Педагогические
науки/5.Современные методы преподавания
К.п.н., профессор Имашев Г.И.
Атырауский государственный университет имени
Х.Досмухамедова, Республики Казахстан
Межпредметные связи в курсе электродинамики
Политехническая
подготовка школьников должна строиться на базе широких межпредметных связей,
которые дают полное представление о научных основах современного производства.
Политехнический принцип в изучении физической науки проявляется и при изучении
отдельных (химических, биологических) сторон производства в соответствии с
содержанием и логикой физики.
Осуществление
межпредметных связей обеспечивает формирование цельного представления
школьников о явлениях природы, делает их знания более глубокими и действенными.
Так, например, для изложения законов электролиза используются сведения из химии
- теория электролитической диссоциации и понятие о валентности.
Некоторые теоретические
понятия целиком физического содержания между тем относятся к
политехническим, и понять их сущность можно только на основе межпредметных
связей. Например, понятие о скорости даётся в механике; в электродинамике
даётся понятие о скорости изменения магнитного потока и скорости изменения силы
тока в контуре; в XI классе учащиеся узнают о скорости волны, скорости света в
веществе. Поэтому очень важно добиться того, чтобы ученики усвоили самую суть
понятия скорости, того общего, что есть в этом понятии, независимо от того, в
каком разделе физики или другой науки его изучают. Проблема межпредметных
связей имеет два подхода в их реализации. Первый из них предусматривает
устранение дублирования изучения одних и тех же законов, понятий в различных
учебных предметах, что осуществляется при разработке программ школьных
дисциплин. Так, теперь в курсе физики не изучаются подробно вопросы, которые
носят преимущественно химический характер, такие, например, как электролиз,
химические источники электрического тока и другие. Второй направлен на
углубление и расширение знаний и умений учащихся по
изучаемому предмету. Он реализуется в процессе обучения.
Применение знаний и
умений из физики и химии для решения какой-то одной проблемы способствует
формированию научного мировоззрения и навыков широкого обобщения знаний. Это
предусматривает изучение влияний условий внешней среды (влияние света, тепла, электрических
и магнитных полей на животных и растения).
Огромный материал, накопленный при изучении химических и физических
процессов, привел к выводу, что химические
превращения неотделимы от физических явлений. Более полное их познание
возможно только при совместном изучении.
Предмет химии – это состав, строение, свойства, получение и превращение
веществ, однако проникнуть в глубокую их
суть удается только применив самые современные
теоретические и экспериментальные физические методы
исследования. Так физика обогащает и дополняет данные химии.
Электрический ток –
явление физическое, но при его получении в гальванических элементах и
аккумуляторах происходит превращение химической формы движения материи в электрическую. Связь химических процессов, законы, лежащие в основе этого
взаимодействия, изучаются третьим
разделом физической химии – электрохимией. Законы термодинамики относятся к физике, но, опираясь на них, можно рассчитать количество энергии, поглощенной или выделенной при химических
процессах, определить влияние на ход процесса изменения физических факторов
(например, давления, температуры); этим занимается четвертый раздел физической химии – химическая термодинамика. Есть еще крупнейший раздел, называемый физической химией дисперсных систем и
поверхностных явлений, который изучает тела, состоящие из мельчайших частиц с огромной
поверхностью соприкосновения между собой и окружающей средой. Названные разделы не охватывают
всех тех проблем, которые решает физическая
химия, но из перечисления все
же видно, сколь большой круг
вопросов она затрагивает.
Связь между преподаванием
физики и химии главным образом понятийная, поэтому в осуществлении
межпредметной связи особенно важна последовательная трактовка явлений с единых
научных позиции, постепенное расширение представлений о структуре вещества.
При изучении электрических свойств полупроводников на
уроке физики по теме “Электрический ток в различных средах” учитель опирается
на понятия о ковалентных связях, известных из курса химии VIII класса. Электронно-дырочная
проводимость чистого полупроводника п - и р- типа тоже объясняют на основе
рассмотрения особенностей его кристаллического строения и ковалентных связей.
Тесная связь химии и
физики должна найти отражение при изучении электрического тока в растворах и
расплавах электролитов. Рассматривается это с опорой на знание вопросов:
электролиты, электролитическая диссоциация и её
механизм, диссоциация кислот, щёлочей и солей, электролиз. В курсе химии эти
вопросы изучают раньше (IX-X классы).
На примере процесса электролиза показывают, что причиной диссоциации
электролита на ионы является его взаимодействие с полярными молекулами воды.
Как уже отмечалось выше, на уроках физики теорию электролиза не рассматривают
подробно, так как она изучается в курсе химии, а излагают закон электролиза
Фарадея и показывают применение при
решении задач, также следует подчеркнуть современные научные взгляды химиков.
Школьные программы по
многим учебным предметам предусматривают широкое ознакомление учащихся с
производством. Поэтому физика тесно связана с трудом учащихся. Использование
межпредметных связей и правильная организация деятельности учащихся помогает
воздействовать на эмоции школьников. Вместе с этим успешное выполнение
общественно полезного, производительного труда, входящего составной частью в
трудовое обучение, превращает его в средство самоутверждения личности.
В старших классах
изучаются элементы машиноведения, электрорадиотехники, автоматики и кибернетики
на теоретических и практических занятиях по труду. Несмотря на различие конструкций и внешнего вида техники, учащиеся под
руководством учителя правильно определяют сходство, общую политехническую
основу, принципы взаимодействия обрабатывающих инструментов и материалов.
Межпредметные связи дают
широкие возможности для стимуляции познания и применения политехнических
знаний, научных основ производства.
В X-XI классах трудовое обучение учащихся
ведётся в соответствии с избранным ими профилем профессиональной подготовки и
призвано дать учащимся элементарные практические навыки, позволяющие включиться
в производительный труд в материальном производстве после окончания школы. Практикуется изучение
электромонтажа, основ электротехники, элементов автоматики, что представляет
особенность современного периода развития трудового обучения в
общеобразовательной школе. Во многих случаях учителя на уроках физики дают
объяснение технологическим процессам, приёмам труда, обращаются к фактам и явлениям, с которыми
учащиеся сталкиваются на практике, в процессе труда. В старших классах учителю
физики важно знать состояние трудовой подготовленности учащихся, характер их
трудовой деятельности в УПК. Учитель должен быть в курсе основных требований,
предъявляемых к знаниям специалистов той
или иной профессии.
При изучении
электродинамики физика также связана с трудовым обучением. Уже с VIII класса ученики должны уметь читать
простейшие электрические схемы, собирать простейшую электрическую цепь. Из трудового
обучения ученики знают условные обозначения схем некоторых приборов, правила
техники безопасности при обращении с электрическими и бытовыми приборами. Всё
это связано с физикой при изучении законов тока.
При изучении применения силы Ампера целесообразно
учитывать знания о принципе действия, устройстве и назначении коллекторного
двигателя.
Рассматривая примеры применения полупроводников в
технике, нельзя забывать имеющиеся у учащихся
знания из трудового обучения: понятия об управлении техническим устройством
и об автоматике, основных элементах автоматических устройств резисторных
датчиков и их применении. Об этом следует кратко напомнить учащимся для
активизации их внимания и актуализации знаний по труду.
Межпредметные связи являются условием и средством
достижения такого качества трудового обучения, которое превращает его в могучее
средство всестороннего развития учащихся. На основе межпредметных связей
трудовое обучение способствует развитию познавательной и творческой
деятельности школьников, расширяя их политехнический кругозор.
Связь физики с трудовым
обучением обеспечивает развитие творческого компонента деятельности, каким
является распознание сущности технических явлений, уровень которого
определяет успешность и правильность
использования технологических приемов, способность решать
конструктивно-технические задачи.
Межпредметные связи в
реализации политехнического принципа состоят в раскрытии естественнонаучных
основ работы техники и технологии, наиболее общих закономерностей современного
производства.
На межпредметной основе должно осуществляться
формирование важнейших политехнических умений, специально указанных в школьной
программе трудового обучения.
Межпредметные связи являются условием и средством достижения такого качества
обучения, которое превращает его в могучее средство всестороннего развития
учащихся. Связь преподавания курса электродинамики с химией, биологией и
трудовым обучением можно отразить в виде таблицы 1.
Связь курса электродинамики с химией, биологией и трудовым обучением
|
Изучаемая глава курса физики |
Вопросы курса химии |
Изучаемый вопрос по биологии |
Связь с трудовым обучением |
|
Электростатика Закон постоянного
тока Магнитное поле Электрический ток
в различных средах |
Закон сохранения и
превращения энергии; ионообмен; уравнение химических
реакции; диэлектрическая проницаемость Проблемы развития
энергетики. Химические источники электрического тока. Электродный потенциал Применение магнита
при разделении смесей. Физические и
химические свойства металлов. Металлические свойства элементов |
Влияние
электрических полей на животных и растения и на организм человека;
возникновение биопотенциал-ов; питание, дыхание и
размножение растений Энергетический
этап обмена веществ. Расход энергии организмом Влияние магнитных
полей на животных и растения и на организм человека Органические
соединения клетки. Неорганические соединения клетки. Плазма крови |
Понятие о
проводниках. Применение конденсаторов в электронных устройствах. Применение
закона Кулона Простейшие
электрические цепи. Схемы соединения потребителей звездой и треугольником.
Правила техники безопасности при обращении с электрическими и бытовыми
приборами Принцип действия
устройство и назначение коллекторного двигателя, электродвигателя. Условное
обозначение электроизмерительных приборов, их устройство и принцип действия Управление
технических устройств; основные элементы автоматических устройств, |
Продолж. табл. 1
|
|
Производство
металлов. Кристаллическое строение металлов и сплавов Химические
свойства полупроводниковых элементов. Электролиты, электролитическая
диссоциация и ее механизм, диссоциация кислот,
щелочей и солей Электролиз.
Применение электролиза. Законы Фарадея. Изучение углерода Применение
доменного газа. Агрегатные состояния вещества. Плазма |
|
резисторных
датчиков и их применение. Устройство
электронно-лучевой трубки и его применение в телевидении. Применение
транзисторов, диодов в автоматических устройствах. Применение генераторов в
технике |
Таким образом, реализация межпредметных связей в обучении на основе
принципа политехнизма должна обеспечить формирование системы межпредметных
знаний и умений школьников, подготавливающих их к труду и к сознательному
выбору профессии.
Литература
1.Бугаев A.И. Методика преподавания
физики в средней школе. – М.: Просвещение, 1981. – 288 с.
2Максимова В.Н. Межпредметные связи в учебно – воспитательном процессе современной школы. – М.:
Просвещение, 1987. – 160 с.
3.Межпредметные связи естественно – математических
дисциплин. Пособие для учителей. Сб.
статей /Под. ред. В.Н.
Федоровой. - М.:Просвещение, 1980. – 208с.
4.Методика преподавания физики в 8 –10 классах
средней школы /Под ред. В.П. Орехова и А.В Усовой., ч.2 – М.: Просвещение, 1980. - 351 с.