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:

Понятие внеурочной деятельности. Значение внеурочной деятельности в повышении успешности старшеклассников
Большинство педагогов связывают старшеклассников с подростковым периодом возрастной периодизации. Подростковый возраст с 10 - 11 до 14 - 15 лет (А.А. Бодалев, А.Б. Боссарт, Б.З. Вульфов, Л.С. Выготский, И.С. Кон, В.А. Крутецкий, Н.Д. Левитов, Н.С. Лукин, Л.Ф. Обухова, Н.А. Рождественская, Д.И. Фель ...

Объемно-пластическое творчество. Детская лепка и скульптура
В предыдущей главе уже говорилось о тех материалах и процессах, связанных с их обработкой, которые являются общими как для детского строительства, так и для детской лепки-скульптуры. Здесь нам необходимо отметить лишь то, что является свойственным преимущественно данной разновидности детского творч ...

Физиологические основы сенсомоторики
Сенсомоторика (от лат. sensus – чувство, ощущение и motor – двигатель) – взаимокоординация сенсорных и моторных компонентов деятельности: получение сенсорной информации приводит к запуску тех или иных движений, а те, в свою очередь, служат для регуляции, контроля или коррекции сенсорной информации. ...