Використання математичного інструментарію на уроках фізики

Використання математичного інструментарію

 на уроках фізики.

«Людина, що не знає математики, не здатна ні до яких наук».

Роджер Бекон

  Математичні  методи, засоби,  теорія  у  процесі  вивчення та розвитку  природничих  наук,  їх зв’язку з математикою відіграє надзвичайно важливу роль в опануванні предметів математичної та природничої освітніх галузей. Такі предмети як математика і фізика не можуть існувати окремо одна від одної, а тісно пов’язані між собою. Зв'язки між ними різноманітні й постійні. Математика, як наука, сформувалася першою, але в міру розвитку фізики математичні методи знаходили все більше застосування в її дослідженнях. Математичний апарат необхідний нам для опису фізичних процесів і явищ, запису законів і наслідків з них, у доведенні деяких положень фізики, при розв’язуванні задач, обчисленні даних, отриманих при лабораторних роботах. 

Сучасне викладання вимагає органічного поєднання експериментального й теоретичного методів вивчення фізики, виявлення суті фізичних законів на основі доступних здобувачам освіти понять шкільної математики. Такий підхід забезпечує підвищення рівня математичних знань, формує логічне мислення, усвідомлення єдності матеріального світу. Учні відчувають задоволення, помічаючи, що абстрактні математичні формули й рівняння отримують реальне втілення у фізичних процесах.

Взаємозв'язок математики і фізики полягає в тому, що фізика створює проблеми й потребує необхідні для їх вирішення математичні ідеї й методи, математичний інструментарій з його ідеями і розрахунковим апаратом використовується для аналізу фізичних явищ, що сприяє розвитку фізичної картини світу і створення нових фізичних проблем.

Розвиток фізичної теорії спирається на наявний певний математичний апарат, але останній вдосконалюється й розвивається в міру його використання у фізиці.

Великий німецький філософ Еммануїл Кант  сказав: «Теорія без практики сліпа». Якщо вчитель додасть більше прикладної направленості у викладання предмета,  ефективніше реалізується один з основних дидактичних принципів - зв'язок науки з життям. Під час вивчення фізики доцільно вишукувати можливості

максимального використання діяльнісних форм і методів активного навчання, розвивати вміння шукати інформацію та працювати з інформацією (аналізувати, оцінювати, синтезувати). Втілювати  (моделювання,  конструювання, STEM-проєктування ).

При вивченні базового курсу  фізики здобувачі освіти повинні виконувати арифметичні дії над цілими й дробовими числами, мати уявлення про пропорції, пряму і обернену пропорційність величин, виконувати наближені обчислення, уміти записувати формули за допомогою буквених виразів. У фізиці буква наділена чітким фізичним змістом, бо це конкретна фізична величина.

З перших уроків навчання фізики формуються навички дій з формулами з одиницями вимірювання фізичних величин. При вирішенні перших фізичних рівнянь потрібно аналізувати характер функціональної залежності та з’ясовувати, до якого виду функцій, вивчених на уроках математики, вони відносяться. Необхідно також звернути увагу здобувачів освіти на те, що коефіцієнти пропорційності у формулах ,   мають фізичний зміст і розмірність  (