Межпредметные связи курсов общей физики и высшей математики в технических вузах

• Автор: Евграфова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Теоретико-методические основы реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей
математики
1.1. Понятие и классификация межпредметных связей
1.2. Анализ учебных программ курсов общей физики и высшей математики в технических вузах
1.3. Межпредметные связи при изучении теоретического материала и решении задач
1.4. Компетентностный подход в образовании
1.5. Тестовый контроль и оценивание результатов учебной деятельности
ГЛАВА 2. Реализация межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики при проведении интегрированных занятий
2.1. Использование элементов дифференциального исчисления в курсе общей физики
2.2. Применение теории интегрирования в курсе общей физики при изложении теоретического материала и решении задач
2.3. Тензорные величины в курсах общей физики и высшей математики
2.4. Элементы теории поля в курсах общей физики и высшей математики
2.5. Применение элементов аналитической геометрии в курсе общей физики
2.6. Методика создания интегрированных тестовых заданий и тестов с физическим содержанием
ГЛАВА 3. Педагогический эксперимент и его результаты
3.1. Тестовые задания и тесты, решение которых требует применения адекватного математического аппарата
3.2. Результаты педагогического эксперимента
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. В настоящее время происходит модернизация образования в высшей школе, в частности, переход на уровневое образование (бакалавриат - магистратура) и новые стандарты третьего поколения. В соответствии с новыми стандартами большая часть учебного времени отводится на самостоятельную работу студентов, вследствие чего происходит сокращение аудиторных часов, отводимых на освоение дисциплин.
Одним из основных достоинств технического вуза является то, что он дает студентам фундаментальные знания по кругу проблем, связанных с их будущей профессиональной деятельностью. При анализе перечня специальных дисциплин иногда создается впечатление, что их вполне достаточно для той деятельности, которую выполняет большинство выпускников. Однако специальные знания могут обеспечить лишь узкую профессиональную деятельность. Фактически же человек, в '‘какой бы области он ни работал, вынужден реагировать на изменения, которые в ней непрерывно происходят, должен уметь применять полученные при обучении знания и умения при решении вновь возникающих перед ним профессиональных проблем. Это соответствует компетентностному подходу, являющемуся основой современных стандартов образования. При этом важны приобретенные теоретические знания. Основа теоретических знаний в технических вузах закладывается в курсах физики и математики.
Таким образом, возникает противоречие между возрастанием требований к математическому и физическому образованию и сокращением аудиторного времени, отводимого для общей физики и высшей математики. Это противоречие можно разрешить путем разработки методических подходов, основанных на интегрировании этих курсов.
Проблема эффективной реализации межпредметных связей в высших технических учебных заведениях представляется актуальной, так как именно

возможность постепенно создавать, расширять и укреплять такие важные представления, как прямая и обратная пропорциональная зависимость величин, линейная, квадратичная, показательная и логарифмическая функции, среднее значение, максимум и минимум функции.
Опыт работы показал, что общий подход к исследованию графиков, физических функциональных зависимостей создает благоприятные условия для формирования общих умений в работе с графиками на уроках физики и математики.
Для преподавания физики большое значение имеет владение учащимися быстротой счета и вычислений, приближенными вычислениями, простейшими геометрическими построениями, умением строить графики по виду элементарных функций, выражающих физические закономерности, построение графиков на основе опытных данных и получение по кривым аналитического выражения функциональной зависимости.
Студенты должны понять, что абстрактные математические положения, относящиеся к функциональным зависимостям, переплетаются с конкретными физическими представлениями. «Единство абстрактного и конкретного, входящее в физическое знание проявляется через единство математических и физических представлений. В математике графики изучаются абстрактно, вне связи с конкретными процессами. При изучении физических явлений осуществляется их конкретизация. Весь курс физики насыщен графическими представлениями явлений, начиная с механики и кончая строением атома. В процессе изучения этого курса физики учащиеся подчеркивают эту конкретность в графических представлениях явлений» [90].
В ходе преподавании физики и математики необходимо обращать внимание студентов на то, что математика является мощным средством для обобщения физических понятий и законов. Во взаимоотношениях физики и математики большое место занимает пересечение внутренних потребностей с развитием наук. Такое пересечение обычно приводит к важным открытиям,