Начинаем серию статей о проблемах и устаревших концепциях в школьной программе и предлагаем порассуждать о том, зачем школьникам нужна физика, и почему сегодня её преподают не так, как хотелось бы.

Для чего современный школьник изучает физику? Или для того, чтобы ему не надоедали родители и учителя, или же затем, чтобы успешно сдать ЕГЭ по выбору, набрать нужное количество баллов и поступить в хороший вуз. Есть ещё вариант, что школьник физику любит, но эта любовь обычно существует как-то отдельно от школьной программы.

В любом из этих случаев преподавание ведётся по одинаковой схеме. Оно подстраивается под систему собственного контроля - знания должны преподноситься в такой форме, чтобы их можно было легко проверить. Для этого и существует система ГИА и ЕГЭ, а подготовка к этим экзаменам в результате и становится главной целью обучения.

Как устроено ЕГЭ по физике в его сегодняшнем варианте? Задания экзамена составляются по специальному кодификатору , куда входят формулы, которые, по идее, должен знать каждый ученик. Это около сотни формул по всем разделам школьной программы - от кинематики до физики атомного ядра.

Большая часть заданий - где-то 80% - направлена именно на применение этих формул. Причем другие способы решения использовать нельзя: подставил формулу, которой нет в списке - недополучил какое-то количество баллов, даже если ответ сошелся. И только оставшиеся 20% - это задачи на понимание.

В результате главная цель преподавательской работы сводится к тому, чтобы ученики знали этот набор формул и могли его применять. А вся физика сводится к несложной комбинаторике: прочитай условия задачи, пойми, какая формула тебе нужна, подставь нужные показатели и просто получи результат.

В элитарных и специализированных физико-математических школах обучение, конечно, устроено иначе. Там, как и при подготовке к всевозможным олимпиадам, присутствует какой-то элемент творчества, а комбинаторика формул становится намного сложнее. Но нас здесь интересует именно базовая программа по физике и её недостатки.

Стандартные задачи и абстрактные теоретические построения, которые должен знать обычный школьник, очень быстро выветриваются из головы. В результате физику после окончания школы уже никто не знает - кроме того меньшинства, которому это почему-то интересно или нужно по специальности.

Получается, что наука, главной целью которой было познание природы и реального физического мира, в школе становится донельзя абстрактной и удаленной от повседневного человеческого опыта. Физику, как и другие предметы, учат зубрёжкой, а когда в старших классах объём знаний, который необходимо усвоить, резко возрастает, всё зазубрить становится просто невозможно.

Наглядно о «формульном» подходе к обучению.

Но это было бы и необязательно, если бы целью обучения было не применение формул, а понимание предмета. Понимать - это, в конечном счёте, намного легче, чем зубрить.

Формировать картину мира

Посмотрим, к примеру, как работают книжки Якова Перельмана «Занимательная физика», «Занимательная математика», которыми зачитывались многие поколения школьников и после-школьников. Почти каждый параграф перельмановской «Физики» учит ставить вопросы, которые каждый ребенок может себе задать, отталкиваясь от элементарной логики и житейского опыта.

Задачки, которые нам здесь предлагают решить - не количественные, а качественные: нужно не подсчитать какой-то абстрактный показатель вроде коэффициента полезного действия, а поразмышлять, почему вечный двигатель невозможен в реальности, можно ли выстрелить из пушки до луны; нужно провести опыт и оценить, каким будет эффект от какого-либо физического взаимодействия.

Пример из «Занимательной физики» 1932 года: задача о крыловских лебеде, раке и щуке, решённая по правилам механики. Равнодействующая (OD) должна увлекать воз в воду.

Одним словом, заучивать формулы здесь не обязательно - главное понимать, каким физическим законам подчиняются предметы окружающей действительности. Проблема только в том, что знания такого рода куда сложнее поддаются объективной проверке, чем наличие в голове школьника точно определённого набора формул и уравнений.

Поэтому физика для обычного ученика оборачивается тупой зубрежкой, а в лучшем случае - некой абстрактной игрой ума. Формировать у человека целостную картину мира - совсем не та задача, которую де факто выполняет современная система образования. В этом отношении, кстати, она не слишком отличается от советской, которую многие склонны переоценивать (потому что раньше мы, мол, атомные бомбы разрабатывали и в космос летали, а сейчас только нефть умеем продавать).

По знанию физики ученики после окончания школы сейчас, как и тогда, делятся примерно на две категории: те, кто знает её очень хорошо, и те, кто не знает совсем. Со второй категорией ситуация особенно ухудшилась, когда время преподавания физики в 7-11 классе сократилось с 5 до 2 часов в неделю.

Большинству школьников физические формулы и теории действительно не нужны (что они прекрасно понимают), а главное - неинтересны в том абстрактном и сухом виде, в котором они преподносятся сейчас. В итоге массовое образование не выполняет никакой функции - только отнимает время и силы. У школьников - не меньше, чем у учителей.

Attention: неправильный подход к преподаванию точных наук может иметь разрушительные последствия

Если бы задачей школьной программы было формирование картины мира, ситуация была бы совершенно иной.

Конечно, должны быть и специализированные классы, где учат решать сложные задачи и глубоко знакомят с теорией, которая уже не пересекается с повседневным опытом. Но обычному, «массовому» школьнику было бы интереснее и полезнее знать, по каким законам работает физический мир, в котором он живет.

Дело, конечно, не сводится к тому, чтобы школьники вместо учебников читали Перельмана. Нужно изменить сам подход к преподаванию. Многие разделы (например, квантовую механику) можно было бы изъять из школьной программы, другие - сократить или пересмотреть, если бы не вездесущие организационные трудности, принципиальный консерватизм предмета и образовательной системы в целом.

Но позволим себе немного помечтать. После этих изменений, может быть, повысилась бы и общая социальная адекватность: люди бы меньше верили всяческим торсионным аферистам, спекулирующим на «защите биополя» и «нормализации ауры» с помощью нехитрых приспособлений и кусков неведомых минералов.

Все эти последствия порочной системы образования мы уже наблюдали в 90-е, когда самые удачливые мошенники даже пользовались немалыми суммами из госбюджета, - наблюдаем и сейчас, хотя и в меньших масштабах.

Знаменитый Григорий Грабовой не только уверял, что может воскрешать людей, но и отводил астероиды от Земли силой мысли и «экстрасенсорно диагностровал» правительственные самолёты. Ему покровительствовал не кто-нибудь, а генерал Георгий Рогозин, заместитель начальника Службы безопасности при президенте РФ.

Физика – это наука, создавшая современный мир. Благодаря открытию законов физики, наши дома оснащены разнообразной техникой, а быт упрощен коммунальными благами. Поэтому, задавая вопрос касательно актуальности изучения физики, стоит заглянуть в корень этой науки и понять, с чего все начиналось.

Закономерности окружающего мира

Множество природных закономерностей было замечено еще первыми людьми. Тогда эти явления были необъяснимыми и поэтому оставались бесполезными или даже опасными. Постепенно, решая задачи и проводя эксперименты, ученые собирали информацию о том, как устроен мир. Накопленный опыт и дальнейшие открытия привели к тому, что человек подчинил себе множество стихий и сделал свою жизнь безопасной и комфортной.

Даже те, кто не увлекается наукой, пользуются знанием физических законов в быту и обычной жизни. Эксплуатация электрических приборов, использование горячей воды и отопления – все это требует знания базовых физических законов. Компьютеры, телефоны, телевизоры и все домашнее оборудование появилось в результате изучения и применения физики.

Практическая польза

Благодаря физике нам известно происхождение почти всех природных явлений. С годами решение задач по физике открыло перед учеными огромные перспективы. Человек научился получать энергию и использовать ее в собственных целях. Физические формулы необходимы для широкомасштабного строительства, развития промышленности и производства.

Говоря о теории, стоит упомянуть, что физика полезна для развития логического мышления. Занимаясь этой наукой, человек совершенствуется во многих сферах, учится правильно рассчитывать силы и использовать весь свой умственный потенциал. В процессе решения физических задач, устанавливается связь между причиной и следствием, находится решение для важных вопросов и проводится анализ текущих условий.

Расширение кругозора

Законы физики лежат в основе астрономии и изучения небесных тел. Знание физики позволило человечеству достичь ощутимых результатов в покорении космического пространства. Благодаря этому спутниковая связь и глобальное прогнозирование стали реальностью для большинства людей.

Физические расчеты лежат в основе изобретения всех видов транспорта, включая летательные аппараты и космические корабли. Связь между людьми также обеспечивается благодаря знанию физики – радио, телевидение и интернет полностью зависят от правильного использования волн и сигналов.

Физика позволила человеку выйти за рамки привычного мира и открыть для себя новые горизонты. С ней жизнь стала богаче, насыщеннее и интереснее. Поэтому, задаваясь вопросом о необходимости физики, стоит помнить о том, что почти весь известный нам мир создан на основе этой удивительной науки.

…Вы спрашиваете, какие изменения внесла физика в представления современного человека? Чему научили не только те открытия, свидетелями которых мы были сами, но и те, что произошли давно, но лишь в наши дни получили правильную оценку? Я думаю, что здесь можно ответить вопросом на вопрос: ну, а что дает человеку современное искусство? Что оно - средство времяпрепровождения или что-то большее, способное заметно влиять на человеческое поведение? Если задуматься над этими вопросами, то, быть может, тогда яснее станет, что значит наука для человечества…

Говоря очень общими словами, наука дает человеку ощущение собственного могущества, веру в собственные возможности не только познать окружающий мир, но и поставить на службу силы неизвестные дотоле или даже враждебные. Но чтобы открыть новое, надо задавать природе правильно поставленные вопросы - вопросы, на которые существует ответ. А для этого нужно овладеть искусством задавать вопросы.

Например, со времен Ньютона философы и физики спорили, что такое свет - частицы или волны? А в XX веке спор перекинулся и на электрон. В 1924 году де Бройль зародил сомнение: может быть, и электрон - в каком-то смысле волна? В то время всякому, так сказать, здравомыслящему человеку должно было быть очевидно, что на этот вопрос обязан существовать ответ, причем одно исключало другое: или частица, или волна. Конечно, было очень непросто понять, что в такой постановке вопрос правомерен, как вообще весьма трудно отрешиться от привычных, повседневных понятий.

На рубеже веков многие люди думали, что физика практически закончена и человек познал все, что можно познать. Наука же похожа на странствия Данте по сферам рая: за каждой сферой познания открывается новая; и признаки завершения науки всегда служили предвестниками новых ее взлетов. Так было и с приходом XX столетия: произошел перелом, наступила эра нового знания. Были созданы теория относительности, механика, позднее развилась наука о свете, увенчавшаяся квантовой электродинамикой, изучение атомного ядра легло в основу атомной энергетики, изучение гидродинамики, аэродинамики послужило фундаментом в освоении космоса…

Вероятно, это первый урок, который дала физика, да и вообще наука, - наше знание не статично, оно развивается и конца мы никогда не увидим; всякая развивающаяся картина позволяет упростить то, что мы знаем, и, с другой стороны, проникнуть в более тонкие, более серьезные детали.

Вот это непрерывное стремление вперед, расширение возможностей, неуспокоенность, - наверное, самые яркие особенности, свидетельствующие о влиянии науки на человека…

…Посмотрим, что же присуще развитию физики последнего десятилетия. Пожалуй, самое своеобразное - это сближение противоположностей. С давних пор физики, вернее естествоиспытатели, интересовались двумя объектами (если так скромно можно назвать целые миры). Первый объект - это вся Вселенная, устройство все больших и больших ее частей, связь между ними. И, самое главное, в наше время у Вселенной появилась история: мы стали узнавать, как все это живет, . Двигаясь по лучу зрения вглубь неба, мы видим все более ранние стадии развития Вселенной и в идеале сможем прочесть ее историю по тому, что мы наблюдаем на разных расстояниях от нас.

В этом заключен еще один урок: ничего или почти ничего не уничтожается. Если говорят, что рукописи не горят, то с еще большим основанием можно сказать, что и история не уничтожается: Как кольца на срезе дерева хранят сведения о погоде, как углерод-14 записывает дату его гибели, так и Вселенная хранит в себе свою биографию. В глубинах Вселенной мы видим остатки , мы видим взрывающиеся и сталкивающиеся галактики, удивительные объекты - квазары, яркость которых превосходит яркость галактик. И все это выстраивается в цепочку последовательных событий, передавая нам историю Вселенной.

Второй «объект», над которым издавна размышляли естествоиспытатели, - . Из чего сделано, из чего состоит ближайшее наше окружение, а в конечном счете - и далекие звезды? Очень долго атомы были, скорее, предметом изучения философии, никаких экспериментальных возможностей их исследования не существовало. Их называли атомами, корпускулами, монадами, однако это были объекты без структуры и без истории. Но пришел конец XIX - начало XX века, и человек стремительно проник в мир атомов, а позже - и в мир ядра. Здесь, как и во Вселенной, можно уходить далеко вглубь, обнаруживая все новые и новые объекты, получившие странные, может быть, даже смешные имена: , глюоны и даже випы и зипы - совсем как у лесных гномов. Эта система оказалась очень сложной, но подчиненной законам, в которых человечество постепенно разбирается.

Вроде бы здесь не видно истории. Мы просто обнаруживаем все меньшие и меньшие частицы материи, познаем их ценой крупных и дорогих экспериментов, развивая очень трудные и замысловатые теории. В конце концов, мы научаемся связывать открытые явления друг с другом и даже предсказывать, что можно «увидеть» на ускорителях неимоверной энергии, которые войдут в строй через десяток лет.

Наши предки считали очевидным, что чем меньше объекты, тем проще они устроены. Но оказалось, все обстоит много интереснее. Спускаясь, словно по ступеням, в недра вещества, переходя ко все меньшим масштабам длины и времени, мы обнаруживаем, что в этих глубинах таятся разгадки раннего состояния Вселенной. Смотря, что происходит в системе, когда ее размеры крайне малы, когда плотность становится чрезвычайно большой, мы приближаемся к пониманию того, что было с веществом в состоянии, близком к Большому взрыву, в котором «родилась» наша Вселенная.

Сейчас для нас ясно: нельзя отделить развитие мегамира от свойств микромира. История Вселенной пишется на языке микромира. Астрофизики стали крупными специалистами в элементарных частицах, а теории элементарных частиц все чаще и чаще проверяются на моделях Вселенной. Этот процесс весьма поучителен, он исполнен огромной философской значимости. Демонстрация единства явлений, на первый взгляд, совсем далеких, противопоставленных друг другу, единства локальных и глобальных свойств, - яркий урок, преподнесенный нам природой, и о нем мы не должны забывать во всей многогранной нашей жизни.

Знания нельзя упорядочить, их нельзя уложить в единый ряд, сказав, что раньше, что позже или даже что проще, а что - сложнее. Наверное, одна из главных неудач нашей школы состоит в том, что учение в ней построено по локальному принципу, глобальный же взгляд на природу остается где-то за пределами и учебника и урока.

P. S. О чем еще думают британские ученные: о том, что в последнее время физика вновь начинает пользоваться все большей популярностью среди абитуриентов, стремящихся поступить на физические факультеты. Но прежде чем поступать в тот или иной вуз, очень важно посмотреть

Зачем человеку нужно изучать физику в школе

February 14, 2017

Часто школьники (и особенно школьницы) задают вопрос: “А зачем мне учить физику, если она мне не интересна и в жизни мне не пригодится совсем?”

Вот простой вариант ответа. Ведь мотивация при изучении того или иного предмета - очень важная вещь. Действительно, как объяснить подростку, которому физика не интересна, который не собирается связывать с ней профессию, что ему надо учить все эти формулы, законы и теории?

Знание физических закономерностей устройства нашего мира так или иначе пригодится любому человеку. Это такая же часть общекультурного базиса, как и знание основных правил русского языка, как ориентация в географии или в истории, как умение считать деньги, как знакомство с общими принципами биологической эволюции…

Зная основы физики, мы понимаем кучу вещей: как устроен двигатель автомобиля, почему летит ракета в космосе, почему не тонет железный корабль, зачем парашютисту парашют, что такое управляемый термоядерный синтез, как работает насос или электрочайник… Да, без этих знаний вполне можно прожить. Но все же…

И есть еще важный момент. Почти все нынешние старшеклассники и старшеклассницы через какое-то время станут родителями, папами и мамами. И их маленькие детишки будут задавать миллион вопросов: почему едет троллейбус? почему бывает радуга? почему водомерка легко бегает по поверхности воды, а не тонет? почему гремит гром? почему в космосе невесомость? почему нельзя совать пальцы в розетку, а штепсель от настольной лампы можно? почему светит лампочка? почему снежинки все такие разные?…

На все эти детские вопросы придется отвечать. Если вы когда-то в школе достаточно хорошо поняли суть дела, то даже через 10-20 лет легко сумеете объяснить ребенку дошкольного или младшего школьного возраста все такие штуки - кратко и с учетом его уровня понимания.

Конечно, изучение всех этих физических формул, задач и экспериментов, которые входят в стандартную школьную программу, представляет гораздо более углубленный уровень изучения физики, чем это пригодится в будущем большинству учеников. Но фишка в том, что лишь таким путем можно хорошо понять суть физических законов. Ну как понять закон Архимеда или закон всемирного тяготения, если не порешать хотя бы чуть-чуть соответствующих задачек?

Ясно, что далеко не всех старшеклассников воодушевят мысли, высказанные в данной статье… Но может быть, кого-то и воодушевят. Или, по крайней мере, дадут силы и терпение изучать физику чуть более старательно, без избыточного отвращения.

А также физика необходима, чтобы знать, как функционирует наш мир!

Физика - наука о явлениях окружающего нас мира. Чтобы понимать процессы, которые вы наблюдаете каждый день и нужно знать физику. Физика показывает фундаментальную взаимосвязь процессов и явлений в природе в качественной и количественной форме. Она позволяет глубоко понимать то, что происходит вокруг тебя и в содружестве с математикой позволяет прогнозировать события. В конце концов именно физики должны дать совершенный ответ на вопрос, как же все-таки на самом деле возникла Вселенная.Физика отвечает на такие вопросы как: почему зрачок вашего глаза кажется черным? Или почему обычно батареи устанавливают под окном? Оглянись вокруг и засунь руку в карман - сотовый, компьютер, и все остальное - как бы все это существовало без физики? А дальше включай соображение и немного - воображение.Человеку в основном нужно изучать физику, чтобы иметь доступ к новым источникам энергии, совершенствовать власть человека над природой!Потому что она повсюду. Без физики можно сразу в гроб ложиться. Потому что не проживешь.

Тебе - не надо. Можешь тупо тыкать в кнопки компа или мобильника, который для тебя сделают умные, изучившие физику. Или еще: каждому действию равно противодействие - тебя толкнули, но ты в ответ так толкнул, что упал обидчик. В одном месте убыло - в другом прибыло - закон сообщающихся сосудов. Правило буравчика совсем святое - знаем, в какую сторону крутить болт и шурупы. Золотое правило механики - тише едешь дальше будешь или чем больше плечо, тем меньше сопротивление. Да много чего интересного в физике вспомнить хотя бы Архимеда - тело, погруженное в воду и т.д. Чтобы знать, что противоположности притягиваются. Для жизни - каждый день с ней сталкиваемся, даже развлекаясь - тот же бильярд.

Получение образования является ключевым моментом в жизни каждого человека. Во всевозможных учебных заведениях школьникам поэтапно преподносят знания о Мире, в котором мы живем. На основе полученных знаний у человека появляется возможность реализовывать себя, свои способности и таланты. Чем больше у человека знаний, тем проще ему приспособиться и добиться желаемого. Но одними знаниями не обойтись. Например, получив наследство или выиграв в лотерею, не всякий человек сможет правильно распорядиться внезапно появившейся суммой денег и может оказаться там же, где и был. То же самое касается и знаний: необходимо уметь использовать их и уметь учиться новому.

В отличие от многих других предметов, вся полнота физических знаний не используется большинством людей в повседневной жизни. Можно сказать, что физика школьного уровня - это набор разнообразных правил и закономерностей, необходимых для получения верного и кратчайшего решения разного рода задач. Обобщая - это правила для получения верного результата, и наша задача научиться эти правила применять.

Во взрослой жизни каждый человек сталкивается со множеством проблем и задач. Но у всех них есть одно общее: каждую задачу необходимо решить, причем правильно и кратчайшим путем, а для ее решения существуют определенные правила, которыми в той или иной последовательности человек может воспользоваться. Этому, главным образом, и учит физика: применять разного рода правила для получения соответствующего верного результата.

Таким образом, я, как преподаватель, вижу целью своей работы научить моих абитуриентов учиться, правильно применять и комбинировать закономерности, для получения верного результата с наименьшими усилиями. Я заинтересован своим предметом, и этот интерес превращает мою работу в удовольствие - как для меня, так и для моих учеников. Буду рад Вам помочь!!