Межпредметные связи физики и музыки
Межпредметные связи и их влияние на эффективность усвоения школьного материала. Рассмотрение физической природы музыки. Разработка методики преподавания темы "Колебания и волны" в основной школе с осуществлением межпредметных связей физики и музыки.
| Рубрика | Педагогика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.07.2011 |
| Размер файла | 83,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
СОДЕРЖАНИЕ
межпредметный физика музыка волны колебание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ. (МПС)
1.1 ПРОБЛЕМА РАЗРАБОТКИ МПС В ПСИХОЛОГО -ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ
1.1.1 Развитие идеи МПС в педагогике
1.1.2Психологические основы МПС
1.2 СУЩНОСТЬ МПС
ГЛАВА 2. ФИЗИКА КОЛЕБАНИЙ
2.1 СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
2.2 ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ
2.3 УРАВНЕНИЯ КОЛЕБАНИЯ СТРУНЫ
2.4 КОЛЕБАНИЯ СКРИПИЧНОЙ СТРУНЫ
ГЛАВА 3. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ
3.1 ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ФИЗИКИ И МУЗЫКИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ»
3.2 КОНСПЕКТЫ УРОКОВ ПО ТЕМЕ «КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ»
ДЛЯ ВОСЬМЫХ КЛАССОВ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
Урок 1. Звуковые волны
Урок 2. Характеристики звука
Урок № 3. Скорость распространения звука. Акустический резонанс
Урок № 4. Особенности восприятия звуковых волн человеком
Урок №5. Отражение звука. Эхо
Урок №6.Урок обобщения изученного материала
3.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
Контрольная работа №1
Контрольная работа №2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
В 1807 г. Томас Юнг опубликовал лекции, прочитанные им в Королевском институте Великобритании. В них он высказывает сожаление по поводу того, что в то время отношение к исследованиям колебаний и звука являлось в высшей степени непонятным и несправедливым. Эти явления связывались исключительно с вопросами музыки, и их изучение принято было считать простым развлечением, хотя «…многие явления, относящиеся к теории звука и колебаний становятся примечательны и занятны, что труд их исследователя будет сторицей вознагражден тем удовлетворением, которое он при этом получит» . [12]
Актуальность.
Вхождение в новое тысячелетие характеризуется поисками новых путей развития мировой образовательной системы. Особенно это касается первоначальной ступени-школы. В данной работе рассматривается возможность усовершенствования образовательного процесса через осуществление межпредметных связей физики и музыки. Сама идея использования межпредметных связей в процессе обучения ведет к повышению эффективности усвоения материала, так как при этом решается сразу несколько образовательных задач:
формируется целостность научной картины мира; нельзя преподавать науки в изоляции - это ведет к узкой специализации и слабому развитию кругозора. Осуществление межпредметных связей обеспечивает формирование цельного представления школьников о явлениях природы, делает их знания более глубокими [28];
ученик обучается переносить знания по другим дисциплинам на данную сферу научного познания;
снижается нагрузка на преподавателя, т.к. он избегает участи заново объяснять материал, который дети усвоили на другой дисциплине. Подтверждением вышесказанному являются статьи Н. К. Крупской «Диалектический подход к изучению различных дисциплин», «Методические заметки».[7]
С музыкой каждый человек знаком с раннего детства и встречается с ней постоянно в повседневной жизни. Многие дети изучают музыкальную грамоту в той или иной степени, придерживаются различных музыкальных течений. Т.е. музыка в любом случае является неотъемлемой частью жизни каждого человека. Следовательно, этим можно воспользоваться при изучении физики в средней школе.
Музыка и её восприятие, по сути, имеют психофизическую природу и могут быть описаны при помощи физики и физиологии. С точки зрения физики, музыка-это звуковые колебания, описываемые дифференциальными уравнениями. Физиология, в свою очередь, рассматривает восприятие музыки человеком: строение слухового аппарата, процессы, происходящие в организме при восприятии звуковых колебаний, вызываемые звуком ощущения и т.д..
Таким образом, при осуществлении связи физики и музыки происходит гуманизация и гуманитаризация физики. Гуманитаризация проявляется в том, что данная работа учитывает интересы учащихся, т.е. их увлечённость музыкой. Построение уроков вследствие этого исходит от ученика. Гуманизация же проявляется в том, что сама физика колебаний легче воспринимается учениками, требует меньше волевых и умственных усилий. К тому же использование музыкальных инструментов в качестве наглядных пособий возбуждает интерес школьников, а следовательно непроизвольное внимание и память, что в свою очередь повышает качество усвоения изучаемого материала.
В данной работе объектом исследования является процесс осуществления межпредметных связей в средней школе, предметом исследования-преподавание темы «Колебания и волны» в основной школе, через использование средств музыки.
Цель, преследуемая в данной работе: разработать методику преподавания темы «Колебания и волны» в основной школе с осуществлением межпредметных связей физики и музыки.
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
Рассмотреть сущность межпредметных связей и их влияния на эффективность усвоения изучаемого школьного материала.
Рассмотреть физическую природу музыки.
Разработать систему уроков по теме «Колебания и волны».
Апробировать данную систему уроков в школе и проанализировать результаты апробации.
Данная дипломная работа состоит из трёх глав. Первая глава посвящена изучению межпредметных связей, их сущности. Вторая глава посвящена изучению физики колебаний, здесь рассматриваются свободные и вынужденные колебания, уравнения колебаний струны. Третья глава посвящена апробации методики. Методика заключается в том, что при преподавании темы «Колебания и волны» в качестве наглядных пособий и экспериментального оборудования использовались музыкальные инструменты. Кроме этого на каждом уроке осуществлялась межпредметная связь физики и музыки. Результаты дипломной работы докладывались на Катановских чтениях 2002, 2003 г.
ГЛАВА 1. МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ. (МПС)
1.1 Проблема разработки МПС в психолого-педагогической литературе
1.1.1 Развитие идеи МПС в педагогике
Истоки идеи МПС можно найти в трудах Яна Амоса Каменского, который считал изолированное изучение взаимосвязанных явлений главной причиной непрочных знаний учащихся. В « Великой дидактике» он писал: «Всё, что находится во взаимной связи, должно преподаваться в такой же связи.»
И. Песталоцци, И. Гербарт, А. Дистерверг также понимали значение связи между учебными предметами как усвоение системных и прочных знаний.
В России идея МПС получила широкое отражение в 19-20 веках. Этой проблемой занимались такие люди как В.Г. Белинский, Н.А. Добролюбов, Н.Г. Чернышевский, К.Д. Ушинский.[17]
Ушинский сделал попытку обосновать необходимость осуществления МПС с психолого-педагогической точки зрения. Рассматривая различные виды ассоциативных взаимосвязей (по противоположности, сходству, времени, единству места и др.) он полагал, что без данных взаимосвязей у учащихся не может быть системных и целостных знаний. Он писал: «При распределении предметов преподавания в общеобразовательных заведениях должно иметь в виду не науки в их отдельности, а душу учащегося в системе её ценностей, её органическое, постепенное и всесторонние развитие. Не науки должны схоластически укладываться в голове ученика, а знания и идеи, сообщаемые какими бы то ни было науками, должны органически строиться в светлый и, по возможности, обширный взгляд на мир и его жизнь.»
Большой вклад в изучение МПС сделала Н. К. Крупская. Она требовала, чтобы идеи взаимосвязанного преподавания учебных дисциплин находили продуманное отражение в учебных программах. Крупская на конкретных примерах раскрыла действие МПС, подчёркивая, что они стимулируют познавательную деятельность, содействуют всестороннему развитию учащихся, расширяют кругозор в различных областях науки, формируют у школьников диалектический подход к пониманию явлений природы и обществу. Она считала, что основы наук, изучаемые в школе, должны быть тесным образом связаны между собой.[7]
В западных странах, таких как Англия, Франция, США, осуществление мпс проводили за счёт слияния нескольких учебных дисциплин в единую, объясняя это возникновением новых отраслей наук, таких как астрофизика, биохимия, физическая химия и т.п.
Данная концепция не давала положительных результатов, т.к. преподаватели интегрированных дисциплин не могли изложить материал каждой составляющей части в достаточно полной мере, всегда присутствовало преобладание знания какого-либо одного предмета над другим.
1.1.2Психологические основы МПС.
Психологической основой МПС является учение психолога Ю.А. Самарина об ассоциативном мышлении. Исследуя ассоциативную природу умственной деятельности в зависимости от характера объединения ассоциаций в системы соответствующего уровня И. М. Сеченов и И.П. Павлов доказали, что в основе чувственной реальности лежат временные нервные связи, возникающие в коре больших полушарий под непосредственным влиянием предмета действительности или словесных раздражителей на органы чувств. Образование самых элементарных ассоциаций - это «момент рождения мысли», начало знаний. Таким образом всякое знание есть ассоциация, или физиологическая временная связь, система знаний - это система ассоциаций или временных связей.
Локальная ассоциация - это простейшая нервная связь, образующая элементарные знания о предмете или явлении.
Частносистемные ассоциации -это простейшие системные ассоциации, которые образуются при изучении отдельной темы или какого-либо предмета, явления.
Внутрисистемные ассоциации представляют собой высокий уровень систем ассоциаций, при которых происходит более сложный процесс мышления учащихся.[4]
1.2 Сущность МПС
Целостная научная картина мира является мозаикой, состоящей из множества дисциплин, изучающих теории различного характера. Но, не смотря на то, что изучаемый материал очень разнообразен, между его различными элементами существуют логические цепочки, или связи, которые именуются межпредметными (МПС). Существование МПС обусловлено наличием единого корня у различных научных течений, в результате чего в различных дисциплинах используются одинаковые понятия, законы, методы изучения материала и т.п..
МПС выполняют следующие функции: 1) образовательные; 2)воспитательные; 3)развивающие .
Образовательные функции МПС нацелены на формирование целостной научной картины мира. Т.е. МПС выступают как дидактическое условие, метод отражения в индивидуальном сознании ученика объективных взаимосвязей различных форм движения материального мира, единства теории и практики.
Воспитательные функции. Интегрирование и координация содержания учебных предметов закладывают прочный фундамент научного миропонимания. Широкие философские обобщения-материальное устройство мира, законы развития и взаимосвязь явлений природы и общества-основываются на фундаментальных законах естествознания и обществознания. Развитие методологических понятий (закон, явление, гипотеза, модель, процесс), создающих системность знаний ученика, возможно лишь на основе широких МПС[5]. В анализе МПС прежде всего выделяется их мировоззренческая роль, раскрытие диалектико-материалистических основ развития общества и личности, единства науки и художественного творчества. Воспитательные функции МПС проявляются при их осуществлении в гуманитарных науках, через развитие этических и эстетических понятий, способствующих формированию нравственно-эстетических идеалов.
Развивающие функции. Повышая научно-теоретический и идейно-воспитательный уровни содержания знаний, МПС активизируют умственную деятельность школьника. Развивающие функции межпредметных связей влияют на развитие самостоятельности, познавательной активности и интересов учащихся. Через осуществление МПС ученики развивают своё логическое мышление, применяя свои знания в конкретной ситуации через перенос знаний.
Выстраивая модель классификации МПС, необходимо опираться на три системных основания: информационная структура учебного предмета, морфологическая структура учебной деятельности, организационно-методические элементы процесса обучения. Рассмотрение МПС с позиции целостности процесса обучения показывает, что они функционируют на уровне трёх взаимосвязанных типов:1) содержательно-информационных 2)операционно-деятельностных 3)организационно-методических.
1) Содержательно-информационный тип.
Название связей даны в соответствии с обобщёнными единицами научных знаний, названиями наук и форм общественного сознания.
Фактические связи. МПС на уровне фактов-это установление родства изучаемых в разных учебных дисциплинах фактов, подтверждающих и раскрывающих общие идеи и теории. Фактические связи играют существенную роль на начальной и средней ступенях обучения. Преобладание этого вида связей предопределено структурой изучаемых на данных ступенях учебных предметов.
Понятийные связи. Понятие-это форма человеческого мышления, с помощью которого познаются общие, существенные признаки предметов. Понятия должны быть гибкими, подвижными, относительными.
Мп понятия связи-это расширение и углубление признаков предметных понятий, и формирование общих для родственных предметов понятий. Психологический механизм формирования обобщённых понятий составляет перенос, «т.е. применение опыта к совершенно другим и разнородным вещам, когда синтезированные в понятии признаки встречаются в совершенно другом конкретном окружении других признаков.»[7]
Теоретические связи. Теория-это система научных знаний, в которых отражена взаимосвязь фактов понятий законов, постулатов, следствий, практических положений, относящихся к определённой предметной области. Мп теоретические связи в современных условиях обучения представляет собой поэлементное приращение новых компонентов общенаучных теорий из знаний, полученных на уроках по родственным предметам. Теоретические связи позволяют представить каждую теорию и закон как частные случаи более широких теорий и диалектических законов.
Мп философские связи-это обобщение конкретно-научных и философских представлений о мире, лежащих в основе усвоения учащимися ведущих идей диалектического и исторического материализма как метода познания и преобразования мира. Усложнение МПС по возрастным ступеням обучения позволяет одновременно повышать уровень их обобщения и соответственно развивать способность к методологическому обоснованию. Это расширяет границы научно-теоретического мышления. На основе общих положений материалистической философии выявляются сходные линии развития специализированных знаний, и складывается стройная система научно-философской картины мира. Содержание учебных программ позволяет реализовать МПС на уровне философских обобщений, которые требуют в основном перспективных связей с курсом обществоведения и введения отдельных философских понятий на более ранних этапах обучения.[6]
Идеологические МПС-это синтез идеологических знаний, включаемых в содержание предметов разных циклов. Такие связи направлены на формирование ценностного отношения учащихся к миру.
2) Операционно-деятельностный тип.
В программах школ специальное внимание уделено формированию умений учащихся. Сравнение перечней умений в программах по предметам естественно-научного цикла показывает их общность, определяемую единством методов научного познания природы и учебно-воспитательных задач: умения оценочной деятельности, умения познавательной деятельности, умения практической деятельности, умения учебной деятельности.
Актуальным является развитие исследований в области операционно-деятельностных МПС познавательного, практического, ценностно-ориентационного характера. Это направление разрабатывается в исследованиях МПС, раскрывает их развивающие функции. МПС, ориентированные на формирование обобщённых познавательных умений приводят к иерархии общих и специальных способов действий.
Творческие умения относятся к обобщённым общепредметным умениям. Они отражают структуру творческой деятельности при изучении любого предмета: видение проблемы, новые связи объекта, ориентирования в альтернативных способах решения, их оригинальность, самостоятельный перенос знаний и умений в новую ситуацию, обобщение накопленных данных, их связь в новом знании. Опора на методы науки способствует формированию у учащихся общепринятых умений практической деятельности.
МПС по видам деятельности так же, как МПС по видам знаний раскрывают перед учащимися диалектику общего, особенного и единичного в познании мира. Они всегда вносят мировоззренческую ориентацию в процессе обучения. Как следствие МПС по видам знаний и видам деятельности выступает перенос видов отношений, формируемых в обучении предметам разных циклов при условии координации в работе учителей.
3) Организационно-методический тип.
МПС функционирует в учебном процессе, и осуществляются с помощью тех или иных методов и организационных путей. Это позволяет выдержать тип организационно-методических связей, которые обогащают методы, приёмы и формы организации обучения. Они обеспечивают эффективные пути усвоения учащимися общепринятых знаний и умений. МПС реализуются в различных формах учебной и внеурочной деятельности: на обобщающих уроках, уроках-лекциях, комплексных семинарах и экскурсиях, в домашних заданиях, на междисциплинарных факультативах, конференциях, тематических вечерах, в работе ученических научных обществ и т.п.
Т.о. общность структур учебных предметов и учебной деятельности в целостном процессе обучения, составляет объективные основания классификации МПС.
Понятие учебной проблемы утвердилось в диалектике в результате исследований М.И. Махмутова. Поиск идей комплексного осуществления МПС в предметной системе обучения показал необходимость использования понятия МПС (межпредметная) учебная проблема. Термин МПС означает, что сформулированная учебная проблема охватывает содержание ряда учебных предметов и предполагает его использование в процессе решения. Комплексность конкретизирует проблему по трём параметрам:1) включение определённого комплекса знаний и умений из разных учебных предметов 2) осуществление совокупности видов МПС 3) решение в комплексе задач образования, развития и воспитания учащихся с помощью МПС проблем. Т.о. МПС комплексная учебная проблема-это форма отражения логико-психологического противоречия процесса усвоения в предметной системе обучения, реализованного МПС, объединённые общепредметной идеей и нацеленные на достижение единства их образовательных, воспитательных и развивающих функций.
Мп комплексные учебные проблемы - это эффективное средство формирования мировоззренческих представлений учащихся о целостности научно-философской картине мира и вооружая их методологией его систематического познания. Т.о. проблемный подход к осуществлению МПС в обучении - это выдвижение МПС комплексных учебных проблем и их последующее решение с помощью МПС познавательных задач. Проблемность означает систематическое решение МПС познавательных задач, т.о. МПС составляет важнейший фактор перестройки содержательно-логической структуры учебного материала с позиции мировоззренческих идей. Возможны три дидактических варианта перестройки учебного материала предметов на основе принципа проблемности при осуществлении МПС: тематический, проблемно-тематический, широкий проблемный.
Тематический подход - это использование МПС познавательных задач, проблемных вопросов, заданий для раскрытия ведущих идей и основных понятий учебной темы курса. Тематический подход обеспечивает единство конкретного и абстрактного в усвоении знаний. В организации тематического подхода к осуществлению МПС, первостепенное значение имеет их планирование, основанное на развитии связанных между собой предметных понятий и общепредметных умений с учётом содержания программ.
Проблемно-тематический подход - это выдвижение общей для учебной темы МПС проблемы и её этапное решение на уроках. Перестройка учебного материала осуществляется на основе ведущей мировой идеи, отражённой в МПС проблеме и охватывает почти все уроки темы. Логика решения учебной проблемы требует широкого использования внутрипредметных связей, которые повышают уровень обобщённости предметных знаний, и обеспечивает включение не только понятийных, но и теоретических, философских, идейных МПС[5].
Широкий проблемный подход - это выдвижение общей для ряда учебных предметов и тем МПС проблемы и её последующее решение в индивидуальной или коллективной работе учителей. Широкие МПС проблемы отражают общие для предметов учебно-воспитательные задачи и требуют взаимодействия учителей в создании общей программы учебного процесса как дидактической системы, в планировании уроков раскрывающих общую проблему.
Учебно-воспитательные задачи являются основной единицей системы учитель - учебный материал - ученик. Понятие задачи многозначно: узкое - задача как внешняя форма предъявления задания ученику, выраженная в материальной форме (словах, знаках); и более широкое - задача как цель, данная в определённых условиях. Цель и результат учебной задачи направлены на изменение самого субъекта, на овладение им определёнными способами действий.
Мп познавательная задача - это задача, которая включает ученика в деятельность по установлению и усвоению связей между структурными элементами учебного материала и умениями по разным учебным дисциплинам.
ГЛАВА 2. ФИЗИКА КОЛЕБАНИЙ
2.1 Свободные колебания
Хорошо известно, что в ряде случаев тело, получившее некоторое возмущение и предоставленное самому себе, после этого совершает колебания. Хотя такие свободные колебания сами по себе редко используются в технике, знакомство с ними необходимо, поскольку их роль в колебательном процессе чрезвычайно важна. Дело в том, что поведение системы при свободных колебаниях характеризуют её «динамическую индивидуальность», которая определяет поведение системы при всех других условиях. После того как по струне рояля ударит один из молоточков, струна продолжает совершать колебания - свободные колебания. Такие колебания возможны благодаря тому, что струна обладает двумя свойствами: 1) имеет массу и поэтому при своём движении может накапливать кинетическую энергию; 2) имеет способность накапливать потенциальную энергию при отклонении её от состояния равновесия.[10] Точно так же обычный маятник может совершать колебания благодаря тому, что, во-первых, он обладает массой, и во-вторых, при отклонении от положения равновесия он накапливает потенциальную энергию. Свободные колебания обладают следующими свойствами: 1)развитие движения во времени зависит от того, когда оно началось; 2) движение постоянно затухает.
Если ударить по клавише «ля» средней октавы рояля мы услышим звук с частотой 440 Гц. В действительности это есть лишь частота преобладающих колебаний, поскольку струны рояля совершают, кроме того, дополнительные малые колебания с частотами 4402, 4403, 4404 Гц и т.д. Эти колебания называются обертонами. Отчасти именно благодаря этим обертонам мы имеем возможность отличать звуки различных музыкальных инструментов, голосов людей, животных, птиц и т.д.
Для наилучшего представления этого колебания вообразим движение точки Q, описывающей с постоянной угловой скоростью окружность радиуса a.Проекция радиуса a на ось x равна
Q
a Aaa x
x=acos(t+) (3.1)
где t-произвольный момент времени, -начальная фаза колебаний. Формула (1.1) описывает гармонические колебания с периодом
T = 2/ (3.1)
В акустике используют так называемую линейную частоту колебаний:
=/ 2 (3.1)
Скорость точки, совершающей колебания по закону (3.1) найдём как
= dx/dt = - a sin(t+) (3.2)
Колебательная система обладает одной степенью свободы, если всевозможные конфигурации, которые она способна принимать, можно различить, приписывая соответствующие значения только одной переменной величине так называемой «обобщенной координате». Так, положение цилиндра, катящегося по горизонтальной плоскости, определяется углом, на который он поворачивается относительно некоторого начального положения.
Обозначим через q обобщённую координату, определяющую конфигурацию системы с одной степенью свободы. Если в результате бесконечно малого изменения координаты q, частица массы m проходит путь S, то
S=q (3.3)
где - коэффициент, обычно различный для различных частиц, а также зависящий от той конкретной конфигурации q, которая подверглась изменению. Отсюда, разделив на приращение времени Дt, получим для скорости этой частицы
V=dq/dt=q (3.4)
Следовательно кинетическая энергия частицы
T=Ѕ(mVІ)=ЅaqІ (3.5)
Где
a=(m)І
Коэффициент a является, вообще говоря, функцией q; его можно назвать «коэффициентом инерции» для данной конфигурации q. Например, в случае цилиндра если q - угловая координата, то a - момент инерции (обычно переменный) относительно линии соприкосновения цилиндра с горизонтальной плоскостью. Потенциальная энергия системы, поскольку она зависит от конфигурации системы, является функцией только координаты q. Если обозначить её через , то по закону сохранения энергии
ЅaqІ+=const (3.6)
при условии, что система свободна от действия внешних сил. Значение const, количественно, определяется начальными условиями. Если продифференцировать это уравнение по t и почленно поделить на q то получим
aq+Ѕ(da/dq)qІ+d/dq=0 (3.7)
Это выражение можно рассматривать как уравнение свободного движения системы, из которого исключены неизвестные реакции между её частями. Для случая малых колебаний уравнение сильно упрощается. Для существования положения равновесия уравнение должно удовлетворяться при q=const.Это требует выполнения
d/dq=0 (3.8)
значит, равновесная конфигурация характеризуется тем, что при малых отклонениях от положения равновесия потенциальная энергия «стационарна». Прибавляя или отнимая некоторую константу, можно выбирать q т.о., чтобы оно обращалась в ноль при рассматриваемой нами равновесной конфигурации; тогда, разлагая в степенной ряд по малой величине q, имеем
=const+ЅcqІ+… (3.9) [13]
Ввиду стационарности в положении равновесия, в разложении отсутствует член с первой степенью q. Const=C>0, если равновесная конфигурация устойчива, и имеет минимум. Её можно назвать «коэффициентом устойчивости». Подставив в (3.7) уравнение (3.9) и опустив члены второго порядка относительно q и q? получим :
aq+Cq=0 (3.10)
где a теперь можно считать постоянной величиной, имеющей значение, соответствующее конфигурации равновесия.
C/a=І (3.10')
и следовательно
q=Ccos((t+) (3.11)
_т.е. гармоническая функция и
=1/2C/a (3.11)
Далее, поскольку смещение от положения равновесия любой части системы при её движении по своей траектории пропорционально q (в приведённых выше обозначениях оно равно q), мы видим, что каждая частица совершает гармонические колебания с указанной частотой и отдельные частицы движутся синхронно, одновременно проходя через средние положения. Кроме того, амплитуды колебаний разных частиц находятся в постоянном отношении друг к другу; произвольны только абсолютная величина амплитуды и фаза колебания; они зависят от заданных начальных условий. Кинетическая и потенциальная энергии будут соответственно равны:
T=ЅaqІ=ЅnІaCІsinІ(t+) (3.12)
=ЅcqІ=ЅcCІcosІ(t+) (3.13)
а их сумма
T+=ЅІaCІ+ЅcCІ (3.14)
Средние значения sinІ(t+)=cosІ(t+)=Ѕ, поэтому энергия системы в среднем является наполовину кинетической и наполовину потенциальной. Для приложения теории к частным случаям требуется только вычислить коэффициенты a и c, причём (в задачах механики) вычисление последнего обычно более сложно. В случае тела, подвешенного на проволоке и совершающего крутильные колебания вокруг оси проволоки, a-момент инерции относительно этой оси, а c-коэффициент крутильного момента, т.е. cq-это крутильный момент, возникающий при повороте тела на угол q.
Если в задаче о массе, подвешенной на пружине предположить, что вертикальное перемещение любой точки пружины пропорционально расстоянию z от точки подвеса при отсутствии растяжения, то кинетическая энергия определяется следующим выражением:
2T=MqІ+0l(z/l)ІqІdz=(M+1/3l)qІ (3.15)
где - линейная плотность, l - длина пружины в нерастянутом состоянии и q смещение груза. [13]
2.2 Вынужденные колебания
Рассмотрим синусоидальную периодическую силу с некоторой определённой частотой. Если эта сила приложена к механической системе, то система будет колебаться по синусоидальному закону с той же частотой. Совпадение частоты изменения силы с частотой колебательного процесса характерно для вынужденных колебаний. Вынужденные колебания могут возникать в самых разных условиях. Существенной особенностью возбуждающей колебания силы является то, что модуль её остаётся неизменным вне зависимости от того, вибрирует или нет тело, к которому эта сила приложена. Если частота возбуждающей силы сравнима с собственной частотой системы, то следует ожидать интенсивных колебаний, называемых резонансом.
Явление резонанса может оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие. Например, при создании музыкальных инструментов, для усиления их звучания, используют резонаторы, в качестве которых выступает корпус музыкальных инструментов. Кроме этого при помощи резонанса можно, не прилагая особых усилий, привести в движение достаточно массивное тело. С другой стороны, в случае, когда амплитуда колебаний превышает силы упругости колеблющегося тела, резонанс оказывает отрицательное воздействие. В промышленности, для гашения нежелательных резонирующих колебаний, существует два различных метода: первый метод состоит в «отстройке» системы путём такого изменения собственных частот, чтобы они не совпадали с частотами возбуждения или наоборот изменять частоту возбуждающей силы; второй метод заключается в специальном увеличении демпфирования системы. Первый метод наиболее эффективен, но его не всегда можно осуществить. При большом демпфировании интенсивные колебания мало вероятны и поэтому на практике расчёт существующих резонансных частот не отличается от расчёта собственных частот систем без сил трения. В тех случаях, где отстройка системы невозможно применяются демпферы.[11]
Если внешние силы действуют на систему с одной степенью свободы, обобщённая координата которой есть q, то работу, произведённую ими при бесконечно малом изменении конфигурации пропорционально q, можно обозначить через Qq. Q - обобщённая сила, действующая на систему относительно обобщённой координаты q. Например: если q -угловая координата тела, которое может вращаться вокруг своей оси, то Q -момент внешних сил относительно этой оси. Отсюда следует, что при любом реальном движении системы, мощность внешних сил равна Qq'. Уравнение энергии принимает теперь следующую форму:
d/dt(T+)=Qq' (4.1)
или
aq"+ Ѕ (da/dq)q'І+d/dq=Q (4.1')
Рассматривая малые колебания около положения равновесия, можно как и прежде пренебречь членами второго порядка. Подставив получим:
aq"+cq=Q (4.2)
Если Q -гармоническая сила, например сила пропорциональная cos((t), то вынужденные колебания выражаются функцией
q=Q/(c-Іa) (4.3)
Когда очень мало q=Q/c. Это значение можно назвать статистическим или «равновесным» значением смещения; это - статистическое смещение, которое было бы создано постоянной силой, равной мгновенному значению Q. Другими словами, это то смещение, которое сила создавала бы в системе, лишённой инерции (a=0).[11]
Если на систему действуют две или более гармонических вынуждающих сил, результирующее вынужденное колебание получится путём простого сложения. Так например, вынужденная сила
Q=А 1cos(1t+1)+А2cos(2t+2)+… (4.4)
Вызовет вынужденные колебание
q=(А1/(2 - 12)) cos(1t+1)+(А2/(2 - 22)) cos(2t+2)+… (4.5)
Заметим, что из-за различия знаменателей, амплитуды отдельных членов этого выражения не пропорциональны амплитудам соответствующих членов в выражении для Q.[11]
2.3 Уравнения колебания струны
Будем считать, что струна обладает постоянной линейной плотностью и растянута силой натяжения P. Направление оси x выберем вдоль положения равновесия струны, через y обозначим поперечное отклонение в точке x в момент времени t. Предполагается, что угол наклона y/x кривой, образованный струной в любой момент времени t, настолько мал, что изменением натяжения можно пренебречь. При этих условиях уравнением движения элемента x будет
x 2y/t2 =Psin() (5.1)
где - угол наклона касательной относительно оси x. Действительно, правая часть представляет собой разность проекций в направлении y натяжения на обоих концах элемента. [15] На основании только что сделанного предположения можно положить
sin < tg = y/ x (5.1')
так что уравнение (1) можно переписать
2y/t2=V2 2y/t2 (5.2)
где V2=P/, где V - скорость. Кинетическая энергия любого участка струны выражается интегралом
T=1/2 y'2dx (5.3)
взятым в соответствующих пределах. Потенциальную энергию можно вычислить двумя способами: 1) можно представить, что струна перемещается из состояния покоя в положении равновесия, в состояние покоя в любом другом заданном положении при помощи приложенных к ней поперечных сил. Для простоты предполагаем, что на любой стадии этого процесса все ординаты находятся в постоянном отношении (K) к своему конечному значению y, так что последовательные формы струны отличаются только по амплитудам силы, которая должна быть приложена к элементу x, для того чтобы уравновесить натяжение на его концах, есть
-/x (Psin)x
синусу следует положение равное Ky/x при увеличении K на x приращение смещения равно yK. Полная работа, выполненная над этим элементом, поэтому будет равна:
-Pyy" x 01 Kdk= -1/2 Pyy"x (5.4)
а потенциальная энергия
=-1/2 P yy" dx (5.5)
Пользуясь вторым методом, мы вычислим работу, произведённую при растяжении струны против натяжения P. Увеличение длины элемента x приблизительно равно
1+y'2 x - x=1/2 y'2x (5.6)
так что
=1/2 P'y'2dx (5.7)
Эти выражения дают одинаковые результаты, когда интегрирование выполнено по всей возможной длине струны.[15] Действительно при интегрировании по частям получим:
-yy''dx= -[yy']+y'2dx (5.8)
Первый член справа относится к значениям на пределах интегрирования струны. Он исчезает на концах возможного участка, т.к. здесь y равно нулю.
2.4 Колебания скрипичной струны
Теория колебания струны, возбуждаемой действием смычка, довольно сложна, однако основные моменты этой теории были выяснены Гельмгольцем. Поскольку высота тона оказывается соответствующей собственной частоте струны, колебания могут, в известном смысле, считать «свободными», функция смычка заключается в поддерживании движения путём сообщения струне энергии. В скрипке и других инструментах, у которых струны сделаны из лёгкого материала и опираются на подставку, укреплённую на поверхности, очень легко приводимой в движение (крышка резонансной полости), потери энергии могут быть относительно велики. Действие смычка состоит в том, что благодаря трению, он в течение некоторого времени увлекает за собой струну, затем струна отрывается от смычка и отходит назад под действием собственной упругости; после некоторого промежутка времени смычок снова захватывает струну и ведёт её вперёд и т.д., причём полный цикл занимает период свободного колебания.[16]
Чтобы получить данные для материального исследования, Гельмгольц начал с экспериментального изучения характера колебаний в различных точках. Период колебаний наблюдаемой точки слагается из двух промежутков времени, обычно неравной длительности, в течении которого точка движется взад и вперёд, соответственно, с постоянными, но, вообще говоря, неравными скоростями. Далее, установлено, что отношение обоих промежутков времени равно отношению двух отрезков, на которые струна делится в этой точке. Эти результаты подтверждены исследованиями в результате которых получили временной график зависимости пути, проходимого точкой, более непосредственным способом. Для получения чётких кривых следует принять некоторые меры предосторожности. Многое зависит от умелого пользования смычком и от качества инструмента. Чтобы избежать неудачных искажений графика, смычок должен касаться струны в узле одной из гармоник, а наблюдаемая точка должна находиться в другом узле той же гармоники. За исключением тех двух моментов, в каждом периоде, когда происходит внезапное изменение скорости, ускорение наблюдаемой точки равно нулю. Из уравнения
2y/t2=V22y/x2 (6.1)
следует, что вблизи P кривизна струны должна быть равна нулю, и, значит, в любой момент форма, принимаемая струной, составлена из прямых отрезков. Оказывается, что можно удовлетворить всем условиям задачи, предположив, что форма струны всегда состоит из двух таких отрезков, пересекающихся в некоторой переменной точке Q. [14]
Пусть на рис.1 AB=L -невозможное положение струны и пусть = AN и =NQ.
Уравнение обоих участков струны будут:
y1=x/ (6.2)
y2=(L-x)/(L-) (6.3)
и разность между скоростями точек, лежащих вблизи точки Q по обе стороны от неё равна:
y'1 - y'2= - L'/(L - ) (6.4)
_ A Q
___
_
N B
Рис. 1
За время t, точка Q проходит участок струны 't, так что скорость массы 't на приведённую выше величину. Это есть результат возбуждения поперечной силы
Py'2- Py'1 = - PL/(L-) (6.5)
где P -натяжение, действующее в течение времени t.[14]
Приравнивая изменение количества движения импульсу силы, находим
a2 =P/=V2 (6.6)
Точка Q разрыва наклона струны должна перемещаться направо и налево со скоростью c. Предположим, что точка Q начинает своё перемещение из A в момент t=0 и что вначале положительно. Наблюдения Гельмгольца показали, что скорость в точке x, а именно
y'2=(L - x) d/dt (/(L - ))=(L - x)c d/d(/(L - )) (6.7)
постоянна в течение промежутка времени x/c, откуда
=c(L- ) (6.8)
аддитивная постоянная отсутствует, т.к. должна обращаться в нуль вместе с . Это уравнение дуги параболы, проходящей через точки A и B. Поэтому все условия задачи будут удовлетворены, если предположить, что точка Q движется взад и вперёд вдоль двух таких дуг со скоростью c так, как это показано на рис.1. Подставляя значение максимального смещения 0, получим
C=+-40/L2 (6.9)
и уравнение обоих участков струны в любой момент времени имеет вид
y1=40(L - )x/L2 (6.10)
y2=40(L - x)/L2 (6.10')
Остаётся разложить это колебание на его гармонические составляющие, что даёт следующий результат:
y=80/2 Ѕsin(sx/L)sin(s(ct/L) (6.11)
где суммирование производится по всем целым положительным значениям s.
Наиболее простой случай вынужденных колебаний осуществляется путём сообщения струне в некоторой точке (x=a) заданного гармонического движения
y=cos(Pt+) (6.12)
Участки струны по обе стороны от этой точки следует рассматривать отдельно. Решениями будут
y1=sin(Px/c)cos(Pt+)/sin(Pa/c) [0<x<a] (6.13)
y2=sin(P(L-x)/c)cos(Pt+)/sin(P(L-a)/c) [a<x<L] (6.13')
т.к. они удовлетворяют общему дифференциальному уравнению (6.1) для x=0 и x=L дают y1=0 и y2=0, а для x=a сводятся к (6.12). Амплитуды y1 и y2 сильно возрастают, вследствие малости знаменателя, когда Pa/c или P(L-a)/c приблизительно равны величине, кратной , т.е. когда период вынужденных колебаний 2/P приблизится к периоду собственных колебаний струны длиной a или (L-a) соответственно. Чтобы получить для этих случаев результат, имеющий практическое значение, следует учесть диссипативные силы.[17]
Рассматриваемый случай можно осуществить, прижимая ножку камертона к фортепьянной струне. Звук сильно возрастает каждый раз, когда какая-либо из собственных частот участка струны между точкой соприкосновения и любым из её концов совпадает с собственной частотой колебаний камертона. Этот метод предложен Гельмгольцем как способ получения чистых тонов, т.к. высшие собственные частоты камертона не гармоничны по отношению к основной частоте и поэтому не усиливаются. Если на струну действует поперечная сила и на единицу длины приходится сила I, то уравнение (6.1) можно записать как
2y/t2=(P2y/x2)+I (6.14)
Вообще I может зависеть одновременно и от x и от t.
Случай периодической силы Fcos(Pt+), сосредоточенной на бесконечно малом отрезке струны вблизи x=a, можно вывести из (6.13) и (6.13'). Величину можно выразить через F, исходя из условия точного уравновешивания силы натяжения струны в этой точке; при x=a должно быть
Fcos(Pt+)=Py'1 - Py'2 (6.15)
Отсюда получаем
y1=csin(Px/c) sin(p(L-a)/c) Fcos(Pt+)/P2sin(PL/c) (6.16)
y2=c sin(Px/c) sin(p(L-x)/c) Fcos(Pt+)/P2sin(PL/c) (6.16')
Как правило, амплитуда сильно возрастает, когда величина sin(PL/c) мала, т.е. когда период вынужденных колебаний приближается к одному из периодов собственных колебаний всей струны. В случае, когда одновременно sin(Pa/c)=0 и sin(PL/c)=0, имеет место неопределённость, точка x=0 при этом совпадает с узлом. [17]
Силы трения между смычком и струной - это силы сухого трения. Можно говорить о силах трения покоя и трениях скольжения. Первая сила возникает между соприкасающимися, но неподвижными друг относительно друга телами, вторая - при скольжении одного тела по поверхности другого.
Сила трения покоя всегда равна по величине и противоположна по направлению внешней силе. Сила трения скольжения зависит от материала тел и от состояния трущихся поверхностей, а также от относительной скорости этих тел.
При начальном движении смычка струна отклоняется вместе с ним. При этом сила трения покоя уравновешивается силами натяжения струны. Равнодействующая F сил натяжения пропорциональна отклонению струны x от положения равновесия:
F=2Tsin=4T0x/l
где l -длина струны, а T0 -сила натяжения струны, которую при малых отклонениях можно считать постоянной. Поэтому при движении струны вместе со смычком сила F будет расти, и в тот момент, когда она станет равной максимальной силе трения покоя, начнётся проскальзывание.
В момент срыва скорость струны равнялась скорости смычка, и в начале струна будет продолжать отклоняться в сторону движения смычка. Но теперь равнодействующая сила натяжения ничем не скомпенсирована, поэтому она будет тормозить движение струны, замедляя его. В какой-то момент скорость струны упадёт до нуля, затем струна начнёт двигаться обратно; после максимального отклонения от положения равновесия в противоположную начальной сторону струна опять будет двигаться в сторону движения смычка. А смычок будет двигаться равномерно со скоростью u. В некоторый момент скорости струны и смычка сравняются. При этом между струной и смычком проскальзывания уже нет, и появляется сила трения покоя, равная равнодействующей сил натяжения.
При дальнейшем движении струны до положения равновесия силы натяжения уменьшатся, и соответственно уменьшается сила трения покоя. После прохождения струной положения равновесия процесс повторяется. Таким образом, мы получаем незатухающие колебания.[30]
ГЛАВА 3. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ
3.1 Осуществление межпредметных связей физики и музыки при изучении темы «Колебания и волны»
В курсе средней общеобразовательной школы колебания и волны целесообразно не объединять вместе, а изучать в соответствующих разделах - механические колебания и волны при изучении механики, а электромагнитные - при изучении электродинамики.
Межпредметные связи физики и музыки удобно осуществлять при изучении акустических явлений, т.е. звуковых колебаний и волн. Изучение акустических явлений, т.е. распространения в упругой среде механических колебаний, способствует расширению понятия волны - от волн, непосредственно воспринимаемых визуально, до невидимых. Это в какой-то мере готовит учащихся к восприятию физической сущности электромагнитных волн. Кроме того, при изучении звуковых явлений можно закрепить те знания учащихся о волнах и их характеристиках, которые к тому времени они имеют.
По программе Громова С.В. на изучение звуковых колебаний и волн в восьмом классе выделяется два часа, мы считаем, что этого количества часов недостаточно, т.к. звуковые явления разнообразны и рассмотрение их физической природы требует особого внимания, поэтому предлагается выделить шесть часов, что позволит более детально изучить звуковые явления. Так как запланировано меньшее количество часов, можно использовать внеклассные занятия, или резервные часы.
Использование средств музыки можно считать целесообразным по следующим причинам:
1. Осуществляется эстетическое воспитание, через использование музыкальных фрагментов.
2. Используется принцип наглядности, т.к. ученики не только слышат звук, но и видят источник звука, в частности струну, совершающую колебания. Использование камертона не позволяет продемонстрировать колебание его ветвей, из-за малой амплитуды, а колебания струны заметны человеческому взгляду.
3. Развивается логическое мышление учеников, через принцип причинности. Так, например, при введении понятия звуковых колебаний проводят следующие размышления при ответе на вопрос откуда взялся звук: внешняя сила возбуждает колебания в струне, это демонстрируется, эти колебания распространяются в воздухе и достигают нашего уха, мы слышим звук, следовательно звук - это колебания.
4. Используется принцип новизны. Немногие ученики средних общеобразовательных школ имеют доступ к музыкальным инструментам, поэтому наличие такового на уроке возбуждает непроизвольное внимание, интерес, а также непроизвольную память, основанную на чувственном восприятии, которая сохраняется гораздо дольше произвольной памяти.
Использование музыкальных средств можно осуществлять при помощи учителя музыки, или при помощи учеников, занимающихся в музыкальных школах или кружках, если такие ученики имеются в классе, это позволит разрядить обстановку урока, диалога учителя и ученика. Ещё лучше, когда педагог сам знаком с музыкальными инструментами.
Рассмотрим, какие музыкальные инструменты удобно использовать для осуществления межпредметных связей физики и музыки. Прежде всего, фортепиано, оно имеется в каждой школе, звучит благодаря колебаниям струн, но его использование осложняется следующим: 1) приходится переходить в кабинет музыки, а это потеря времени, смена обстановки, а значит и потеря дисциплины; 2) корпус фортепиано создан так, что наблюдать колебание струн возможно только с одной стороны, а поэтому не всем доступно; 3) на сегодняшний день, в большинстве средних общеобразовательных школ стоят старые инструменты, состояние и звучание которых оставляет желать лучшего. Очень удобно использовать мобильные инструменты, например скрипка, гитара, баян и т.п.. Эти инструменты можно легко принести в кабинет физики, они обеспечивают необходимую наглядность. Целесообразно использование гитары, это достаточно простой музыкальный инструмент, амплитуда колебаний струн достаточно велика, чтобы её заметить, струны всегда на виду у учеников, характеристики звуковой волны можно произвольно менять без особого труда, что позволяет продемонстрировать зависимость частоты колебаний от длины струны и её массы. Для скрипки также характерны эти качества, но амплитуда колебаний струны меньше, чем у гитары. С баяном более сложная ситуация, т.к. он, как и все духовые инструменты, звучит благодаря колебаниям тонких пластинок, которые укрыты его корпусом и недоступны всеобщему просмотру.
Использование скрипки на уроках, проведённых в ходе педагогического эксперимента, обусловлено субъективными причинами, т.к. преподаватель умеет играть на скрипке.
Эффективность использования средств музыки на уроках физики при изучении темы «Колебания и волны» в восьмых классах была проверена в 2001 году в школе №3 и в 2003 году в школе № 18 г. Абакана. Результаты апробации в обеих школах были хорошими.
В 2003 году в школе №18 г. Абакана был проведён педагогический эксперимент. Преподавание темы «Колебания и волны» велось в двух восьмых классах, один из которых был экспериментальным, другой - контрольным.
Классы изначально подбирались одинаковыми по успеваемости не только по физике, но и по другим школьным дисциплинам, что определялось через оценки в журналах. Кроме этого при знакомстве с классами проводились беседы, в которых выявилось, что ученики этих классов имеют приблизительно одинаковый уровень интеллектуального развития.
В контрольном классе преподавание велось по программе Громова С.В., а в экспериментальном классе уроки проходили с осуществлением межпредметных связей физики и музыки. Конспекты эти уроков представлены в следующем параграфе.
3.2 Конспекты уроков по теме «Колебания и волны» для восьмых классов средней школы
В конспектах уроков применяются следующие сокращения: У - это учитель, Д - дети. В данном случае подразумевается, что отвечает один из учеников, без указания имён и фамилий.
Урок 1. Звуковые волны.
Цель: ученик должен знать понятие звуковой волны.
Задачи:
образовательная: раскрыть содержание понятия звуковая волна. воспитательная: эстетическое образование, через использование музыкальных инструментов в качестве наглядных пособий.
развивающая: развитие логического мышления учащихся при введении понятия звуковых волн.
План.
1. Организационный момент. (2 мин)
2.Постановка учебной проблемы. (3 мин.)
3. Изучение нового материала. (30 мин.)
4. Подведение итогов. (5 мин)
Ход урока.
1. Организационный момент.
У: Ветер прошумел листвой негромко,
Капельки дождя упали звонко.
Сделай своё радио потише,
Голоса природы слышишь? Слышу.
О чём эти строки?
Д: О природе, о дожде, о звуках.
2. Постановка учебной проблемы.
У: О звуках. Действительно, мы с вами живём в мире звуков. Мы слышим как звучит музыка, голос собеседника, как утром звенит будильник, но мы не задумываемся над тем почему мы это слышим и что такое звук. Собственно говоря, зачем нам что-то слышать, неужели это необходимо?
Д: Да, нам надо слышать, чтобы общаться.
У: Неужели? Захотел пообщаться - напиши письмо.
Д: Но ведь люди не всегда умели писать.
У: Вы правы. Значит, способность слышать нам помогает общаться друг с другом. Но разве слух нужен только для этого?
Подобные документы
Исследование межпредметных связей в психологическом, педагогическом, методическом аспектах. Разработка теоретических основ построения учебно-методического комплекса, реализующего межпредметные связи математики со смежными дисциплинами в технической школе.
контрольная работа [269,9 K], добавлен 25.12.2014Межпредметные связи как средство обучения младших школьников, особенности их применения в начальной школе на уроках технологии. Методические рекомендации по организации уроков технологии с использованием межпредметных связей, составление конспектов.
курсовая работа [105,4 K], добавлен 19.12.2010Сущность и функции понятия межпредметные связи, их классификация и разновидности, дидактические основы в предметном обучении. Формирование познавательных умений и интересов учащихся под влиянием межпредметных связей, их планирование и совершенствование.
курсовая работа [38,6 K], добавлен 03.12.2010Интегрированный урок как средство осуществления межпредметных связей, их влияние на состав и структуру учебных предметов. Анализ использования межпредметных связей из опыта работы учителя на уроках ботаники, зоологии, анатомии, внеклассных мероприятиях.
курсовая работа [79,5 K], добавлен 02.11.2014Сущность понятия межпредметных связей их классификация и виды. Общие направления межнаучного взаимодействия в педагогике. Выявление взаимосвязи между школьными предметами и реализацией межпредметных связей на уроках технологии в современном обучении.
дипломная работа [324,3 K], добавлен 26.09.2012Типология и структура уроков в школе, предъявляемые к ним требования. Понятие и виды межпредметных связей в содержании обучения биологии и математике, их планирование и реализация. Разработка и проведение бинарных уроков по природоведению и биологии.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.01.2014Понятие и классификация межпредметных связей. Их функции, особенности планирования и примеры реализации. Способы реализации и планирование межпредметных связей в обучении математике и биологии. Их роль в активизации познавательной деятельности учащихся.
курсовая работа [122,9 K], добавлен 12.05.2010Исследование состояния учебного процесса по физике в классах общеобразовательного профиля основной школы. Разработка методики изложения темы "Световые волны" с использованием разных дидактических приемов. Определение трудностей учащихся в изучении темы.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 06.04.2011Значение исследуемой дисциплины и темы в технологии подготовки специалистов, характеристика и содержание, межпредметные и внутрипредметные связи. Разработка методики преподавания дисциплины, а также правила проведения занятий, анализ их эффективности.
курсовая работа [157,0 K], добавлен 22.07.2014Определение целей и места изучения физики в школе. Изучение особенностей формирования общенаучных и естественнонаучных умений в процессе изучения физики в основной школе. Разработка целенаправленной методики обучения физики и оценка её эффективности.
курсовая работа [38,0 K], добавлен 09.03.2011
