Lekcije sodobne fizike. Prva lekcija govori o tem, zakaj je potrebna fizika. Kaj je narobe s fiziko v sodobni šoli, zakaj morate študirati fiziko?

Ne le šolarji, tudi odrasli se včasih sprašujejo: zakaj je potrebna fizika? Ta tema je še posebej pomembna za starše učencev, ki so nekoč prejeli izobrazbo, ki je bila daleč od fizike in tehnologije.

Toda kako pomagati študentu? Poleg tega lahko učitelji za domačo nalogo dodelijo esej, v katerem morajo opisati svoje misli o potrebi po študiju znanosti. Seveda je bolje, da to temo zaupate enajstošolcem, ki popolnoma razumejo predmet.

Kaj je fizika

Preprosto povedano, fizika je Seveda se dandanes fizika vse bolj odmika od nje in se poglablja v tehnosfero. Kljub temu je tema tesno povezana ne le z našim planetom, ampak tudi z vesoljem.

Zakaj torej potrebujemo fiziko? Njegova naloga je razumeti, kako nastanejo določeni pojavi, zakaj nastanejo določeni procesi. Priporočljivo je tudi, da si prizadevate ustvariti posebne izračune, ki bi pomagali napovedati določene dogodke. Na primer, kako je Isaac Newton odkril zakon univerzalne gravitacije? Preučeval je padanje predmeta od zgoraj navzdol in opazoval mehanske pojave. Nato je ustvaril formule, ki resnično delujejo.

Katere oddelke ima fizika?

Predmet ima več sklopov, ki se v šoli preučujejo na splošno ali poglobljeno:

• Mehanika;
• vibracije in valovi;
• termodinamika;
• optika;
• elektrika;
• kvantna fizika;
• Molekularna fizika;
• jedrska fizika.

Vsak razdelek ima pododdelke, ki podrobno preučujejo različne procese. Če ne preučujete le teorije, odstavkov in predavanj, ampak se naučite predstavljati in eksperimentirati s tem, o čemer se razpravlja, potem se bo znanost zdela zelo zanimiva in razumeli boste, zakaj je potrebna fizika. Kompleksne znanosti, ki jih ni mogoče uporabiti v praksi, na primer atomska in jedrska fizika, je mogoče obravnavati drugače: preberite zanimive članke iz poljudnoznanstvenih revij, oglejte si dokumentarne filme o tem področju.

Kako artikel pomaga v vsakdanjem življenju?

V eseju "Zakaj je potrebna fizika" je priporočljivo navesti primere, če so ustrezni. Na primer, če opisujete, zakaj morate študirati mehaniko, potem omenite primere iz vsakdanjega življenja. Primer je običajno potovanje z avtomobilom: od vasi do mesta morate potovati po brezplačni avtocesti v 30 minutah. Razdalja je približno 60 kilometrov. Seveda pa moramo vedeti, s kakšno hitrostjo se je najbolje gibati po cesti, po možnosti z nekaj časa.

Lahko navedete tudi primer gradnje. Recimo, da morate pri gradnji hiše pravilno izračunati moč. Ne morete izbrati lahkega materiala. Študent lahko izvede še en poskus, da razume, zakaj je potrebna fizika, na primer vzame dolgo desko in na konce postavi stole. Tabla bo nameščena na hrbtni strani pohištva. Nato naložite sredino deske z opekami. Deska se bo povesila. Ko se razdalja med stoli zmanjša, bo odklon manjši. V skladu s tem oseba prejme hrano za razmišljanje.

Pri pripravi večerje ali kosila se gospodinja pogosto srečuje s fizikalnimi pojavi: toploto, elektriko, mehanskim delom. Da bi razumeli, kako narediti pravo stvar, morate razumeti zakone narave. Izkušnje te velikokrat veliko naučijo. In fizika je znanost izkušenj in opazovanj.

Poklici in posebnosti, povezani s fiziko

Toda zakaj mora nekdo, ki konča šolo, študirati fiziko? Seveda tisti, ki se vpišejo na humanistično univerzo ali fakulteto, tega predmeta praktično ne potrebujejo. Toda na mnogih področjih je potrebna znanost. Poglejmo, katere:

• geologija;
• transport;
• oskrba z električno energijo;
• elektrotehnika in instrumenti;
• zdravilo;
• astronomija;
• gradbeništvo in arhitektura;
• oskrba s toploto;
• oskrba s plinom;
• oskrba z vodo in tako naprej.

Na primer, tudi strojevodja mora poznati to znanost, da bi razumel, kako deluje lokomotiva; graditelj mora biti sposoben načrtovati močne in trpežne zgradbe.

Programerji in IT strokovnjaki morajo poznati tudi fiziko, da razumejo delovanje elektronike in pisarniške opreme. Poleg tega morajo ustvariti realistične predmete za programe in aplikacije.

Uporablja se skoraj povsod: radiografija, ultrazvok, zobozdravstvena oprema, laserska terapija.

S katerimi vedami je povezana?

Fizika je zelo tesno povezana z matematiko, saj morate pri reševanju problemov znati pretvarjati različne formule, izvajati izračune in graditi grafe. To idejo lahko dodate k eseju "Zakaj morate študirati fiziko", če govorimo o izračunih.

Ta veda je povezana tudi z geografijo, da bi razumeli naravne pojave, lahko analizirali prihodnje dogodke in vreme.

S fiziko sta povezani tudi biologija in kemija. Na primer, nobena živa celica ne more obstajati brez gravitacije ali zraka. Tudi žive celice se morajo premikati v prostoru.

Kako napisati esej za učenca 7. razreda

Zdaj pa se pogovorimo o tem, kaj lahko piše sedmošolec, ki je delno študiral nekatere dele fizike. Na primer, lahko pišete o enaki gravitaciji ali navedete primer merjenja razdalje, ki jo je prehodil od ene točke do druge, da izračunate hitrost njegove hoje. Učenec 7. razreda lahko esej »Zakaj je potrebna fizika« dopolni z različnimi poskusi, ki so bili izvedeni pri pouku.

Kot lahko vidite, je ustvarjalno delo mogoče napisati zelo zanimivo. Poleg tega razvija mišljenje, daje nove ideje in prebuja radovednost do ene najpomembnejših ved. Dejansko lahko fizika v prihodnosti pomaga v vseh življenjskih okoliščinah: v vsakdanjem življenju, pri izbiri poklica, pri iskanju dobre službe, med rekreacijo na prostem.

Zakaj se mora vsakdo učiti fiziko v šoli?

Fizika je potrebna za spoznavanje in učenje različnih načinov razumevanja narave. Potem se to lahko prenese ne le v naravo. Toda fizika kaže, kako lahko nekaj preučuješ, kako postavljaš vprašanja. Postavljanje vprašanja je verjetno najpomembnejša stvar, ki se je fizika uči v šoli.

Poznavanje fizičnih zakonov strukture našega sveta je tako ali drugače koristno za vsako osebo. To je enak del splošne kulturne osnove kot poznavanje osnovnih pravil ruskega jezika, kot orientacija v geografiji ali zgodovini, kot sposobnost štetja denarja, kot seznanjenost s splošnimi načeli biološke evolucije ...

In, mimogrede, ljudi je treba naučiti fizike, da obvladajo določen nov stil razmišljanja - modelno razmišljanje. Matematika razvija logično plat mišljenja, fizika pa omogoča modelno razmišljanje. To pomeni, da mora človek razumeti: dogaja se pojav - kaj je tam pomembno, kaj ni pomembno.

Dejstvo je, da fizika, pouk fizike v šoli, ni usmerjen v sporočanje koristnih informacij, ampak v razvoj človeka. In fizika je izjemno priročen pripomoček za to ... In to, da matematika in fizika kasneje v življenju normalnega človeka res nista več potrebna, no, hvala bogu. Če je človek razvil inteligenco, potem pa je pozabil rešiti neko enačbo, potem v življenju ni izgubil ničesar.

Inteligenca ni toliko spomin, pozornost, hitro branje, znanje jezikov itd., je predvsem sposobnost razmišljanja !

Fizika vzgaja ljudi, ki znajo analizirati, posploševati, sklepati – razmišljati! Internet se že dolgo uspešno razvija. In, hvala bogu, njeni viri še ne znajo razmišljati, ampak znajo le iskati informacije v njej. In trajalo bo veliko manj časa! Kaj je torej moč ljudi? In če niso usposobljeni za razmišljanje, potem ne bodo mogli narediti ničesar ... Računalniki s svojo noro hitrostjo, tudi ko preizkušajo možnosti, da ne govorim o uporabi hevrističnih tehnik, lahko samo izgubijo pred človekom, ki zna misliti. In tega se morate naučiti!

Učenci, včasih tudi njihovi starši, pravijo: "Moj otrok je humanist, odlično riše (pleše, poje), fizike sploh ne potrebuje." Večna razprava med fiziki in liriki. Znanost in umetnost. Ta področja naše kulture se pogosto obravnavajo skoraj kot antipodi: v znanosti - računanje in logika, v umetnosti - občutki in čustva; Znanost reflektira, umetnost doživlja. Pravzaprav sta to dve plati istega kovanca, razlika je le v poudarkih. Pesnik Aleksej Sissakin je to povedal zelo natančno in jedrnato.

Znanost je mrtva brez umetnosti,

Zaradi tega se počuti bolje.

Umetnost je brez znanosti brez pomena:

Mojstrovine ustvarjata um in roke

Začenjamo serijo člankov o problemih in zastarelih pojmih v šolskem kurikulumu in vas vabimo k ugibanju o tem, zakaj šolarji potrebujejo fiziko in zakaj se danes ne poučuje tako, kot bi si želeli.

Zakaj se sodobni šolar uči fizike? Bodisi zato, da se starši in učitelji ne dolgočasijo, bodisi da lahko uspešno opravi enotni državni izpit po svoji izbiri, doseže zahtevano število točk in se vpiše na dobro univerzo. Obstaja še ena možnost, da ima šolar rad fiziko, vendar ta ljubezen običajno obstaja nekako ločeno od šolskega kurikuluma.

V katerem koli od teh primerov se poučevanje izvaja po isti shemi. Prilagaja se sistemu lastnega nadzora – znanje mora biti predstavljeno v takšni obliki, da ga je mogoče enostavno preveriti. Zato obstajata sistema GIA in Enotnega državnega izpita, zato priprava na te izpite postane glavni cilj usposabljanja.

Kako deluje enotni državni izpit iz fizike v trenutni različici? Izpitne naloge so sestavljene s posebnim šifrantom, ki vključuje formule, ki bi jih teoretično moral poznati vsak študent. To je približno sto formul za vse dele šolskega kurikuluma - od kinematike do atomske jedrske fizike.

Večina nalog - približno 80% - je usmerjena posebej v uporabo teh formul. Poleg tega ni mogoče uporabiti drugih načinov reševanja: če ste zamenjali formulo, ki je ni na seznamu, ne boste prejeli določenega števila točk, tudi če je odgovor pravilen. In samo preostalih 20% so naloge za razumevanje.

Posledično je glavni cilj poučevanja zagotoviti, da učenci poznajo ta niz formul in jih znajo uporabiti. In vsa fizika se spusti na preprosto kombinatoriko: preberite pogoje problema, razumejte, katero formulo potrebujete, nadomestite potrebne kazalnike in samo dobite rezultat.

V elitnih in specializiranih fizikalno-matematičnih šolah je izobraževanje seveda strukturirano drugače. Tam, tako kot pri pripravah na vse vrste olimpijad, obstaja nekaj elementa ustvarjalnosti, kombinatorika formul pa postane veliko bolj zapletena. Nas pa tukaj zanima osnovni program fizike in njegove pomanjkljivosti.

Standardne naloge in abstraktne teoretične konstrukcije, ki bi jih navaden študent moral poznati, zelo hitro izginejo iz glave. Posledično fizike po končani šoli ne pozna nihče več - razen tiste manjšine, ki jo iz nekega razloga zanima ali jo potrebuje kot posebnost.

Izkazalo se je, da naravoslovje, katerega glavni cilj je bilo razumevanje narave in realnega fizičnega sveta, v šoli postane popolnoma abstraktno in odmaknjeno od vsakdanje človeške izkušnje. Fizika se, tako kot drugi predmeti, poučuje na pamet in ko se v srednji šoli količina znanja, ki se ga je treba naučiti, močno poveča, postane enostavno nemogoče vsega zapomniti.

Vizualno o pristopu »formule« k učenju.

A to ne bi bilo potrebno, če cilj učenja ne bi bila uporaba formul, temveč razumevanje predmeta. Razumevanje je na koncu veliko lažje kot nabijanje.

Oblikujte sliko sveta

Poglejmo na primer, kako delujeta knjigi Yakova Perelmana "Zabavna fizika" in "Zabavna matematika", ki so ju brale številne generacije šolarjev in staršev. Skoraj vsak odstavek Perelmanove "Fizike" vas nauči postavljati vprašanja, ki si jih lahko zastavi vsak otrok, začenši z osnovno logiko in vsakodnevnimi izkušnjami.

Težave, ki jih tukaj želimo rešiti, niso kvantitativne, ampak kvalitativne: ni nam treba izračunati nekega abstraktnega kazalnika, kot je učinkovitost, ampak razmišljati o tem, zakaj je perpetum mobile v resnici nemogoč, ali je mogoče streljati iz topa. na Luno; morate izvesti poskus in oceniti, kakšen bo učinek katere koli fizične interakcije.

Primer iz "Zabavne fizike" iz leta 1932: problem Krylovovega laboda, raka in ščuke, rešen po pravilih mehanike. Rezultanta (OD) bi morala povleči voziček v vodo.

Z eno besedo, tukaj ni treba zapomniti formul - glavna stvar je razumeti, katerim fizikalnim zakonom se podrejajo predmeti okoliške resničnosti. Težava je le v tem, da je tovrstno znanje veliko težje objektivno preveriti kot prisotnost natančno določenega niza formul in enačb v glavi šolarja.

Zato se za navadnega študenta fizika spremeni v dolgočasno nabijanje in v najboljšem primeru v nekakšno abstraktno miselno igro. Oblikovanje celostne slike sveta v človeku sploh ni naloga, ki jo de facto opravlja sodobni izobraževalni sistem. V tem pogledu se, mimogrede, ne razlikuje preveč od sovjetskega, ki ga mnogi radi precenjujejo (saj prej, pravijo, smo razvijali atomske bombe in leteli v vesolje, zdaj pa znamo samo še nafto prodajati).

Glede na znanje fizike se učenci po končani šoli zdaj, tako kot nekoč, delijo na približno dve kategoriji: na tiste, ki jo znajo zelo dobro, in tiste, ki je sploh ne znajo. Pri drugi kategoriji se je stanje še posebej poslabšalo, ko se je čas pouka fizike v 7.-11. razredu zmanjšal s 5 na 2 uri tedensko.

Večina šolarjev res ne potrebuje fizičnih formul in teorij (ki jih zelo dobro razumejo), in kar je najpomembneje, niso zanimive v abstraktni in suhoparni obliki, v kateri so zdaj predstavljene. Posledično množično izobraževanje ne opravlja nobene funkcije – le vzame čas in trud. Za šolarje - nič manj kot za učitelje.

Pozor: Napačen pristop k poučevanju naravoslovja ima lahko uničujoče posledice.

Če bi bila naloga šolskega kurikuluma oblikovati sliko sveta, bi bila situacija popolnoma drugačna.

Seveda bi morali obstajati tudi specializirani razredi, kjer učijo reševati kompleksne probleme in poglobljeno uvajajo teorijo, ki se ne križa več z vsakodnevnimi izkušnjami. Toda bolj zanimivo in koristno bi bilo za običajnega, »mainstream« študenta vedeti, po kakšnih zakonitostih deluje fizični svet, v katerem živi.

Zadeva seveda ne gre za to, da bi šolarji namesto učbenikov brali Perelmana. Spremeniti je treba pristop k poučevanju. Številne razdelke (na primer kvantno mehaniko) bi lahko črtali iz šolskega kurikuluma, druge skrajšali ali popravili, če ne bi bilo vseprisotnih organizacijskih težav in temeljne konzervativnosti predmeta in izobraževalnega sistema kot celote.

Ampak pustimo malo sanjati. Po teh spremembah bi se morda splošna družbena ustreznost povečala: ljudje bi imeli manj zaupanja v vse vrste torzijskih goljufov, ki špekulirajo o "zaščiti biopolja" in "normalizaciji avre" s pomočjo preprostih naprav in kosov neznanih mineralov.

Vse te posledice začaranega izobraževalnega sistema smo opazovali že v 90. letih, ko so se najuspešnejši prevaranti celo okoriščali z zajetnimi vsotami iz državnega proračuna, in jih vidimo zdaj, čeprav v manjšem obsegu.

Slavni Grigorij Grabovoj ni le zagotavljal, da lahko obuja ljudi, ampak je z močjo misli in z »ekstrasenzorno diagnosticiranimi« vladnimi letali preusmeril asteroide z Zemlje. Pokrovitelj ni bil kdorkoli, ampak general Georgij Rogozin, namestnik vodje varnostne službe pri predsedniku Ruske federacije.

Pogosto šolarji (še posebej šolarke) svojim staršem in učiteljem postavljajo vprašanje: "Zakaj bi se moral učiti fiziko, če mi ni zanimiva in mi v življenju sploh ne bo koristila?"

Ponujam vam preprost odgovor. Navsezadnje je motivacija pri študiju določenega predmeta zelo pomembna stvar. Res, kako razložiti najstniku, ki ga fizika ne zanima, ki z njo ne bo povezal poklica, da se mora naučiti vseh teh formul, zakonov in teorij?

Po mojem mnenju je poznavanje fizikalnih zakonov strukture našega sveta tako ali drugače koristno za vsakogar. To je enak del splošne kulturne osnove kot poznavanje osnovnih pravil ruskega jezika, kot orientacija v geografiji ali zgodovini, kot sposobnost štetja denarja, kot seznanjenost s splošnimi načeli biološke evolucije ...

Ob poznavanju osnov fizike razumemo kup stvari: kako deluje avtomobilski motor, zakaj raketa leti v vesolje, zakaj železna ladja ne potone, zakaj padalec potrebuje padalo, kaj je nadzorovana termonuklearna fuzija, kako črpalka ali električni kotliček deluje ... Da, brez tega znanja se da živeti. Ampak še vedno…

In obstaja še ena pomembna točka. Skoraj vsi sedanji dijaki in dijakinje bodo nekoč postali starši, očetje in mame. In njihovi majhni otroci bodo postavljali milijon vprašanj: zakaj vozi trolejbus? zakaj obstaja mavrica? Zakaj vodni strider zlahka teče po gladini vode in se ne utopi? Zakaj grmi? Zakaj je v vesolju breztežnost? Zakaj ne morete vtakniti prstov v vtičnico, lahko pa uporabite vtič iz namizne svetilke? zakaj sveti lučka? zakaj so snežinke tako različne?...

Na vsa ta otroška vprašanja bo treba odgovoriti. Če si enkrat v šoli dovolj dobro razumel bistvo zadeve, potem boš tudi po 10-20 letih predšolskemu ali osnovnošolskemu otroku zlahka razložil vse te stvari – na kratko in ob upoštevanju njegove stopnje razumevanja. .

Seveda predstavlja študij vseh teh fizikalnih formul, problemov in eksperimentov, ki so del standardnega šolskega kurikuluma, veliko bolj poglobljeno raven učenja fizike, kot jo bo večina učencev potrebovala v prihodnosti. A finta je v tem, da je le tako mogoče dobro razumeti bistvo fizikalnih zakonov. No, kako lahko razumete Arhimedov zakon ali zakon univerzalne gravitacije, če ne rešite vsaj malo ustreznih problemov?

Jasno je, da ne bodo vsi srednješolci navdušeni nad mislimi, ki sem jih izrazil v tem članku ... Morda pa bo kdo navdihnjen. Ali pa vam bodo vsaj dali moč in potrpežljivost, da se fizike malo bolj pridno učite brez pretiranega zgražanja.

To je ideja. Premisli. In jo v svoji interpretaciji predstavite svojemu otroku ali učencem. Izkušnje kažejo, da je treba takšne pogovore opraviti večkrat. Zdi se mi, da so do neke mere uporabni.