Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τον τρόπο με τον οποίο η φυσική συμβάλλει στην κατανόηση, διατύπωση και επίλυση μαθηματικών προβλημάτων στο πλαίσιο της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης. Μέσα από μια εκτενή συστηματική βιβλιογραφική επισκόπηση και ανάλυση εμπειρικών μελετών, διερευνώνται οι τρόποι με τους οποίους η διεπιστημονική σύνδεση μαθηματικών και φυσικής ενισχύει τη μαθηματική σκέψη και τη μαθησιακή εμπειρία των μαθητών. Η εργασία εστιάζει σε συγκεκριμένα είδη προβλημάτων, όπως η διατήρηση ενέργειας και η αρμονική ταλάντωση, τα οποία προσφέρονται για μαθηματική μοντελοποίηση και εμπλέκουν φυσικές έννοιες με την παιδαγωγική αξία.

Η συμβολή της παρούσας μελέτ4ης έγκειται στην ανάδειξη του μαθηματικού προβλήματος ως γέφυρα μεταξύ επιστημονικών πεδίων, προτείνοντας ένα μοντέλο διδασκαλίας που ευνοεί τη νοηματοδότηση των αφηρημένων εννοιών μέσα από φυσικά φαινόμενα. Τονίζεται ο ρόλος της ιστορικής προοπτικής (Νεύτων, Αϊνστάιν, Πουανκαρέ) και της ενεργητικής μάθησης, ενώ παράλληλα αναδεικνύονται τα εμπόδια που αντιμετωπίζουν οι μαθητές όταν προσεγγίζουν σύνθετα, ρεαλιστικά μαθηματικά προβλήματα. Η εργασία προσφέρει ένα διεπιστημονικό πλαίσιο που μπορεί να αξιοποιηθεί για τον επαναπροσδιορισμό της διδακτικής πρακτικής, της αξιολόγησης και των αναλυτικών προγραμμάτων, προωθώντας μια ουσιαστικότερη και εννοιολογικά λεπτομερή μαθηματική εκπαίδευση.

This thesis investigates how physics contributes to the formulation, understanding, and solving of mathematical problems in Secondary Education. Through an extensive systematic literature review and analysis of empirical studies, it explores the ways in which interdisciplinary connections between mathematics and physics enhance students’ mathematical thinking and learning experiences. The study focuses on specific types of problems—such as energy conservation and harmonic oscillation—that lend themselves to mathematical modeling and incorporate physically meaningful concepts with pedagogical value.

The contribution of this research lies in highlighting the mathematical problem as a bridge between scientific disciplines, proposing a teaching model that gives meaning to abstract concepts through physical phenomena. The role of historical perspectives (Newton, Einstein, Poincaré) and active learning is emphasized, while also identifying the cognitive and emotional barriers students face when engaging with complex, realistic mathematical problems. This thesis offers an interdisciplinary framework that can be utilized to redefine teaching practice, assessment, and curriculum design, promoting a more meaningful and conceptually rich mathematics education.

This thesis investigates how physics contributes to the formulation, understanding, and solving of mathematical problems in Secondary Education. Through an extensive systematic literature review and analysis of empirical studies, it explores the ways in which interdisciplinary connections between mathematics and physics enhance students’ mathematical thinking and learning experiences. The study focuses on specific types of problems—such as energy conservation and harmonic oscillation—that lend themselves to mathematical modeling and incorporate physically meaningful concepts with pedagogical value.

The contribution of this research lies in highlighting the mathematical problem as a bridge between scientific disciplines, proposing a teaching model that gives meaning to abstract concepts through physical phenomena. The role of historical perspectives (Newton, Einstein, Poincaré) and active learning is emphasized, while also identifying the cognitive and emotional barriers students face when engaging with complex, realistic mathematical problems. This thesis offers an interdisciplinary framework that can be utilized to redefine teaching practice, assessment, and curriculum design, promoting a more meaningful and conceptually rich mathematics education.