Лекція 4. Зв'язок навчання фізики з іншими навчальними предметами

План

1. Міжпредметні зв'язки як дидактична категорія.
2. Зв'язок викладання фізики з математикою.
3. Зв'язок викладання фізики з хімією.
4. Зв'язок викладання фізики з біологією.
5. Зв'язок викладання фізики з гуманітарними предметами.

Література 4, с. 58-69; 16, с. 104-118; 28.

1. У сучасній системі наук чітко намітився процес взаємного проникнення і зв'язку між науками. Це цілком об'єктивний процес, який обумовлений єдністю навколишнього світу. Розвиваючись, кожна наука не лише поглиблює свої знання про природу, але і розширює межі своїх досліджень. Внаслідок цього відбувається взаємне проникнення наук і виникнення межових, гібридних наук - біофізики, фізичної хімії, фізичної географії і т.п.

Об'єктивний процес зв'язку між науками знаходить відображення і в процесі навчання фізики в школі. Цього вимагає не тільки принцип науковості, а й ті завдання, які ставляться перед шкільним курсом фізики. Зокрема, формування діалектико-матеріалістичного світогляду неможливе без встановлення й виявлення зв'язку з іншими природничими навчальними предметами.

Міжпредметні зв'язки - це дидактична категорія, яка відображається у взаємозв'язаному і взаємообумовленому вивченні навчальних предметів у школі.

Міжпредметні зв'язки забезпечують:

• узгоджене в часі вивчення різних навчальних дисциплін з метою їх взаємної підтримки; - обґрунтовану послідовність у формуванні понять;
• єдність вимог до знань, умінь і навичок;
• використання при вивченні фізики знань, одержаних при вивченні інших предметів;
• ліквідацію невиправданого дублювання в змісті навчальних предметів;
• показ спільності методів, які застосовуються в різних дисциплінах (генералізація знань);
• розкриття взаємозв'язку природних явищ, показ єдності світу;
• підготовку учнів до оволодіння сучасними технологіями.

Класифікаціяміжпредметнихзв'язків

Хронологічні зв'язки забезпечують узгоджене викладання предметів у часі відповідно до потреб кожного навчального предмета.

Інформаційні зв'язки проявляються у єдності трактування понять, фактів положень, які розглядаються при вивченні різних предметів.

Шляхи здійснення міжпредметних зв'язків:

• використання знань, одержаних при вивченні інших дисциплін;
• виконання комплексних експериментальних робіт;
• проведення комплексних екскурсій;
• узагальнююче повторення.

2.Зв'язок математики і фізики проявляється у найбільшій мірі.

Вивчення фізики у 7 класі, базується на попередніх зв'язках з математикою. Учитель опирається на ті знання, які учні одержали при вивченні математики в 6 класі, і на знання, які вони одержують у 7 класі на уроках математики. Тут потрібно пам'ятати, що учні 7 класу вже знайомі з буквеними позначеннями, вміють записувати формули, знайомі з від'ємними числами і координатною площиною. Вони вміють виконувати дії над цілими і дробовими числами, вимірювати величини, округлювати числа, і знаходити середнє арифметичне, розв'язувати лінійні рівняння. На протязі року математична підготовка учнів доповнюється знаннями про рівняння з двома невідомими, вони засвоюють поняття функції і її графічне представлення.

У восьмому класі учні засвоюють поняття ступеня з від'ємним показником, побудову графіка тричлена за точками, наближені обчислення.

Для вивчення фізики в 9 класі учні одержують знання про рівняння другого ступеня і вектори та дії над ними.

Вказаного математичного апарату учням вистачає для вивчення фізики до 11 класу, де при вивченні електромагнітних коливань вони і використовують знання про похідну та інтеграл, одержані на уроках математики.

На фоні перелічених знань і умінь учнів стабільно проявляються деякі недоліки. Зокрема, учні мають слабі навички наближених обчислень. При розв'язуванні задач заважає звичка позначати невідому величину через х (ікс).

Часто спостерігаються неоднозначні трактування і вживання таких понять: величина - значення,

значення - числове значення, розмір - значення величини і т.п.

При користуванні формулами, які встановлюють математичний зв'язок між фізичними величинами, учні не розрізняють функціональні залежності і спосіб обчислення. Якщо з формули випливає, що сила пропорційна заряду і напруженості електричного поля, то зі спорідненої формули подібного висновку зробити не можна. Адже фізично напруженість досліджуваного поля жодним чином не залежить від значення пробного електричного заряду. Подібне можна сказати про такі залежності:

Досить складно засвоюють учні дії над найменуваннями.

3.Об'єкти вивчення фізики і хімії досить близькі. Але структури курсів суттєво відрізняються. Тому зв'язки мають в основному понятійний характер. Хронологічні зв'язки дуже утруднені.

Фізика і хімія вивчають багато спільних понять: атом, електрон, молекула, електролітична дисоціація, маса, кількість речовини. Потрібно досягти спільного, однакового трактування цих величин і їх застосування.

4. Співвідношення між фізикою і біологією можна трактувати як відношення загального і часткового. Знання з біології можуть лише розширювати знання про рамки дії фізичних законів і сприяти розумінню учнями єдності природи. Цьому ж сприяє розгляд питань, зв'язаних з використанням методів фізики в біології.

Зв'язок фізики і біології має три аспекти:

• Фізика в живих організмах.
  При вивченні різних тем на уроках фізики наводяться приклади, які показують роль фізичних процесів у перебігу біологічних процесів.
• Біоніка.
  Багато принципів, реалізованих в живих організмах широко використовуються в сучасних технічних пристроях, основою яких є фізика.
• Екологія.
  Фізичні закони мають відношення до процесів, які відбуваються в природі в зв'язку з виробничою діяльністю людини. І для ліквідації негативних впливів такої діяльності, для охорони природи потрібно використати знання законів фізики.

5. Фізика як наука, розвивалася в конкретних історичних суспільних умовах, які відображені в гуманітарних науках. Вивчення фізики з посиланням на історичні обставини покращує сприймання навчального матеріалу. Так, конкретніше звучить матеріал, зв'язаний з дослідженнями Дж.Бруно, Г.Галілея, І.Ньютона і т.п., якщо одночасно згадуються тодішні суспільнополітичні умови, хронологія, зв'язок з іншими подіями. Позитивні результати дає також використання фізичних задач з історичним змістом, історичних картин, фотографій і т.п.

Суттєво полегшує сприймання навчального матеріалу використання художніх текстів з літературних творів.

Фактично важко знайти хоча б один навчальний предмет, який би не впливав на процес навчання фізики. Використання такого впливу, врахування взаємного зв'язку і активне включення його в роботу, дозволяє суттєво покращити навчальний процес з фізики.

Запитання для повторення:

4.1. Що таке міжпредметні зв'язки?
4.2. Класифікація міжпредметних зв'язків.
4.3. Напрямки зв'язку викладання математики і фізики.
4.4. Зв'язок викладання фізики з біологією.
4.5. Роль хімії у фізичній освіті учнів.
4.6. Місце гуманітарних знань учнів у фізичній освіті.
4.7. З якою метою здійснюються міжпредметні зв'язки?