Межпредметные связи физики и информатики в старших классах.

Наиболее эффективно межпредметные связи физики и информатики будут осуществляться в старших классах, т.к. с 10-го класса учащиеся начинают изучать предмет, основы информатики и вычислительной техники. В чем заключается сущность межпредметных связей на данном этапе обучения?

В большинстве школ, в основе обучения информатике в десятых и одиннадцатых классах лежит базовый курс програмирования, на языке програмирования Basic. Но встречаются школы где преподают язык програмирования Turbo Pascal, но ни в этом суть, суть в том что и на том и на другом языке можно писать одни и те же программы.

Итак, допустим, что ученик получает задание от учителя написать программу решения какой-либо простой (в зависимости от успеваемости учащегося) задачи по физике. Что будет делать ученик? Сначала, он ее решит на листке бумаги, т.е. вспомнив физические законы и формулировки запишет общий ход решения, как он делал на уроках физики. Затем он напишет алгоритм ее решения на языке програмирования. Наконец запустит программу на машине. Получив ответ, учащийся сверит его с ответом на бумаге. Осуществилась ли межпредметная связь? Ответ – да несомненно! Чтобы показать реальность вышесказанного решим задачу на движение тела под углом к горизонту и напишем программу ее решения.

Задача. Какую силу надо приложить для подъема вагонетки массой 600 кг по эстакаде с углом наклона 20^О , если коэффициент сопротивления движению равен 0,05?

Решение. Для решения данной задачи необходимо сделать чертеж и обозначить силы, действующие на тело (рис.1). Затем запишем уравнение второго закона Ньютона в векторной форме:

F_T = F_TP + N + mg;

Найдем проекции сил на координатные оси:

На ось Х:

F_T = -mN - mg×sina;                    

На ось Y:                            Рис.1

0 = N - mg×cosa;

Преобразовывая эти уравнения получаем:

F_T = -mg(m×cosa + sina);

Подставляя значения получим:

F_T = -600 кг × 9,8 м/с² ×(0,05 × cos20^O + sin20^O ) » 5096 H;

А теперь попробуем написать программу на языке Turbo Pascal для решения приведенной выше задачи. Выглядит эта программа таким образом:

Program Zadacha;

const g=9.8;

Var

m,a,k,Ft: Comp;

Begin

Write('Введите значение массы:');

Write('m=');

Readln(m);

Write('Введите значение угла наклона:');

Write('a=');

Readln(a);

Write('Введите коэффициент сопротивления:');

Write('k=');

Readln(k);

Ft:= -m * g * (k * cos(a)+sin(a));

Writeln('Ft=',Ft);

End.

Мы видим насколько проста в написании эта программа. А теперь попробуем выявить плюсы и минусы данного решения задачи.

Плюсы:

1) Возможность менять параметры и смотреть что происходит с окончательным результатом;

2) Быстрота выполнения математических расчетов;

3) Высокая точность ответа.

Минусы:

1) Для написания программы нужно решить задачу;

2) Не видно хода решения;

3) Привязанность к конкретному условию.

Из перечисленных выше достоинств и недостатков можно сделать очень простой вывод. Описанный метод доказывает актуальность межпредметных связей физики и информатики. Улучшается усвоение и понимание одного и другого предмета, повышается заинтересованность учащихся изучением этих дисциплин.

 

Заключение.

Реализация межпредметных связей дает возможность экономнее во времени определить структуру учебного плана, программ, учебников, что способствует рационализации учебного процесса в целом. Межпредметные связи способствуют повышению научности и доступности обучения, значительному усилению познавательной деятельности учащихся, улучшению качества их знаний. Затронутые в работе межпредметные связи физики и информатики позволяют сделать шаг вперед, как процессу обучения этих наук, так и научно-техническому прогрессу в целом. Действительно между этими науками связь не просто нужна, а необходима.

Проект состоит из трех глав. В первой главе рассматриваются взгляды некоторых педагогов на проблему межпредметных связей в целом. Вторая глава посвящена актуальности сущностного подхода в изучении физики и более детальному рассмотру межпредметных связей, разделению их на типы. И наконец, третья глава является ядром работы и раскрывает сущность межпредметных связей, конкретно физики и информатики, приводятся примеры осуществления связей между предметами в учебном процессе. Также проект включает в себя введение, заключение и список литературы, прилагается дискета с программой по физике.

Считаю что необходимость связи между физикой и информатикой доказана, обучение физике должно включать в себя использование ЭВМ как средства обеспечивающего наибольшую отдачу при изучении этих предметов.

 

Список литературы.

1. Абдурахманов С.Д., Исследовательские работы по физике в 7-8 классах сельских школ – М., «Просвещение, 1990;

2. Зверев И. Д. Взаимная связь учебных предметов. - М., 1977;

3. Коржуев А.В., Методические основы реализации сущностного подхода при обучении физике в средней школе – М., 1998;

4. Кокорников Е.А., Курс ОИВТ в средней школе – К.,1998;

5. Крупская Н. К. Избр. пед. соч. М.,1965, с. 55;

6. Рымкевич А.П., Рымкевич П.А., Сборник задач по физике – М., «Просвещение», 1982;

7. Марченко А.И., Марченко Л.А., Програмирование в среде Turbo Pascal 7.0 – М.,1997;

8. Фаронов В.В., Турбо Паскаль 7.0 Начальный курс – М.,2000;

9. Федорова В. Н., Кирюшкин Д. М. Межпредметные связи: На материале естественнонаучных дисциплин средней школы. –М., 1972;

10.  Хижнякова Л.С., Коварский Г.Г., Никифоров Г.Г., Самостоятельная работа учащихся по физике. – М.,1993.