Проект ученика 9 класса "Роль математики в системе наук"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «БЕРЕГОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА» КАСЛИНСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА

"Роль математики в системе наук"

Информационно-познавательный проект

Выполнила:

Тургунбаева Ситора, 9б класс

Наставник:

Идиятуллина Минзифа Кутдусовна 

Введение 

Актуальность проекта: 

Получение теоретических и практических знаний, которые понадобятся в жизни. 

Расширение кругозора, потому что математика встречается везде.

Цель проекта:  обоснование роли математики в системе наук.

Задачи проекта:

• Изучить литературу по теме проекта.
• Выяснить в каких сферах науки используют математику.
• Найти подтверждающие факторы использования математики.

Что такое математика и что говорили про нее ученые

• Математика -это фундаментальная наука, предоставляющая общие языковые средства другим наукам.
• Великий ученный, физик, химик и математик М. В. Ломоносов говорил: “Химия - правая рука физики, математика - её глаз.”

История развития математики

По сей день множество учёных пытается найти точный ответ на вопрос, когда же появилась математика. Принято считать, что самое первое подобие математических документов было найдено у вавилонян - это клинописные таблички, они датируются сроком создания более восьми тысяч лет назад.

Сложение, вычитание, умножение и деление, в геометрии же понятия прямой и окружности - это было известно уже тогда. Ещё в VI веке до нашей эры математика не могла являться наукой как цельной человеческой деятельностью, поскольку у неё не было ни строгого логического обоснования, ни полноценного оформления в виде текста .

Разнообразие применения математики

Математика очень разнообразна, она применяется в таких науках, как:

• Химия
• Физика
• Медицина
• Естественная наука
• Астрономия
• Инженерия и многие другие науки.

Роль математики в медицине

Математика применяется в кардиологии . Ее роль заключается в том, что с овременные приборы позволяют врачам «видеть» человека изнутри, правильно устанавливать диагноз и назначать эффективное лечение.

Созданием таких приборов занимаются инженеры, использующие аппарат физико-математических исследований. Ритмы сердца и движение математического маятника, рост бактерий и геометрическая прогрессия, формула ДНК - все это примеры применения математических расчетов в медицине.

А так же в медицине используют математическую статистику.

В медицине статистика - ведущий метод, так как:

• позволяет количественно измерить показатели здоровья населения и показатели деятельности медицинских учреждений
• определяет силу влияния различных факторов на здоровье населения
• определяет эффективность лечения и оздоровительных мероприятий
• позволяет оценить динамику показателей здоровья и позволяет прогнозировать их
• позволяет получить необходимые данные для разработки норм и нормативов здравоохранения.

Примеры использования математики в медицине

Задача 1 Сколько литров 96,45% спирта и воды потребуется для получения 120 литров 40,04% спирта?

Решение:

Количество 96,45% спирта в литрах рассчитывается по формуле: X= p*b/a= 120*40,04/96,45= 49,82 л 

Количество 96,45% спирта по массе

P=V*r= 49,82*0,8136=40,53 кг

Масса 120л 40,04% спирта 

P=V*r=120*0,9480=113,76 кг

Количество воды 113,76 – 40,53= 73,23 кг (л)

Ответ: 49,82 л, 96,45% спирта и 73,23 л воды

Роль математики в астрономии 

  Расположение звезд на небе, составление карт. Запуски спутников и космических кораблей, любые виды прогноза основываются на применении различных систем координат. C помощью системы координат астрономы определяют расстояние до звёзд, их местоположение на карте звёздного неба. Размеры галактики, скорость её вращения, траектории движения планет и их размер.

Интересные факты:

• Вес предмета на земле составляющий 100 кг, на Марсе составил бы всего 38 кг.
• На Луне все тела становится в 6 раз легче.

Роль математики в астрономии  

Задача

Каков будет вес машины на Луне, которая на Земле весит 1320 кг?

Т.к вес тела будет на Луне в 6 раз легче, то 1320кг/6= 220 кг

Ответ: 220 кг будет вес машины на Луне, массой 1320 кг.

Роль математики в естественных науках

В чем же роль математики в естественной науке?

• Точное описание течения событий

• Возможность проверки теорий, претендующих на установление фундаментальных законов природы.
• Предсказание новых явлений.

Классическим примером может служить добавление английским физиком-теоретиком Дж. Максвеллом к известным из опыта уравнениям электродинамики уравнения, так называемого, тока смещения. Решение полученной системы уравнений позволило ему предсказать существование совершенно нового объекта — электромагнитного поля.

Роль математики в инженерии

Математика- основа инженерного дела. Необходимо производить расчеты материалов, расчеты параметров работы, всевозможных инженерных узлов. Одним из ярких представителей является Леонардо да Винчи.  После его смерти были найдены чертежи, черновики, записи на которых он проектировал, продумывал свои изобретения. 

По словам академика А. Н. Крылова, математика для инженера есть инструмент такой же, как штангенциркуль, зубило, напильник для слесаря. К математическому аппарату инженера можно отнести все то из математики, что используется в инженерном деле.

Математика в социальной науке

Изучение законов общества и экономики также невозможно без математики. Подтверждением этому может служить тот факт, что с использованием математических методов связана работа практически всех экономистов ХХ века, удостоенных Нобелевской премии по экономике (Леонида Канторовича, в. Леонтьева, П. Самуэльсона, р. Солоу, Д. Хикса, Д. Нэша, р. Селтена).

Любой процесс или явление экономики, социальных наук или другой области знаний-одни ценности сохраняют свои ценности, а другие принимают разные значения.

Математика в химии

Расстановка коэффициентов в уравнениях химических реакций доставляет немало хлопот, если делать это методом "тыка".

Если же к решению этой проблемы применить математические знания и составить небольшой алгоритм, основанный на  решении системы уравнений, то пошаговое его выполнение позволит расставлять коэффициенты в химических уравнениях любой сложности.

  Математика в химии

Задача.

Пусть требуется расставить коэффициенты в следующем уравнении: СаО + Р 2 О 5  → Са 3 (РО 4 ) 2

1. Введем обозначения для неизвестных коэффициентов: х СаО + yР 2 О 5  = z Са 3 (РО 4 ) 2

2. Составляем уравнение для каждого химического элемента: Са: х = Зz

Р: 2y = 2z

О: x + 5y = 8z

Получаем систему уравнений.

3. Пусть z = 1.

4.Тогда, решая систему уравнений, получим: x = 3, y = 1. Так как все полученные значения - целые, расчет прекращается

Ответ: ЗСаО + Р 2 О 5  = Са 3 (РО 4 ) 2

Математика в физике

Физические законы, выраженные формулами и графиками, показывают вид функциональной зависимости величин, дают самую точную характеристику этой зависимости.

Связь величин, выраженная математической формулой, позволяет получать теоретические выводы, которые после интерпретации, истолкования и выяснения смысла дают новые «выводные» знания.

Путем преобразования математических выражений можно делать строгие логические выводы, на основе которых можно до опыта объяснять и предсказывать новые явления.

Формулу, полученную экспериментально, приняв за аксиому, можно преобразовывать и получать следствия, которые могут служить для предвидения и объяснения новых явлений. 

Математика в физике

Для вычисления пути используют формулу s=v*t

Где v- это скорость , а t - время.

Например: мотоциклист ехал со скоростью 100 км/ч в течении 1 ч, а потом еще 2 ч со скоростью

85 км/ч. Какое расстояние преодолел мотоциклист за время движения?

Найдем путь мотоциклиста за 1 час со скоростью 100 км/ч: S 1 =1*100 S 1 =100 км

Найдем S 2 : S 2 = 2*85 =170 (км)

S 1 +S 2 =270 (км)

Ответ: 270 км

Заключение

Математика, на мой взгляд, один из важнейших учебных предметов в школе.

Она приобретает особое значение в связи с необычайным ростом науки, технического прогресса в нашей стране.

Высокий уровень развития математики необходим для прогресса многих наук.

Трудно найти такую область знания, где математика не играла бы никакой роли.

Хорошо известно, что развитие наук в последнее время характеризуется проникновением в них математических методов и математического стиля мышления.

На первый взгляд, может показаться что математика — это сухая и неинтересная наука. Но это одна из самых древнейших и занимательных наук .

Литература

• История развития математики https ://dzen.ru/a/ZW1yMOgoS2_2FcX6  
• разнообразие математики, применение https ://zaochnik.ru/blog/zachem-nuzhna-matematika-v-zhizni-cheloveka/?ysclid=ltqtmhkx1j718498920  
• Роль математики в медицине  https :// school-science.ru/8/7/43108
• Незримая связь математики и астро номии https :// prezi.com/p/p6z13l7ijy9u/presentation /?fallback=1  
• Математика в естественных науках https :// studme.org/242071/matematika_himiya_fizik/rol_matematiki_razvitii_estestvennyh_nauk  
• Математика в инженерии https ://school-science.ru/11/7/46065  
• Математика в социальных науках https ://scienceforum.ru/2018/article/2018004287  
• Математика в химии https ://урок.рф/presentation/30563.html  
• Математика в физике https ://moluch.ru/young/archive/63/3262/  

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «БЕРЕГОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА» КАСЛИНСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА

"Роль математики в системе наук"

Информационно-познавательный проект

Выполнила:

Тургунбаева Ситора, 9б класс

Наставник:

Идиятуллина Минзифа Кутдусовна