Межпредметная связь математики и физики как фактор повышения мотивации к изучению предметов
методическая разработка

«Без математики нельзя понимать

 ни основ современной техники, ни того,

как ученые изучают природные и социальные явления»

А.Н. Колмогоров

Межпредметная связь математики и физики как фактор повышения мотивации к изучению предметов  

Межпредметные связи в обучении математике являются важным средством достижения прикладной направленности обучения математике, что создает благоприятные условия для формирования научного мировоззрения учеников и выпускников школ.

Математика и физика обычно считаются наиболее трудными предметами школьного курса. Распространено мнение о том, что в школьном преподавании интеграция физики с математикой возможна только в классах с углубленным изучением этих предметов. Однако очень многие элементы такой интеграции могут сделать изложение физики более ясным и доступным на всех уровнях ее изучения.

Школьная математика практически везде оторвана от потребностей физики – как по выбору материала, так и в постановке задач.

Невнимание к физике причиняет вред  самой математике, затрудняет ее понимание и притупляет к ней интерес. А не используемый в физике математический аппарат плохо держится в памяти.

Но физика и математика неразрывно связаны между собой. Математика дает физике средства и приемы общего и точного выражения зависимости между физическими величинами, которые открываются в результате эксперимента или теоретических исследований.

Уже 11 лет я работаю в физико-математических классах, поэтому особое внимание уделяется связи этих двух предметов. Вместе с учителем физики мы практикуем интегрированные уроки. Это «Мир многогранников и кристаллов», «Решение практико-ориентированных задач с физическим содержанием»,  «Производная как механизм изучения социальных и природных явлений» и др.

Задачи с физическим содержанием присутствуют на Едином Государственном экзамене. Они вызывают трудности у всех учащихся, так как слабо рассматривается учителями интеграция математики и физики. Происходит это по следующим причинам:

1)   учащиеся, которые готовятся к ЕГЭ по физике, видя физическую  задачу на экзамене по математике, пытаются  глубоко вникнуть в физические процессы, которые рассматриваются в данной задаче и только больше запутываются и теряют драгоценное время.

2)   учащиеся, которые не собираются сдавать ЕГЭ по физике или не понимают её, видя физическую задачу, просто пугаются и пропускают.

3)  в задачах используются формулы, которые не проходят в школьном курсе физики.

 На уроке «Решение практико-ориентированных задач с физическим содержанием» мы восстановили соответствие: формула – название физического процесса – функциональная зависимость – график функции.

При разборе задач учитель физики использовал эксперименты, а учитель математики рекомендовал, какие математические знания надо использовать при решении той или иной задачи. В течение урока учащиеся выработали рекомендации для решения задач  с физическим содержанием:

1)        Внимательно прочитайте условие, выпишите заданную формулу и данные величины, выявите искомую величину.

2)        Проанализируйте условие: необходимо

либо выразить искомую величину из формулы и вычислить её,

либо подставить данные величины в формулу и решить уравнение или неравенство.

3)        Выбрать из полученных решений те, которые удовлетворяют условию задачи.

После такой проработки заданий многие ученики без страха приступают к решению задач.

На уроке «Производная как механизм изучения социальных и природных явлений» перед учениками была поставлена следующая цель: формирование у учащихся умение решать простейшие практические задачи с использованием методов дифференциального исчисления. Учащиеся повторили не только определение производной с точки зрения математики, но и записали физические величины, являющиеся производной по времени от других физических величин.

В течение урока учащиеся решали задачи на применение производной в различных областях: физике, энергетике, биологии, строительстве, что показывает значимость школьных знаний в будущих профессиях.

На уроке проводился эксперимент с акселерометром, после соответствующих измерений и рассуждений учащиеся убедились в необходимости использования формул производных для вычисления ускорения.

Таким образом, на уроках математики школьники учатся работать с математическими выражениями, а задача преподавания физики состоит в том, чтобы ознакомить учащихся с переходом от физических явлений и связей между ними к их математическому выражению и наоборот.

Сделаем вывод: преподавание физики и математики необходимо строить на взаимном использовании элементов математики в курсе физики и физических представлений при изучении математики. Это способствует решению трех главных дидактических задач:

1. Повышение научности последовательности учебной информации;

2. Стимулирование познавательных интересов и активного отношения школьников к усвоению знаний и вследствие этого ускорение их умственного развития;

3. Формирование у учащихся научного мировоззрения.