Уроки сучасної фізики Урок перший, що розповідає про те, для чого потрібна фізика. Що не так з фізикою у сучасній школі Навіщо потрібно вивчати фізику повідомлення

Не лише школярі, а й навіть дорослі іноді запитують: навіщо потрібна фізика? Особливо ця тема актуальна для батьків учнів, які отримали свого часу освіту, далеку від фізики та техніки.

Але як допомогти школяру? Крім того, вчителі можуть задати додому твір, в якому потрібно описати свої думки щодо необхідності вивчення науки. Зрозуміло, краще цю тему доручити одинадцятикласникам, які мають повне уявлення про предмет.

Що таке фізика

Говорячи простою мовою, фізика – це Звичайно, в даний час фізика все більше і більше віддаляється від неї, заглиблюючись у техносферу. Проте предмет тісно пов'язаний не лише з нашою планетою, а й із космосом.

То навіщо потрібна фізика? Її завдання – зрозуміти, як відбуваються ті чи інші явища, чому утворюються ті чи інші процеси. Також бажано прагнути до створення спеціальних розрахунків, які б допомогли передбачити ті чи інші події. Наприклад, як Ісаак Ньютон відкрив закон всесвітнього тяжіння? Він вивчав предмет, що падав зверху донизу, спостерігав за механічними явищами. Потім створив формули, які справді працюють.

Які розділи є у фізики

Предмет має кілька розділів, які узагальнено чи поглиблено вивчаються у школі:

механіка;
коливання та хвилі;
термодинаміка;
оптика;
електрика;
квантова фізика;
молекулярна фізика;
ядерна фізика.

У кожного розділу є підрозділи, які докладно вивчають різні процеси. Якщо не просто вивчати теорію, параграфи та лекції, а навчитися репрезентувати, експериментувати з тим, про що йдеться, то наука здасться дуже цікавою, а ви зрозумієте, навіщо потрібна фізика. Складні науки, які не можна застосувати на практиці, наприклад, фізику атома та ядра, можна розглянути по-іншому: почитати цікаві статті з науково-популярних журналів, подивитися документальні фільми про цю область.

Як допомагає предмет у звичайному житті

У творі "Навіщо потрібна фізика" рекомендується наводити приклади, якщо вони доречні. Припустимо, якщо ви описуєте, навіщо потрібно вивчати механіку, слід згадати випадки з повсякденного життя. Таким прикладом може стати звичайна поїздка автомобілем: від села до міста потрібно доїхати вільною трасою за 30 хвилин. Відстань близько 60 км. Зрозуміло, нам потрібно знати, з якою швидкістю краще пересуватися дорогою, бажано із запасом часу.

Також можна навести приклад будівництва. Допустимо, при зведенні будинку потрібно правильно розрахувати міцність. Не можна вибирати кволий матеріал. Школяр може провести інший експеримент, щоб зрозуміти, навіщо потрібна фізика, наприклад взяти довгу дошку, поставити по кінцях стільці. Дошка розташовуватиметься на спинках меблів. Далі слід навантажити центр дошки цеглою. Дошка прогинатиметься. При зменшенні відстані між стільцями прогин буде меншим. Відповідно, людина отримує їжу для роздумів.

Господиня при приготуванні вечері або обіду часто стикається з фізичними явищами: тепло, електрика, механічна робота. Щоб розуміти, як зробити правильно, потрібно розуміти закони природи. Найчастіше багато вчить досвід. А фізика і є наукою досвіду, спостережень.

Професії та спеціальності, пов'язані з фізикою

А ось навіщо треба вивчати фізику тому, хто закінчує школу? Звичайно, тим, хто вступає до університету чи коледжу з гуманітарних спеціальностей, предмет практично не потрібний. Але в багатьох сферах наука потрібна. Давайте розглянемо у яких:

геологія;
транспорт;
електропостачання;
електротехніка та прилади;
медицина;
астрономія;
будівництво та архітектура;
теплопостачання;
газопостачання;
водопостачання і таке інше.

Наприклад, навіть машиніст поїзда потрібно знати цю науку, щоб розуміти, як працює локомотив; будівельник повинен вміти проектувати міцні та довговічні будинки.

Програмісти, спеціалісти IT-сфери також мають знати фізику, щоб розуміти, як працює електроніка, оргтехніка. Крім того, їм потрібно створювати реалістичні об'єкти для програм, програм.

Застосовується майже всюди: рентгенографія, ультразвук, стоматологічне обладнання, лазерна терапія.

З якими науками пов'язана

Фізика дуже тісно взаємопов'язана з математикою, тому що при вирішенні завдань потрібно вміти перетворювати різні формули, проводити розрахунки та будувати графіки. Можна додати цю ідею у твір «Навіщо треба вивчати фізику», якщо йтиметься про обчислення.

Також ця наука пов'язана з географією, щоб розуміти природні явища, вміти аналізувати майбутні події, погоду.

Біологія та хімія теж пов'язані з фізикою. Наприклад, жодна жива клітина зможе існувати без гравітації, повітря. Також живі клітини мають переміщатися у просторі.

Як написати твір учню 7-го класу

А тепер давайте поговоримо про те, що може написати семикласник, який частково вивчив деякі розділи фізики. Наприклад, можна написати про ту ж гравітацію або навести приклад із вимірюванням відстані, яку він пройшов від однієї точки до іншої, щоб обчислити швидкість своєї ходьби. Учень 7 класу твір «Навіщо потрібна фізика» може доповнити різними дослідами, які проводилися під час уроків.

Як бачите, творчу роботу можна написати доволі цікавою. Крім того, вона розвиває мислення, дарує нові ідеї, пробуджує цікавість до однієї з найголовніших наук. Адже в майбутньому фізика може допомогти за будь-яких життєвих обставин: у побуті, при виборі професії, влаштуванні на хорошу роботу, під час відпочинку на природі.

Чому кожній людині потрібно вивчати фізику у школі?

Фізика потрібна для того, щоб познайомитися та навчитися різним способам пізнання природи. Потім це можна буде перенести не лише на природу. Але фізика показує, як можна щось вивчити, як поставити запитання. Постановка питання - ось це, мабуть, найголовніше, чого фізика вчить у школі.

Знання фізичних закономірностей устрою нашого світу так чи інакше знадобиться будь-якій людині. Це така сама частина загальнокультурного базису, як і знання основних правил російської мови, як орієнтація в географії чи історії, як уміння рахувати гроші, як знайомство із загальними принципами біологічної еволюції…

І, до речі, вчити фізики треба людей для того, щоб вони освоювали якийсь новий стиль мислення – модельний. Ось математика розвиває логічний бік мислення, а фізика дає можливість модельно мислити. Тобто людина має розуміти: відбувається явище – що там важливо, що не важливо.

Справа в тому, що фізика, викладання фізики в школі, має на меті не повідомлення корисних відомостей, а розвиток людини. І фізика – надзвичайно зручний інструмент для цього... А те, що математика та фізика в житті нормальної людини не дуже й потрібні потім, ну, дякувати Богові. Якщо в людини розвинувся інтелект, а потім він забув, як вирішують якесь рівняння, то він нічого не втратив у житті.

Інтелект – це не так пам'ять, увага, скорочитання, знання мов тощо, це, перш за все, вміння думати !

Фізика виховує людей, які вміють аналізувати, узагальнювати, робити висновки – думати! Вже давно та успішно розвивається інтернет. І, дякувати Богу, його ресурси поки що не вміють думати, але вже інформації в ньому – тільки вмій шукати. І займе це набагато менше! То в чому тоді сила людей? А якщо вони не навчені думати – так і ні в чому… Комп'ютери з їхньою божевільною швидкодією навіть на переборі варіантів, не кажучи вже про використання евристичних прийомів, можуть програти тільки людині, яка вміє думати. А цьому треба вчитися!

Учні, котрий іноді їхні батьки, кажуть: «Моя дитина гуманітарій, він чудово малює (танцює, співає), йому фізика не потрібна». Вічний диспут фізиків та ліриків. Наука та мистецтво. Ці галузі нашої культури часто розглядають мало не як антиподи: у науці - розрахунок та логіка, у мистецтві – почуття та емоції; наука розмірковує, мистецтво переживає. Насправді це дві сторони однієї медалі, відмінність лише в акцентах. Дуже точно та ємно про це сказав поет Олексій Сісакін.

Мертва наука без мистецтва,

Воно їй додає почуттів.

Безглуздо мистецтво без науки:

Шедеври створюють і розум, і руки

Починаємо серію статей про проблеми та застарілі концепції у шкільній програмі та пропонуємо поміркувати про те, навіщо школярам потрібна фізика, і чому сьогодні її викладають не так, як хотілося б.

Навіщо сучасний школяр вивчає фізику? Або для того, щоб йому не набридали батьки та вчителі, або для того, щоб успішно здати ЄДІ на вибір, набрати потрібну кількість балів і вступити до хорошого вузу. Є ще варіант, що школяр фізику любить, але це кохання зазвичай існує якось окремо від шкільної програми.

У кожному з цих випадків викладання ведеться за однаковою схемою. Воно підлаштовується під систему власного контролю - знання повинні подаватися у такій формі, щоб їх можна було легко перевірити. Для цього і існує система ДІА та ЄДІ, а підготовка до цих іспитів у результаті стає головною метою навчання.

Як влаштовано ЄДІ з фізики у його сьогоднішньому варіанті? Завдання іспиту складаються за спеціальним кодифікатором, до якого входять формули, які, за ідеєю, повинен знати кожен учень. Це близько сотні формул за всіма розділами шкільної програми – від кінематики до фізики атомного ядра.

Більшість завдань - десь 80% - спрямовано саме застосування цих формул. Причому інші способи рішення використовувати не можна: підставив формулу, якої немає в списку - недоотримав якусь кількість балів, навіть якщо відповідь зійшлася. І лише 20%, що залишилися, - це завдання на розуміння.

В результаті головна мета викладацької роботи зводиться до того, щоб учні знали цей набір формул та могли його застосовувати. А вся фізика зводиться до простої комбінаторики: прочитай умови завдання, зрозумій, яка формула тобі потрібна, підстав потрібні показники і просто отримай результат.

В елітарних та спеціалізованих фізико-математичних школах навчання, звичайно, влаштоване інакше. Там, як і під час підготовки до всіляких олімпіад, є якийсь елемент творчості, а комбінаторика формул стає набагато складнішою. Але нас тут цікавить саме базова програма з фізики та її недоліки.

Стандартні завдання та абстрактні теоретичні побудови, які має знати звичайний школяр, дуже швидко вивітрюються з голови. У результаті фізику після закінчення школи вже ніхто не знає – крім тієї меншості, якій це чомусь цікаво чи потрібно за фахом.

Виходить, що наука, головною метою якої було пізнання природи і реального фізичного світу, в школі стає дуже абстрактною і віддаленою від повсякденного людського досвіду. Фізику, як і інші предмети, вчать зубріжкою, а коли у старших класах обсяг знань, який необхідно засвоїти, різко зростає, все зазубрити стає просто неможливо.

Наочно про «формульний» підхід до навчання.

Але це було б і необов'язково, якби метою навчання було застосування формул, а розуміння предмета. Розуміти - це, зрештою, набагато легше, ніж зубрити.

Формувати картину світу

Подивимося, наприклад, як працюють книжки Якова Перельмана «Цікава фізика», «Цікава математика», якими зачитувалися багато поколінь школярів і після-школярів. Майже кожен параграф перельманівської «Фізики» вчить ставити питання, які кожна дитина може собі поставити, відштовхуючись від елементарної логіки та життєвого досвіду.

Завдання, які нам тут пропонують вирішити – не кількісні, а якісні: потрібно не підрахувати якийсь абстрактний показник на кшталт коефіцієнта корисної дії, а поміркувати, чому вічний двигун неможливий насправді, чи можна вистрілити з гармати до місяця; Необхідно провести досвід та оцінити, яким буде ефект від будь-якої фізичної взаємодії.

Приклад із «Цікавої фізики» 1932 року: завдання про криловські лободи, рак і щуку, вирішена за правилами механіки. Равнодіюча (OD) повинна захоплювати віз у воду.

Одним словом, заучувати формули тут не обов'язково – головне розуміти, яким фізичним законам підпорядковуються предмети навколишньої дійсності. Проблема тільки в тому, що знання такого роду набагато складніше піддаються об'єктивній перевірці, ніж наявність у голові школяра точно певного набору формул і рівнянь.

Тому фізика для звичайного учня обертається тупою зубрінням, а в кращому разі - якоюсь абстрактною грою розуму. Формувати в людини цілісну картину світу - зовсім не те завдання, яке де-факто виконує сучасна система освіти. Щодо цього, до речі, вона не надто відрізняється від радянської, яку багато хто схильний переоцінювати (бо раніше ми, мовляв, атомні бомби розробляли і в космос літали, а зараз тільки нафту вміємо продавати).

За знанням фізики учні після закінчення школи зараз, як і тоді, діляться приблизно на дві категорії: ті, хто її знає дуже добре, і ті, хто не знає зовсім. З другою категорією ситуація особливо погіршилася, коли час викладання фізики у 7-11 класі скоротився з 5 до 2 годин на тиждень.

Більшості школярів фізичні формули та теорії справді не потрібні (що вони чудово розуміють), а головне – нецікаві в тому абстрактному та сухому вигляді, в якому вони подаються зараз. У результаті масове освіту не виконує жодної функції - тільки забирає час та сили. У школярів – не менше, ніж у вчителів.

Attention: неправильний підхід до викладання точних наук може мати руйнівні наслідки

Якби завданням шкільної програми було формування картини світу, ситуація була б зовсім іншою.

Звичайно, мають бути й спеціалізовані класи, де вчать вирішувати складні завдання та глибоко знайомлять із теорією, яка вже не перетинається із повсякденним досвідом. Але звичайному, «масовому» школяреві було б цікавіше і корисніше знати, за якими законами працює фізичний світ, у якому він живе.

Справа, звісно, не зводиться до того, щоб школярі замість підручників читали Перельмана. Потрібно змінити сам підхід до викладання. Багато розділів (наприклад, квантову механіку) можна було б вилучити зі шкільної програми, інші – скоротити чи переглянути, якби не всюдисущі організаційні труднощі, принциповий консерватизм предмета та освітньої системи загалом.

Але дозволимо собі трохи помріяти. Після цих змін, можливо, підвищилася б і загальна соціальна адекватність: люди менше вірили б усіляким торсіонним аферистам, які спекулюють на «захисті біополя» та «нормалізації аури» за допомогою нехитрих пристосувань і шматків невідомих мінералів.

Всі ці наслідки порочної системи освіти ми вже спостерігали в 90-х, коли найщасливіші шахраї навіть користувалися чималими сумами з держбюджету, - спостерігаємо і зараз, хоч і в менших масштабах.

Знаменитий Григорій Грабовий не лише запевняв, що може воскресати людей, а й відводив астероїди від Землі силою думки та «екстрасенсорно діагностував» урядові літаки. Йому заступався не хтось, а генерал Георгій Рогозін, заступник начальника Служби безпеки при президенті РФ.

Часто школярі (і особливо школярки) ставлять батькам, педагогам питання: "А навіщо мені вчити фізику, якщо вона мені не цікава і в житті мені не стане в нагоді зовсім?"

Я пропоную вам найпростіший варіант відповіді. Адже мотивація щодо того чи іншого предмета – дуже важлива річ. Справді, як пояснити підлітку, якому фізика не цікава, який не збирається пов'язувати з нею професію, що йому треба вивчати всі ці формули, закони та теорії?

На мій погляд, знання фізичних закономірностей устрою нашого світу так чи інакше знадобиться будь-якій людині. Це така сама частина загальнокультурного базису, як і знання основних правил російської мови, як орієнтація в географії чи історії, як уміння рахувати гроші, як знайомство із загальними принципами біологічної еволюції…

Знаючи основи фізики, ми розуміємо купу речей: як влаштований двигун автомобіля, чому летить ракета в космосі, чому не тоне залізний корабель, навіщо парашутисту парашут, що таке керований термоядерний синтез, як працює насос чи електрочайник… Так, без цих знань цілком можна прожити . Але все ж…

І ще є важливий момент. Майже всі нинішні старшокласники та старшокласниці через якийсь час стануть батьками, татами та мамами. І їхні маленькі дітлахи задаватимуть мільйон запитань: чому їде тролейбус? чому буває веселка? чому водомірка легко бігає поверхнею води, а чи не тоне? чому гримить грім? чому у космосі невагомість? чому не можна пхати пальці в розетку, а штепсель від настільної лампи можна? чому світить лампочка? чому сніжинки всі такі різні?

На всі ці дитячі запитання доведеться відповідати. Якщо ви колись у школі досить добре зрозуміли суть справи, то навіть через 10-20 років легко зумієте пояснити дитині дошкільного чи молодшого шкільного віку всі такі штуки – коротко та з урахуванням її рівня розуміння.

Звичайно, вивчення всіх цих фізичних формул, завдань та експериментів, які входять до стандартної шкільної програми, є набагато більш поглибленим рівнем вивчення фізики, ніж це стане в нагоді в майбутньому більшості учнів. Але фішка в тому, що лише в такий спосіб можна добре зрозуміти суть фізичних законів. Ну як зрозуміти закон Архімеда чи закон всесвітнього тяжіння, якщо не вирішити бодай трохи відповідних завдань?

Ясно, що далеко не всіх старшокласників надихнуть думки, висловлені мною в цій статті... Але, можливо, когось і надихнуть. Або принаймні дадуть сили і терпіння вивчати фізику трохи старанніше, без надмірної огиди.

Ось така ідея. Подумайте над нею. І у вашій власній інтерпретації викладіть вашій дитині або вашим учням. Досвід показує, що такі розмови доводиться вести неодноразово. Мені здається, що певною мірою толк від них є.