РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В КУРСЕ ФИЗИКИ ПРОФИЛЬНОЙ ШКОЛЫ

АННОТАЦИЯ

В данной статье по результатам анализа научно-методической и учебной литературы выявлены методические особенности реализации межпредметных связей физики с другими дисциплинами на уроках физики профильной школы.

Ключевые слова: межпредметные связи, урок, учебная дисциплина, наука.

Введение

В современном мире большинство наук носят междисциплинарный характер. Существует большое количество связей между отдельными науками и наук с техникой. Поскольку учебные предметы отражают в себе содержание науки, на которой они построены, то также существует и связь между учебными предметами.

Межпредметные связи являются фактором эффективного усвоения школьных знаний, а также уменьшают дублирование при изучении нового материала и приводят к экономии времени.

Реализация межпредметных связей на уроках помогает формированию у учащихся цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними, делает знания практически более значимыми и применимыми, это помогает учащимся те знания и умения, которые они приобрели при изучении одних предметов, использовать при изучении других предметов.

Успешная реализация межпредметных связей при обучении физики возможна лишь в том случае, если учителя соответствующих дисциплин будут иметь четкие представления об основных направлениях реализации межпредметных связей физики и биологии, физики и химии, физики и математики и т.п. и располагать системой методов их осуществления.

Зачастую факт непонимания учащимися некоторых тем из физики связан с тем, что они не владеют нужными для этого знаниями, умениями и навыками из других наук или же не могут применить их к содержанию курса физики. Это затрудняет эффективность обучения и подчеркивает значимость акцентирования внимания на уроках физики на межпредметные связи.

Особенности использования связи физики с математикой на уроках физики в профильной школе

Современная физика развивается в тесной связи с математикой. Математический аппарат является неотъемлемой частью изучения курса физики в профильной школе. При этом очень важно, чтобы понятия, которые используются в математике и физике получали бы согласованную, взаимно дополняющую трактовку [3]. Необходимо, чтобы у учащихся были сформированы основные понятия и законы курса математики, а также умение построения графиков, векторов, и др. Так как если не будут сформированы те знания и умения, учащиеся не смогут усвоить материал, который опирается именно на то, что они уже должны были знать из математики.

Если же говорить о физики, как учебном предмете в школе, то стоит отметить, что одной из задач преподавания физики является ознакомление учащихся с переходом от физических явлений и связей между ними к их математическому выражению и наоборот [4].

Одно из центральных математических понятий в школьном курсе физики – понятие функции [5]. Это понятие важно для раскрытия динамики физических явлений и установления причинно-следственных отношений.

В школьном курсе математики рассматривают координатный метод, изучают прямую и обратную пропорциональные зависимости, квадратичную, кубическую, показательную, логарифмическую и тригонометрические функции, строят их графики, исследуют и применяют их основные свойства [5]. Все это позволяет школьникам осмысливать математические выражения физических законов, с помощью графиков анализировать физические явления и процессы, например, все возможные случаи механического движения, изопроцессы в газах, фазовые превращения, колебательные и волновые процессы, спектральные кривые электромагнитных излучений и др.

Усвоение координатного метода помогает также сознательно пользоваться понятием системы отсчета и принципом относительности движения при изучении всего курса физики и особенно основ теории относительности и релятивистских эффектов.

Знание понятия производной позволяет количественно оценить скорость изменения физических явлений и процессов во времени и пространстве, например, скорость испарения жидкости, радиоактивного распада, изменения силы и др. [4]

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что учебные предметы «физика» и «математика» не могут изучаться отдельно друг от друга.

Методические особенности реализации связи физики с химией на уроках физики в профильной школе

Физика и химия часто взаимно дополняют друг друга, поскольку на уроках по этим предметам одни и те же явления и процессы рассматриваются с разных сторон.  Так, молекула является предметом изучения не только химии, но и молекулярной физики. Если первая изучает ее с точки зрения закономерностей образования, состава, химических свойств, связей, условий ее диссоциации на составляющие атомы, то последняя статистически изучает поведение масс молекул, обуславливающее тепловые явления, различные агрегатные состояния, переходы из газообразной в жидкую и твердую фазы и обратно, явления, не связанные с изменением состава молекул и их внутреннего химического строения [2].

К числу важнейших, общих для физики и химии понятий относятся понятия вещества, массы, веса, энергии, а также закон сохранения и превращения энергии, электрических зарядов, электрического поля и т.д. [2]

Важнейшие теоретические межпредметные связи физики и химии обусловлены изучением одних и тех же теорий: молекулярно – кинетической и электронной, теории строения атома и др. Важное значение для развития понятий об атоме и молекуле имеет введение химических формул, изучение химических свойств веществ и химических реакций.

Важные формы связи преподавания физики и химии – решение физико – химических или химико – физических задач, проведение комплексных экскурсий, решение экспериментальных задач и т.д. Примером реализации межпредметных связей физики и химии может служить формирование у учащихся знаний о строении вещества.

В курсе физики при изучении строения вещества, законов радиоактивного распада, молекулярно-кинетической теории решается большое количество задач, которые предполагают в себе использование знаний из курса химии. Учащиеся должны знать и владеть такими понятиями, как атомная масса, молекулярная масса, число молекул и др. Также учащиеся должны уметь определять количество протонов, электронов и нейтронов в атоме по его химической формуле, пользоваться таблицей Менделеева и т.д. Данные знания, учащиеся получают в курсе химии на самых ранних этапах изучения, поэтому проблем с несогласованностью программ не должно возникать. Но учителю физики необходимо будет провести повторение всех необходимых понятий, а также методов работы с таблицей Менделеева, чтобы «освежить» и закрепить знания учащихся для более эффективной работы.

О межпредметных связях физики с биологией.

При изучении биологических дисциплин учащиеся используют такие физические понятия, как количество теплоты, температура, свет, влажность и др., знакомятся с проявлением свойств газов, жидкостей и твердых тел, получают первоначальные умения пользоваться весами, микроскопом и некоторыми другими приборами, инструментами. Эти первоначальные понятия и умения нужно использовать при изучении физики.

Связь физики и биологии имеет три аспекта [1]:

• Физика в живых организмах.

При изучении разных тем на уроках физики приводятся примеры, которые показывают роль физических процессов в протекании биологических процессов. Например, при изучении атмосферного давления учащимся необходимо объяснить, что из-за воздуха в наших легких, атмосферное давление не давит на нас, а компенсируется.

• Бионика.

Много принципов, реализованных в живых организмах, широко используются в современных технических устройствах, основой которых является физика.

• Экология.

На уроке по теме «Линзы» используется модель глаза (эту модель они уже видели на уроках биологии) и показывается, что хрусталик – это пример линзы, которую создала сама природа. Говоря об очках и коррекции зрения, подчеркивается, что зрение надо беречь: следить за освещением в аудитории и на своем письменном столе, обязательно носить очки, делать гимнастику для глаз.

В курсе физики можно встретится с заданиями, для решения которых необходимо применений знаний из курса биологии. Также для усвоения некоторого теоретического материала необходимо представление учащихся из курса биологии. Например, при изучении дисперсии света вспоминают строение сетчатки глаза и говорят о том, как человеческий глаз может различать цвета. Всё это говорит о важной роли межпредметной связи физики и биологии, так как с помощью её реализации учащиеся могут полноценно воспринимать окружающую нас действительность.

Межпредметные связи физики с гуманитарными науками

Физика и история

Физика как предмет и как наука неотрывно связана с историей. История рассматривает важные события и личности, повлиявшие на наш современный мир, а такая наука как физика внесла большой вклад в становление современного мира. Научно-технический прогресс, освоение космоса и многие другие события неотрывно связаны с историей и физикой. История рассказывает, как и кем было совершено то или иное открытие, какую практическую значимость оно принесло обществу, а физика показывает сущность данного открытия и его содержание. В каждом учебнике по физике обязательно есть историческая справка об открытиях и ученых, которые их совершили. В сюжетных задачах по физике нередко можно встретить исторические названия городов, имена ученых и другое. Таким образом осуществляется межпредметная связь физики и истории.

Реализация связи истории и физики носит большой воспитательный характер. Это позволяет воспитывать в учащихся уважение и интерес к ученым прошлого, подталкивать учащихся к собственным открытиям и научной деятельности. Данные связи можно использовать как мотивацию к учению на уроках физики.

Физика и литература

На занятиях по физике межпредметная связь с литературой выражается прежде всего в использовании примеров из художественной и научно – популярной литературы или фольклора, образно описывающих то или иное физическое явление, историческую обстановку, образ ученого и т.п.

Интересен прием, заключающийся в том, что с точки зрения физики оценивают и разбирают научную достоверность и правильность описания в литературе тех или иных физических явлений или жизненных ситуаций.

Данную связь учитель может использовать для того, чтобы заинтересовать учащихся в предмете, показать применение физических законов к реальной жизни в более красочной форме, активизировать познавательную деятельность и эмоциональную сферу учащихся.

Заключение

Школьный курс физики — системообразующий для естественно-научных предметов, поскольку физические законы, лежащие в основе мироздания, являются основой содержания курсов химии, биологии, географии и астрономии. Также невозможно отделить физику от математики, так как для описания законов окружающего мира физика использует математический аппарат. Гуманитарные науки позволяют внести в курс физики более наглядные и красочные примеры, заинтересовать обучающихся и расширить их кругозор.

Список литературы:

1. Злобина, С.П. Комплексное применение знаний и умений посредством осуществления межпредметных связей физики с биологией / Злобина Светлана Павловна. - Челябинск : Образование, 2006. - 161 с
2. Ильченко, В.Р. Перекрёстки физики, химии и биологии. / В.Р. Ильченко. – Москва : Просвещение, 2013.
3. Масалида, И.И. Межпредметные связи физики и математики в содержании и методах обучения студентов физике в педвузе : автореферат дис. кандидата педагогических наук : 13.00.02 / Челяб. гос. пед. ун-т. - Челябинск, 2003. - 20 с.
4. Теория и практика межпредметных связей физики и математики в средней школе : (Пособие для студентов и учителей) / Редько Г. Б., Ефремова А. И., Еганова Т. И. - Одесса, 2002. - 129 с.
5. Хомутский, В.Д. Межпредметные связи в преподавании основ физики и математики в школе / В. Д. Хомутский ; Челябинский гос. пед. ин-т. - Челябинск : ЧГПИ, 1981. - 88 с.