Межпредметные практические умения у выпускников школ

Современные требования к образованию предполагают подготовку выпускников, способных к комплексной исследовательской, проектной и предпринимательской деятельности, направленной на разработку и производство конкурентоспособной научно-технической продукции, готовых к творческой работе в команде.

Учащиеся должны получать исходные представления, умения анализа и творческого решения возникающих практических проблем преобразования материалов, энергии и информации, конструирования, проектирования, изготовления, оценки процессов и явлений, знания и умения в области технического творчества, представления о мире науки, технологий и техносферы, влиянии технологий на общество и окружающую среду, о сферах человеческой деятельности и общественного производства, спектре профессий и путях самооценки своих возможностей.

М. Е. Бершадский, В.В. Гузеев отмечают: «Предмет нашей гордости – большой объём предметных знаний – в изменившемся мире практически потерял свою ценность, поскольку информация стала легко доступной, а объём в её в мире быстро растёт. … Необходимыми становятся не сами знания, а знание о том, где и как их применять»[1, с.66]. Конечно же усвоение знаний и развитие способностей и умений следует воспринимать как две взаимосвязанные составляющие единого процесса обучения. Умение - это готовность учащегося к определенным действиям в соответствии с поставленной целью, на основе имеющихся навыков и знаний. Учебные умения разделяются на общеучебные и специальные умения.

Каждый предмет вносит вклад в формирование представлений и понятий о современной научной картине мира. Оптимальное достижение этого возможно лишь на межпредметной основе.

Немаловажную роль в формировании научного мышления и естественнонаучной картины мира играет изучение физики. При этом взаимосвязь таких наук, как математика и физика выражается во взаимосвязи их идей и методов, которую можно условно разделить на три вида:

• -физика ставит задачи и создаёт необходимые для их решения математические методы, которые в дальнейшем служат базой для развития математической теории (теория дифференциального исчисления Ньютона для решения задачи о движении тел);

• - развитая математическая теория используется для анализа физических явлений, часто приводит к созданию новой физической теории (теория электромагнитного поля Максвелла), которая в свою очередь приводит к развитию физической картины мира (в данном примере – электромагнитной) и к возникновению новых физических проблем (специальная теория относительности);

  -физическая теория в своём развитии опирается на математический аппарат, который развивается и совершенствуется по мере его использования в физике (общая теория относительности и тензорный анализ, квантовая механика и матричное исчисление, элементарные частицы и теория групп).

Такая связь физики и математики носят двусторонний характер и отражаются в обучении.

Требования к уровню обязательной подготовки учащихся определяют Государственные образовательные стандарты. Государственные образовательные стандарты определяют систему видов деятельности, которыми должны овладеть выпускники школы. Эти виды деятельности включают вычислительные навыки и умения, умения выполнять действия с единицами измерения, изображать действия с помощью векторов, проводить расчеты, используя сведения, получаемые из графиков, таблиц, диаграмм, схем и т.д. Данные умения формируются в процессе обучения в курсах физики и математики. Большинство тестовых заданий ЕГЭ по физике – физические задачи, требующие для их выполнения умений формируемых в процессе изучения математики.

На основе анализа школьных программ физики и математики можно прийти к следующему.

• 1.    В ряде случаев новые математические понятия вводятся на уроках физики раньше, чем на уроках математики: понятия аргумента ∆х и приращения функции ∆f вводятся на уроках математики в10 классе, а в курсе физики в 9 классе при изучении мгновенной скорости. С радианным измерением углов учащиеся также знакомятся раньше на уроках физики, а не математики: в математике о радианном измерении углов впервые говорится в 10 классе, а в физике оно рассматривается уже в 9 классе, в связи с изучением угловой скорости. Понятие предела рассматривается в 10 классе на уроках математики, но в физике несколько раньше.

• 2.    Имеют место случаи, когда чисто математические понятия в математике не рассматриваются, а в физике вводятся и используются. В геометрии подробно рассматриваются операции сложения и вычитания векторов, умножение вектора на число, и совершенно отсутствует понятие проекции вектора на ось.

• 3.    Не всегда на уроках физики используются некоторые математические понятия, которые прочно утвердились в математике. В физике не пользуются понятием противоположных векторов и нулевого вектора, хотя они известны учащимся из курса геометрии 8 класса.

• 4.    В учебниках физики и математики иногда используется различная терминология.

Делая вывод по всему выше сказанному, можно сказать, что успешное обучение решению задач во многом зависит от реализации внутри- и межпредметных связей. Преподавание физики и математики необходимо строить на взаимном использовании элементов математики в курсе физики и физических представлений при изучении алгебры и начала анализа. Математический аппарат, используемый на уроках физики необходимо предварительно определить в соответствии с фундаментальными фактами, понятиями и теориями, содержащимися в учебной информации курса физики.