CC BY
7
УДК 378.14
Каримов М.Ф.
канд. физ.-мат. наук, доцент БФ БГУ
г. Бирск, РФ E-mail: [email protected] Минниахметов Э.В. преподаватель физики НМК г. Нефтекамск, РФ
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ, ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ СТРУДЕНТАМИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО КОЛЛЕДЖА
Аннотация
Рассмотрены особенности математического моделирования объектов, процессов и явлений физической действительности студентами машиностроительного колледжа.
Ключевые слова Математика, физика, моделирование объектов, процессов и явлений.
Элементарный математический язык в виде аксиом, теорем, правил и их приложений, возникший в античные времена [1], использовался для обоснования математики как вычислительного инструмента и использовался в среде малочисленного сообщества ученых для нахождения требуемых цифровых данных об объектах окружающей людей природной и технической действительности.
Математические модели механики семнадцатого века возникли благодаря трудам Исаака Ньютона (1643, Вулсторп - 1727, Кенсингтон) [2] и Готфрида Вильгельма Лейбница (1646, Лейпциг - 1716, Ганновер) [3] в виде языка дифференциального и интегрального исчислений, позволяющего описать и объяснять процессы и явления природы и технологий того времени.
Научный труд основоположников кибернетики Артуро Розенблюта (1900, Сьюдад-Герреро - 1970, Мехико) и Норберта Винера (1894, Колумбия - 1964, Стокгольм) под названием «Роль моделей в науке» [4] выделил в середине двадцатого века начало всеобщего применения элементарной и высшей математики в естественно - математических, инженерно - технологических и социально - экономических дисциплинах.
Внедрение в 1985 году в систему среднего общего, начального профессионального и среднего специального образования Советского Союза нового учебного предмета «Основы информатики и вычислительной техники» востребовало четкого выделения перед учащимися таких этапов - элементов информационного моделирования действительности, как постановка задачи, построение модели, разработка и исполнение алгоритма, анализ результатов и формулировка выводов, возврат к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи [5].
Эвристика постановки задач физики для студентов машиностроительного колледжа включает в себя такие вопросы, как «Понятна ли формулировка задачи с её требованием?», «Каковы основные элементы задачи в виде данного, неизвестного и условия?» и «Что представляет собой изучаемый объект природы или техники?».
До построения математической модели решения физической задачи преподавателю колледжа следует перед студентами выделить нижеследующие методологические положения.
1. Элементарная и высшая математика имеет наиболее общие, абстрактные и четкие модели для изучения природной и технической действительности в отличие от менее общих и более расплывчатых физических моделей объектов, процессов или явлений.
2. Физическая действительность за счет её познания и преобразования человечеством так усложнилась, что без упрощающих, огрубляющих, формализующих, учитывающих одну или несколько сторон или свойств объекта, процесса или явления моделей невозможно осуществить прогресс науки и
техники.
3. Создание новой модели физической науки означает, что система понятий этой естественной науки уточнилась или совершенствовалась настолько, что она поддается строгому и абстрактному или математическому изучению или анализу.
В совокупность эвристических вопросов, облегчающих студентам машиностроительного колледжа построение математических моделей решения физических задач входят: а) «Какой математический объект составляет основу строящейся модели решения физической задачи?»; б) «Что является подходящим набором физико-математических символов для обозначения элементов выбранного математического объекта?»; в) «Каковы математические зависимости между условиями и требованиями данной физической задачи?».
Дидактический опыт показывает положительное влияние эвристического сопровождения математического моделирования физических объектов, процессов и явлений на качество образования студентов машиностроительного колледжа [6].
Выводом, следующим из анализа и обобщения приведенного выше краткого материла, является положение о необходимости систематического и регулярного математического моделирования объектов, процессов и явлений на занятиях по физике в машиностроительном колледже. Список использованной литературы:
1. Каримов М.Ф. Начала естествознания по Демокриту и их значения для становления науки и дидактики // История и педагогика естествознания. - 2012. - № 4. - С.27 - 31.
2. Newtoni I. Philosophiae naturalis principia mathematica. - Londoni: Jussu Societatis Regiae ac Typis Josephi Streater, 1687. - 510 p.
3. Leibniz G.W. Nova methodus pro maximis et minimis, itemque tangentibus, quae nec fractas nec irrationales quantitates moratur, et singulare pro illis calculi genus // Acta Eruditorum. - 1684. - October. - P. 466 - 473.
4. Rosenblueth A., Wiener N. The role of models in science // Philosophy of Science. - 1945. - Vol. 12. - P. 316 -321.
5. Каримов М.Ф. Информационные моделирование и технологии в научном познании школьниками действительности // Наука и школа. - 2006. - №3.- С.34 - 38.
6. Каримов М.Ф. Состояние и задачи совершенствования химического и естественно-математического образования молодежи // Башкирский химический журнал. - 2009. - Т.16. - № 1. - С. 26 - 29.
© Каримов М.Ф., Минниахметов Э.В., 2018
УДК 378.14
Каримов М. Ф.
канд. физ.-мат. наук, доцент БФ БГУ
г. Бирск, РФ E-mail: [email protected] Садртдинова Р.М. преподаватель математики НМК г. Нефтекамск, РФ
ИЗУЧЕНИЕ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЯЗЫКА МАТЕМАТИКИ СТРУДЕНТАМИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО КОЛЛЕДЖА
Аннотация
Выделены возможности изучения символического языка математики студентами
