Презентація " Міжпредметні звязки фізики і математики"

«Математика – знаряддя для міркування, бо все, що є на небі, в душі і на землі можна виразити в точному числі. І зовсім нестерпно, коли математик викладає математику без її застосування…» (Р.Фейман) Міжпредметні зв'язки математики та фізики Робота вчителя фізики та математики м. Жовті Води СШ №8 ЖВК-26 Федько І.І.

Завдання міжпредметних звя’зків Міжпредметні зв'язки - це дидактична категорія, яка відображається у взаємозв'язаному і взаємообумовленому вивченні навчальних предметів у школі. У загальноосвітній школі вивчення математики і природничих дисциплін відбувається паралельно, і таким чином, математика часто використовується у фізиці і певною мірою навіть визначає хід фізичної освіти. Викладання фізики і математики необхідно будувати на взаємному використанні елементів математики в курсі фізики і фізичних уявлень при вивченні алгебри і початку аналізу. Це сприяє вирішенню трьох основних дидактичних завдань:  Підвищення науковості послідовності навчальної інформації;  Стимулюванню пізнавальних інтересів і активного ставлення школярів до засвоєння знань і внаслідок цього прискорення їх розумового розвитку;  Формування в учнів наукового світогляду. 

Класифікація міжпредметних зв’язків : Розрізняють два типа зв’язків між навчальними предметами: хронологічний та змістовний. Перший передбачає узгодженість у часі вивчення програмового матеріалу різних предметів,другий - однаковий виклад наукових понять. Серед хронологічних зв’язків М.М. Скаткін виділяє три види - попередні, послідовні та супутні. М.М. Верзілін, П.Г. Кулагін обмежуються двома видами - синхронні та асинхронні. Серед змістовних МПЗ К.П. Корольова виділяє чотири види: зв’язки між фактами і поняттями; зв’язки між методами дослідження та науковим мисленням; зв’язки, що виявляються при формуванні загальних умінь і навичок; зв’язки, що мають місце при навчанні засобами пізнавальної діяльності.

Класифікація міжпредметних звя’зків У працях В.М. Максимової та І.Д. Звєрєва, знаходимо три групи зв’язків: -змістовно-інформаційні (наукові, фактичні, понятійні, теоретичні, філософські, ідеологічні); -операційно-діяльнісні (за видами знань, умінь - пізнавальні, практичні, ціннісно- орієнтовані); -організаційно-методичні (за засобами реалізації МПЗ у навчальному процесі). При цьому І.Д. Звєрєв, вважаючи, що навчальний предмет існує на рівні навчальної діяльності, в якій взаємодіють знання й уміння, розрізнює МПЗ за такими критеріями: за способами здобуття нових знань - розумові, теоретичні, творчі, самоосвітні; за застосуванням теоретичних знань - розрахунково-вимірювальні, обчислювальні, експериментальні, навчальні.

Зв’язок математики і фізики Зв’язок математики і фізики проявляється в трьох видах ситуацій: 1. Фізика ставить завдання, розв’язок яких призводить до появи нових математичних ідей і методів, а вони, в свою чергу, стають базою для розвитку математичної теорії; 2. Математична теорія з її ідеями і апаратом застосовується для вивчення і аналізу фізичних явищ, що призводить до створення нової фізичної теорії; 3. Математичний апарат, на який спирається фізична теорія, розвивається по мірі його використання в фізиці; відбувається паралельний прогрес фізики і математики.

Напрямки міжпредметних зв’язків Основні напрямки міжпредметних зв’язків:    - узгодження у часі вивчення різних дисциплін з таким рахунком, щоб вивчення одних предметів сприяло підготовці учнів до пізнання інших;  - здійснення єдиного підходу до формування загальних понять, навичок та умінь. -  розкриття взаємозв’язків явищ, вивчених з різних предметів (фізики, хімії, географії, біології і т.д.)   Сучасна фізика розвивається в тісному зв’язку з математикою.     Математика – це не тільки мова фізики, це мова з додатком розміркувань, це як би мова та логіка разом.

Прояви та застосування міжпредметних звя’зків Вивчення фізики у 7 класі, базується на попередніх зв'язках з математикою. На уроках фізики вчителю потрібно пам'ятати, що учні 7 класу вже знайомі з буквеними позначеннями, вміють записувати формули, знайомі з від'ємними числами і координатною площиною. Вони вміють виконувати дії над цілими і дробовими числами, вимірювати величини, округлювати числа, і знаходити середнє арифметичне, розв'язувати лінійні рівняння. Протягом року математична підготовка учнів доповнюється знаннями про рівняння з двома невідомими, вони засвоюють поняття функції та її графічне представлення.

Прояви та застосування міжпредметних зв’язків У 8 класі учні засвоюють поняття ступеня з від'ємним показником, побудову графіка тричлена за точками, наближені обчислення. Для вивчення фізики в 9 класі учні одержують знання про рівняння другого ступеня і вектори та дії над ними. Вказаного математичного апарату учням вистачає для вивчення фізики до 11 класу, де при вивченні електромагнітних коливань вони і використовують знання про похідну та інтеграл, одержані на уроках математики.

Для курсу фізики знання похідної та інтеграла відкриває перспективи в плані можливості більш суворого визначення роду фізичних величин: точного запису другого закону Ньютона і закону електромагнітної індукції; отримання формули роботи сили тяжіння; ЕРС індукції, що виникаєв рамці при обертанні в магнітному полі; докази інваріантностідії сил щодо інерційних систем відліку; спрощення роботи з графіками, і нарешті, розгляду видів рівноваги тіл не тільки з позиційдії сил, а й з енергетичної точки зору. Знання учнями похідної та інтеграла дозволяє виробити у них спільний підхід до визначення фізичних величин та вирішення графічних завдань фізичного змісту. Математика у фізиці

Рух по похилій площині, рух під кутом до горизонту Fyтяж х Соs i +N = 0; Fxтяж х Sin I – Fтер = mxa; Тригонометрія, розв’язування трикутників Швидкість v = S ’ (t) ; прискорення a = v ‘ (t) = S “ (t); EРС e=Ф’(t); силаF(x) =A’(x) Похідна y = f’’ (x) Рівномірний рух, рівнозмінний рух S =V x t; F = m x a; v = v0 + at ; S  = υ0  t + а t2/2 ; x = x + v0 t +at2/2 Арифметична прогресія, лінійні рівняння, лінійна та квадратична функції, квадратичні рівнянняY = f (X) ; aX2 + bX+c = 0; фізика математика Функції. Рівняння. Похідна. Трикутники

фізика Складання, розкладання сил, F1 + F2 = Fр; F1 - F2 = Fр відносність руху V2 = V2x + V2y; SR = S1 + S2; S2R= S12 + S22 математика Вектори та дії над ними Вектор. Дії над векторами

фізика математика графіки

Застосування інтеграла V = ∫abS(x)dx Об’єм тіла v = ∫aba(t)dt Швидкість руху q = ∫abI(t)dt. Кількість електрики, електричний заряд A= ∫abF(x)dx. Робота змінної потужності A= ∫abF(x)dx. Робота змінної сили S=∫t1t2v(t)dt. Пройдений шлях тілом за проміжок часу

Рекомендації З метою більш чіткого підкреслення ролі математичного апарату при вирішенні фізичних завдань доцільно дотримуватися такої методичної схеми: 1) перевести фізичну задачу на мову математики; 2) вирішити математичнє завдання; 3) перевести відповідь математичної задачі на мову фізики; 4) конкретизувати фізичний зміст відповіді завдання.

Проблеми - Знання учнів з фізики та математики не завжди досить глибокі і міцні, особливо в старших класах.  – Недосконалість змісту підручників математики і фізики.Так у підручниках фізики і математики використовується різна символіка і термінологія; допускаються неточності та помилки. Учителі фізики і математики не завжди узгоджують свої календарно-тематичні плани, у результаті чого при виведеннях, розв’язуваннях задач трапляються випадки використання математичного апарату, що учнями ще не вивчався.

Взаємозв'язок математики і фізики виражається у взаємодії їх ідей і методів. В умовах зміни концепції середньої освіти повинна змінитися і концепція міжпредметних зв'язків фізики і математики. Коли задачу розв’язує хтось інший, усе легко, коли розв’язуєш сам – нічого не виходить. Леонард Ейлер висновок