Реализация прикладной направленности математики при решении задач физического содержания

Фирзина Ольга Владимировна учитель математики 

Гребенщикова  Татьяна Сергеевна учитель физики

МКОУ СОШ №2 г Барабинск  Новосибирская область

Реализация прикладной  направленности математики

при решении задач физического содержания

Одним из важных моментов в модернизации современного математического образования является усиление прикладной   направленности школьного курса математики, то есть осуществление связи его содержания и методики обучения с практикой.  Прикладная направленность обучения математике включает в себя реализацию связей с курсами физики, химии, географии, черчения, трудового обучения,  обеспечение компьютерной грамотности; формирование математического стиля мышления и деятельности.    

         В связи с введением в старшей школе профильного обучения, появилась необходимость ориентации на компетенции, которые частично может приобрести ученик в стенах школы. Прикладные задачи в известной степени позволяют учащимся осознать сущность той будущей профессиональной деятельности, которую они выбрали. Они позволяют ознакомиться с особенностями той или иной деятельности, но направлены на формирование предметной компетенции – умения применять знания по математике в конкретной ситуации.

Анкетирование учащихся 10-11 классов физико-математического профиля  нашей школы показало, что 60-70 % учащихся планируют получить техническое образование, то есть желают приобрести профессию инженера. Среди   профессиональных   компетенций   инженера   выделяется   инженерное   мышление, которое  не  только  возможно,  но  и  необходимо  формировать  при  изучении, как  физики, так и математики. Инженерное   мышление – особый   вид   мышления,   формирующийся   при   решении инженерных задач, и включает образное,  логическое и другие типы      мышления. Физика – предмет, где наиболее полно раскрываются разнообразные приложения математики. В тоже   время   физика   является   «поставщиком»   математики,   снабжая   её   неограниченным практическим учебным материалом. Физика включает в себя два основных метода исследования –  экспериментальный  и  теоретический.  Первый  широко  используется  для  получения  новых знаний,  а  также  для  проверки  правильности теоретических  положений.  Причем  в  процессе обработки  результатов  широкое  применение  находят  математические  методы.  Используется  и математический  язык,  который  нашел  свое  выражение  в  физических  формулах  и  законах.    Теоретический метод в физике тоже базируется на математике, как метод исследования и метод получения новых знаний. Физическая наука переводима лишь на математический язык. Например, для овладения системой мер помогут различные упражнения, например: найти вес различных жидкостей (керосин, масло, ртуть и т. д.) по данным объемам и удельным весам. Приведём пример физических задач, для решения которых требуются различные математические компетенции.

Задачи по теме «Векторы»

1. На горизонтальном участке пути трактор развил силу тяги 8 кН. Сила сопротивления движению трактора равна 6 кН. Вес трактора 40 кН. Изобразите эти силы графически (масштаб: 0,5 – 4000 Н).

2. На реактивный самолет действуют в вертикальном направлении сила тяжести 550 кН и подъемная сила 555 кН, а в горизонтальном направлении – сила тяги 162 кН и сила сопротивления воздуха 150 кН. Найти модуль и направление равнодействующей.

Задачи по теме «Линейная функция»

1. Движение двух велосипедистов  заданы уравнениями  х₁=5t, х₂=150- 10t.  Построить график зависимости х (t). Найти время и место встречи.

2. По графику зависимости силы тока в проводнике от напряжения вычислите сопротивление проводника.

Задачи на движение, перевод в систему СИ.

1. Определите длину поезда, движущегося равномерно по мосту длиной 630 м со скоростью 18 км/ч, если поезд проходит мост в течение 2,5 мин.

2. Корабль идет со скоростью 11 узлов. Велосипедист проезжает 100м за 18 с. Сравните скорость корабля и скорость велосипедиста. СПРАВКА. 1 узел = 1 морская миля/ч, 1 морская миля/ч = 1,852 км.

Задачи по теме «Квадратичная функция»

1. Уравнение движения материальной точки имеет вид х = - 0,2 t². Какое это движение? Найти координату точки через 5 с и путь, пройденный ею за это время.

2. Г.Галилей, изучая законы свободного падения (1589 г.) бросал без начальной скорости разные предметы с наклонной башни в городе Пиза, высота которой 57,5 м. Сколько времени падали предметы с этой башни и какова их скорость при ударе о землю?

Надо ли учить школьников решать прикладные задачи с физическим, техническим, экономическим содержанием? С одной стороны законы математики обязательны для всех наук. Круг ее приложений настолько широк, что все равно не удастся рассмотреть их в достаточной полноте. И наконец, учить решать физические задачи – дело преподавания физики. С другой стороны, математика черпает идеи для своего дальнейшего развития именно из приложений. Если вообще отказаться от задач с реальным предметным содержанием, то ученик не сможет решить ничего, кроме теоретических упражнений. Чтобы разобраться с этим вопросом, ответим себе: зачем вообще учит математике? В 1267 году на этот вопрос английский философ Роджер Бекон ответил так: «Тот, кто не знает математики, не может узнать никакой другой науки и даже не может обнаружить своего невежества».