Реферат по теме «Межпредметные взаимосвязи физики и математики в курсе основной школы» - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Программа вступительного испытания по математике для поступающих... 1 94.24kb.
Реферат по специальности 05020152 преподавание математики в основной... 1 156.65kb.
Использование в преподавании физики основной школы методики развития... 1 54.22kb.
Кафедра общей физики дударева Татьяна Викторовна 3 507.2kb.
Концепция курса по выбору «элементы теории устойчивости» для будущих... 1 129.13kb.
Урок по теме «Конституция рф» можно использовать, работая по любой... 1 61.85kb.
Урок физики в основной школе. (Предметы естественнонаучного цикла... 1 46.39kb.
Межпредметные связи в курсе школьного предмета 16 1827.36kb.
«Интеграция и межпредметные связи в формировании знаний учащихся... 1 185.93kb.
Методические рекомендации по обобщению и систематизации зунов учащихся... 1 297.52kb.
Технологическая карта дисциплины Кафедра: математики Направление... 1 99.39kb.
На заседании мо зам директора по увр директор моу кочетовская сош... 2 350.28kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Реферат по теме «Межпредметные взаимосвязи физики и математики в курсе основной школы» - страница №1/1

РЕФЕРАТ ПО ТЕМЕ

«Межпредметные взаимосвязи физики и математики в курсе

основной школы»

Работу выполнила Колобова Елена Николаевна , учитель физики средняя общеобразовательная школа N12 г.Пушкино

Московской области.

Содержание.

ВВЕДЕНИЕ

ПОНЯТИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ

КУРСА ФИЗИКИ В ШКОЛЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЯ

Введение.

Современный этап развития науки характеризуется взаимопроникновением наук друг в друга, и особенно проникновением математики и физики в другие отрасли знания.

Связь между учебными предметами является прежде всего отражением объективно существующей связи между отдельными науками и связи наук с техникой, с практической деятельностью людей.

Необходимость связи между учебными предметами диктуется также дидактическими принципами обучения, воспитательными задачами школы, связью обучения с жизнью, подготовкой учащихся к практической деятельности.

Физика – наука о природе. И зная её законы, расширяются и углубляются знания по химии, биологии, астрономии, технологии и так далее. Физика связана со всеми изучаемыми предметами в школе. Физика нужна учащимся для расширения возможностей выбора профессии, а также чтобы в профессии человек был мастером своего дела. Современному человеку надо знать принципы действия и уметь разбираться в регулировании приборов, начиная с утюга и заканчивая автомобилем и компьютером. В современных условиях возникает необходимость формирования у школьников не частных, а обобщенных умений, обладающих свойством широкого переноса, которые затем свободно используются учащимися при изучении других предметов и в практической деятельности.

При изучении физики я столкнулась с тем, что в 9 классе тема «Перемещение. Действия с векторами и проекции» идёт в качестве повторения по физике и геометрии. Все задачи в 9 классе решаются методом проекции, а этот способ изучается только в старших классах. Это заставило меня обратиться к межпредметным связям физики и математики.

Сейчас много внимания уделяется развитию, социализации личности. И один из социальных заказов общества – растить таланты. Но без знания математики не сможешь ни решать задачи по физике, ни выполнять эксперимент, ни рассчитать налоги и оплатить счета.

Межпредметные связи следует рассматривать как отражение в учебном процессе межнаучных связей, составляющих одну из характерных черт современного научного познания.Многие величайшие открытия сделаны в наше время именно на стыке наук химии-физики, физики-биологии и т.д. Расширяя свои знания по другим предметам, углубляются знания учащихся, расширяется кругозор, развивается личность.

Осуществление межпредметных связей помогает формированию у учащихся цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними и поэтому делает знания практически более значимыми и применимыми, это помогает учащимся те знания и умения, которые они приобрели при изучении одних предметов, использовать при изучении других предметов, дает возможность применять их в конкретных ситуациях, как в учебной, так и в будущей производственной, социальной жизни выпускников школы.

С помощью многосторонних межпредметных связей не только решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для решения сложных проблем реальной действительности, поэтому межпредметные связи являются важным условием комплексного подхода в обучении и воспитании школьников.

1. Понятие межпредметных связей

В педагогической литературе имеется более 30 определений категории «межпредметные связи», существуют самые различные подходы к их педагогической оценке и различные классификации.

Разнообразие высказываний о педагогической функции межпредметных связей объясняется многогранностью их проявления в реальном учебном процессе. Но можно сделать определение: межпредметные связи - это педагогическая категория для обозначения синтезирующих, интегративных отношений между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, нашедших свое отражение в содержании, формах и методах учебно-воспитательного процесса и выполняющих образовательную, развивающую и воспитывающую функции.

При изучении различных учебных дисциплин ученики школы получают всесторонние знания о природе и обществе, но простое накопление знаний еще недостаточно для эффективной подготовки их к трудовой деятельности. Выпускник школы должен уметь обобщать знания, творчески применять их в разнообразных жизненных ситуациях.

2. Использование межпредметных связей при изучении курса физики в школе

Физика занимает одно из важнейших мест в системе знаний о природе. Изучение физики в старших классах средней школы способствует превращению отдельных знаний учащихся о природе в единую систему мировоззренческих понятий. Предмет физики раскрывается по тематическому принципу, что целиком соответствует его обобщающему характеру. Тематическое построение этой дисциплины позволяет рассматривать ее учебные темы как отдельные «узлы» систематизированных знаний, находящихся между собой в определенной связи.

Связь курса физики с другими предметами облегчается тем, что на занятиях по физике изучают материал, имеющий большое значение для всех и, особенно, естественно-математических и политехнических дисциплин, которые используют физические теории, законы и физические методы исследования явлений природы. На занятиях по физике учащиеся получают большое количество практических навыков и умений, необходимых в трудовой деятельности и при изучении других предметов. Разумеется, межпредметные связи необходимы и для успешного изучения физики.

Физика неразрывно связана с математикой. Математика дает физике средства и приемы общего и точного выражения зависимости между физическими величинами, которые открываются в результате эксперимента или теоретических исследований Учителю физики необходимо знать содержание школьного курса математики, принятую в нем терминологию и трактовку материала, чтобы обеспечить на уроках общий «математический язык». Поэтому содержание и методы преподавания физики зависят от уровня математической подготовки учащихся. Программа по физике составлена так, что она учитывает знания учащихся и по математике. В таблице я привела соответствие темы по физике и математического материала необходимого для изучения данной темы.

Таблица 1.



Класс.

Тема

Математические понятия.

7

Физические величины. Изменение физических величин.

Единицы длины, массы, скорости. Десятичные дроби.

Скорость. Единицы

Вычисления физических величин по формуле.

скорости. Расчет пути и времени движения.

Решение уравнений с одним неизвестным.










Лабораторная работа «Изменение массы тела на рычажных весах»

Уметь переводить единицы величины в кратные и дольные единицы.

Плотность. Расчет массы и объема тела по его плотности.

Вычисление величин по формулам, решение уравнений с одним неизвестным.




Сила - векторная величина. Сложение сил.

Понятие вектора, его модуля. Сложение векторов. Понятие о масштабе.

Архимедова сила. Плавание тел.

Знания об измерении и вычислении величин по формулам, о единицах объема, массы.










.

Лабораторная работа «Выяснение условий плавания тел в жидкостях»

Изменение и вычисление величин по формулам, единицы массы и объема, перевод в кратные и дольные единицы, Приближенные вычисления, абсолютная погрешность




Закон Ома для участка цепи

Прямая и обратно пропорциональная зависимости. Линейная функция и ее график.




Градусная мера угла. Измерения и построения углов. Равенство треугольников. Построение углов.

8

Плоское зеркало. Ход лучей в линзах.

9

Положение тела в пространстве. Перемещение. Точка отсчета.

Система координат. Вектор и его модуль.

Проекции вектора на координатные оси. Действия над векторами.

Действия над векторами, проекция вектора. Понятия cos и sin

Графическое представление движения

Линейная функция и ее график.

Равноускоренное движение, ускорение

Вычитание векторов.

Перемещение при равноускоренном движении

.Чтение графиков. Площадь трапеции

Определение ускорения тела при равноускоренном движении

Абсолютная и относительная погрешность. Приближенные значения числа. Действия с ними. Запись числа в стандартном виде.

Криволинейное движение

Окружность, хорда, касательная, вычитание векторов. Центральный угол.







Движение тела под действием силы тяжести

Тригонометрические функции.

Применение второго закона Ньютона.

Решение систем уравнений. Элементы тригонометрии. Вектора. Проекция векторов.

В алгебре 7 класса одним из центральных понятий является понятие функции, для него вводится символическая запись у=f(x), излагаются способы задания функции - таблицей, графиком, формулой. Поэтому отпадают ранее имевшие место рекомендации о введении на первых уроках физики буквенной символики. Вместо этого теперь можно использовать знания учащихся о функциональной зависимости, о построении графиков функций, о сложении векторов.

На уроках физики с понятием вектора школьники сталкиваются впервые в 7 классе при изучении скорости и силы. Здесь векторы определяются как физические величины, которые, кроме числового значения, имеют направление. Параллельно в курсе геометрии шестиклассники знакомятся с понятием перемещения, определяемым как отображение плоскости на себя, сохраняющее расстояние; рассматривается частный случай перемещения — параллельный перенос. Однако ни перемещение, ни параллельный перенос с понятием «вектор», введенным в курсе физики, без дополнительной работы учителя в сознании учащихся не ассоциируются. Хотя на первый взгляд в математике и физике векторами называют разные объекты, последние обладают рядом общих свойств, характеризующих их векторную природу.

«Это единство заключается в том, что каждому физическому или математическому объекту, который называют вектором, присущи особые операции, такие, как сумма двух объектов и умножение объекта на число. Таким образом, на первой ступени обучения физике нет нужды добиваться от учащихся заучивания того, что сила и скорость суть векторные величины, необходимо показать им, что эти величины имеют некоторые особые свойства, благодаря которым действия над ними отличаются от действий над числами». [1].

В современном школьном курсе механики векторы и координатный метод нашли широкое применение. Векторная форма уравнений в сочетании с соответствующими рисунками раскрывает физическую ситуацию в задаче и предопределяет, как показывает опыт, успешное ее решение. Эта форма облегчает алгебраическую запись уравнения движения или условий равновесия. Однако, следует иметь в виду известную ограниченность дидактических возможностей применения векторного исчисления при первоначальном изучении физики. Еще У. Томсон указывал, что «векторы сберегают мел и расходуют мозг». Академик А. Н. Крылов отмечал, что применение векторного исчисления «похоже на то, как если бы в начальной школе ребят одновременно стали бы учить и чистописанию и стенографии». Вместе с тем представление функциональных зависимостей виде геометрических образов на координатной сетке отражает в наглядной форме динамизм реальных явлений и взаимосвязь между физическими величинами.

Физические закономерности записываются в школе главным образом аналитически, с помощью формул. Поэтому всегда имеется опасность, что учащиеся будут воспринимать функциональную зависимость формально. Графический способ обладает по сравнению с аналитическим значительными преимуществами: график показывает ход физической закономерности, наглядно раскрывает динамику процесса. Опыт показывает, что установление связи между физическими величинами на опыте (например, выяснение зависимости между I, U и R и установление закона Ома для участка цепи) и изображение ее в виде геометрического образа дает возможность постепенно создавать, расширять и укреплять такие важные представления, как прямая и обратная пропорциональная зависимость величин, линейная, квадратичная, показательная и логарифмическая функции, среднее значение, максимум и минимум функции.

Межпредметные связи физики и математики могут быть реализованы при формировании таких понятий как функция, величина, производная, интеграл. Изучение названных понятий в старших классах затрудняет преподавание, например, механики в курсе физики. Изучению всего курса физики препятствует недостаточное использование математического аппарата, которое происходит либо из-за позднего формирования у учащихся, либо из-за отсутствия согласованности действий преподавателей физики и математики в использовании общих физико-математических понятий.

Выход из создавшейся ситуации может быть в совместном формировании у учащихся понятий математического анализа в курсах физики и математики как форма реализации межпредметных связей. При параллельном изучении основ механики и математического анализа открываются наибольшие возможности для формирования физических понятий - мгновенная скорость, мгновенное ускорение, перемещение, работа, так и математических - производная, первообразная, интеграл.

Учебные план и программы современной школы позволяют осуществлять межпредметные связи в процессе изучения основ каждой науки. Но подлинные межпредметные связи, использование которых способствует формированию синтезирующего мышления школьников, позволяет учащимся всесторонне изучать явления природы и общества, осуществляются только в том случае, когда учитель в процессе обучения «своего» предмета и средствами этого предмета раскрывает явления, изучаемые в других учебных дисциплинах, расширяет, углубляет знания учеников, осуществляет перенос знаний в разнообразные ситуации, формирует у учеников обобщенные понятия, умения, навыки.

«При реализации межпредметных связей предпочтение следует отдать скорее наглядности физики, чем строгости математических доказательств. Поэтому на уроках математики, например, производную сумму вводить при помощи закона сложения скоростей; при выводе формулы производной функции, основанном на использовании метода неполной индукции, математические выкладки подтверждаются примерами из физики; понятия предельного перехода формируется на основе физического эксперимента, во время которого определяются значения средних скоростей движения тела за уменьшающиеся промежутки времени. Рассмотрение физического примера — движение тела, брошенного вертикально вверх, - облегчает задачу формирования понятий возрастающей и убывающей функций, позволяет мотивированно ввести понятие второй производной и на этой основе получить правила определения выпуклости графика .». [2].

Физика в формировании понятий математического анализа играет не пассивную роль средства наглядности, а дает возможность представить предельный переход в динамике и осмыслить понятие «бесконечно малой величины».

Для курса физики знание производной и интеграла открывает перспективу в плане возможности более строгого определения ряда физических величин;точной записи второго закона Ньютона, закон а электромагнитной индукции, ЭДС индукции, возникающей в рамке, вращающейся в магнитном поле; упрощение работ с графиками, рассмотрение видов равновесия тел не только с позиции действия силы, но и с энергетической точки зрения. Знание учащимся производной и интеграла позволяет выработать у них общий подход к определению физических величин и решению графических задач физического содержания.

С этой целью можно, например, использовать алгоритмические схемы, являющиеся общими для определения математических и физических функциональных зависимостей. Схема общего подхода к определению физических понятий с помощью производной может быть следующей:

1. Убедившись в возможности применения понятия производной, записать функциональную зависимость в виде у=f(х).

2. Найти отношение приращения функции к приращению аргумента, то есть среднюю скорость изменения функции: .

3. Осуществить предельный переход над функцией при условии , записав выражение производной:

4. Сформулировать определение физической величины по схеме: название физического понятия, определенного как производная от данной функции; название функции; название аргумента. Например, мгновенная скорость движения тела есть производная от координаты тела по времени.

Для определения физического понятия с помощью интеграла можно избрать следующую схему действия:

1. Убедиться в возможности применения понятия «интеграл» в данной ситуации: приблизительное значение искомой физической величины может быть представлено как сумма выражений, где некоторое среднее значение функции на промежутке ; графически эта сумма должна соответствовать значению площади ступенчатой фигуры, а при стремлении к нулю площадь ступенчатой фигуры должна сводится к площади криволинейной трапеции.

2. Записать искомую физическую величину .

3. Сформулируйте определение найденной физической величины по схеме: название физической величины, определяемой как интеграл от данной функции; название функции; название аргумента.

Опыт работы показал, что общий подход к исследованию графиков, физических функциональных зависимостей создает благоприятные условия для формирования общих умений в работе с графиками на уроках физики и математики.

Для преподавания физики большое значение имеет владение учащимися быстротой счета и вычислений, приближенными вычислениями, простейшими геометрическими построениями, умением строить графики по виду элементарных функций, выражающих физические закономерности, построение графиков на основе опытных данных и получение по кривым аналитического выражения функциональной зависимости.

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 подчеркивают эту конкретность в графических представлениях явлений».

В ходе преподавании физики и математики необходимо обращать внимание учащихся на то, что математика является мощным средством для обобщения физических понятий и законов. 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.

При изложении математики следует обратить внимание на те разделы учебного курса, которые находят широкое применение в курсе физики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальной задачей современной школы является реализация компетентностного подхода в образовании, формирование ключевых компетентностей, обобщённых и прикладных умений, жизненных навыков. ЮНЕСКО сформулированы необходимые области компетентности формируемые в системе образования :1. Научить учиться (компетентность в познавательной деятельности) 2. Научить жить (компетентность в практико ориентированном обучении) 3. Научить жить вместе (т.е. в среде коммуникации) 4. Научить работать и зарабатывать (т.е. компетентность в трудовой сфере) Деятельность направлена не на процесс, а на результат.

В цели обучения входит формирование четырёх опытов:

• опыт познавательной деятельности;

• опыт осуществления деятельности;

• опыт творческой деятельности;

• опыт эмоционально-ценностного отношения к миру.

Таким образом, компетентностный подход реализуется по следующим четырем линиям: 1. Ключевые компетентности; 2. Обобщенные предметные явления; 3. Прикладные предметные умения; 4. Жизненные навыки.

В настоящее время на грани смежных научных областей активно образовываются новые синтезированные науки – биофизика, физическая химия и др. науки объединяются в изучении сложных комплексных проблем (человек и космос, человек и машина, наука и производство и др.) образуя межнаучные комплексы. Возникают общенаучные теории (теория систем, теория информации и др.).

Реализация межпредметных связей способствует систематизации, а следовательно, глубине и прочности знаний, помогает дать ученикам целостную картину мира.

При этом повышается эффективность обучения и воспитания, обеспечивается возможность сквозного применения знаний, умений, навыков, полученных на уроках по разным предметам.

Учебные предметы в известном смысле начинают помогать друг другу. В последовательном принципе межпредметных связей содержатся важные резервы дальнейшего совершенствования учебно-воспитательного процесса.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. Теорет. основы. Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов. - М.: Просвещение, 1981.

2. Парфентьева Н.А., Липкин Г.И. Использование элементов математического анализа. - Физика, 2000, № 3.

3. Кулагин П.Г. Межпредметные связи в обучении. - М.: Просвещение, 1983.

4. Методика преподавания физики в восьмилетней школе. Пособие для учителя. - М.: Просвещение, 1965.

5. Перышкин А.В., Физика. 7 кл.; учебник для общеобразовательных учреждений. стереотип. издание, М.:Дрофа, 2008.

6. Перышкин А.В., Физика. 8 кл.; учебник для общеобразовательных учреждений. стереотип. издание, М.:Дрофа, 2008.

7. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика. 9 кл.; учебник для общеобразовательных учреждений. стереотип. издание, М.:Дрофа, 2008.

8. Славская К. А. Развитие мышления и усвоение знаний. - / Под ред. Менчинской В.А. и др. - М.: Просвещение, 1972.



9. Федорец Г.Ф. Межпредметные связи в процессе обучения. - М.: Наука, 1985.




Я взял себе за правило никогда не курить во сне и никогда не воздерживаться от курения, когда я не сплю. Марк Твен
ещё >>