Содержание:
Введение
Глава 1. Математика и физика в средней школе.
§1.1. Принцип связи физик с другими учебными предметами.
§1.2. Содержание межпредметных связей физики и математики.
§1.3. Взаимосвязь обучения физике и математике.
Глава 2. Вектор в физике и математике.
§2.1. Введение понятия вектора и действий с векторами при изучении механики и математики в 9 классе средней школы.
§2.2. векторная величина в средней школе.
Глава 3. развитие понятия функции в школьном курсе физике.
§3.1. Функция как важнейшее звено межпредметных связей.
§3.2.Формирование физико-математических понятий: производная, первообразная и интеграл в школе.
Заключение
Литература
Введение:
Математика и физика обычно считаются наиболее трудными предметами школьного курса. Во все переходы формирования человеческого сознания эти направления научной мысли развивались взаимосвязано, стимулируя обоюдный прогресс. Широко распространено мнение о том, что в школьном преподавании интеграция физики с математикой возможна только в классах с углубленным изучением этих предметов. Я же считаю, что многие элементы такой интеграции могут сделать изложение физики более ясным и доступным на всех уровнях её изучения. Непонимание школьниками и абитуриентами какого-либо вопроса из курса физики или неумение решить физическую задачу часто связаны с отсутствием навыков анализа функциональных зависимостей, составлением и решением математических уравнений, неумением проводить алгебраические и геометрические построения.
Современное преподавание требует органического сочетания экспериментального и теоретического методов изучения физики, выявление сути физических законов на основе доступных школьнику понятий элементарной математике. Такой подход одновременно обеспечивает повышение уровня математических знаний, формирует логическое мышление, осознание единства материального мира.
Поэтому целью курсовой работы является:
1) Определить сущность, функции межпредметных связей и их классификацию;
2) Показать какие понятия математики и каким образом используются в физике.
Курсовая работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы из 15 наименований.
Глава 1. Математика и физика в средней школе.
§1.1. Принцип связи физик с другими учебными предметами.
Принцип межпредметной связи лежит в основе изучения физики, поскольку это наука включает знания из других областей и в свою очередь необходима для их понимания. При рассмотрении многих явлений и процессов на уроках физики нужны знания математики, географии, химии, биологии и другие. Вместе с тем и для изучения этих учебных дисциплин необходимы глубокие и прочные знания физики и методов физической науки (например, применение понятий энергии и закона сохранения и превращения энергии в биологических процессах; физические явления, законы и методы в астрономии и т.д.). это значит, что в принципе межпредметных связей находит своё воплощение дифференциация и интеграция наук, которые в настоящее время развиты так хорошо [1]. Эти процессы влияют и на развитие общего среднего образования.
Школьные программы по физике построены так, что большое внимание уделяется в них осуществлению межпредметных связей. При этом преследуются следующие цели [1]:
· формирование систематичности общего представления о природе на основе диалектического единства всех естественнонаучных знаний;
· обеспечение систематичности знаний (внутрипредметные и межпредметные связи), ведущеё к сознательному и прочному их усвоению, способствующей развитию научного мышления и памяти;
· выработка у учащихся умения устанавливать всесторонние связи между понятиями и теориями, отражающие объективно существующие отношения в природе;
· развитие естественнонаучного и научно-технического мышления;
Межпредметные связи могут быть осуществлены различными путями в органическом единстве, целенаправленно и систематически. Рассмотрим важнейшие из них:
· Синхронные многопредметные связи. При изучении естественных наук раскрывается механизм явлений (физических, химических, биологических, астрономических) на разных уровнях строения вещества (молекулярном, атомном, ядерном и элементарных частиц), устанавливается связь между свойствами материальных объектов и их внутренним строением. Перенос знаний из одной области науки в различные ситуации других областей убеждает учащихся в том, что сила научного знания не только в логическом построении какой-либо его области, но и в универсальности, всеобщности фундаментальных положений науки. Усвоение фундаментальных положений науки, её принципов, умение получать из них частные случаи и применять их в смежных учебных дисциплинах представляют собой высокую степень осознанности, прочности и применимости знаний. Все это помогает повышать научный уровень каждого учебного предмета в школе.
· Асинхронные (взаимные) связи. Временные связи между учебными предметами необходимо осуществлять так, чтобы не нарушать логической структуры какого-либо из них, поэтому межпредметные связи должны быть взаимными. Из этого следует, что в ряде случаев полезно провести изучение некоторых понятий смежной учебной дисциплине, например, ознакомить школьников с понятиями силы, скорости и ускорения на уроках физике, а за тем сформулировать понятия о векторах, первой и второй производной в математике.
· Понятийные связи учитываются при разработке учебных программ, планов, учебников и практике преподавания.
· Идейные связи – это согласование и взаимодополняющие трактовки одних и тех же фундаментальных фактов, понятий законов и теорий в различных учебных предметах на основе общих руководящих идей, концепций и принципов.
· Связи по методам науки обеспечивают глубоко содержательное взаимное проникновение учебных предметов при условии, что в каждом из них, кроме специфических методов своей науки, будут использованы методы смежных дисциплин. Такая связь многих предметов с курсом физики обусловлена в первую очередь распространенностью физических методов в естествознании.
· Системно-синтетические связи учебных предметов, каждый из которых своим содержанием и методами своей науки раскрывает свойства объектов и законы материального мира, позволяют дать школьникам общее представление о веществе и поле как о двух видах материи, о формах движения материи, изучаемых на занятиях естественно-математического цикла дисциплин. В эпоху большой дифференциации знаний синтез учебного материала на определенном уровне образования крайне необходим [2].
Системно-синтетические связи реализуются тогда, когда понятийные и идейные связи, а также связи по методам науки выступают одновременно в органическом единстве.
Нужно помнить что реализация в процессе обучения межпредметных связей облегчает школьникам понимание нового материала, повышает эффективность учебного процесса.
§1.2. Содержание межпредметных связей физики и математики.
Связи между науками математики и физики многообразны и постоянны [2]. Объектом чистой математики является весьма реальный материал: пространственные формы и количественные отношения материального мира. Тот факт, что этот материал принимает чрезвычайно абстрактную форму, может лишь слабо затушевать его происхождение из внешнего мира. Но чтобы быть в состоянии исследовать эти формы и отношения в чистом виде, необходимо совершено отделить их от их содержания, оставить это последнее в стороне, как нечто безразличное. Из этих соображений вытекает, что основным методом математики является метод абстракции. По способу отражения действительности она является аспектной наукой. Её предметной областью является вся действительность, другими словами, нет ни одной материальной области, в которой не проявились бы закономерности, изучаемые математикой. Таким образом, математика изучает количественные отношения и пространственные формы как существующих областей объектов, так и тех, которые можно «сконструировать» [4].
Физика, как наука, имеет своей предметной области фундаментальные свойства материи в двух её формах – в форме вещества и поля. Они представляют собой комплекс самостоятельных областей знания, объединённых исходными принципами, фундаментальными теориями и методами исследования. В начале физика главным образом исследовала свойства окружающих нас тел.
Однако уже на этом этапе изучались и некоторые общие проблемы – движение, взаимодействие тел, строение вещества, природа и механизм ряда явлений, например тепловых, звуковых, оптических. Следовательно первоначально физика была в основном объектной наукой. Но в ХХ веке главным объектом физики становятся фундаментальные явления природы и описывающие их законы.
Математика как наука сформировалась первой, но по мере развития физических знаний математические методы находили всё большее применение в физических исследованиях.
Взаимосвязи математики и физики определяются прежде всего наличием общей предметной области, изучаемой ими, хотя и с различных точек зрения. Взаимосвязь математики и физики выражается во взаимодействии их идей и методов. Эти связи можно условно разделить на три вида, а именно [3]:
1. Физика ставит задачи и создает необходимые для их решения математические идеи и методы, которые в дальнейшем служат базой для развития математической теории.
2. Развитая математическая теория с её идеями и математическим аппаратом используется для анализа физических явлений, что часто приводит к новой физической теории, которая в свою очередь приводит к развитию физической картины мира и возникновению новых физических проблем.
3. Развитие физической теории опирается на имеющийся определенный математический аппарат, но последний совершенствуется и развивается по мере его использования в физике.