Міжпредметні зв’язки фізики та математики

Матеріал з Wiki
Перейти до: навігація, пошук

Зміст

Назва статті

Міжпредметні зв’язки фізики та математики

Автор (посилання на сторінку користувача)

Білошапка Наталія Миколаївна

Анотація статті

У статті проаналізовано сутність здійснення міжпредметних зв’язків, що допомагає формуванню в учнів цілісного уявлення про явища природи та взаємозв’язки між ними. Доводиться необхідність застосування їх на уроках, тому що робить знання практично більш значущими і це допомагає учням використовувати вже набуті знання та вміння з одного предмету при вивченні іншого.

Ключові слова

Навчальний процес, міжпредметні зв’язки, розв’язування задач, зв’язок.

Постановка проблеми

На даному етапі розвитку освіти, мабуть, немає необхідності доводити важливість міжпредметних зв’язків у процесі навчання. Адже вони сприяють кращому формуванню окремих понять всередині окремих предметів, груп і систем, так званих міжпредметних понять, тобто таких, повне уявлення про які неможливо дати учням на уроках якої-небудь однієї дисципліни.

Сучасний етап розвитку науки характеризується взаємопроникненням наук одна в одну, і особливо проникненням математики і фізики в інші галузі знань. Фізика, як експериментальна наука, не може самостійно існувати та розвиватися без підтримки математичного апарату. Необхідність зв’язку між цими двома навчальними предметами диктується також дидактичними принципами навчання, виховними завданнями школи, зв’язком навчання з життям, підготовкою учнів до практичної діяльності.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Опрацьовуючи матеріали я довідалася, що проблема міжпредметних зв’язків цікавила педагогів ще в далекому минулому. Я.А. Коменський виступав за взаємопов’язане вивчення граматики й філософії, філософії й літератури, Дж. Локк – за простеження зв’язку історії й географії. Усе більший інтерес до міжпредметних зв’язків виявляють і сучасні педагоги.

Мета статті

Збільшення розумового навантаження на уро¬ках змушує вчителів замислитися над актуальною проблемою: як підтримати в учнів цікавість до матеріалу, що вивчається, досягти активнос¬ті впродовж усього уроку. Відзначимо, що це особливо важливо в підлітковому віці, коли ще формуються, а іноді й тільки визначаються постійні інтереси й схильності до того чи іншого предмета. Саме це є метою даної статті.

Виклад основного матеріалу

Навчання – процес двосторонній. Навіть штучно обмеживши його лише інформаційним аспектом, можна показати, що діяльність учителя й учня неоднакові. Учитель викладає учням знан¬ня, виявляє логічні зв’язки між окремими части¬нами змісту, показує можливості використання цих зв’язків для отримання нових знань. Учень засвоює ці знання, набуває індивідуального досвіду пізнання, вчиться самостійно застосовува¬ти знання. Процес пізнання школярів триває під керівництвом учителя, що ще раз підкреслює відмінність у їхній діяльності. Учитель фізики з урахуванням загальношкільного плану навчально-методичної роботи розроб¬ляє індивідуальний план реалізації міжпредметних зв’язків у фізиці. Реалізація міжпредметних зв’язків усуває дублювання у вивченні матеріалу, заощаджує час і створює сприятливі умови для формування загально навчальних умінь і навичок учнів.

Якщо розвити ідеї міжпредметних зв’язків фізики та математики до рівня математизації знань учнів, тоді:

  1. вдасться підвищити ефективність навчання фізики у середній школі взагалі;
  2. підвищити загальну культуру розумової діяльності;
  3. ефективніше організувати самостійну роботу учнів з розв’язування фізичних задач, обробки результатів експерименту, аналізу різних формул та рівнянь з погляду їхньої варіативності і реалізації.

Здійснення зв’язку курсу фізики з іншими предметами полегшується тим, що на заняттях з фізики вивчають матеріал, що має велике значення для всіх, і особливо природно-математичних і політехнічних дисциплін, які використовують фізичні теорії, закони і фізичні методи дослідження явищ природи. Важливо також, на заняттях з фізики учні отримують велику кількість практичних навичок і вмінь, необхідних у трудовій діяльності і при вивченні інших предметів. Зрозуміло, що в рівній мірі міжпредметні зв’язки необхідні і для успішного вивчення фізики. Фізика нерозривно пов’язана з математикою. Математика дає фізиці засоби і прийоми загального і точного вираження залежності між фізичними величинами, які відкриваються в результаті експерименту або теоретичних досліджень. Тому зміст і методи викладання фізики залежать від рівня математичної підготовки учнів. Програма з фізики складена так, що вона враховує знання учнів і з математики. Вивчення фізики у 7 класі, базується на попередніх зв’язках з математикою. На уроках фізики вчителю потрібно пам’ятати, що учні 7 класу вже знайомі з буквеними позначеннями, вміють записувати формули, знайомі з від’ємними числами і координатною площиною. Вони вміють виконувати дії над цілими і дробовими числами, вимірювати величини, округлювати числа, і знаходити середнє арифметичне, розв’язувати лінійні рівняння. На протязі року математична підготовка учнів доповнюється знаннями про рівняння з двома невідомими, вони засвоюють поняття функції і її графічне представлення.

У восьмому класі учні засвоюють поняття степеня з від’ємним показником, побудову графіка тричлена за точками, наближені обчислення. Для вивчення фізики в 9 класі учні одержують знання про рівняння другого степеня і вектори, дії над ними. Вказаного математичного апарату учням вистачає для вивчення фізики до 11 класу, де при вивченні електромагнітних коливань вони і використовують знання про похідну та інтеграл, одержані на уроках математики. Але все ж є деякі недоліки програми: наприклад, при вивченні поняття прискорення у 10 класі учні ще не знайомі з поняттям похідної, оскільки з цим поняттям вони зустрінуться лише в курсі алгебри 11 класу. Постає питання: «як же давати означення прискорення?», виходячи лише з фізичного змісту поняття, чи можливо і з математичного. Я вважаю, що в таких ситуаціях учитель повинен сам вирішувати яким чином подавати новий матеріал, адже треба обов’язково враховувати індивідуальні та психологічні особливості учнів. Тому чіткої відповіді дати неможливо, лише хочеться підкреслити, що при вивченні прискорення як похідної від швидкості за часом учням слід наголосити, що з поняттям похідної вони ознайомляться в 11 класі.

На уроках фізики з поняттям вектора школярі стикаються вперше в 6 класі при вивченні швидкості і сили. Тут вектори визначаються як фізичні величини, які, крім числового значення, мають напрямок. Паралельно в курсі геометрії шестикласники знайомляться з поняттям переміщення, яке визначається як відображення площини на себе, що зберігає відстань. Проте переміщення з поняттям «вектор», введеним в курсі фізики, без додаткової роботи вчителя у свідомості учнів не асоціюються. Хоча на перший погляд у математиці та фізиці векторами називають різні об’єкти, останні мають ряд загальних властивостей, що характеризують їх векторну природу.

У сучасному шкільному курсі механіки вектори і координатний метод знайшли широке застосування. Векторна форма рівнянь у поєднанні з відповідними малюнками розкриває фізичну ситуацію в задачі і зумовлює, як показує досвід, успішне її розв’язання. Ця форма полегшує алгебраїчний запис рівняння руху або умов рівноваги. Проте слід мати на увазі відому обмеженість дидактичних можливостей застосування векторного методу. На фоні перелічених знань і умінь учнів стабільно проявляються деякі недоліки. Зокрема, учні мають слабі навички наближених обчислень. Досить складно засвоюють учні дії над найменуваннями. При розв’язуванні задач заважає звичка позначати невідому величину через х. При користуванні формулами, які встановлюють математичний зв’язок між фізичними величинами, учні не розрізняють функціональні залежності і спосіб обчислення.

Спостерігаючи за навчальним процесом з фізики, можна зробити наступні висновки:

  1. знання учнів з фізики та математики не завжди досить глибокі і міцні, особливо в старших класах. Учні ототожнюють поняття вектор і векторна величина, функція і функціональна залежність між змінними фізичними величинами, не володіють у достатній мірі навичками застосування математичних знань;
  2. суттєвим недоліком навчального процесу є недосконалість змісту підручників фізики і математики. Так у підручниках фізики і математики використовується різна символіка і термінологія; допускаються неточності та помилки при викладанні матеріалу про функції, вектори, похідну і первісну; використовуються такі поняття, що ще не вивчалися в суміжній дисципліні;
  3. учителі фізики і математики не завжди узгоджують свої календарно-тематичні плани, у результаті чого при розв’язуванні задач трапляються випадки використання математичного апарату, що учнями ще не вивчався.

Висновки

Здійснення міжпредметних зв’язків допомагає формуванню в учнів цілісного уявлення про явища природи та взаємозв’язки між ними. А тому робить знання практично більш значущими, що допомагає учням використовувати вже набуті знання та вміння з одного предмету при вивченні іншого. Учні отримують можливість застосовувати їх у конкретних ситуаціях, при розгляді певних питань, як у навчальній, так і у позаурочній діяльності та суспільному житті випускників середньої школи.

Список використаної літератури

  1. Архіпова Т.Л. Вплив нових інформаційних технологій на активізацію навчально-пізнавальної діяльності підлітків / Т.Л. Архіпова. - С .160-167.
  2. Зайцева Т.В. Використання комп'ютерних програм на уроках алгебри та початків аналізу / Т.В. Зайцева. - С .101-112.
  3. М.І.Жалдак Комп’ютер на уроках математики. Київ «Техніка» 1998.