Решение задач при подготовке к ГИА по физике в математическом аспекте | Ирина Робертовна Здатченко. Работа №355712. Номер работы: №355712
При подготовке к ГИА преподавание физики и математики необходимо строить на взаимном использовании элементов математики в курсе физики и физических представлений при изучении алгебры и начала анализа. Интеграция в изучении общеобразовательных дисциплин помогает учащимся усвоить информацию и решать задачи по физике с наименьшими затратами времени и ресурсами памяти, а также сформировать целостную картину мира.
Решение задач при подготовке к ГИА по физике в математическом аспекте
Одной из важнейших задач обучения физике является формирование у учащихся представлений о современной физической картине мира, которая является частью научной картины мира. Формирование представлений о современной физической картине мира возможно лишь на межпредметной основе или интеграции предметов, т.к. каждый предмет вносит вклад в решение этой проблемы. Математика и физика обычно считаются наиболее трудными предметами школьного курса. Во все периоды человеческого сознания эти направления научной мысли развивались взаимосвязано, стимулируя обоюдный прогресс. Интеграция физики и математики не ставится под сомнение: физические законы выражаются математическими формулами, формулы и действия используются при выводе следствий из законов физики, решении задач, выполнении лабораторных работ.
Наиболее наглядно и эффективно связь физики и математики проявляется при решении задач, без которых не может быть реализовано надежное усвоение и понимание физики [1]. Государственная итоговая аттестация выпускников—это неотъемлемая часть учебного процесса, его естественное завершение. Она позволяет выявить общий уровень интеллектуального развития учащихся, их способность оперировать приобретенными за время обучения знаниями, умениями, навыками, выражать свои мысли.
Большая трудность при подготовке к ЕГЭ и ГИА по физике заключается в том, что учащиеся обладают недостаточными знаниями по математике: не могут из одной формулы вывести другую, перевести единицы измерения, привести число к стандартному виду, округлить число, прочитать или построить график, а очень часто, даже зная формулу, просто не могут вычислить результат.
Практика преподавания физики часто показывает, что даже учащиеся, хорошо владеющие математическим аппаратом, не могут на уроках физики эффективно его использовать. Особенное затруднение вызывает изучение таких вопросов, как векторный характер физических величин, переход от записи уравнений в векторной форме к их записи в скалярной форме, решение в общем виде задач координатным методом, анализ графиков функций, применение производной при изучении колебаний, использование и закрепление свойств тригонометрических и показательной функций, использование интегрирования при решении ряда задач. Таким образом, актуальность проблемы обусловлена необходимостью реализации межпредметных связей при обучении физике в парадигме личностно-ориентированного обучения.
Одно из центральных математических понятий в курсе физики – понятие функции. Понятие функции играет в физике исключительно важную роль. По существу любой физический закон считается четко сформулированным, когда ему дана математическая форма, т.е. он записан в виде функциональной зависимости между физическими величинами. Так, в цепях переменного тока зависимость силы тока от времени изменяется по закону гармонического колебания (косинуса или синуса). Графически эта зависимость является синусоидой или косинусоидой [5].
В 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. Все это позволяет осмысливать математические выражения физических законов, с помощью графиков анализировать физические явления и процессы [6]. Так, например, при изучении темы «Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы», рассматривается функциональная зависимость между двумя термодинамическими параметрами при постоянном третьем параметре: Р(V) при Т= const, Р(Т) при V = const, V(T) при P = const. Выполняется построение графиков. При выполнении лабораторных работ также используется построение графиков для изучения функциональной зависимости между физическими величинами [4].
В качестве примера может быть рассмотрена, например, линейная функция y = kx + b. Её уверенное знание в математике позволяет в физике проиллюстрировать основные физические законы, устанавливающие прямую пропорциональную зависимость величин в различных разделах школьного курса физика (II закон Ньютона, газовые законы, закон Ома, закон Фарадея для электролиза и др.), физический смысл коэффициентов физических законов и формул (например, в законе Гука) [1-3].
Понятие производной при решении задач позволяет количественно оценить скорость изменения физических явлений и процессов во времени и пространстве, например, скорость испарения жидкости, радиоактивного распада, изменения силы тока и др. Умение дифференцировать и интегрировать открывает большие возможности для изучения колебаний и волн различной физической природы [5,6]. Математический аппарат, используемый при решении задач на уроках физики, необходимо определять в соответствии с фундаментальными фактами, понятиями и теориями, содержащимися в учебной информации курса физики. При подготовке к ГИА преподавание физики и математики необходимо строить на взаимном использовании элементов математики в курсе физики и физических представлений при изучении алгебры и начала анализа. Интеграция в изучении общеобразовательных дисциплин помогает учащимся усвоить информацию и решать задачи по физике с наименьшими затратами времени и ресурсами памяти, а также сформировать целостную картину мира.
Литература
Перышкин
, А. В. Физика. 7 класс [Текст]
:
учебник для общеобразовательных учебных заведений. ФГОС / А. В.
Перышкин
. – 4-е изд.,
стререотип
. – М.
:
Дрофа, 2015.
Перышкин
, А. В. Физика. 8 класс [Текст]
:
учебник для общеобразовательных учреждений. ФГОС / А. В.
Перышкин
. – 3-е изд.,
стререотип
. – М.
:
Дрофа, 2015.
Перышкин
, А. В. Физика. 9 класс [Текст]
:
учебник для общеобразовательных учреждений. / А. В.
Перышкин
, Е. М.
Гутник
. – М.
:
Дрофа, 2014.
Мякишев
, Г.Я. Физика. 10 класс [Текст]
:
учебник для общеобразовательных учреждений. /
Г.Я.Мякишев
,
Б.Б.Буховцев
, Н.Н. Сотский
.
–
М.:Просвещение
, 2014.
Мякишев
, Г.Я. Физика. 11 класс [Текст]
:
учебник для общеобразовательных учреждений.
/
Г.Я.Мякишев
,
Б
.Б.Буховцев
,
В.М
.
Чаругин
. –
М.:Просвещение
, 2014.
Пескова
Т.М
.,
http://nsportal.ru/sites/default/files/2014/01/13/ispolzovanie_matematicheskikh_metodov_dlya_resheniya_prakticheskikh_zadach_po_fizike_i_elektrotekhnike.docx
