Межпредметные связи на уроках физики

Межпредметные связи на уроках физики

Современный этап развития науки характеризуется взаимопроникновением наук друг в друга.

Связь между учебными предметами является, прежде всего, отражением объективно существующей связи между отдельными науками и связи наук с техникой, с практической деятельностью людей, определяет роль изучаемого предмета в будущей жизни. 

Межпредметные связи следует рассматривать как отражение в учебном процессе межнаучных связей, составляющих одну из характерных черт современного научного познания.

При всем многообразии видов межнаучного взаимодействия можно выделить три наиболее общие направления:

1.                       Комплексное изучение разными науками одного и тоже объекта.

2.                       Использование методов одной науки для изучения разных объектов в других науках.

3.                       Привлечение различными науками одних и тех же теорий и законов для изучения разных объектов.

В современных условиях возникает необходимость формирования у учащихся не частных, а обобщенных умений, обладающих свойством широкого переноса. Такие умения, будучи сформированными в процессе изучения какого-либо предмета, затем свободно используются учащимися при изучении других предметов и в практической деятельности.

Различают два типа связей между учебными предметами: временную (хронологическую) и понятийную (идейную). Первая предполагает согласование во времени прохождения программы различных предметов, вторая одинаковую трактовку научных понятий на основе общих методических положений. Межпредметные связи могут быть раскрыты и по общности методов исследования (экспериментальный метод в физике и химии, метод моделей в физике и математике) и др. Учителю физики приходится иметь дело с тремя видами межпредметных временных связей: предшествующими, сопутствующими и перспективными.

Предшествующие межпредметные связи, когда при изучении материала курса физики опираются на ранее полученные знания по другим предметам (например, на знания из курсов природоведения, географии, математики).

Сопутствующие межпредметные связи – это связи, учитывающие тот факт, что ряд вопросов и понятий одновременно изучается как по физике, так и по другим предметам (например, понятие о векторе почти одновременно дается в курсе геометрии и физики; понятие о звуке изучается в физике, а органы слуха – в биологии и др.)

Перспективные межпредметные связи используются, когда изучение материала по физике опережает его применение в других предметах (например, понятие о строении атома в физике изучается раньше, чем в курсе химии); в этом случае учитель химии опирается на знания, полученные на уроках физики. Понятие о материи (вещество и поле) в курсе физики изучается, а учитывается при изучении курса обществоведения.

Для того чтобы добиться наиболее глубокой систематизации знаний полученных учащимися за определённый период времени целесообразно проводить уроки с привлечением межпредметных связей. Уроки физики с привлечением межпредметных связей могут быть двух типов: уроки с привлечением некоторых знаний учащихся из смежных предметов и обобщающие уроки. Первые из них, как правило, проводят с использованием следующих приемов осуществления межпредметных связей. Домашние задания по другим предметам. Учащимся предлагают домашние задания по повторению ранее пройденного материала по смежным предметам, необходимого для понимания вопросов, которые будут рассмотрены на следующем уроке. Задание для повторения материала по межпредметным связям должно быть конкретным. Организация повторения такого материала имеет свою специфику. Так, давая задание, нужно предварительно объяснить, как работать с опорным материалом (прочитать и усвоить; сравнить описываемое явление с тем, как о нем рассказано в учебнике физики; выписать в тетрадь определение; дать ответы на вопросы и др.). Например, перед изучением теплоты сгорания топлива в VII классе учащимся предлагают домашнее задание: повторить по учебнику «Химия 7—8» (§ 27) об энергетике процесса горения. Именно эти опорные знания по химии целесообразно ис-пользовать на уроке физики.

Включение в изложение учителя учебного материала другого предмета и знаний, учащихся по другим предметам используют при объяснении нового материала. Например, на уроках физики при объяснении природы тока в электролитах привлекают знания учащихся об электролитической диссоциации и электролизе из курса химии.

Решение задач межпредметного характера. Для закрепления материала целесообразно решить одну- две задачи межпредметного содержания. В этом случае учащимся на уроке физики разрешают пользоваться учебниками по другим предметам. Например, после объяснения условия плавания тел в жидкости школьникам в качестве упражнения предлагают задание: объяснить роль плавательного пузыря у рыб с точки зрения физики. Наглядные пособия. Для осуществления межпредметных связей при-влекают наглядные пособия и самодельные приборы по другим предметам. Например, использование в VI классе таблицы «Что мы знаем об атмосфере?» (по природоведению, географии, охране природы, физи-ке, биологии) вполне оправдано.

Реализация межпредметных связей зависит от содержания материала и от формы организации урока. Сведения, полученные на уроках по другим учебным предметам, чаще всего либо используют в качестве опорных зна-ний, либо для выдвижения проблемы, либо для углубления и закрепления знаний. В любом из этих случаев используемый материал необходимо повторить, пользуясь по возможности теми же формулировками и обозначениями, которые были введены в смежном курсе. Если же есть необходимость в иных обозначениях, то их следует сопоставить с привычными и показать идентичность. Например, в VII классе перед рассмотрением агрегатных состояний вещества на основе известных учащимся фактов из природоведения, физической географии и трудового обучения (круговорот воды в природе, смена времен года и погода, плавление олова при пайке и т. п.) можно активизировать интерес учащихся и выяснить физику явлений на основе молекулярно-кинетической теории.

В X классе при изучении отражения волн учащимся напоминают, что в V классе на уроке географии их знакомили с эхолотом, и предлагают проблемные вопросы: каков принцип действия этого прибора? Какое физическое явление в нем используется? Почему эхолот имеет такое название?

Еще пример. Напомнив шестиклассникам о простых механизмах, которые они изучали в курсе трудового обучения и использовали в учебных мастерских (кусачки, ножницы, гаечный ключ, тиски и т. п.), целесообразно показать, что с помощью этих механизмов можно получить выигрыш в силе, но во столько же раз проигрыш в расстоянии, поэтому выигрыша в работе не будет. Эти факты послужат основой для формирования понятий «работа» и «мощность».

Обобщающие уроки. Обобщающие уроки обладают большой возможностью систематизации знаний и навыков по межпредметным связям. Здесь повышается роль новой формы занятий — межпредметных семинаров. Особое развитие получили межпредметные семинары природоохранительной тематики, например: «Тепловые двигатели и охрана природы» — VII класс; «Ядерная зима. Работу по подготовке межпредметных семинаров ведут, как правило, учителя двух-трех предметов совместно. Например, подготовкой названного семинара в X классе занимаются три учителя: физик, историк и биолог. Учащиеся заводят, как правило, специальные тетради, в которых ведут работу по подготовке ответов на вопросы к обсуждаемой проблеме с точки зрения физики, биологии и истории.

Подготовку и организацию свободного диспута школьников целесообразно проводить двумя способами: либо каждый ученик готовит ответы на один- два вопроса из каждого предмета, либо класс разбивают на три группы и каждая группа отвечает на вопросы по какому-либо одному предмету. Такой семинар обычно проводят на сдвоенном или строенном уроке. Каждый учитель оценивает ответы учащихся по своему предмету. Некоторые учителя физики (и методисты) считают целесообразным осуществлять контроль знаний и умений, учащихся по умению применять в курсе физики знания из других предметов. С этой целью рекомендуют включать в обычные контрольные работы по физике вместо третьей задачи один вопрос или задачу межпредметного содержания. Желательно также провести одну, например, итоговую, контрольную работу в учебном году целиком межпредметного содержания с целью обобщения знаний и умений учащихся (см. приложение 2). В обобщающих уроках целесообразно использовать также программированные задания межпредметного содержания. Такие формы контроля, если их применяют в разумных размерах, не создают перегрузки учащихся, но повышают интерес к знаниям межпредметного содержания.

Внеклассные и факультативные занятия. Весьма широкие возможности в школе представляются для осуществления межпредметных связей физики с другими предметами на внеклассных занятиях (физико-технические кружки, викторины, КВН, тематические вечера и др.). Внеклассные занятия надо эффективно использовать для расширения и обобщения научных знаний, учащихся по ряду учебных предметов, для формирования марксистско-ленинского мировоззрения и привития интереса к науке. Другое важное направление в осуществлении межпредметных связей во внеурочное время — факультативные занятия, которые организуют и проводят по интересам школьников. Можно провести в школе совместные мероприятия по внеклассным и факультативным занятиям межпредметного содержания (например, физико-химическая конференция, диспут, олимпиада межпредметного содержания, общешкольный вечер и др.). Организует и проводит их учитель физики, как правило, совместно с учителями других предметов.

1.                      Связь физики и математики (алгебры).

Связь с математикой необходима при решении задач. Это не только умение делать математические расчеты, анализировать графики зависимости физических величин, но главное учитель развивает логику мышления учащихся при анализе формул. В 7 классе при решении качественных задач по теме «Плотность вещества» учащиеся рассматривают зависимость объема от плотности при равных массах тела. Рассуждают, анализируют формулу, делают вывод. В 9 классе при анализе Закона всемирного тяготения рассматривают, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами. 

В 10-11 классах большое внимание отводится учителем на решение задач в общем виде, где учащиеся должны применяя несколько формул, вывести одну - конечную. Здесь не обойтись без хорошей математической подготовки, необходимы умения в решении уравнений и систем уравнений. 

2.                      Связь курса геометрии с курсом физики.

Весьма существенное влияние курса геометрии оказывает на курс физики через геометрическую и теоретико-множественную символику. Например,  А также через использование формул и теорем. 

3.                      Связь курса физики с химией.

Физика и химия часто взаимно дополняют друг друга, т.к. на уроках по этим предметам одни и те же явления и процессы рассматривают с разных сторон. К числу важнейших общих для физики и химии понятий относятся понятия вещества, массы, веса, энергии.

Взаимосвязь с химией реализуется на уроке «Строение атома и атомного ядра» в 9 классе. Ученики получают первые знания о строении вещества порядкового номера, знакомятся с Периодической системой Д. И. Менделеева. На уроке в десятом классе «Проводимость электрического тока» использую понятие о принадлежности к группе элементов Периодической системы для объяснения разной теплопроводности различных материалов. Уроки «Законы электролиза Фарадея», «Кристаллы и кристаллическая решетка», «Строение атома», «Опыт Резерфорда», «Ядерные реакции», «Сгорание топлива», «Химическое действие света, фотография» связывают физические и химические знания.

Важностью межпредметной связи является изучение одних и тех же теорий – молекулярно-кинетической и электронной теории строения вещества.

4.                      Связь курса физики с биологией.

Взаимосвязь физики с биологией реализую при изучении диффузии, на этом уроке приводятся примеры из ботаники (Лягушка живет в воде и не пьет ее, на суше дышит легкими и влажной кожей, а в воде через кожу). При прохождении звуковых и световых явлений – материал из зоологии и анатомии (в частности, о строении уха, глаза, световом восприятии, особенностях зрения рыб и человека).

Связь физики с биологией древняя и плодотворная. Можно назвать немало выдающихся физиков, внесших свой вклад в развитие биологии, и естествоиспытателей, открывших фундаментальные физические законы. Это всемирно известный физик Гельмгольц, врач Майер, ботаники К.А.Тимирязев, Броун. Связь физики с

биологическими науками особенно расширилась в последние десятилетия, когда возникли такие науки, как биофизика, агрофизика, бионика. При изучении биологических дисциплин учащиеся используют физические понятия как теплота, температура, свет, влажность. 

5.                      Связь курса физики с географией (естествознанием).

Взаимосвязь физики с географией и экологией реализую на уроках: «Атмосферное давление», «Виды транспорта», «Тепловые двигатели и их значения», «Пути решения экологических проблем», «Работа с географической картой при определении давления на различных глубинах и высотах».

При изучении географии учащиеся получают представление о движении, форме и размерах Земли, о строении атмосферы, способах измерения атмосферного давления, об образовании ветров, об использовании энергии. Всё это может найти отражение в физике. 

6.                      Связь курса физики с историей.

Здесь рассматриваются вопросы развития орудий труда, процесс развития производительных сил и производственных отношений, развитие культуры, техники и науки, историческая характеристика эпохи и её выдающихся деятелей, в том числе и учёных физиков.

7.                      Связь курса физики с литературой.

Данная взаимосвязь на уроках физики выражается прежде всего в использовании примеров из художественной и научно-популярной литературы или фольклора, образно описывающих то или иное физическое явление, историческую обстановку, образ учёного и т.д. 

8.                      Реализация межпредметных связей по линии «черчение-физика»

На уроках физики прослеживается связь с черчением (необходимо аккуратно чертить схемы), ИЗО (даются задания: нарисовать плакат по проблемам экологии применения тепловых двигателей 8 класс). 

Учащиеся 7-9 классов часто изготавливают приборы своими руками (паровые турбины, печки, демонстрирующих тягу). Все это возможно сделать, применяя навыки, полученные на уроках труда.

9.                      Связь курса «информатика-физика»

Без знаний информатики, учащиеся не могут создавать свои работы на компьютере (презентации, проекты, буклеты), осуществлять поиск информации в Интернете. 

Примером связи со многими предметами служат проекты, создаваемые учащимися совместно с учителем.