Предметы естественно-математического цикла дают учащимся знания о живой и неживой природе, о материальном единстве мира, о природных ресурсах и их использовании в хозяйственной деятельности человека. Общие учебно-воспитательные задачи этих предметов направлены на всестороннее гармоничное развитие личности. Важнейшим условием решения этих общих задач является осуществление и развитие межпредметных связей предметов, согласованной работы учителей-предметников.
Изучение всех предметов естественнонаучного цикла тесно связано с математикой. Она дает учащимся систему знаний и умений, необходимых в повседневной жизни и трудовой деятельности человека, а также важных для изучения смежных предметов.
Основные взаимосвязи предметов естественно-математического цикла
На основе знаний по математике в первую очередь формируются общепредметные расчетно-измерительные умения. Преемственные связи с курсами естественнонаучного цикла раскрывают практическое применение математических умений и навыков. Это способствует формированию у учащихся целостного, научного мировоззрения.
| Класс | Предмет | Учебная тема | Математическое содержание |
| 9,10 | Физика | Равноускоренное движение | Линейная функция, производная функции |
| 7, 8,10 | Движение, взаимодействие тел. Электричество | Прямая и обратная пропорциональная зависимость | |
| 9,10 | Механика | Векторы, метод координат, производная, функция. График функции | |
| 11 | Оптика | Симметрия | |
| 9,10 | Кинематика | Векторы, действия над векторами | |
| 10,11 | Информатика | Алгоритм, программа | Уравнения, неравенства |
| 6 | География | Изображение земной поверхности | Масштаб, координаты на плоскости |
| 8,9 | Химия |
|
Уравнения, проценты |
| 8 | Черчение |
|
Параллельность, перпендикулярность прямых, измерение отрезков и углов, окружность, масштаб, параллельное проецирование |
| 10,11 | Экономика | Проценты, уравнения, неравенства |
Курс алгебры и начал анализа наглядно показывает универсальность математических методов, демонстрирует основные этапы решения прикладных задач. Аксиоматическое построение курса геометрии создает базу для понимания логики построения любой научной теории, изучаемой в курсах физики, химии, биологии.
Важную роль в осуществлении межпредметных связей играет математическое
моделирование. Можно привести множество примеров того, как абстрактные понятия,
изучаемые на уроках математики, выражают не связанные друг с другом
закономерности реального мира. При изучении линейной функции у = кх + b полезно
показать учащимся, что она может описывать зависимость между длиной стержня и
температурой нагревания: l = l0(1+α t), между объемом газа и его
температурой при постоянном давлении: V = V0 (1+α t) (закон Гей-Люсака),давлением
и температурой газа при постоянном объеме: p = p0 (1+β t) (закон
Шарля), скоростью и временем при равноускоренном движении: ʋ = ʋ0 +
at и т. д. При изучении квадратичной функции y = ax2 можно привести
примеры зависимости пути от времени при равноускоренном движении
, формулу
мощности электрического тока P = I2R при постоянном сопротивлении и
другие формулы.
Моделирование как метод познания включает в себя:
- построение, конструирование модели;
- исследование модели(экспериментальное или мысленное);
- анализ полученных данных и перенос их на подлинный объект изучения.
Решая прикладные задачи, мы проходим названные выше три этапа:
- построение модели (перевод условия задачи с обыденного на математический язык)
- работа с моделью (решение уравнения, неравенства и т. д.)
- ответ на вопрос задачи
Можно проиллюстрировать сказанное на примере системы задач с физическим содержанием при изучении темы “Векторы” в 8–9-х классах на примере раздела “Динамика”. Векторные умения и навыки отображают модельный характер этого материала. Графические упражнения позволяют учащимся перевести физическую ситуацию на геометрический язык и получать информацию о физических явлениях с помощью геометрической модели векторного пространства. (См. Приложение 1)
У многих учеников вызывают затруднения задачи на смеси и сплавы. Вероятно, это связано с тем, что таким задачам в школьном курсе математики уделяется совсем мало внимания. Вместе с тем они входят в различные сборники заданий по подготовке к итоговой аттестации по математике за курс основной школы, нередко включаются в варианты ЕГЭ и вступительных экзаменов в вузы.
При решении задач данного типа полезно пользоваться наглядной моделью — схемой, в которой смесь (раствор, сплав) изображается в виде прямоугольника, разбитого на фрагменты в соответствии с числом входящих в нее (в него) компонентов, а непосредственно при составлении уравнения — проследить содержание какого-нибудь одного компонента. (См. Приложение 1)
С целью совершенствования химических и математических знаний и умений учащихся можно предложить задачи на применение графиков.
Пример.
- Пользуясь графиком, определите количество энергии, выделяющейся при образовании15г серной кислоты в результате гидратации оксида серы.
- Какая химическая реакция имеет наибольший тепловой эффект?
- Определите к1, к2,…к6 в функциях, графики которых изображены на рисунке.
Можно предложить задачи межпредметного характера в ходе изучения других математических тем. (См. Приложение 1)
Хорошим источником материала для проведения уроков алгебры является тетрадь с печатной основой авторов Беленкова Е.Ю. и Лебединцевой Е.А. “Математика 5”, “Математика 6. Задания для обучения и развития учащихся” и пособие “Алгебра 7 класс”, “Алгебра 8 класс. Задания для обучения и развития учащихся”, ориентированное на развитие мышления и творческих способностей.
Выполнение предлагаемых заданий позволяет расширить кругозор учащихся, получить дополнительную информацию об окружающем мире.
Осуществление межпредметных связей в процессе обучения основано на координации обучающей деятельности учителей. Поэтому данная проблема требует целенаправленного руководства со стороны заместителя директора по учебно-воспитательной работе и методического совета школы.
| Категория педагогических работников | Факторы, влияющие на недостаточное применение межпредметных связей |
| Молодые специалисты | Не имеют опыта и умений применения знаний по родственным своей профессии предметам |
| Учителя с опытом работы от 1 до 3 лет | Недостаточно владеют методиками планирования и реализации межпредметных связей на уроках и во внеклассной деятельности |
| Учителя со стажем работы свыше 15 лет | Уже не имеют, как правило, достаточных знаний по родственным предметам, нуждаются в усвоении новых трактовок общепредметных понятий, особенностей новых учебных программ по смежным предметам, необходимых для реализации межпредметных связей |
Проблема межпредметных связей относится к числу сложных педагогических проблем, требующих коллективного опыта учителей для своего решения. Поэтому так важно организовать работу всего педагогического коллектива над этой проблемой, соблюдая строгую последовательность этапов:
- Повышение интереса учителей, показ значимости межпредметных связей в обучении. Выбор и распределение методических тем.
- Изучение учителями литературы, обучение их методическим приемам осуществления межпредметных связей, обобщение опыта учителей.
- Организация экспериментальной работы с привлечением всего педагогического коллектива.
- Организация комплексного, всестороннего использования межпредметных связей по всем предметам.
- Конкретизация методических тем и сочетание различных видов работы над общими темами в целях решения общих учебно-методических задач.
Таким образом, современная концепция межпредметных связей предметов естественно-математического цикла ориентирует учителей на систематическую взаимосвязь учебных предметов, активную реализацию межпредметности в содержании, методах и формах организации обучения, во внеклассной работе, широкого внедрения в практику обучения интегрированных уроков, элективных курсов, объединяющих знания из различных научных и практических областей.