Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования керченский государственный.pdf

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
345 5.
Определяем степень окисления атома химического элемента, поделив общую степень окисления под его дугой на его количество.
6.
Записываем степень окисления.
Рисунок 4 – Схема определения с.о. атомов ХЭ методом дуг
Ниже представляем вариант карточки по отработке навыков определения степени окисления, с использованием дуг:
Таблица 2 – Карточка с примерами для отработки навыков по
определению степени окисления методом «дуг»
Соединение
Ход определения с. о.
HNO
3 1) Расставляем степени окисления водорода и кислорода, которые имеют постоянную степень окисления
2)Под дугой элементов с известной степенью окисления рассчитываем общую степень окисления
3) Исходя из того, что соединение электро-нейтрально, рассчитываем общую степень окисления, приходящуюся на неизвестный атом (в данном случае атом азота)
4) Определяем степень окисления атома азота, поделив общую степеней окисления под его дугой на его количество.
5) Записываем степень окисления

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
346
K
2
Cr
2
O
7 1) Расставляем степени окисления калия и кислорода, которые имеют постоянную степень окисления
2)Под дугой элементов с известной степенью окисления рассчитываем общую степени окисления
3) Из положения, что соединение электронейтрально, рассчитываем общую степень окисления для (Cr), значение записываем под дугой
4) Определяем степень окисления атома (Cr), поделив общую степень окисления под его дугой на его количество.
5) Записываем степень окисления
Выводы. Осведомлена общая теория по определению с.о. атомов в соединениях. Рассмотрены методы определения степени окисления атомов химических элементов в бинарных и более сложных соединениях также предложены варианты карточек в качестве примеров для обучающихся по определению с.о.
В заключении необходимо отметить, что теме “Степень окисления” каждый преподаватель должен уделить особое внимание, поскольку от полноты формирования этого понятия, а также сопряженных ему навыков, зависит дальнейшее формирование химических знаний у учеников и, как следствие, определяет успешность в написании экзаменационных, олимпиадных работ.
Список использованной литературы
1.
Угай Я. A. Валентность, химическая связь и степень окисления–важнейшие понятия химии / Я. А. Угай // Соровский образовательный журнал. – 1997. – №. 3. – С. 53–57.
2.
Авдеева, Г. Д. Организация самостоятельной работы обучающихся при формировании понятия валентность и степень окисления / Г. Д. Авдеева // Научно-методический журнал Педагогический поиск. – 2018. – №. 12. – С. 28–30.
3.
Усова, А. В. Условия успешного формирования у учащихся научных понятий /
А. В. Усова // Наука и школа. – 2006. – №. 4. – С. 45-48.
4.
Махонина, В. И. Об изучении окислительно-восстановительных реакций в школьном курсе химии / В. И. Махонина, О. Ю. Симонова // Актуальные проблемы химического

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
347 образования : сборник научных статей Всероссийской научно-практической конференции учителей химии и преподавателей вузов, посвящённой 70-летию со дня образования кафедры «Химия и теория и методика обучения химии», Пенза, 09 ноября
2016 года / под общ. ред. Н. В. Волковой. – Пенза: Пензенский государственный университет, 2016. – С. 24-29. – EDN XGNSIV.

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
348
УДК [372.853+372.851]-029:9
ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕЖПРЕДМЕТНОЙ СВЯЗИ ФИЗИКИ И
МАТЕМАТИКИ
Настенко Владислав Александрович,
курсант морского факультета, специальности эксплуатация судовых энергетических установок,
Туценко Александр Александрович,
курсант морского факультета, специальности эксплуатация судовых энергетических установок,
Лесковченко Оксана Михайловна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры математики, физики и информатики,
ФГБОУ ВО «Керченский государственный морской технологический университет», г. Керчь.
Аннотация. В статье затрагивается актуальный вопрос, касающийся исторической составляющей межпредметной связи математики и физики, а также ее важность при изучении математики.
Ключевые слова: физика, математика, межпредметные связи, исторический аспект межпредметных связей.
Осознание окружающей действительности во всех взаимосвязях и зависимостях приводит к формированию целостной картины мира, что позволяет расширить знания в области математики и строить ее изучение не на отдельных методах и алгоритмах, а во взаимоствязи с другими областями наук.
Раскрытие межпредметных связей математики с другими дисциплинами является важным элементом процесса обучения на всех уровнях образования, начиная со школы и заканчивая вузом.
Особый интерес представляет изучение межпредметных связей в контексте современной компетентностной образовательной парадигмы. Раскрытие межпредметных связей в процессе обучения позволяет сформировать единое научное мировоззрение студентов и подготовить специалистов с полным и всесторонним пониманием изучаемого предмета.
Определяли, классифицировали и подчеркивали необходимость учета межпредметных связей в своих работах И.Д. Зверев, Н.С. Пурышева
В.Н. Максимова, Н.В. Федорова и другие ученые и методисты. Реализацию

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
349 межпредметных связей математики и физики в вузе рассматривали
М.Л. Груздева, И.В. Евграфова, И.Я. Азизян, Ж.К. Асанова, А.В. Кирюшкин,
В.И. Римлянд и другие. Роль курса по истории математики для межпредметных связей рассматривали А.Е. Малых, В.И. Данилова. Таким образом, вопрос выявления и реализации межпредметных связей продолжает изучаться и является актуальным в настоящее время, интересным является взгляд на межпредметные связи с исторической точки зрения.
Поэтому целью статьи являетсярассмотрение взаимосвязи математики и физики, опираясь на основные исторические аспекты.
Математика сформировалась значительно раньше других наук, став практикой и искусством. Все ее достижения в дальнейшем применялись и развивались во всех направлениях науки, что объясняет ее заслуженное наименование
«царицы наук», данное ей великим математиком
К.Ф. Гауссом [5, с. 581].
Существование элементарных математических знаний признается уже в эпоху каменного века. Древние цивилизации, в том числе Египет и Вавилон, использовали математические расчеты для торговли (например, измерение размеров и объемов) и развития сельского хозяйства (измерение площадей земельных участков, включая сложные формы) [6].
Но настоящее расцвет математики как науки наступил в Древней Греции благодаря трудам выдающихся ученых, включая
Пифагора и Евклида. Благодаря физическим представлениям о мире они смогли определить понятия прямой, точки и окружности.
В своих исследованиях Евклид не только занимался геометрией, но и уделял внимание оптике. С помощью математических выкладок он описал законы прямолинейного
Рисунок 1 – «Оптика» Евклида

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
350 распространения света и отражения световых лучей. В свою очередь, древнегреческий ученый Архимед разработал теорию рычага и закон плавания тел, которые также описывались геометрическими формулами. Кроме того,
Архимед вычислил число π и создал формулы для вычисления объемов цилиндра, шара и конуса.
Нельзя недооценивать важность математики в развитии физики. С самого начала исследования природы тесно связаны с математикой, как в геометрии, так и в физике.
В течение многих веков на Востоке были успешно решены сложные задачи в области астрономических наблюдений, картографии и ориентирования на местности, необходимых для безопасности судоходства и караванных путей.
Кроме того, были сделаны значительные достижения в области измерительной техники для строительства различных сооружений. Заслуженный арабский ученый Аль-Хорезми внес величайший вклад в развитие математики, создав трактат «Аль Джабар» («Искусство восполнения»), который стал началом нового направления математики – алгебры.
Восточный ученый Абу Рейхан Бируни заслуженно признан в качестве выдающегося математика и астронома. Он создал метод определения плотности различных веществ и разработал новаторские идеи на этом поле. Астроном
Улугбек создал таблицы движения планет и математические формулы, обеспечивающие точное определение координат на небесной сфере в любой момент времени [1].
В период эпохи средневековья в Европе происходил важный пересмотр основных принципов античной естественно-научной картины мира. Несмотря на это, в то же время активно проводили исследования в сфере физики, преимущественно в области динамики. Формулы и определения скорости,

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
351 траектории движения, силы трения, инерции и другие идеи были введены, став смыслопереносными для развития физики и математики в следующую эпоху
Возрождения.
В своих исследованиях
Леонардо да Винчи прослеживал взаимосвязь между живописью и такими областями науки, как физика, анатомия и математические пропорции.
Дополнительно он изучал закономерности свободного падения, центр тяжести, вес и рычаг, а также движения тел, брошенных под углом к горизонту.
Благодаря этим исследованиям была разработана база для расчета различных механизмов. Так же Леонардо подчеркивал связь математики и физики –
«механика есть рай математических наук, посредствам неё достигают математического плода» [2, с. 436].
И. Кеплер, знаменитый ученый, работал в различных областях науки, включая математику, физику и астрономию. В своих астрономических исследованиях
И. Кеплер сформулировал и математически описал фундаментальные законы небесной механики. Кроме этого, его труды в области оптики помогли разработать теорию зрения и теорию хода лучей в линзах.
В мире науки и техники имена двух выдающихся ученых Кеплера и Декарта всегда вызывают особое внимание. Их исследования в области математики и физики навсегда остались в истории науки, внесли значительный вклад в ее развитие и продолжают вдохновлять современных ученых.
Иоганн Кеплер, в свою очередь, стал автором таблицы логарифмов, создателем формул для вычисления объемов тел вращения и математических описаний эллипса, гиперболы и параболы. Его исследования в области
Рисунок 3 – «Воздушный винт» Леонардо да
Винчи

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
352 математики, астрономии и физики до сих пор являются объектом изучения для многих ученых.
Рене
Декарт также сделал значительный вклад в развитие науки, изучая алгебраические уравнения, введя в современную науку символику и сформулировав закон преломления света.
Он также занимался исследованием построения траекторий в системе трехмерных координат.
Таким образом, научные достижения Кеплера и Декарта в математике и физике оказали невоспроизводимое влияние на развитие науки и техники и нашли применение в самых разных областях знания.
В конце XVII века Исааком Ньютоном была сформулирована стройная система законов механики, включающая в себя закон Всемирного тяготения и математические выкладки. Кроме того, Ньютон разработал основы дифференциального и интегрального исчисления, нашедшие широкое применение в математических и физических расчетах и формулах [1].
Исторические связи физики и ее смежных наук, прежде всего астрономии, с математикой тесны. Как справедливо заметил первый русский академик
Рисунок 4 – Движение небесных тел по
Кеплеру
Рисунок 5 – Телескоп и «Математические начала натуральной философии»
Ньютона

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
353
М. В. Ломоносов: «Химия – правая рука физики, а математика – ее глаза»
[3, с. 46]. В современных научных кругах уже нет сомнения в необходимости математического аппарата для описания физических закономерностей.
Взаимосвязь физики и математики имеет несколько значимых аспектов, одним из которых является расчетный аспект. Некоторые понятия, формально определенные в математике, получают свой реальный смысл только в физике.
Например, число π, широко используемое в формулах для расчета вращательного движения и колебательных процессов, а также число e
(основание натурального логарифма), которое играет важную роль в описании затухающих и вынужденных колебаний. Наконец, необходимо отметить, что экспоненциальные зависимости применяются для описания большого числа физических процессов и являются неотъемлемой частью многих теорий и моделей.
Наука изучает множество закономерностей, среди которых можно назвать применение акустики для изучения поглощения звуковых волн, оптики для понимания процессов поглощения света, а также формулы, которые описывают изменение атмосферного давления в зависимости от высоты над поверхностью
Земли или энергии теплового излучения нагретых тел [4].
В физике активно используются методы алгебраического разложения функций в ряд и тригонометрические функции. Например, для построения зависимости ускорения силы тяжести от высоты над уровнем поверхности Земли используется алгебраический метод разложения.
Функции синуса и косинуса играют важную роль при решении задач векторного и скалярного произведений, а также в расчетах колебательных процессов. Кроме того, функция синуса используется для определения угла падения и преломления световых лучей в законе преломления света, а функция косинуса применяется при расчетах работы силы, действующей под определенным углом к траектории перемещения тела.

СОВРЕМЕННЫЕ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: ДОСТИЖЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
354
Закон Брюстера с использованием функции тангенса устанавливает, что оптимальный угол падения светового луча, при котором происходит полная поляризация отраженного света, соответствует тангенсу угла падения, равному показателю преломления диэлектрика, который отражает данный луч [3].
В современной физике использование математических методов является неотъемлемой частью описания физических процессов, что значительно повышает точность этих описаний и упрощает расчеты. Поэтому при изучении физики важно акцентировать внимание на этом аспекте, повторяя математические определения и функции для более глубокого понимания явлений. Кроме того, графическое представление информации, которое часто необходимо при решении задач по физике, является еще одним аспектом связи между математикой и физикой. Например, зависимость силы тока I в проводнике с известным сопротивлением R от напряжения U на его концах может быть представлена прямой линией, где она описывается прямой пропорцией. При решении задач на движение, средняя скорость тела определяется как отношение проделанного пути к суммарному времени движения. Таким образом, математические методы и графическое представление информации играют важную роль в физике и являются необходимыми инструментами для успешной работы в этой области.
Исторические, теоретические и прикладные аспекты подтверждают важную роль математики в физике. Взаимосвязь этих двух дисциплин обеспечивает эффективность в установлении междисциплинарных связей, способствуя формированию общих интегрированных знаний в области точных наук. Таким образом, реализация межпредметных связей нацелена на улучшение качества решения физических задач и обогащение мировоззрения студентов.
Систематическое использования межпредметных связей с физикой при изучении математики стимулирует развитие познавательного интереса,
Рисунок 6 – Закон
Брюстера