Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

Т.Е.Баркалова, учитель математики МБОУ СОШ №8 с УИОП
Интеграция уроков физики и математики в школе
Сегодняшняя система образования претерпевает серьезные изменения. Изменились цели среднего (полного) общего образования. Создаются новые концепции образования, основанные на компетентностном подходе, который требует отражать содержание образования посредством не отдельных обособленных дисциплин, а через интегративные образовательные области. В настоящее время в современном мире преобладают тенденции к экономической, политической, культурной, информационной интеграции, поэтому одной из особенностей современного образования является интеграция предметов. При интеграции появляется возможность вырваться за рамки одной учебной дисциплины, наглядно, в действии показать, как всё в мире взаимосвязано, и одновременно усилить мотивацию изучения своего предмета. Как должен происходить процесс интеграции в условиях дифференцированного обучения, до сих пор остается открытым. Следовательно, теоретическое обоснование и разработка методики реализации данного процесса в условиях дифференцированного обучения становится на сегодняшний момент весьма актуальной проблемой.
Еще одной важной проблемой, на наш взгляд, является заметное снижение интереса учащихся к предметам естественно-математического цикла, что во многом обусловлено объективной сложностью физики и математики. К тому же, вызывает неудовлетворённость недостаточная продуманность и разработанность действующих программ и учебников для общеобразовательных школ. Общение со школьниками показывает, что непонимание ими какого-либо вопроса из курса физики часто связаны с отсутствием навыков анализа функциональных зависимостей, составление и решения математических уравнений, неумением проводить алгебраические преобразования и геометрические построения.
Школьная математика практически везде, к сожалению, совершенно оторвана от потребностей физики – как по выбору материала, так и по его трактовкам, постановке задач и развитию навыков. Невнимание к физике причиняет урон и самой математике, затрудняется ее понимание, притупляется интерес к ней, принижается роль математики как фундаментальной науки. Не используемый в физике математический аппарат плохо держится в памяти. Сама специфика физики и математики на их современном уровне побуждает к комплексному подходу в обучении школьников этим предметам, т. е. логика данных наук ведёт к их объединению, интеграции. Реализация межпредметных связей не может происходить сама по себе; для этого нужна специальная организация учебного материала и самого процесса обучения, направленная на установление этих связей.
Таким образом, задача учителя (наша задача) состоит в определении методических возможностей совершенствования процесса обучения математике и физике на основе реализации межпредметных связей в условиях дифференцированного обучения.
При реализации межпредметных связей по линии �математика-физика� возникает немало трудностей:
Физические понятия, используемые на уроках математики, не всегда своевременно сформированы в курсе физики, и наоборот: математики не всегда своевременно знакомят с понятиями и действиями, необходимыми для курса физики (понятие вектора и производной; тригонометрические функции)
В курсе физики применяют такие понятия, которые в рамках учебной математической
программы вообще не вводятся.
Несогласованность терминологии и обозначений в курсах математики и физики.
В курсах математики и физики иногда одни и те же понятия получают различную
трактовку.
Стержневые идеи математики и физики не всегда реализуются в курсе физики.
Мы составили координационную таблицу, которая поможет выявить �точки соприкосновения� программного материала по физике и математике и опереться на них.
Физика Математика
Учебный материал в математике:
Используется в физике при изучении:
Когда изучается� в физике
Когда изучается� в математике
�Векторы. Действия над векторами
Сила
Принцип суперпозиции электрических и магнитных полей
7, 9, 10, 11�
9
Функции (линейная, обратная пропорциональность, квадратичная, тригонометрические)
Равномерное и равноускоренное движение
Изопроцессы
Колебания
7, 9, 11
10
11
7, 8, 10
Площади и объемы фигур
Равномерное и равноускоренное движение
Термодинамика
Плотность
Электродинамика
7, 9, 11
10
7
10, 11
8, 11
Синус, косинус, тангенс. Теорема Пифагора. Теорема косинусов. Тригонометрические преобразования
Динамика
Электростатика
Оптика
9, 10
10, 11
9, 11
8, 9, 10
Корни
Первое знакомство. Закон сохранения в механике
8
8
Производная
Кинематика
Механические и электромагнитные колебания
10
11
10 (второе полугодие)
Знание геометрических фигур и их свойств
Механика
Электростатика
10
10
8
Проанализировав �точки соприкосновение� двух объективно сложных, но важных и полезных наук, мы начали разработку и апробацию цикла интегрированных уроков, связывающих и взаимно дополняющих друг друга учебных предметов - математика и физика.
Одним из наиболее удачных из уже проведенных нами уроков, стал урок по теме �Геометрическая оптика� в 11 классе. (см. приложение)
В проведении интегрированных уроков мы видим следующие преимущества:
1.�����Мир, окружающий детей, познается ими в многообразии и единстве.
2.�����Интегрированные уроки развивают потенциал самих учащихся, побуждают к активному познанию окружающей действительности, к осмыслению и нахождению причинно-следственных связей, к развитию логики, мышления, коммуникативных способностей. В большей степени, чем обычные, они способствуют развитию речи, формированию умения сравнивать, обобщать, делать выводы.
3. Форма проведения интегрированных уроков нестандартна, увлекательна. Использование различных видов деятельности с одной стороны поддерживает у учащихся интерес к изучаемому материалу, стимулирует активность, что позволяет говорить о развивающей эффективности таких уроков, с другой стороны - снимают утомляемость, перенапряжение.
4. Интегрированные уроки зачастую сопровождаются открытиями и находками. Это, в каком-то смысле, научная деятельность. Особая ценность состоит в том, что роль исследователей выполняют ученики. Интеграция является источником нахождения новых фактов, которые подтверждают или углубляют определенные выводы и наблюдения учащихся.
5.�� Уроки такого типа как нельзя лучше раскрывают творческий потенциал педагога. Разработка и проведение интегрированных уроков это не только новый этап в профессиональной деятельности учителя, но и замечательная возможность для него выйти на новый уровень отношений с классом.