Межпредметные связи в курсе физики

Межпредметные связи в курсе физики

7 класс.

При изучении темы «Введение» учащихся знакомят с предметом физики, ее методами, физическими величинами, их измерением и связью физики с техникой. Например, на первом уроке давая понятие физики как естественной экспериментальной науки нужно отметить, что существуют другие науки о природе – география, биология, астрономия и др.

В теме «Первоначальные сведения о строении вещества» объяснение материала строится на основе опорных знаний учащихся по природоведению и другим предметам. В курсе «Природоведение» школьников знакомили с температурой, изменением объема тел при нагревании и охлаждении, со свойствами воздуха и воды, кристаллами.

Рассматривая на уроке тему «Диффузия», учитель может привлечь знания учащихся, известные им из курса биологии: поглощение корнями воды и минеральных солей, дыхание семян.

Изучая тему «Взаимодействие тел» необходимо учесть межпредметные связи с математикой, географией, трудовым обучением. В курсе математики приводится вывод формулы для вычисления длины пути и разбирая решение простых задач на определение скорости и времени с помощью уравнений. При этом используют общепринятые обозначения: км/ч, км/мин, м/с.

В теме «Давление твердых тел, жидкостей и газов» изучают давление твердого тела; гидростатическое давление жидкости атмосферное давление; архимедову силу и ее применение. При рассмотрении каждого из этих вопросов можно эффективно использовать межпредметные связи. Изучение формулы давления p=F/S дает возможность показать одновременно прямую и обратную пропорциональность между переменными величинами, благодаря чему знания о свойствах функции типа y=k*x и y=k/x углубляются. Применение колющих и режущих инструментов (ножовка, рубанок, стамеска, …) при работе в учебной мастерской, действие которых основано на закономерности p=F/S, показывает учащимся межпредметные связи физики с трудовым обучением и что физика является основой техники. Расчет силы и площади основывают на свойствах пропорций: из условия равенства давлений р₁ = р₂ получают F₁/S₁ = F₂/S₂ . При расчете давления жидкости на дно сосуда используются знания учащихся из курса математики (объем прямоугольного параллелепипеда) и простейшие математические преобразования: P=F/S ; F=P=gm; m=ρ*V; V=S*h; тогда

F=gρShи p= gρSh/S = gρh; p= gρh

Здесь же используют прямую пропорциональную зависимость между высотой h и давлением р; уместно дать график этой функциональной зависимости. Знания учащихся об атмосфере по разным учебным курсам представлены в таблице.

В теме «Работа и мощность. Энергия» изучают понятие о работе и мощности, единицы их измерения, понятия о механической (кинетической и потенциальной) энергии, энергии рек и ветра. Связь физики с математикой в этой теме осуществляется по двум вопросам «Измерение величин и понятие процента».

В курсе математики 5-6 классов учащиеся получили знания об измерении величин. Они имеет понятие о том, что каждую величину измеряют с помощью соответствующей ей единицы измерения. Длину можно измерить единицей длины, площадь – единицей площади. Это может быть использовано при введении единиц работы и мощности в данной теме. При изучении темы «Работа и мощность. Энергия» приходится пользоваться понятием КПД, который выражается в процентах. С понятием процента встречались неоднократно в курсе математики.

8 класс

Для курса физики 8 класса характерно многообразие межпредметных связей. Например, изучение темы «Тепловые явления» опирается на знания о молекулах и атомах, полученные в курсе химии в 8 классе и на знания о нагревании тел при механической обработке, полученных в трудовом обучении. Изучая закономерности агрегатных превращений, рекомендуют обстоятельно «обработать» графическую иллюстрацию процессов. Чтобы научить всех школьников строить графики, характеризующие физические процессы, сложность графиков и рассматриваемых задач следует постепенно усложнять.

Для проведения урока по теме «Испарение и конденсация» используют материал, взятый из других предметов:

1.Три состояния воды (природоведение)

2.Испарения воды листьями. Листья растений влажных и засушливых мест. Видоизменение листьев (биология)

3.Водяной пар в воздухе (география)

4.Сушка древесины (трудовое обучение)

В какую погоду скорее высыхают лужи от дождя: в тихую или ветреную? В теплую или холодную? Как это можно объяснить? Выступающий на теле пот в жару охлаждает тело? Почему? Почему после дождя становится немного прохладнее? Чтобы получить прохладную воду в летнюю жару, ее наливают в сосуды, изготовленные из слабообожженной глины, сквозь которую вода медленно просачивается. Вода в таких сосудах холоднее окружающего воздуха. Почему?

Учитель предлагает школьникам самостоятельно ответить на вопросы. Этот материал будет использоваться на уроках других предметов, например при изучении значения испарения, с точки зрения теплового равновесия организма (в курсе биологии) или при изучении вопроса «Испарение. Коэффициент увлажнения» (в курсе географии). Так при изучении следующих вопросов: «Двигатель внутреннего сгорания», «Электрические явления», «Сила тока», «Электрическое напряжение». «Электрическое сопротивление», «Работа и мощность тока», «Электромагнитные явления», «Световые явления» реализуется межпредметные связи. Повышается интерес школьников к изучаемому материалу, т.к. школьники убеждаются, что знания, приобретенные на уроках одного предмета, находят применение во многих смежных предметах.

9 класс

В курсе физике 9 класса изучают только вопросы механики. В связи с этим межпредметная связь в основном касается физики и математики. При изучении темы «Основы кинематики» как опорные используют понятия под математики из курса 7-8 классов: линейная функция и графики, абсолютная и относительная погрешности, квадратные уравнения и неравенства. Эти сведения на уроках физики нужны как при изучении нового материала, так и при решении задач и выполнении лабораторной работы «Измерение ускорения при равноускоренном движении». Кроме того, в курсе физики 9 класса привлекаются знания о векторах и действиях с векторами. Для равноускоренного движения уравнение координаты тела в любой момент времени.

В теме «Основы динамики» можно использовать знания учащихся по алгебре и геометрии: векторы, координаты, решение уравнений и системы уравнений. Эти знания являются опорными при записи законов Ньютона в векторной и скалярной формах.

(II закон Ньютона);

(III закон Ньютона);

Если равнодействующая сила равна нулю ( ), то скорость постоянна т.к. ускорение равно нулю (1 закон Ньютона). Для решения задач векторные формулы записывают в проекциях на оси координат и в моделях:

F_x=m*a ; F_1x = -F_2x ; F=m*a; F₁=F₂.

В теме «Механические колебания и волны» целесообразно использовать межпредметные связи при изучении вопроса «Резонанс»- примеры вредного и полезного его проявления в станках и других установках (трудовое обучение), колебание почвы, применение вибрационных методов в народном хозяйстве (география, история). В связи с рассмотрением звука, пределов слышимости на уроке физики используют знания учащихся об органе слуха, полученные в курсе биологии, о строении и функциях органов слуха. Связь физики с математикой используется при введении формул:

T=1/ν; x=A*sin (2π/T)*t=A*sin2πν*t; при выводе уравнения периода колебаний тела на пружине и формулы периода математического маятника.

10 класс

В курсе физике 10 класса систематически изучают вещество и поле, продолжают и завершают изучать в 11 классе. Эти понятия получают более глубокое теоретическое толкование и математическое обоснование. В 10 классе предусмотрены межпредметные связи (химией, биологией, математикой и трудовым обучением).

При изучении темы «Основы молекулярно - кинетической теории» необходимо учитывать межпредметные связи с химией (молекула, атом, моль, молярная масса и объем, ковалентные связи). При выводе основного уравнения МКТ и получении из него уравнения газового состояния и частных газовых законов нужно опираться на знания по математике. Из курса математики в данной теме можно использовать знания о записи чисел в стандартном виде: а*10ⁿ , где 1≤аn целое число. Тогда, например, число молекул в единице объема записывается в виде n₀ = 2,7 * 10²⁵ м^-3 (число Лашмидта), число молекул в количестве вещества 1 моль равно 6,02 *10²³ моль^-1, масса атома≈10^-20 кг. В 10 классе нужно установить единство в понимании и трактовке понятий «молекула», «электрон», «заряд». Так же при изучении тем «Основы термодинамики», «Свойства паров, жидкостей и твердых тел», «Электрический ток в различных средах» целесообразно использовать знания учащихся по химии и трудовому обучению. В темах «электрическое поле», «Законы постоянного тока» осуществляется связь физики с математикой. Целесообразно использовать и микрокалькуляторы, которые сэкономят время и облегчат работу при расчетах. При применении формул I=U/R; Q = I²R*t; I = E/(R+r)

Перспективные межпредметные связи по курсу физики 10 класса имеют весьма актуальное и широкое значение, т.к. многие темы или вопросы являются опорными для изучения астрономии в 11 классе. При изучении физической природы тел Солнечной системы, Солнца и звезд. Знания о кристаллических телах применяют в математике при изучении многогранников, знания о поверхностном натяжении используют при изучении сложных эфиров и жиров, синтетических высокомолекулярных веществ и полимерных материалов по химии (10-11 классы).

11 класс

В курсе физики 11 класса межпредметные связи более многообразны, чем в других классах. Это обусловлено спецификой содержания материалов современных разделов физики («Электромагнитная индукция», «Электромагнитные колебания », «Электромагнитные волны», «элементы теории относительности», «Квантовая физика»), имеющих тесное соприкосновение со многими другими науками, а главное с математикой и естественными науками (биологии, химия, астрономия). Например, общий (единый) подход к изучению гармонических колебаний в математике и в теме «Электрические колебания» по физике. Метод симметрии в математике и физике; изучение строения атома и атомного ядра на основе современных научных представлений физики и химии; методы спектрального анализа и использования оптических приборов в физике и астрономии и др. В темах «Электромагнитная индукция», «Электромагнитные колебания » предусмотрена связь физики с математикой. Понятие производной функции применяется при изучении явления электромагнитной индукции и самоиндукции.

. В конце темы «Электромагнитные колебания », в теме «Световые кванты», «Атом и атомное ядро». Действия света осуществляются межпредметные связи физики с биологией и химией.