ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСТОРИЧЕСКИХ  ЗАДАЧ  В  ПРОЦЕССЕ  ОБУЧЕНИЯ  МАТЕМАТИКЕ И  ФИЗИКЕ  СТУДЕНТОВ  ВУЗА

Ермакова  Елена  Владимировна

канд.  пед.  наук,  доцент

  Ишимского  государственного  педагогического  института, 

г.  Ишим

Е-mail:  ermakowael@mail.ru

Бердюгина  Оксана  Николаевна

канд.  пед.  наук,  доцент 

Тюменской  государственной  академии  культуры,

  искусств  и  социальных  технологий,

  г.  Тюмень

E-mail:  oksa_n@inbox.ru

THE  USE  OF  HISTORICAL  PROBLEMS IN  THE  PROCESS  OF  TEACHING  UNIVERSITY STUDENTS  MATHEMATICS  AND  PHYSICS

Ermakova  Elena  Vladimirovna

Candidate  of  Pedagogic  Sciences,  Associate  professor  of  Ishim  State  Pedagogical  Institute,  Ishim

Berdyugia  Oksana  Nikolaevna

Candidate  of  Pedagogic  Sciences,  Associate  professor  of  Tyumen  State  Academy  of  Culture,  Arts  and  Social  Technologies,  Tyumen

Аннотация

В  статье  рассматриваются  возможности  использования  в  процессе  обучения  студентов  математике  и  физике  исторических  задач,  приводятся  примеры  исторических  задач.

Abstract

The  article  deals  with  possibilities  of  using  historical  problems  in  the  process  of  teaching  students  mathematics  and  physics,  examples  of  historical  problems  are  provided.

Ключевые  слова:  физика;  математика;  процесс  обучения;  историческая  задача.

Key  words:  physics;  mathematics;  the  process  of  teaching;  a  historical  problem.

Наука  развивается  в  рамках  определенных  общественных  формаций,  сменяющих  друг  друга.  Она  в  каждый  момент  тесно  связана  с  развитием  производительных  сил,  определяющих  характер  той  или  иной  общественной  формации.  Связь  эта  двухсторонняя,  и  без  изучения  ее  невозможно  правильно  понять  и  оценить  причины  появления  и  значение  научных  открытий,  которые  составляют  основу  в  современной  науке. 

Исторический  подход  к  изучению  науки  и  дает  возможность  правильно  оценить  ее  развитие  в  будущем.  Процесс  обучения  истори­чески  является  необходимым  условием  существования  человечества.

Изучение  естественных  наук  (физики,  математики  и  др.)  ставит  целью  не  только  усвоение  определенного  объема  знаний  и  умений,  позволяющих  понимать  явления  природы  и  объяснять  их,  но  и  форми­рование  обобщенных  способов  учебной  деятельности  (общих  учебных  умений  и  навыков),  специальных  способов  учебной  деятельности  по  дисциплинам,  обобщенных  способов  познания.  Общей  целью  обучения  студентов  физике  и  математике  является  формирование  научной  картины  мира,  важной  чертой  которой  является  понимание  взаимосвязи  явлений,  происходящих  в  природе,  науке  и  технике,  понимание  причин  появления  различных  научных  мнений  и  методов  научного  исследования.

Р.А.  Майер  отмечает,  что  математика  (геометрия)  играет  большую  роль  при  формировании  общей  культуры  обучаемых,  это  в  полной  мере  относится  и  к  физике.  Развивая  такие  качества  логического  мышления,  как  способность  к  дедуктивным  рассужде­ниям,  абстрагированию,  обобщению,  анализу  и  др.,  эти  дисциплины  содействует  приобретению  рациональных  качеств  мышления  и  его  выржению  (порядок,  точность,  ясность,  сжатость),  воспитывают  качества  личности  (настойчивость,  способность  сосредоточиться  и  т.  д.). 

При  реализации  связей  математики,  физики  с  другими  видами  научной  и  практической  деятельности  формируется  научное  миро­воззрение.  Одним  из  средств  научного  познания  являются  исторические  задачи.

Практика  показывает,  что  введение  в  курс  обучения  элементов  истории  дисциплины  способствует  решению  учебных  и  воспита­тельных  задач,  стоящих  перед  школой  и  вузом,  в  частности  развитию  познавательного  интереса,  патриотических  чувств.

Наука  делается  людьми,  и  знакомство  с  ее  основами  одновре­менно  с  обращением  к  жизни,  их  творчеству  обогащает  представления  обучающихся  о  науке,  позволяет  им  увидеть  те  неповторимые  особенности,  которые  привносит  в  нее  личность  выдающегося  исследователя.

Каждый  из  разделов  школьного  и  вузовского  курсов  физики  и  математики  может  быть  обогащен  многочисленными  сведениями  из  жизни  ученых.

Биографические  сведения  об  известных  математиках  и  физиках;  история  возникновения  отдельных  математических  и  физических  понятий,  терминов,  обозначений;  история  развития  идей,  теорий,  решения  отдельных  задач;  анализ  ошибок  прошлого,  сообщаемые  преподавателем  на  занятиях  или  полученные  в  ходе  самостоятельной  работы,  позволяют  значительно  расширить  кругозор,  внести  разнооб­разие  в  содержание  курса,  подготовить  творчески  работающего  человека.

Вместе  с  тем  сообщения  ученикам  ярких  фактов  из  биографии  ученых  позволяют  воспитывать  у  них  целый  ряд  важнейших  челове­ческих  качеств.  С  этих  позиций  «моральные  качества  выдающейся  личности  имеют,  —  по  словам  А.  Эйнштейна,  —  возможно,  большее  значение  для  данного  поколения  и  всего  хода  истории,  чем  чисто  интеллектуальные  достижения».

В  целях  воспитания  гражданственности  следует  раскрывать  активную  жизненную  позицию  выдающихся  прогрессивных  ученых.  Так,  например,  рассказывая  об  опытах  П.Н.  Лебедева  по  измерению  давления  света  на  твердые  тела  и  газы,  можно  рассказать,  что  Лебедев  в  знак  протеста  против  преследования  жандармами  свободомыслящих  студентов,  покинул  Московский  университет,  где  им  были  созданы  первоклассная  лаборатория  и  большая  научная  школа.  Или  расска­зывая  о  попытках  Н.И.  Лобачевского  доказать  пятый  постулат,  сообщить  студентам  и  тот  факт,  что  в  студенческие  годы  он  жарко  отстаивал  права  Казанского  университета  от  произвола  директора  университета  И.Ф.  Яковкина,  за  что  не  раз  сидел  в  карцере. 

Большое  воспитательное  воздействие  оказывают  примеры  из  истории  физики.  Они  помогают  привить  обучающимся  правильное  представление  о  развитии  науки.  Сопоставление  исторических  опытов,  открытий  и  изобретений  с  современными  достижениями  науки  и  техники  помогает  понять  развитие  познания  явлений  природы,  раскрывает  перспективы  дальнейшей  работы  в  различных  областях  науки  и  техники,  а  это  вызывает  интерес  учащихся  к  тому  или  иному  виду  будущей  практической  деятельности.

Рассмотрим  примеры  задач,  знакомящие  с  истоками  физических  и  математических  знаний.

Задача:  Французский  физик  Био  определял  скорость  звука  в  чугуне,  наблюдая  на  одном  конце  чугунной  трубы  два  последо­вательных  звука,  соответствующих  одному  удару  по  другому  концу  этой  трубы  длиною  951,25  м.  Он  услышал  эти  звуки  через  2,5  секунды  один  после  другого.  Какова  скорость  звука  в  чугуне?  (Сравните  с  табличными  данными).

Задача:  Одно  из  измерений  скорости  звука  в  воздухе  было  проделано  членами  Французской  Академии  Наук  в  1822  году  в  окрестностях  Парижа.  Расстояние,  которое  проходил  звук,  было  равно  18622  м.  Найдите  скорость  звука,  если  звук  проходил  это  расстояние  за  56,2  сек.

Задача:  Задача  Герона  (155  год  до  н.э.)  звучит  так:  найти  все  треугольники  с  целочисленными  сторонами,  площади  которых  также  выражаются  целым  числом.  Постройте  в  декартовой  системе  координат  треугольник,  который  является  решением  задачи  Герона.

Могут  быть  предложены  задачи,  где  речь  идет  о  единицах  измерения  величин.  Например,  силы  тока  или  сопротивления:  Уитстон  предложил  в  качестве  эталона  сопротивления  медную  проволоку  в  30,5  см  и  весом  6,5  г.  Как  велико  сопротивление  этого  эталона?  Или:  найдите  площадь  треугольника  со  сторонами  3,  4.5  и  2  локтей. 

Рассмотрим  некоторые  задачи,  помогающие  ознакомить  учащихся  с  историческими  открытиями. 

Задача:  Первые  римские  гигрометры  представляли  собой  слабо  натянутую  горизонтальную  веревку  длиной  3—4  м.  Как  и  почему  менялись  длина  веревки  при  изменении  влажности  воздуха?

Задача:  Одна  из  паровых  машин  Черепановых  (1827)  ежесуточно  потребляла  19,4  м³  дров  и  при  этом  развивала  мощность  в  36  л.  с.  Найдите  КПД  машины.

Задача:  Найдите  мощность  моторов  самолета  «Максим  Горький»  (1934),  если  сила  тяги  всех  моторов  самолета  72700  Н,  а  максимальная  скорость  полета  260  км/час.

Из  сказанного  видно,  что  задачи  исторического  характера  представляют  большую  ценность.  Однако  такого  вида  задачи  в  существующих  задачниках  или  очень  редко  встречаются,  или  совсем  отсутствуют.  Вот  поэтому  мы  считаем,  что  подбор  и  составление  задач  исторического  характера  являются  нужным  и  полезным  делом.

Решение  задач  исторического  содержания  помогает  поднять  интерес  учащихся  к  физике  и  математике,  что  способствует  лучшему  усвоению  их,  способствует  развитию  физического  и  математического  мышлений,  так  как  эти  задачи  связаны  с  экспериментом,  помогает  проследить  и  понять  развитие  науки  и  техники.  Решение  таких  задач  позволяет  закрепить  метод  определения  изучаемых  величин,  предста­вить  установку  опыта,  эксперимента,  исследования.  Сравнение  резуль­татов  задачи  с  современными  данными  позволяет  лучше  запомнить  эти  величины.  Одновременное  решение  задач  с  современными  техническими  данными  и  задач  исторического  содержания  есть  средство,  позволяющее  лучше  понять  прогресс  современной  науки  и  техники,  современные  достижения.

Список  литературы:

1. Майер  В.Р.  Методическая  система  геометрической  подготовки  учителя  математики  на  основе  новых  информационных  технологий:  Дисс.  ...  д-ра  пед.  наук  /  В.Р.  Майер.  —  Красноярск,  2001.  —  351  с.

2. Тимофеенко  Г.В.  К  вопросу  о  воспитании  культуры  мышления  в  процессе  изучения  математики  /  Г.В.  Тимофеенко,  Е.Т.  Астахова  //  Научный  ежегодник  КГПУ.  —  Красноярск,  1992.  —  С.  41—42.