Основные направления реализации межпредметных связей физики и химии в школе

Основные направления реализации межпредметных связей физики и химии  в школе

За основу разработки основных направлений реализации межпредметных связей между дисциплинами был проведен анализ авторских программ по курсу физики  7 - 11 классов и химии 8 – 11 классов, составленных на основе федерального компонента государственного стандарта основного общего образования образовательных школ.

В результате проведенного межпредметного исследования были выделены следующие направления развития межпредметных связей курсов физики и химии:

1. Физика и химия в центре естествознания

При изучении темы акцент, как правило, сосредотачивается на понимании основных понятий: естественные или природные  науки, природные физические и химические явления, методы познания окружающего мира, моделирование явлений и процессов, эксперимент, физическая картина мира, закономерности, гипотезы  и выводы, теории и законы и т.д.

2. Первоначальные сведения о строении вещества

Формулируются базовые определения, такие как вещество, молекула, атом, кристаллическая решетка. Изучаются основные положения атомно-молекулярного учения. Вводится определение химический элемент и периодическая система Д.И. Менделеева. Далее классифицируются простые и сложные вещества, и внимание фокусируется на изучении основных агрегатных состояниях. Основное время уделяется изучению элементарных физических свойств веществ и тепловому движению молекул.

3. Строение атома и атомного ядра

В этом разделе межпредметное взаимодействие физики и химии базируется на изучении ядерно-физических характеристиках атомного ядра, системе обозначения ядер и правилах заполнения электронных оболочек. После чего вводится понятие радиоактивность, и изучаются ее виды.

4. Взаимодействие физических тел и химических веществ

Межпредметное взаимодействие наук рассматривается на примере понятия вещество, которое формулируется одновременно с двух разных позиций. После чего объясняется взаимодействие  веществ с точки зрения физики, акцентируя внимание на гравитационном, сильном, слабом и электромагнитном взаимодействии. Изучение темы плавно принимает химический характер и перетекает к изучению различных видов связей. При этом формируются общие понятия: масса, плотность, объем, сила и количество вещества.

5. Законы сохранения

Изучение чаще всего сводится к пониманию закона сохранения энергии, массы и электрического заряда. Внимание уделяется также современному состоянию этих законов.

6. Основные свойства твердых тел, жидкостей и газов

Название темы говорит само за себя. Однако тема затрагивает также изучение законов Бернулли, Паскаля, Архимеда и некоторых других. Особенно, когда речь идет о жидкостях или газах.

7. Тепловые явления

Речь идет об изучении внутренней и тепловой энергиях, экзо- и эндотермических реакциях. С точки зрения химии затрагивается тема топлива и удельной теплоты сгорания. С точки зрения физики изучаются виды теплопередачи, теплоемкость и теплопроводность. Формулируется закон сохранения и превращения энергии, и изучаются фазовые переходы веществ.

8. Молекулярно-кинетическая теория

Межпредметное взаимодействие наук находит свое отражение и в этой теме. Изучение темы начинается с повторения уже известных понятий: атом, молекула, ион, диффузия и броуновское движение. После чего осуществляется переход к основным положениям МКТ и формулировке основного уравнения раздела. Внимание сосредоточено на состоянии идеального газа, законе Авогадро, а также частных: закон Шарля, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака и адиабатном процессе. С точки зрения химии тема имеет колоссальное значение для объяснения и моделирования процессов в газовой фазе.

9. Термодинамика

Межпредметное взаимодействие базируется на одновременном изучении классической и химической термодинамики. Все сводится к термодинамической системе, термодинамическому равновесию, и формулировке начал термодинамики, включая нулевое начало. Тема является продолжением развития знаний по фазовым переходам и термодинамическим потенциалам.

10. Электрические явления

Межпредметное изучение темы начинается, когда учащиеся уже имеют первоначальное представление об электрическом токе. При этом значение имеет формулировка электрического тока с учетом диссоциации. Изучаются, как правило, электролиты и расплавы. В теме затрагиваются такие общие разделы как: химические источники электрического тока, гальванотехника, окислительно-восстановительные реакции, стандартный электродный потенциал и ряд электрохимической активности металлов. Особое значение с точки зрения физики и химии уделяется законам электролиза Фарадея.

11. Электромагнитные явления в физике и химии

Межпредметное внимание этой темы сосредоточено на изучении магнитных свойств физических тел и химических веществ. Изучение строится по классификации ферро-, ферри-, пара-, и диамагнетики, а также на рассмотрении основных законов и уравнений магнетизма. С межпредметной точки зрения имеет место рассмотрение темы применения постоянных и электромагнитов.

12. Световые и квантовые явления

С межпредметной точки зрения свет рассматривается как условие протекания химической реакции. Рассматривается явление и законы фотоэффекта, применение света в химии. В последнем случае речь о спектроскопии и фотоколориметрии.

При составлении программ междисциплинарного взаимодействия учтены возможные демонстрации, рекомендованные авторами программ и представляющие собой наглядный пример при изучении темы.

Разработанная программа междисциплинарного взаимодействия предполагает также использование лабораторных и практических работ, что является дополнением к теме и не противоречит использованным при ее разработке авторским программам.

Для каждого из выделенных направлений предполагается проведение семинарских занятий. Семинарские занятия могут быть использованы в качестве изучения нового или как зачетное мероприятие при закреплении пройденного материала.

Разработка может быть использована при подготовке преподавателей к проведению интегрированных уроков по курсу физики и химии. Однако следует учитывать, что при этом были использованы программы 7 – 11 классов. Порядок следования разделов может варьироваться.

Разработанная программа междисциплинарного взаимодействия предполагает обязательную дальнейшую корректировку с учетом используемых параллелей классов и глубины изучения дисциплины.

Программа предназначена для развития междисциплинарных связей и умений учащихся в общеобразовательных и школах с углубленным изучением дисциплины.