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:

Примерное тематическое планирование изучения оптики в восьмом и одиннадцатом классе
Типовыми учебными планами учреждений общего среднего образования соответствующих видов, утвержденными постановлением Министерства образования республики Беларусь от 26.08.2011 №241 (Зборнік нарматыўных дакументаў Міністэрства адукацыі Рэспублікі Беларусь № 18, 2011 г.), на изучение учебного предмет ...

Школьные перегрузки
Школьные перегрузки – проблема, способная сломать не только ребенка, но и его родителей. Детям трудно. Многие ощущают себя загнанными лошадьми, и пословица «ученье и труд все перетрут» приобретает зловещий смысл. Российская школа становится в буквальном смысле опасна для жизни. Те, у кого дети еще ...

Воспитание и школа в средние века в Западной Европе
Католическое духовенство крайне враждебно относилось к античной культуре: науке, искусству, школе; оно пропагандировало взгляд на ребенка как на существо, от рождения причастное к “первородному греху”, который следует побеждать путем воспитания “в страхе Божьем”. При монастырях существовали монасты ...