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:

Интерактивная творческая среда "Математический конструктор"
Интерактивная творческая среда, основанная на принципе динамической геометрии и предназначена для создания интерактивных чертежей (моделей) по математике, сочетающих в себе конструирование, моделирование, динамическое варьирование, эксперимент. "1С:Математический конструктор" - первая рос ...

Мультимедийный занимательный материал при изучении азбуки в начальной школе
В современном образовании наряду с традиционными средствами обучения, которые нам всем хорошо известны, учителя все больше используют современные технологии. Использование информационных технологий повышает эффективность урока, развивая мотивацию обучения, что делает процесс обучения успешным. В ст ...

Управление педагогическими системами как разновидность социального управления
Основная задача любой науки — выявление закономерностей изучаемых явлений и процессов для более полного и глубокого понимания действительности. Наука управления педагогическими системами (в нашем случае — вузом) призвана изучать процессы постановки и решения управленческих задач и получать знания о ...