Межпредметные связи и интеграция на уроках физики и математики

Межпредметные связи и интеграция на уроках  физики и математики

Межпредметные связи и интеграция на уроках

физики и математики

, учитель физики

МБОУ «Гимназия»

Современная наука носит междисциплинарный характер, поэтому школьное образование предусматривает взаимосвязь и сосуществование школьных предметов. Межпредметные связи повышают научный уровень знаний учащихся, развивают у них логическое и критическое мышление, помогают развитию творческих способностей. Межпредметные связи и их успешная реализация в учебном процессе формируют навыки и умения учащихся применять на практике общие учебные знания. Математика и физика, не могут существовать изолированно друг от друга, они во все времена развивались взаимосвязано.

Интеграция физики и математики не ставится под сомнение: физические законы выражаются математическими формулами, формулы и действия используются при выводе следствий из законов физики, решении задач, выполнении лабораторных работ…

Практика преподавания физики часто показывает, что даже учащиеся, хорошо владеющие математическим аппаратом, не могут на уроках физики эффективно его использовать. Особенно вызывает затруднение изучение таких вопросов, как векторный характер физических величин, переход от записи уравнений в векторной форме к их записи в скалярной форме, решение в общем виде задач координатным методом, анализ графиков функций, применение производной при изучении колебаний, использование и закрепление свойств тригонометрических и показательной функций, использование интегрирования при решении ряда задач. Непонимание школьниками какого-либо вопроса из курса физики часто связано с отсутствием навыков анализа функциональных зависимостей, составлением и решением математических уравнений, неумением проводить алгебраические преобразования и геометрические построения. Кроме этого, в настоящее время, существует временное и понятийное несоответствие школьных программ по физике и математике, которое порождает некий «конфликт» между учителем математики и физики. «Конфликт» учителей физики и математики основан на том, что последние не соглашаются ввести понятия вектора – в начале 7 класса, понятия производной и интеграла – в начале 9 класса, когда эти понятия очень нужны для рационального изложения физических вопросов, таких как сила, скорость, мгновенная скорость, ускорение, работа и т. д.

Если в процессе обучения физике согласовывать изучение физического материала с необходимыми математическими знаниями и отрабатывать физические понятия посредством системы меж предметных заданий, общей для уроков физики и математики, то это приведет к более качественному усвоению предметов. Современное преподавание требует органического сочетания экспериментального и теоретического методов изучения физики, выявления сути физических законов на основе доступных школьникам понятий элементарной математики.

Учитывая вышесказанное можно определить несколько задач которые позволяют повышать уровень математического образования учащихся:

составить планирование курсов физики и математики с выделением тем, изучаемых с использованием меж предметных связей и согласовать время их изучения;

разработать методику включения в процесс обучения физике системы меж предметных задач, разработать схему их решения, общую для уроков физики и математики;

выработать единый подход к формированию базовых умений (вычислительных, графических, моделирования) путем создания единой системы упражнений для уроков физики и математики.

Например, при изучении темы «виды движения» в кинематике, учитель физики, описывая характер равномерного и равноускоренного движения тел, опирается на понимание учащимися понятия линейной и квадратичной функций усвоенных ими на уроках  математики.

При описании движения тела, заданного графиком функции х = х(t) или v = v(t) учителя математики и физики могут проводить аналогии в характеристиках, описывающих это движение, что несомненно позволит учащимся более прочно усвоить изучаемый материал.

Велика роль знаний из геометрии по нахождению площадей фигур при формировании умений вычислять такие величины в физике как перемещение при различных видах движениях, а так же работы. Понимание аналогии в этих вопросах позволяет развивать вариативность мышления учащихся, что существенно может позволить экономить временные ресурсы при решении задач.

Что же касается темы сложения векторов, то существующее временное несоответствие прохождения программного материала по физике и математике существенно усложняет усвоение темы. Если сложение сил, действующих на тело вдоль одной прямой в оду и туже сторону или в разные стороны, не вызывает большого затруднения в понимании учащихся, то сложение векторов сил, приложенных к телу под углом – довольно проблематично. Такие же затруднения связаны с использованием понятия производной при определении скорости, ускорения при изучении  колебательных процессов.

В заключении еще раз можно подчеркнуть, что учебный процесс преподавания требует использования межпредметных связей физики и математики, что позволяет достигать более высокого уровня усвоения как материала по физике, так и по математике.

Литература:

«Реализация меж предметных связей (физика + математика). Трудности и перспективы их решения.»: http://festival.1september. ru/articles/514055/ «Межпредметные связи физики и математики»: http://cyberleninka. ru/article/n/mezhpredmetnye-svyazi-fiziki-i-matematiki Межпредметные связи математики и физики: пособие для учителей и студ. – Омск, 2006.