С развитием науки сложность материала, изучаемого в школе, возрастает. Поэтому в школе все более популярной становится идея интеграции знаний, в первую очередь родственных предметов.
Интеграция (в обучении) – процесс установления связей между структурными компонентами содержания в рамках определенной системы образования с целью формирования целостного представления о мире, ориентированный на развитие и саморазвитие личности.
Различают следующие виды образовательных интеграций: внутрипредметная (интеграция понятий, ЗУНов и т.п. внутри отдельных учебных предметов), межпредметная (синтез фактов, понятий, принципов и т.д. двух и более дисциплин),транспредметная (синтез компонентов основного и дополнительного содержания образования).
Самой распространенной является межпредметная интеграция, которая проявляется в использовании законов, теорий, методов одной учебной дисциплины при изучении другой. Осуществленная на этом уровне систематизация содержания приводит к такому познавательному результату, как формирование целостной картины мира в сознании учащихся, что, в свою очередь, ведет к появлению качественно нового типа знаний, находящего выражение в общенаучных понятий, категориях, подходах[3].
Математика и физика обычно считаются наиболее трудными предметами школьного курса. Во все переходы формирования человеческого сознания эти направления научной мысли развивались взаимосвязано, стимулируя обоюдный прогресс. Современное преподавание требует органического сочетания экспериментального и теоретического методов изучения физики, выявление сути физических законов на основе доступных школьнику понятий элементарной математике. Такой подход одновременно обеспечивает повышение уровня математических знаний, формирует логическое мышление, осознание единства материального мира.
Межпредметная интеграция математики и физики во многих школах успешно реализуется с помощью межпредметных элективных курсов.
Элективные курсы – обязательные курсы по выбору учащихся, входящие в состав профиля обучения на старшей ступени школы. В первую очередь – это занятия по выбору, позволяющие школьникам развить интерес к тому или иному предмету и определить свои профессиональные пристрастия[2].
Использование элективных курсов математики позволяет усилить линию алгоритмического мышления, перейти на более высокий уровень знаний, превысить государственный стандарт за счет активизации обучения, совмещать информационные и деятельностные методы, сформировать навыки использования информационных ресурсов и информационных технологий в практике. На элективных курсах математики преследуется задача более полного овладения, углубления и совершенствования компетентностей[1]. Для физико-математического профиля будет целесообразен элективный курс “Геометрия Галилея.
Элективный курс “Геометрия Галилея”
Данная программа разработана для реализации такой деятельности ученика, которая ведет его к раскрытию своих творческих способностей, развитию интеллекта. На занятиях курса изучается такой материал, который не излагается в школьных учебниках. Содержание курса предполагает интерпретацию механического смысла некоторых геометрических понятий и тем самым готовит школьников к тому, что многие изученные ими понятия будут иначе интерпретированы в вузовских курсах естественных наук.
В ходе занятий предполагается использование коллективного разбора задач, и индивидуальные консультации для каждого, самостоятельные и контрольные задания. Данный курс предназначен для реализации в физико-математическом профиле, но может быть и реализован в других профилях. Также данный курс может быть использован в предпрофильной подготовке учащихся.
Цели курса: развитие представлений о ведущем математическом методе познания реальной действительности – математическом моделировании и формирование соответствующих умений; формирование целостной естественно – математической составляющей картины мира (на определенном уровне) и базы для продолжения математического образования в ВУЗах различного профиля.
Задачи курса: учить вести математическое исследование, систематизировать результаты своих действий, находить новые закономерности, показать практическое применение геометрических фигур в моделировании различных физических явлений, и научить самостоятельному моделированию, развивать познавательный интерес к математике.
Основные формы организации работы: лекции, практические занятия лабораторная работа.
Итоговая аттестация: в конце курса проводится зачетная работа, состоящая из двух частей: теоретической (тестовая форма) и практической (работа с чертежами геометрии Галилея, их чтение на языке классической механики).
Тема 1. Преобразования Галилея
Описание равномерного и прямолинейного движения на языке планиметрии Галилея. Геометрическое выражение принципа относительности, сформулированного Галилеем. Формулы преобразований Галилея для двумерного случая.
Отличие системы координат в планиметрии Галилея от декартовой прямоугольной системы координат.
Тема 2. Фигуры на плоскости Галилея
Построения точек и прямых, их образов в планиметрии Галилея.
Особые и “обычные” прямые. Свойства отношения параллельности прямых. Длина отрезка прямой в планиметрии Галилея.
Длина отрезка “особой” прямой. Расстояние от точки до прямой в геометрии Галилея. Углы и их измерения. Циклы. Виды циклов. Треугольник и его элементы. Свойства треугольников в планиметрии Галилея. Четырехугольники в планиметрии Галилея.
Тема 3. Моделирование механических процессов и явлений.
Первичные представления о принципе двойственности в геометрии Галилея.
Моделирование процессов и явлений, описываемых классической механикой, с помощью понятий и представлений геометрии Галилея. Чтение чертежей из геометрии Галилея на языке классической механики.
Библиографический список:
- Данкова И. Н., Бондаренко Т. Е., Емелина Л. Л., Плетнева О. К. Предпрофильная подготовка учащихся 9 классов по математике: Общие положения, структура портфолио, программы курсов, сценарии занятий. – М., 2006. – 128с.
- Элективные курсы в профильном обучении: Образовательная область “Математика”/ Министерство образования РФ – Национальный фонд подготовки кадров. – М.,2004.– 98 с.
- Чистякова С. Н. Доклад "О принципах профильного обучения и проблемах их реализации". Институт развития образования МО РС(Я), 2003.