Спецкурс по математике с военной составляющей

Автор: Денисова Марина Владимировна

Организация: ФГКОУ ОПКУ

Населенный пункт: Оренбургская область, г. Оренбург

В статье автор представляет программу спецкурса по математике «Математика в военном деле»

Ключевые слова: спецкурс, военная составляющая.

 

Как и в любой школе, в Оренбургском президентском кадетском училище  кадеты  изучают одну из самых древних и важных наук – математику.  Математика применяется почти во всех сферах жизни общества. А попытка использования этой науки в военном деле обнаруживается еще у вавилонян. В самых ранних военно-теоретических работах (Ксенофонт, Полибий, Сунь-цзы) встречаются элементы количественного подхода. Архимед (287-212 гг до нашей эры) совмещал знание математики, механики и физики в решении военных практических задач. Уже позже математика появилась в баллистике (16 век), в сфере проектирования, исследования и производства оружия (с 18 века).

В современной армии математика считается одним из мощных инструментов познания и применения законов вооруженной борьбы в теории и практике военного дела. Наука предоставляет возможность детально проанализировать сущность ее процессов, раскрыть количественные закономерности, отыскать оптимальные решения и варианты военных действий. Безусловно, сложные математические расчеты производятся с помощью электронно-вычислительных машин, но для работы на этих машинах нужны военные специалисты с глубокими знаниями математики.

Важна роль математики и в воспитании личностных качеств офицера: дисциплинированности, рациональности, целеустремленности. А развитое логическое мышление поможет добиться успехов в любой военной профессии.

Именно поэтому, начиная с 5 класса и до 11,  в конце года, в итоговом повторнии ребята изучают спецкурсы «Математика в военном деле»

В данных спецкурсах представлены разделы математики, имеющие практическое приложение в решении задач с военной составляющей. Программа спецкурса для 5-11 классов «Математика в военном деле» является интегрированной, а также предметно-ориентированной, что подтверждает практическую значимость использования математических знаний.

В программе используются темы курса математики, физики, географии, практическое применение которых позволяет кадетам решать задачи военно-прикладной направленности. Программа ориентирована на формирование и развитие умений математического моделирования при решении военных практико-ориентированных задач.

 

ПРОГРАММА СПЕЦКУРСА

 

Класс, количество часов

Краткая характеристика курса, его назначение с точки зрения формирования качеств будущего офицера

Форма контроля

5 класс

 

6 часов

 (за счёт часов, отведённых на итоговое повторение)

«Математика в решении военно-прикладных задач».

Тема 1. Решение военно-прикладных задач на движение.

Совместное движение, движение по течению, движение против течения, уравнение в задачах на движение. (1ч)

Тема 2. Задачи с элементами комбинаторики.

Комбинаторика, комбинаторная задача, метод перебора, дерево вариантов («дерево возможностей»), правила сложения и умножения. (1ч)

Тема 3. Решение военно-прикладных задач на нахождение площади.

Площадь, единицы измерения площади, площадь участка местности по карте, площадь для дальнейшего расчёта других неизвестных единиц (количества людей, техники, стройматериала и др.). (1ч)

Тема 4. Решение военно-прикладных задач на нахождение объёма.

Объем, единицы измерения объемов, объём конкретных предметов, нахождение объёма для дальнейшего расчёта других неизвестных единиц (количества цистерн, канистр и др.) (1ч)

Тема 5. Решение задач с помощью составления уравнения.

Уравнение, корень уравнения. Уравнение-математическая модель. Задачи на составление уравнения. (1ч)

Итоговое занятие. Зачет по спецкурсу «Математика в решении военно-прикладных задач». (1ч)

Зачет

6 класс

 

5 часов

(за счёт часов, отведённых на итоговое повторение)

«Отчизне служат координаты».

Тема 1. Чтение плана местности, условных знаков.

Системы координат, условные знаки, чтение плана местности. Определение координат объекта на карте местности, изображение объекта условными знаками на карте по координатам. Определение по плану объектов местности, сторон горизонта по компасу, плану, Солнцу; направления, расстояния. (1ч)

Тема 2. Масштаб.

Масштаб. Условные знаки и масштабы карт.  Нахождение расстояний между военными объектами и их изображение на карте. (1 ч)

Тема 3. Военная топология.

Военная топология. Изучение тактических свойств местности. Размещение РЛС. (1 ч)

Тема 4. Морские карты.

Морские карты. Как проложить фарватер для военных судов. (1ч)

Итоговое занятие. Военно-тактическая игра в координатах по спецкурсу «Отчизне служат координаты». (1ч)

Военно-тактическая игра в координатах

7 класс

 

5 часов

(за счёт часов, отведённых на итоговое повторение)

«Использование математических моделей в решении военно-прикладных задач».

Тема 1. Решение военно-прикладных задач с помощью графиков линейных функций.

Линейная функция. Построение и чтение графиков. Расчет времени и скорости движения единиц военной техники. (1ч)

Тема 2. Решение военно-прикладных задач с помощью математических моделей.

Математическое моделирование как способ решения военно-стратегических задач. Составление модели, выполнение оценки и решение задачи. Описание явлений и событий с использованием графика. (1ч)

Тема 3. Решение военно-прикладных задач с помощью геометрических моделей.

Военная топография как наука. Прямоугольная система координат на плоскости. Географические координаты. Определение прямоугольных и географических координат. Определение движения по азимутам. (1ч)

Тема 4. Решение военно-прикладных задач различными способами.

Различные способы решения военно-стратегических задач. Переход от одних единиц измерения к другим. Графическое описание явлений и событий. Составление математических моделей к задачам и их решение. (1ч)

Итоговое занятие. Практическая работа по спецкурсу «Использование математических моделей в решении военно-прикладных задач». (1ч)

Практическая работа

8 класс

 

5 часов

(за счёт часов, отведённых на итоговое повторение)

«Математика в решении военно-прикладных задач».

Тема 1. Функция вида у=kx2

Системы координат, график и свойства квадратичной функции. Выполнение построения графика и расчета угла отклонения выстрела (1ч)

Тема 2. Применение подобия треугольников при решении военно-прикладных задач

Подобие фигур, признаки подобия треугольников. Использование признаков подобия и пропорциональности линейных размеров фигур для определения заданных расстояний на местности. (1ч)

Тема 3. Элементы математической статистики.

Некоторые термины математической статистики: генеральная совокупность объектов исследования, выборочной совокупностью (выборка), среднее арифметическое, медиана, мода, стандартное отклонение и его формула., варианта измерений, частота варианты измерений. (1ч)

Тема 4. Математическое моделирование.

Математическое моделирование. Математические модели реальных ситуаций: уравнения, неравенства, системы уравнений, функции. Использование математических моделей для решение военно-прикладных задач. (1ч)

Итоговое занятие. Конкурс по спецкурсу «Моя математическая задача в военном деле». (1ч)

Конкурс-защита составленных задач

 

9 класс

 

5 часов

(за счёт часов, отведённых на итоговое повторение)

«Геометрические расчеты в военном деле».

Тема 1. Подобие треугольников в решении военно-прикладных задач.

Определение подобных фигур, признаки подобия треугольников, свойства подобных фигур. Особенности и методы измерения расстояний на местности. (1ч)

Тема2. Метод координат в военном деле.

Применение метода координат к решению прикладных задач. Суть метода: геометрическая фигура помещается в прямоугольную систему координат, после чего все точки фигуры обретает свои координаты, связанные уравнением, неравенством, системой уравнений или неравенств. Решение геометрической задачи сводится к решению этих алгебраических конструкций. (1ч)

Тема 3. Расчеты площади в военном деле.

Применение формул нахождения площадей плоских фигур, изученные в курсе геометрии в разных профессиональных областях и сферах жизнедеятельности, в том числе и при решении боевых задач. (1ч)

Тема 4. Решение треугольников в военно-прикладных задачах.

Нахождение неизвестных сторон и углов треугольника, используя теоремы синусов, косинусов, следствий из этих теорем, свойства треугольника. (1ч)

Итоговое занятие. Проверочная работа по спецкурсу «Геометрические расчеты в военном деле». (1ч)

Проверочная работа «Геометрические расчеты в военном деле»

10 класс

 

5 часов

(за счёт часов, отведённых на итоговое повторение)

«Решение оперативно-тактических задач математическими методами».

Тема 1. Расчет величин баллистического движения.

Решение задач на расчет величин, характеризующих баллистическое движение, тригонометрических функции, тригонометрические уравнения и неравенства (1ч)

Тема 2. Математические расчеты артиллериста.

Уравнение траектории. Дальность полета снаряда и начальная скорость. (1 ч)

Тема 3. Теория вероятностей в прогнозировании хода боя.

Применение теории вероятностей в оценке боевой обстановки, прогнозировании хода боевых действий. (1 ч)

Тема 4. Классическое определение вероятностей и теоремы теории вероятностей.

События, виды событий. Определение вероятностей, теоремы вероятностей. (1ч)

Итоговое занятие. Зачет по спецкурсу «Решение оперативно-тактических задач математическими методами». (1ч)

Практическая работа

11 класс

 

5 часов

(за счёт часов, отведённых на итоговое повторение)

«Артиллерия и математика».

Тема 1. Функции и графики.

Графики функций в методике градуировки измерительных каналов бортовых устройств.

Использование свойств квадратичной функции и графика квадратичной функции - параболы в автономных системах управления баллистических ракет. (1ч)

Тема 2. Тригонометрия.

Применение тригонометрических формул в баллистике управляемых ракет дальнего действия.

Применение тригонометрических функций в автоматике управляемых снарядов нового поколения. (1ч)

Тема 3. Производная. Применение производной.

Использование геометрического смысла производной – уравнения касательной в теории полета ракет. Применение механического смысла производной в управлении зенитными ракетами. (1ч)

Тема 4. Векторный и координатный методы решения геометрических задач. Формулы объемов геометрических тел.

Метод координат в пространстве в военной топографии для связистов.  Метод векторов в топографической службе. Использование формул для вычисления объемов тел в устройствах и проектировании стволов артиллерийских орудий. (1ч)

Итоговое занятие. Защита решения задач по спецкурсу «Артиллерия и математика». (1ч)

Защита решения задач

 

Опубликовано: 31.03.2023