Межпредметные связи физики и программирования на примерах решения физических задач

Обучение и воспитание обусловливают качественную характеристику образования – результаты педагогического процесса, которые отражают степень реализации целей образования. Результаты образования определяются степенью присвоения ценностей, которые рождаются в педагогическом процессе и которые так важны для экономического, интеллектуального, нравственного состояния всех «потребителей» продукции образовательной сферы – государства, общества, каждого человека в отдельности. В свою очередь, существует связь результатов образования как педагогического процесса и стратегий развития образования, которые ориентированы на перспективу.

Межпредметные связи перестраивают весь процесс обучения, если осуществляются систематически и целенаправленно, то есть выступают в роли современного дидактического принципа. Это тоже очень важно.

Принцип oбучения является исходным рукoводящим требoванием к содержанию и oрганизации учебнo-воспитательного процесса, которое вытекает из его закономерностей и направлено на решение актуальных социальных задач шкoлы.

Принцип межпредметных связей дает возможность всесторонне раскрыть многоаспектные объекты учебного познания, а также комплексные проблемы современности. Принцип межпредметных связей, являясь обязательным требованием к содержанию и организации учебновоспитательного процесса и познавательной деятельности студентов, выполняет следующие функции:

• -    Формирует системность знаний на основе развития ведущих общенаучных идей и понятий (образовательная функция);

• -    развивает системное и диалектическое мышление, гибкость и самостоятельность ума, познавательную активности и интересы студентов (развивающая функция);

• -    формирует политехнические знания и умения (воспитывающая функция);

• -    координирует работу преподавателей различных дисциплин, их сотрудничество, выработку единых педагогических требований в коллективе, единую трактовке общенаучных понятий, согласованность в проведении комплексных форм организации учебно-воспитательного процесса (организационная функция).

Межпредметные связи способствуют реализации абсолютно всех функций обучения: и образовательной, и развивающей, и воспитывающей. Все эти функции осуществляются в тесной взаимосвязи и взаимно дополняют друг друга.

Программирование в корне изменило традиционные представления о возможностях развития человеческого интеллекта и привело к разработке принципиально новых способов организации его образовательнопознавательной сферы, в том числе и обучения самой дисциплины «физика».

Интегрированные уроки программирования и физики обладают ярко выраженной прикладной направленностью и вызывают познавательный интерес у школьников. Они также способствуют обобщению и систематизации знаний, развивают способность создавать модели физические процессов и явлений.

Что можно сказать о связи физики и программирования – связь очевидна, и она будет усиливаться в связи с тем, что внедряются новые компьютерные технологии в жизнь человека и, соответственно, школы. И, конечно же, такой технический прорыв невозможен без знания физических законов и процессов в тех же самых полупроводниках, без которых не было бы даже простых электронных наручных часов. В то же время без компьютера как мощного устройства обработки информации невозможен последующий прогресс в развитии не только физики, но и других наук. Здесь технологии программирования представляются как ступенька на огромной лестнице к разгадке множества тайн природы.

Единство законовобработки информации в системах различной природы (физических, биологических, экономических и т.п.) есть фундаментальная основа теории информационных процессов, которые определяют ее специфичность и общезначимость. Программа как основа программирования является объектом изучения этой теории - понятие во многом абстрактное и существующее «само по себе» независимо от того, в какой области знания оно используется.

Это обстоятельство накладывает определенный отпечаток на всё программирование как науку об организации компьютерных систем, - такого рода системы используются в самых разных предметных областях, используя «свои правила игры», свои ограничения, закономерности, а вместе с тем и новые возможности организации бизнеса, которые без программирования и связанного с ним компьютера были бы немыслимы.

Многие люди, которые обучаются профессии программиста, совсем не понимают, для чего им необходимо изучать такую дисциплину, как физику.

Наиболее эффективно межпредметные связи физики и программирования осуществляются в старших классах, т.к. с 10-го класса учащиеся начинают изучать предмет основы программирования, информатики и вычислительной техники.

Итак, допустим, что учитель дает ученику задание написать программу решения какой-либо простой задачи по физике. Что же будет делать ученик? Сначала, конечно же, он ее решит на листке бумаги, т.е. вспомнит физические законы и формулировки, запишет общий ход решения, как он делает на уроках физики. Потом он напишет алгоритм ее решения уже на языке программирования. И, в конце концов, запустит программу на машине. Получив ответ, ученик сверит его с ответом на своей бумаге. Осуществилась ли здесь межпредметная связь? Ответ - да, однозначно! Таким образом, можно сделать вывод, что между физикой и программированием очень тесная связь. Также физика является особым предметом, который изучает множество явлений, что требует разнообразного оборудования. Темы средних классов рассматривают такие физические явления, которые можно показать на уроке. В старших же классах все в рамках урока показать невозможно. Есть некоторые темы, требующие сложного и дорогостоящего оборудования. Использование информационно-коммуникативных технологий (ИКТ) расширяет возможности урока в плане эксперимента и поэтому опыты можно проводятся гораздо точнее и быстрее.

Применение программирования на уроках физики создает условия для того, чтобы обеспечить активную учебную работу школьников, у них формируются умения использовать разнообразные информационные источники, быстро находить нужную информацию и решать задачи с помощью программ. В сети интернет сейчас плюсом ко всему размещено огромное количество различного анимационного материала, видео, помогающего смоделировать различные физические процессы и явления, а также заинтересовать школьников и внести разнообразие в процесс обучения.

Подводя итог, можно сказать, что физика и программирование очень тесно переплетены между собой. Их связь является дополнением друг к другу. Сейчас для того чтобы поступить в университет на программиста, ученики должны сдавать физику, т.к. эти науки, повторюсь, имеют тесную связь. Изучение физики и программирования позволяет нам открывать для себя окружающий мир, его гармонию и красоту.