Обобщение педагогического опыта
статья по теме

Обобщение педагогического опыта

Учителя физики и информатики

МОУ «Средняя школа № 27», г. Саранска

Дадонова Александра Васильевна

Использование межпредметных связей в процессе совершенствования учебного процесса

В своей работе учитель часто встречается, с вопросами: каким должно быть обучение физике в средней школе? Что должно измениться в содержании учебного материала? Как необходимо организовать деятельность учащихся? Здесь я придерживаюсь, точки зрения известных ученых-педагогов И.Д. Зверева, В.М. Коротова, М.Н. Скаткина и др., которые считают, что условием единства обучения и воспитания является использование учителем в преподавании предметов межпредметных связей. Отмечая, что межпредметные связи выступают как мощный фактор - регулятив для установления и постоянного укрепления связи между всеми предметами и науками, позволяющий создавать своеобразный потенциал для будущего развития конкретных наук и научной картины мира и тем самым носит эвристический характер. Это позволяет использовать их в качестве средства организации развивающего обучения. Тем самым межпредметные связи выступают и как условие успешности развития научных знаний, и как метод поиска новых результатов, и как метод учебного познания, раскрывая перед учащимися путь познания мира и, тем самым, формируя концептуальный стиль мышления.

Сознательное использование учителем межпредметных связей может принести и приносит большую теоретическую и практическую пользу. Межпредметные связи становятся для учителя своеобразной формой мышления, ибо они представляют собой метод объяснения для происходящих в реальной природе процессов развития, для всеобщих связей природы, для перехода от одной области исследования к другой.

Прежде всего необходимо отметить связи между науками математики и физики, которые определяются наличием общей предметной области, изучаемой данными предметами, хотя и с различных точек зрения [7]. Взаимосвязь математики и физики выражается во взаимодействии их идей и методов. Эти связи можно условно разделить на три вида, а именно [2]:

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.

Рассматривая все это с точки зрения преподавания физики, нельзя не отметить, что при преподавании любой из изучаемых в данном предмете тем, используются математические понятия. В таблице 1 приведены темы, изучаемые в рамках физики и математические понятия которые используются в данной теме [5].

Таблица 1.

Кроме того, 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.

Тесная связь между школьными курсами физики и математики является традиционной. В результате коренной перестройки преподавания этих дисциплин связь между ними усилилась, однако имеют место и некоторые нарушения [1], и хотя они не столь уж значительны знание их позволит учителю физики более эффективно построить преподавание предмета. Можно привести следующие примеры:

Имеют место случаи, когда чисто математические понятия в математике не рассматриваются, а в физике вводятся и используются. В геометрии подробно рассматриваются операции сложения вычитания векторов, умножение вектора на число, и совершенно отсутствует понятие проекции вектора на ось.

• Не всегда на уроках физики используются некоторые математические понятия, которые прочно утвердились в математике. В физике не пользуются понятием противоположных векторов и нулевого вектора, хотя они известны учащимся из курса геометрии 8 класса.
• В учебниках физики и математики иногда используется различная терминология.
• Иногда в школьных курсах математики и физики имеет место несоответствие между символикой.

Хотя эти нарушения не столь уж значительны, знание их позволит учителю физики более эффективно построить преподавание предмета.

Одним из показателей эффективности работы учителя, служат результаты ЕГЭ и ГИА, а также олимпиад, конкурсов, где мы можем встретить задачи, которые требуют от ученика знания и физики и математики. Приведем несколько таких примеров:

Задача № 1

   В процессе расширения идеального газа от объема  до давление изменяется по закону , где . Определить работу, совершенную газом в процессе.

• РЕШЕНИЕ

По условию задачи газ расширяется так, что давление газа и занимаемый им объем связаны линейной зависимостью. Работа расширения в этом случае может быть определена одним из трех способов:

1. Алгебраический способ решения задачи - через определенный интеграл:

2. Геометрическое решение задачи (графический способ решения физической задачи) Работу находим, как площадь трапеции, ограниченной графиком функции p(V) и вертикальными линиями  и (рис 1.):

3. Решение задачи физическим способом, как произведение среднего значения функции в данном диапазоне изменения объема V на изменения объема :

Задача №2

Вырежьте из бумаги круг и квадрат, со стороной равной радиусу круга.  Используя физические и математические знания, найдите способ получения число П.

РЕШЕНИЕ

• С помощью линейки узнать длину стороны квадрата (радиус круга)
• Узнать массу вырезанных круга и квадрата.
•  Отношение веса круга к весу квадрата даст площадь в кв.см.
• Разделить найденную величину на радиус круга в квадрате.
• Найдем число П 

Задача № 3

На наклонной плоскости находится в покое тело массой m. Оно удерживается горизонтальной силой. Определите эту силу, если угол наклона равен α. Трением  пренебречь.

РЕШЕНИЕ

1) Физический метод решения (алгебраический метод) решения.

Схема решения всегда одна и та же: сначала рисуют все силы, а затем используют условие равновесия.

Тело находится в равновесии под  действием трех сил: известной mg и неизвестной F и N. Реакция опоры  N всегда перпендикулярна плоскости Выбираем систему координат, как показано на рисунке, и проецируем все силы на оси X и Y .

2) Геометрический метод решения.                        

Откладываем силу mg  и из ее концов проводим прямые параллельные неизвестным силам (см. рис.).  Прямые пересекаются в точке  C .

Из треугольника ABC  находим:

Ответ:

Кроме очевидной связи между физикой и математикой, мне хотелось бы еще подчеркнуть важность применение компьютера для наиболее полного и насыщенного усвоения школьного материала.

В организации внеклассных занятий большое значение имеет отбор учебного материала для всех исследований, который должен строго соответствовать основным принципам дидактики: научности, систематичности, последовательности, доступности, наглядности, индивидуальному подходу к учащимся в условиях коллективной работы, развивающему обучению, связи теории с практикой. В реальном процессе обучения эти принципы должны быть в тесном взаимодействии друг с другом. Процесс обучения учащихся на внеклассных исследовательских работах определяется многими закономерностями, и только при правильном их применении можно рассчитывать на полный успех в учении школьников. Любой из рассмотренных выше принципов приобретает приобретает свое действенное значение только в тесной связи с остальными.

Анализ работы передовых учителей показывают важность применения всех принципов обучения при организации внеклассной исследовательской работы. Для самостоятельных наблюдений и исследований целесообразно включать такие объекты, которые имеют тесную связь с учебной программой по физике и могут быть использованы в учебном процессе для формирования у учащихся основных физических понятий, развития логического мышления, познавательных интересов, совершенствования практических умений и навыков.

Прежде всего с помощью учителя учащиеся устанавливают объект исследования , выясняют связи его с другими физическими явлениями, законами. Используя физические приборы и оборудование, многократно наблюдают объект, проводят нужные измерения и фиксируют их результаты, сравнивают и обобщают данные исследований, устанавливают функциональные зависимости, внедряют в практику учебного процесса обобщенные результаты исследований.

Чтобы успешно развивать у учеников наблюдательность и навыки исследования, учитель в своей работе должен учитывать такие правила:

Перед учащимися необходимо ставить понятную, четкую и посильную цель наблюдения и исследования.

Успех исследования и наблюдения зависит от общего развития ученика и запаса предварительных знаний о данном объекте чем полнее знания, тем ценнее будут исследования и наблюдения, поэтому каждый ученик должен тщательно готовиться к заданиям.

Исследования и наблюдения должны быть систематическими и планомерными.

Выполняя исследовательские задания, ученик обязательно должен вести систематические записи в дневник и из полученых данных делать выводы.

Процесс проведения исследований и наблюдений включает несколько этапов: 1) уяснение поставленной задачи; 2) проведение исследований и наблюдений; 3) обработка полученных результатов.

Среди многих методов исследования физических процессов и явлений одним из наиболее перспективных и развивающихся является исследование с помощью компьютера. В принципе физика породила компьютер, но в свою очередь в наше время компьютер помогает физике шагнуть дальше.

Делая вывод по всему выше сказанному, можно сказать, что успешное решение задач обучение во многом зависит от реализации межпредметных связей, что говорит о дидактическом требовании пересмотра их роли в образовательной системе нового века.

Используемая литература:

1. Белов С.В. Межпредметные связи математики и физики в системе обучения в старших классах – «Научный поиск», 2012. № 4.4. С. 55-58
2. Иванов А. И., О взаимосвязи школьных курсов физики и математики при изучении величин, - «Физика в школе», 1997, №7, стр. 48.
3. Кулагин П.Г. Межпредметные связи в обучении. - М.: Просвещение, 1983.
4. Минченков Е.Е. Роль учителя в организации межпредметных связей. / Межпредметные связи в преподавании основ наук в средней школе.  Межвузовский сборник научных трудов. — Челябинск: Челябинский пед. Ин-т, 1982. — С. 160.
5. Серополова Е.Я  Межпредметные связи и формирование естественнонаучных понятий при обучении физике в основной школе. – «Физика в школе». 2007. № 3. С. 30-34
6. Федорец Г.Ф. Межпредметные связи в процессе обучения. - М.: Наука, 1985
7. Хасанов А.А Межпредметные связи и их функции. - «Отечественная и зарубежная педагогика», 2012. № 2. С. 130-132.
8. http://www.bestreferat.ru
9. http://standart.edu.ru/
10. http://www.eidos.ru/
11. http://www.allbest.ru/