Осуществление связи с математикой в обучении физике

Математические приемы в физике учитель использует весьма часто:

- для выражения законов в общей и точной форме;

- для вывода тех или иных закономерностей из некоторых теоретических предпосылок;

- для преобразований выведенных формул в другие;

- для нахождения таких величин, измерение которых непосредственно невозможно;

- при разнообразных расчетах и решении задач.

Математический язык при изучении физики неизбежен как средство изящнейшего выражения законов и кратчайшего выражения законов из опытных исследований, для теоретического обоснования ряда основных положений.

Математикой учителю широко приходится пользоваться при решении физических задач. С самого начала изучения курса физики учащиеся приучаются к пользованию математическими символами и к буквенным формулам. После изучения определенного курса математики учащиеся без труда воспринимают, что математическая формула служит для более краткой, сжатой записи соотношения между физическими величинами, а затем и для более удобного производства вычислений.

Конечно, учителю приходится приучать учащихся вкладывать в математические обозначения реальное содержание физического смысла.

В старших классах роль математики в преподавании физики значительно повышается. Здесь, наряду с экспериментальным изучением физических явлений, учитель физики может при исследовании физических явлений широко применять и математический анализ, поскольку это возможно по уровню математической подготовки учащихся.

Например, в курсе физики X класса при изучении темы «Гармонические колебания» учащиеся уже знают из курса алгебры за IX класс, как связаны между собой ускорение и координата, скорость и координата, т.е., что мгновенная скорость представляет собой производную координаты по времени, а ускорение – вторая производная координаты по времени.

Отсюда делается вывод: согласно этому уравнению при свободных колебаниях координата х изменяется со временем так, что вторая производная координаты по времени прямо пропорциональна самой координате и противоположна ей по знаку.

Далее учитель опирается на математическое положение о том, что функция синус и косинус обладают тем свойством, что вторая производная функции пропорциональна самой функции, взятой с противоположным знаком. Значит, координата тела, совершающего свободные колебания, меняется с течением времени по закону синуса или косинуса. И отсюда дается определение гармонических колебаний. Периодические изменения физической величины в зависимости от времени, происходящие по закону синуса или косинуса, называются гармоническими колебаниями. Затем гармонические колебания записываются с помощью косинуса и синуса. Смещение колеблющейся точки в любой момент времени:

Философские и педагогические взгляды французских материалистов XVIII в
Гельвеций (1715—1771) прославился как автор книги “Об уме”, которая вышла в 1758 г. и вызвала яростные нападки со стороны всех сил реакции, правящих кругов. Книга была запрещена и приговорена к сожжению. Еще более обстоятельно Гельвеций развил свои идеи в книге “О человеке, его умственных способнос ...

Задачи, методы и организация исследования
Цель исследования конкретизируется в следующих задачах: 1. Проанализировать научно-методическую литературу по проблеме интеллектуальной готовности к школьному обучению. 2. Экспериментально определить уровень интеллектуальной готовности детей к школьному обучению. 3. Разработать и провести систему м ...

Развитие ребенка-дошкольника в возрасте 5-6 лет
В этом возрасте на развитии ребенка сказывается ближайшая перспектива поступления в школу. Все большие требования и дома, и в детском саду предъявляют к его психическим процессам: памяти, мышлению, вниманию, личностным проявлениям своего «Я». И под влиянием соответствующих занятий и упражнений, дея ...