683445
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
+Добавить материал
и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Дистанционные курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации для педагогов

Дистанционные курсы для педагогов - курсы профессиональной переподготовки от 5 480 руб.;
- курсы повышения квалификации от 1 400 руб.
Московские документы для аттестации

ВЫБРАТЬ КУРС СО СКИДКОЙ 60%

ВНИМАНИЕ: Скидка действует ТОЛЬКО до 28 февраля!

(Лицензия на осуществление образовательной деятельности №038767 выдана ООО "Столичный учебный центр", г.Москва)

Инфоурок / Физика / Конспекты / О некоторых приемах реализации связей "математика - физика"

О некоторых приемах реализации связей "математика - физика"


Напоминаем, что в соответствии с профстандартом педагога (утверждён Приказом Минтруда России), если у Вас нет соответствующего преподаваемому предмету образования, то Вам необходимо пройти профессиональную переподготовку по профилю педагогической деятельности. Сделать это Вы можете дистанционно на сайте проекта "Инфоурок" и получить диплом с присвоением квалификации уже через 2 месяца!

Только сейчас действует СКИДКА 50% для всех педагогов на все 184 курса профессиональной переподготовки! Доступна рассрочка с первым взносом всего 10%, при этом цена курса не увеличивается из-за использования рассрочки!

ВЫБРАТЬ КУРС И ПОДАТЬ ЗАЯВКУ
библиотека
материалов
Скачать материал целиком можно бесплатно по ссылке внизу страницы.

О некоторых приемах реализации связей «математика – физика»

Межпредметные связи в школьном обучении – это дидактический эквивалент межнаучных связей.

Связи математики и физики проявляются в трех видах ситуаций:

  1. Физика ставит задачи, решение которых приводит к появлению новых математических идей и методов, а они в свою очередь, становятся базой для развития математической теории;

  2. Математическая теория с её идеями и аппаратом применяются для изучения и анализа физических явлений, что приводит к созданию новой физической теории;

  3. Математический аппарат, на который опирается физическая теория, развивается по мере его использования в физике; происходит параллельный прогресс и физики и математики.

Математический аппарат необходим физике как язык для описания физических процессов и явлений, один из методов физического использования.

В связи с этим А.Эйнштейн писал, что одна из важнейших характерных черт современной физики состоит в том, что выводы, сделанные из исходных идей, имеют не только качественный, но и количественный характер, чтобы сделать количественные выводы, мы должны использовать математический язык. И если мы хотим сделать выводы, которые можно сравнить с результатами эксперимента нам необходима математика как орудие исследования. Столь же выразительно и высказывание английского физика П.Дирака: «Физический закон должен быть математически красивым».

Математика многое дает физике. Так, язык дифференциального и интегрального исчислений открывает большие возможности для более строгого определения ряда физических величин, записи физических законов( hello_html_m672c9627.gif, hello_html_59eb7886.gif, hello_html_m3e10a35d.gif), формул, выражающих суть отдельных физических понятий (hello_html_26a4058b.gif, ЭДС индукции; hello_html_m3b666a49.gif силы тока, возникающего в рампе, вращающейся в магнитном поле и др.)

Идеи теории симметрии , тесно связанной с математикой, в частности с геометрией, позволяет в молекулярной физике рассмотреть на основе общих научных положений строение молекул кристаллов; в оптике изучить построение изображений в плоских зеркалах; в физике элементарных частиц ознакомить со слабыми взаимодействиями кварков и лептонов, исследовать связь законов сохранения и др.

Язык математических формул позволяет в ряде физических ситуаций без экспериментов делать важные выводы.

Так в курсе физики изучают три закона для идеального газа: Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля. Эти законы выведены в предложении, что одна из величин(V, либо T, либо p), характеризующих состояние газа постоянна. Определить связь, в которой находятся V, p и T, когда каждая из величин (p, V и T) изменяется, можно через математические преобразования. Для этого почленно делят два исходных уравнения hello_html_88a979f.gif и получают искомое уравнение: hello_html_4a5910d5.gif, из которого следует, что для данной массы газа отношение произведения давления газа на объем к биному объемного расширения hello_html_m22533ef2.gif есть величина постоянная.

Графический язык, основа которого – математика, широко используется в курсе физики при рассмотрении различных процессов. И это естественно, т.к. график позволяет показать специфику происходящего, прогнозировать ожидаемый результат, наглядно пояснить ответ и т.д.

На рис 1.а. представлен график процесса, происходящего с идеальным газом. График позволяет ответить на вопрос «Как изменяется температура идеального газа?» На участке АВ – изобарное расширение газа, t – увеличивается; участок ВС – изотерма, газ расширяется при неизменной t; участок СД – изохорный процесс: увеличение давления вызвано расширением температуры; ДД' - прогнозируемый участок тоже изохорный процесс и ожидаемый рост температуры.

На уроках математики учащиеся рассматривают свойства функции hello_html_67d432c8.gif. Отмечают, что функция y периодична, её наименьший положительный период равен 2π, значения функции = 0 при x = 0, π, 2π, в точках x = 0, π, 2π … функция меняет знак на противоположный, наибольшее абсолютное значение функция принимает при x = hello_html_m277b5bca.gif.

На уроках физики изучают зависимость hello_html_13b05b75.gifвозникающей в витке, вращающемся в магнитном поле, от угла α. Эта зависимость выражается формулой hello_html_26a4058b.gif.

Полезно предложить учащимся составить эту формулу с функцией hello_html_67d432c8.gif и на этом сравнении сделать вывод о свойствах электродвижущей силы индукции. Наглядно видны роли и теории и математики.

Реализация межпредметных связей не может происходить сама по себе; для этого нужна специальная организация учебного материала и самого процесса обучения, направленная на установление этих связей. Для того чтобы межпредметные контакты стали достоянием сознания учащегося, следует включать материал о них в учебно – познавательную деятельность.

Нам надо прежде всего отбирать материал, который представляет межпредметные связи, выбирать формы, методы и приемы обучения им.

Межпредметные связи бывают содержательные и операционные. Их направленность: односторонняя, двухсторонняя, многосторонняя. Связи делят по хронологии (последовательность осуществления), и по хронометрии (продолжительности).

Отечественные ученые – педагоги М.Н. Статкин и Г.И. Башурина предлагают классифицировать межпредметные связи на уровне а)знаний, и б)видов деятельности.

Первые из них раскрываются посредством языка, элементов теории и прикладной информации.

  1. Межпредметные связи на уровне знаний, раскрываемые посредством языка.

Этот вид основан на применении понятий и операции, взятых из других наук.

Пример 1. Векторный язык, в частности можно использовать в курсе физики для иллюстрации, например 3-его закона Ньютона, применительно к паре тел: «атомное ядро и обращающийся вокруг него электрон».

Пример 2. «Язык» дифференцированного исчисления применяют при изучении гармонических колебаний в курсе физики 11 класс.

hello_html_16539c4a.gif

hello_html_m197393e0.gif

hello_html_m701011bd.gif

  1. Межпредметные связи на уровне знаний, раскрываемые посредством элементов теории.

Суть этого приема: использование отдельных правил, теорем, аксиом из теории другой науки.

Пример. В курсе физики при изучении электрического поля может быть применена математическая теорема «О проекции суммы векторов на ось» (Проекция суммы векторов на ось равна сумме проекций слагаемых на ту же ось). hello_html_12a9ce1f.gif

  1. Межпредметные связи на уровне знаний, раскрываемые посредством информации, играющей «прикладную» роль.

Данный прием основан на применении методов из другой науки.

Пример 1. В курсе физики, в частности механики, возможно решение ряда задач на основе координатного метода, изученного учащимися на занятиях по геометрии. Этим методом можно решить например такую задачу.

Груз 1 массой М падает с некоторой высоты на подставку 2 (рис 2,3), опирающуюся на пружину 3, которая закреплена в углублении 4 так, что подставка находится на одном уровне с землей. Падение груза вызывает колебательное движение пружины: она сначала сжимается, а потом распрямляясь, подбрасывает груз таким образом, что он поднимается над землей и подставкой. Определить на какой высоте от уровня земли это произойдет, если масса подставки m, жесткость пружины k, её деформация абсолютно упругая, а сопротивлением воздуха пренебречь. Для более простого решения задачи систему координат связать так, как показано на рисунке.

Пример 2. На уроках по кинематике возможно рассмотрение задач, при решении которых «сливаются» воедино графики движений (физика) и метод (материал о свойствах и признаках) подобных треугольников (геометрия)

Пример 3. Решение пропорций. hello_html_m7892e368.gif, hello_html_m4d7c8375.gif, и т.д. hello_html_50c5de28.gif

  1. Межпредметные связи на уровне видов деятельности.

В курсе математики учащихся обучают умению составлять задачу по заданному уравнению. Аналогичный вид деятельности – составление задач – может быть организован и в курсе физики; тем самым между математикой и физикой будет реализован ещё один аспект межпредметной связи.

Например, дают уравнение hello_html_m7332c2.gif и просят придумать физическую задачу.

Ответ: Моторная лодка прошла 28км по течению реки и 25 км против течения, затратив на весь путь столько же времени, сколько ей понадобилось бы на прохождение 54 км в стоячей воде. Найти скорость моторной лодки в стоячей воде, если известно, что скорость течения реки равна 2 км/ч.

В курсе математики учеников учат читать графики и составлять по ним задачи.

Поэтому можно предложить учащимся 9 класса в теме «Тепловые явления» такое задание: «Составьте задачу на определение количества теплоты по графику, изображенному на рисунке 4 и решите её, массу задайте сами».

Придумана может быть такая задача: «Определите количество теплоты, необходимое для осуществления процесса показанного на рисунке, со льдом массой m=2кг.»

Сложности в работе и пути их снижения.

Основные трудности, возникающие при реализации межпредметных связей по линии «математика – физика».

  1. Физические понятия, используемые в математике, не всегда своевременно сформированы в курсе физики, и наоборот: математики не всегда своевременно знакомят с понятиями и действиями, необходимыми для курса физики.

  2. В курсе физики применяют такие математические понятия, которые в рамках учебной программы вообще не вводятся.

  3. Несогласованность терминологии и обозначений в курсах математики и физики.

  4. В курсах математики и физики иногда одни и те же понятия получают различную трактовку.

  5. Стержневые идеи математики не всегда реализуются в курсе физики.

  6. Надо более четко взаимодействовать учителям физики и математики.

C:\Users\Домашний\Pictures\Сканер\img075.jpgC:\Users\Домашний\Pictures\Сканер\img076.jpgC:\Users\Домашний\Pictures\Сканер\img077.jpg

Общая информация

Номер материала: ДВ-062930



Очень низкие цены на курсы переподготовки от Московского учебного центра для педагогов

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 60% скидки (только до конца зимы) при обучении на курсах профессиональной переподготовки (124 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: KURSY.ORG

Только до конца зимы! Скидка 60% для педагогов на ДИПЛОМЫ от Столичного учебного центра!

Курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации от 1 400 руб.
Для выбора курса воспользуйтесь удобным поиском на сайте KURSY.ORG


Вы получите официальный Диплом или Удостоверение установленного образца в соответствии с требованиями государства (образовательная Лицензия № 038767 выдана ООО "Столичный учебный центр" Департаментом образования города МОСКВЫ).

Московские документы для аттестации: KURSY.ORG


Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс «Мерчендайзинг»
Курс повышения квалификации «Интеллектуальная собственность: авторское право, патенты, товарные знаки, бренды»
Курс профессиональной переподготовки «Экскурсоведение: основы организации экскурсионной деятельности»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС технических направлений подготовки»
Курс повышения квалификации «Финансы предприятия: актуальные аспекты в оценке стоимости бизнеса»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс профессиональной переподготовки «Управление сервисами информационных технологий»
Курс профессиональной переподготовки «Разработка эффективной стратегии развития современного вуза»
Курс профессиональной переподготовки «Организация технической поддержки клиентов при установке и эксплуатации информационно-коммуникационных систем»
Курс профессиональной переподготовки «Корпоративная культура как фактор эффективности современной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Деятельность по хранению музейных предметов и музейных коллекций в музеях всех видов»
Курс профессиональной переподготовки «Гостиничный менеджмент: организация управления текущей деятельностью»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление процессом по предоставлению услуг по кредитному брокериджу»

Благодарность за вклад в развитие крупнейшей онлайн-библиотеки методических разработок для учителей

Опубликуйте минимум 3 материала, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную благодарность

Сертификат о создании сайта

Добавьте минимум пять материалов, чтобы получить сертификат о создании сайта

Грамота за использование ИКТ в работе педагога

Опубликуйте минимум 10 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Свидетельство о представлении обобщённого педагогического опыта на Всероссийском уровне

Опубликуйте минимум 15 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данное cвидетельство

Грамота за высокий профессионализм, проявленный в процессе создания и развития собственного учительского сайта в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 20 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Грамота за активное участие в работе над повышением качества образования совместно с проектом "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 25 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную грамоту

Почётная грамота за научно-просветительскую и образовательную деятельность в рамках проекта "Инфоурок"

Опубликуйте минимум 40 материалов, чтобы БЕСПЛАТНО получить и скачать данную почётную грамоту

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.