Статья межпредметная связь между математикой и физикой

Межпредметная связь на уроках физики и математики
Межпредметность - это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов, усиливая системность знаний учащихся, активизирует методы обучения, ориентирует на применение комплексных форм организации обучения , обеспечивая единство учебно- воспитательного процесса.
Учитель математики осуществляет все многообразие видов межпредметных связей. Различают связи:
Внутрицикловые (связи математики с информатикой, физикой, химией);
Межцикловые ( связи математики с русским языком, историей, географией, трудовым обучением).
Виды межпредметных связей делятся на группы, исходя из основных компонентов процесса обучения( содержания, методов, форм организации) :
Содержательно- информационные:
Фактические (установление сходства фактов, использование общих фактов, изучаемых в курсах физики, химии, математики и их всестороннее рассмотрение с целью обобщения знаний об отдельных явлениях , процессах и объектах изучения,
Понятийные( расширение и углубление признаков предметных понятий и формирование понятий, общих для родственных предметов (общепредметных),
Теоретические ( развитие основных положений общенаучных теорий и законов, изучаемых на уроках по родственным предметам, с целью усвоения учащимися целостной теории)
Философские;
Организационно-методические.
В практике обучения сложилось четыре основных способа планирования межпредметных связей:
Сетевое
Курсовое
Тематическое
Поурочное.
Интеграция дает возможность для самореализации, самовыражения, творчества учителя, способствует раскрытию способностей.
Преимущества интегрированных уроков заключается в том, что они:
Способствуют повышению мотивации учения, формированию познавательного интереса учащихся, целостной научной картины мира и рассмотрению явления с нескольких сторон;
В большей степени, чем обычные уроки, способствуют развитию речи, формированию умения учащихся сравнивать, обобщать, делать выводы, интенсификации учебно-воспитательного процесса, снимают перенапряжение, перегрузку;
Не только углубляют представление о предмете, расширяют кругозор, но и способствуют формированию разносторонне развитой, гармонически и интеллектуально развитой личности;
Интеграция является источником нахождения новых связей между фактами, которые подтверждают или углубляют определенные выводы, наблюдения учащихся в различных предметах.
Структура интегрированных уроков отличается: четкостью, компактностью, сжатостью, логической взаимообусловленностью учебного материала на каждом этапе урока, большой информативной емкостью материала.
В форме интегрированных уроков целесообразно проводить обобщающие уроки, на которых будут раскрыты проблемы, наиболее важные для двух или нескольких предметов.
Большое значение для повышения эффективности обучения физике имеет умение школьников применять математические знания. В этом обучающиеся часто испытывают трудности. Одной из причин является отсутствие связи рассматриваемых в курсе математики зависимостей ,закономерностей, графиков от реальных процессов и явлений. Математика является основой теоретической физики. Это означает, что математическими методами можно моделировать физические процессы, решать физические задачи. На занятиях по вариативной части учебного плана для расширения представлений обучающихся о значении математики для естественных наук ,ее прикладного характера используются дифференциальные уравнения.
На уроках физики с понятием вектора школьники сталкиваются впервые в 6 классе при изучении скорости и силы.
Вектор- это математический объект, характеризующийся одной величиной и направлением. Вектор в математике рассматривается как элемент некоторого векторного пространства.
В геометрии естественно под векторами понимают направление отрезка. В физике вектор рассматривается как математическая модель скорости, силы и связанных с ними величин, кинематических и динамических. Другой пример, электромагнитные волны и график тригонометрических функций. Электромагнитные волны распространяются по синусоидальному закону.
Здесь нам нужны геометрические знания. Векторы электрических и магнитных полей взаимно перпендикулярны.
Электромагнитные волны График функции sinx, векторы, перпендикулярные прямые
Другой пример между математикой и физикой, движение материальной точки по прямой, мгновенная скорость движения точки по прямой:Vср= х( t0+∆t)-х(t0)∆t=∆x∆tИнтегрированный урок решает не множество отдельных задач , а их совокупность .Формы урока могут быть различны ,но в каждом должно быть достаточно материала для упражнения «деятельных сил» (И.Г.Песталоцци)ребенка ,данных ему от природы .Интегрированный урок требует от учителя тщательной подготовки , профессионального мастерства и одухотворенности личного общения ,когда дети положительно воспринимают учителя (уважают , любят ,доверяют ),а учитель расположен к детям (вежлив ,ласков , внимателен ). Педагог больше даст детям , если откроется им как личность многогранная и увлеченная [Воронина ,2008 ].
Одним из примеров реализации внутри-цикловых меж-предметных связей является интегрированный урок математики и физики в 7 классе.
Тема урока : «Линейная функция»
Цель :Изучение свойств линейной функции ,формирование умений стоить график линейной функции и выяснить отдельные характеристики линейной функции по ее графику .
Тип урока комбинированный .Ход урока
Сегодня тема нашего урока называется называется «Линейная функция» . Попробуем объединить знания , полученные на уроках математики и физики. Вы на экране видите презентацию на слайдах показывают разные графики линейной функции.
I этап.
И так переходим к первому этапу нашего урока . Вы должны заполнить пропуски , что-бы получить верное утверждение или правильные формулировки определения .
1)Функция у =2х+1 называется ……………… функцией
2)График функции у=кх+b,где к не равно 0 есть прямая …..прямой у=кх.
3)Графиком линейной функции является ………
4)Если угловые коэффициенты прямых являющихся графиками двух линейных функций , различны , то эти прямые …….
5)Если угловые коэффициенты одинаковы то прямые ……….
II этап .На слайде рисунок график движения пешехода . Вопросы 1) Сколько остановок сделал автобус? Сколько времени он находился на каждой остановке ? 2) В каком направлении к автостанции или от неё двигался автобус в течении первых двух часов? В течении последних двух часов? 3)сколько времени двигался автобус от автостанции до конечного пути? 4) Какова средняя скорость движения автобуса? 5) Автомобиль выехал из гаража и ехал в течении 3 часов со скоростью 50 км/ч. Постройте график движения автомобиля. III этап. Индивидуальная работа 1)Пусть тело движется равномерно и прямолинейно со скоростью 10 м/с. Тогда путь Sм, пройденный им за время tc можно вычислить по формуле S=10t. 2) Принадлежат ли графику формулы у=10х такие:а) А(-2;20) б) В(-3;-30) в) С(5;15) IV этап. Тест 1) Какая функция является линейной? а) у=х2+5 б) у=6-5х в)у=6-х(2-х) г)у= 4х2) Функция у=кх при х=5 приобретает значение 6. Чему равно к?а) 1,2 б) 0,8 в)3,4 г) 2,93) Определите, в каких координатных плоскостях расположен график прямой пропорциональности у= -4+ 0,5ха) 1 и 4 б) 2 и 4 в) 1 и 3 г) 2 и 3 4) Какому значению соответствует значение х=3,5 , которая функция задана у=3х+3 формулой а)13,5 б) 20 в)-15 г)25) Автобус проехал равномерно путь 60 км за 2ч , с какой скоростью ехал? а) 120 км/ч б)50км/ч в) 36км/ч г)10км/ч V этап. Итоги урокаДомашнее задание Мы попробовали объединить знания, полученные на уроках математики и физики. У каждого из вас на столе лежат карточки с разными выражениями лиц. Определите фигуру, которая соответствует вашему состоянию к концу урокаж Учащиеся должны понять, что абстрактные математические положения ,относящиеся к функциональным зависимостям, переплетаются с конкретными физическими представлениями. «Единство абстрактного и конкретного, входящее в физическое знание проявляется через единство математических и физических представлений. В математике графики изучаются абстрактно, вне связи с конкретными процессами. При изучении физических явлений осуществляется их конкретизация. Весь курс физики насыщен графическими представлениями явлений, начиная с механики и кончая строением атома. В процессе изучения этого курса физики учащиеся подчёркивают эту в графических представлениях явлений». В ходе преподавания физики и математики необходимо обращать внимание учащихся на то, что математика является мощным мощным средством для обобщения физических понятий и знаков. Во взаимоотношениях физики и математики большое место занимает пересечение внутренних потребностей с развитием наук. Такое пересечение обычно приводит к важным открытиям как в математике , так и в физике. Математика представляет аппарат для выражения общих физических закономерностей и методы раскрытия новых физических явлений и фактов, а физика , в свою очередь, стимулирует развитие математики постановкой новых задач. Таким образом, примеры осуществления межпредметной связи физики и математики можно было бы значительно увеличить. Учителя стремятся осуществить эту вязь между всеми предметами и совместными усилиями добиться повышения уровня научной подготовки учащихся, роли обучения в формировании у них научного мировоззрения.
Список рекомендуемой литературы 1. С.А. Генкин , И.В. Итенберг, Д.В. Фомин. Ленинградские математические кружки: пособие для внеклассной работы. Киров, издательство «АСА»,1994г.-272с.2. Е.Г. Гусев, А.Г. Мордкович. Математика: Алгебра: Геометрия: Прил.: Справ. материалы: Учеб. Пособие для учащихся. - М.: Просвещение,1986г-271с : ил.3. Е.Г. Козлова. Сказки и подсказки : Задачи для математического кружка.- М.: МИРОС, 1994г.128с.:ил.
4. Л.М. Лоповок. Тысяча проблемных задач по математике : Кн. Для учащихся .-М.: Просвещение ,1995г.-239.5. Я.И. Перельман. Занимательная арифметика : Загадки и диковинки в мире чисел.-М.: Университетская , 1996г.- 175с. 6. Е.Е. Семенов. Изучаем геометрию : Кн. Для учащихся 6-8 кл. средн. шк.- М.: Просвящение,1987г.-256с.:ил.7. Ю.Н. Макарычев, Н.Г. Миндюк, К.И. Нешков , С.Б. Суворова . Алгебра 7класс.8.Л.С.Атанасян, В.Ф. Бутузов, С.Б Кадомцев, Л.С. Киселева, Э.Г. Позняк. Геометрия 10-11кл.9. С.М. Никольский, М.К. Потапов, Н.Н. Решетников, А.В. Шевкин. Алгебра 11 класс.