Довелось поспорить с одним из замечательных учителей физики, заслуженным учителем России.
Он высказал идею, что в школьной программе нужно меньше внимания уделять классической физике и больше — современной, поскольку то, чему посвящена школьная программа — это прошлый и позапрошлый век. То же, что дети не владеют математическим аппаратом, необходимым для восприятия современной физики, можно компенсировать посредством использования возможностей компьютера.
#хакнем_физика 👈 рубрика, содержащая интересный, познавательный контент по физике как для школьников, так и для взрослых 🥳
Считаю эти идеи совершенно неверными.
- Начнём с того, что классическая физика — это не позапрошлый век, это раздел физики, описывающий окружающую нас реальность. Мы живём в мире классической физики — не передвигаемся с субсветовыми скоростями, а размеры наши таковы, что проявления корпускулярно-волнового дуализма вещества не играют никакой роли.
Да, нас окружают приборы и устройства, созданные благодаря достижениям современной науки. Но я, признаться, не вижу существенной разницы между использованием таких приборов и, например, применением разнообразных веществ: сидящий у компьютера или плоского телевизора человек не задумывается о том, что само существование этих устройств стало возможным, когда физика ушла за пределы классической, так же как пьющий воду человек не думает о том, что вода при комнатной температуре — жидкость, а не газ в силу мощных межмолекулярных взаимодействий, обусловленных, в первую очередь, водородными связями.
2. Для понимания сути явлений — объектов изучения современной физики у учащегося должно быть развито абстрактное мышление. Возможность восприятия абстрактных понятий, которыми оперирует современная физика, у большинства школьников ещё не развита в силу возрастных особенностей.
Почему мы начинаем обучение физике с механики? Объекты её достаточно наглядны. Изучение молекулярной физики (не газовых законов, а, собственно, молекулярки, школьный раздел этот — некое весьма популярное изложение статистической термодинамики) для многих оказывается сложным, хотя это классика, просто огромное число молекул и их взаимодействие наглядно представить себе достаточно сложно. Приходится прибегать к разным аналогиям из всё той же механики.
3. Современные компьютеры, решающие системы дифференциальных уравнений при помощи готовых программ, действительно, позволяют получить численные значения разнообразных физических величин, например, решить в том или ином приближении уравнение Шредингера для сложных атомных систем. И что из этого?
Как объяснить восьмикласснику, откуда это уравнение взялось, что такое вообще дифференциальное уравнение? Понять это в 8-9 классе дети не могут в принципе (я не говорю о математических гениях). Стоит ли давать детям возможность с помощью компьютера получать численные значения разных величин, если процесс получения результата расчёта будет для них оставаться вещью в себе? (Не хочется говорить о том, что многие нынешние старшеклассники не знают таблицу умножения и теорему Пифагора).
Много сил уходит на то, чтобы объяснить детям, что такое вероятностный подход к описанию квантовых систем, как интерпретируется корпускулярно-волновой дуализм вещества, если даже с корпускулярно-волновым дуализмом ЭМВ проблемы?
Отсутствие владения соответствующим математическим аппаратом — это не неумение проводить вычисления соответствующей сложности, а неумение оперировать понятиями соответствующего уровня абстрактности. Подвести мышление к должному уровню сложности можно только путём предварительного освоения и оттачивания мыслительных операций на более простых понятиях, и в частности, эту цель преследует изучение классической физики.
4. Я уверена, что классическую физику в школе надо изучать подробно, а то, что принято называть современной физикой — на научно-популярном уровне. Обучение количественному описанию объектов изучения современной физики надо оставить физическим и инженерным вузам. Другое дело, что в школе говорить о границах применимости физических теорий надо обязательно, о границах применимости классической физики — в частности. И о принципе соответствия тоже.
Автор: #Надежда_Абелевна_Казакевич 17 лет научного стажа, с 1992 г. преподаватель химии и физики, по физике — эксперт ЕГЭ с 2009 года, город Санкт-Петербург.
Читайте наш канал в телеграм — по этой ссылке
Другие статьи автора:
- Глава Рособрнадзора заявил, что считает портфолио выпускника достойной заменой ЕГЭ
