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:

Исторические источники, их типология и видовая классификация
История, как и все другие науки, решает свои задачи, то есть воссоздает прошлое человеческого общества во всей своей конкретности и многообразии на основе изучения определенных исторических фактов. Особенность исторической науки по сравнению с естественными науками, состоит в том, что конкретные со ...

Особенности логического мышления младших школьников
Педагогический аспект изучения логического мышления, как правило, состоит в разработке и экспериментальной проверке необходимых методов, средств, условий, факторов организации процесса обучения, развивающих и формирующих логическое мышление у учащихся. Многими исследователями отмечается, что одной ...

Сущность и особенности использования дидактических игр в учебном процессе
Педагоги и психологи давно уже отметили роль игры в становлении человека, развитии его способностей, в подготовке его к самостоятельной трудовой деятельности. Однако игры - это не только неотъемлемая часть детства, игра как наиболее удачный способ моделирования реальной деятельности прочно входит в ...