- Из-за разнообразия существующих школьных программ по физике, в современных условиях невозможно предложить программу олимпиад, устраивающую всех.

Тематика заданий олимпиады

Обзор основных тем школьной олимпиады

1) Системы единиц. Участники Олимпиады должны уметь выражать одни физические величины через другие, иметь представление о точности измерений и погрешностях измерений, уметь приводить внесистемные единицы к единицам СИ.

2) Задачи на механическое движение. В младших классах решаются задачи на движение со скоростью, постоянной на отдельных участках пути. В 9-м классе рассматривается равноускоренное движение, в 10-м – добавляется движение в силовых полях. В 11-м появляется новый класс задач на колебательные движения (гармонические колебания).

3) Термодинамика и молекулярная физика. Изучение термодинамики начинается в 8-м классе на примере решения уравнений теплового баланса. Тогда же вводится понятие теплоемкости. Дальнейшее развитие этой темы происходит в 10-м классе, где изучаются газовые законы (на примере идеального газа).

4) Электродинамика. Изучение этой темы начинается в 8-м классе на примере законов постоянного тока, а затем развивается в 10-м, где проходится электростатика, магнитостатика и обучающиеся приступают к изучению законов электромагнитной индукции. После изучения механических колебаний школьники осваивают электромагнитные колебания.

5) Оптика. Этот раздел состоит из двух частей: волновой и геометрической оптики. В 8-м классе геометрическая оптика изучается быстро и поверхностно, поэтому следует избегать задач на применение закона преломления и с системами линз. Достаточно ограничиться плоскими зеркалами.

Темы атомной и ядерной физики, специальной теории относительности и элементов квантовой физики (в силу их сложности и поверхностного изучения в школе) в олимпиадную программу не включаются.

Задачи, которые предлагаются участникам олимпиад, несколько отличаются от типовых школьных задач. Главная характерная особенность олимпиадной задачи – ее нестандартность, то есть внешняя непохожесть на типовые задачи.

Для решения большинства олимпиадных задач практически никогда не требуется знание материала, изучение которого не предусмотрено школьными программами физики и математики. Однако решение олимпиадных физических задач требует умения строить физические модели, глубокого понимания физических законов, умения самостоятельно применять их в различных ситуациях, а также свободного владения математическим аппаратом (без последнего получение решения большинства физических задач невозможно).

Теоретические задания

Совершенно не случайно все конкурсные и олимпиадные задания предлагаются в виде задач. Именно решение задач по физике позволяет судить как о степени теоретической подготовленности учащегося, так и об уровне его логического мышления. Теоретические задания по физике можно условно разделить на две категории. Первая уводит в условный мир идеализированных моделей: материальных точек, невесомых и нерастяжимых нитей, идеальных индуктивностей и емкостей и др. Задачи такого типа представляют собой своего рода головоломки, в которых непросто разобраться. Для их решения кроме хорошего знания законов физики нужно еще знать "маленькие хитрости", проявить изобретательность и смекалку, умение выбрать нетривиальный способ рассуждения (обычные же способы или нерациональны, или невозможны при использовании школьного математического аппарата).

Вторая категория—это задачи, приближенные к практике, родившиеся под влиянием физического эксперимента или при наблюдениях явлений природы. В таких задачах рассматриваются не идеализированные схемы, а реальные физические объекты. Зачастую они носят оценочный характер и, по существу, являются небольшими физическими исследованиями, а их решение — прообразом научного поиска. Важная особенность теоретических задач всех этапов олимпиад — их физическая сущность.

Экспериментальные задания

Всем известно, что физика – наука экспериментальная. Именно поэтому самой высокобалльной задачей олимпиады по физике является экспериментальная задача. Задачу называют экспериментальной, если для ее решения необходимо использовать измерения.

При постановке экспериментальных заданий в силу множества объективных факторов преимущество отдается наиболее простым в плане использования оборудования. Нужно отметить, что простота задания и применяемых экспериментальных средств не есть серьезный недостаток; наоборот, это достоинство; академик П.Л. Капица подчеркивал, что чем более простыми средствами выполняется эксперимент, тем он более ценен для учащихся.

Обычно экспериментальное задание предполагает несколько способов его выполнения; ученик должен провести анализ каждого, оценить точность получающихся результатов и выбрать оптимальный. Особую ценность представляют задания, которые в определенной своей части посильны каждому ученику и в то же время содержат элементы, которые доступны лишь немногим, например самым наблюдательным.

Можно выделить несколько типов экспериментальных заданий:

- измерение параметров физической системы;

- исследование зависимостей (в том числе не изучаемых в школьном курсе);

- определение схемы (электрической, механической, оптической), скрытой в "черном ящике", и ее параметров;

- конструирование действующей модели технического устройства. Математическая часть программы подготовки к олимпиаде по физике. В программу подготовки к олимпиаде по физике обязательно должна быть включена программа по математике, включающая разделы в соответствии с возрастом учащихся. Практика показывает, что занятия по математике лучше проводить циклами, опережающими занятия по физике. Программа таких занятий ориентирована на выработку у учащихся практических навыков по решению уравнений (неравенств) и систем уравнений (неравенств) различных типов. И только после этого начинаются занятия непосредственно физикой.