А може в школі варто починати вчити фізику одразу з Загальної теорії відносності?..

В моєму університеті, не зважаючи на те, що я вступала на наукову спеціальність, мене змушують витрачати час на таку сумнівну дисципліну як “загальна дидактика фізики”(щось типу методів викладання в (фізики) в школі). Одним з основних завдань, які ми маємо виконати протягом семестру - це підготувати урок по обраному параграфу з підручника.

Зі своєю темою я виступала першою. Вона була такою:

Вступний слайд презентації мого уроку. У якості тла використаний скріншот з фільму “Капітан Марвел”

У нас наче як існують лекції по предмету, де нам наче як пояснюють, як правильно вчити дітей, але, загалом, там такий відірваний від життя матеріал, що й казати годі. Тому свій урок я готувала навіть не по підручнику(Бар’яхтар, 8 клас), а керуючись власними міркуваннями з приводу того, як, на мою думку, він має відбуватися. Тому почала виступати(ми під час проведення уроку відігруємо роль вчителів, що ведуть урок дітям, де діти - це мої одногрупники) не з теорії і навіть не зі звичайного “де ми зустрічаємо це явище в житті”, а з того, як насправді діти зараз формують інтуїцію щодо більшості життєвих явищ і процесів, а саме - з популярних медіа, які вони споживають.

Другий слайд презентації, де я роболю вступ до теми, нагадуючи дітям, де вони могли стикатися з випромінюванням

Я вступила в університет на фізику в 24 роки, а в школі я всі природниці предмети тупо ненавиділа і відмовлялась вчити. Вони здавалися мені нудними і не потрібними. Але будучи дитиною (і досі, вже будучи дорослою), як і більшість людей, я тягнулася до цікавих і приємних речей, що вчать мене, з чого складається світ. Звісно, це було не повчання батьків чи вчителів, а аніме і фільми про супергероїв.

Я веду до того, що принаймні наукову фантастику засновують, як це не дивно, на науці, і навіть якщо багато речей з, наприклад, фільмів Марвел, мають більше стосунку до фантастики, ніж до реальної науки, ці речі одно не взяті з повітря.

І в цих фільмах є прямо таки екстракт усього найцікавішого в науці: усілякі мудровані умовно реальні гаджети, принцип дії яких заснований на якихось дійсних фізичних явищах, втілених дуже спрощено і гіперболізовано; прояви сил взаємодії(як потужний промінь, що знищує планету на слайді), що хоч і віддалено, але теж пов’язані з нашим реальним досвідом, тому здаються правдоподібними.

Тобто вже з фільмів про супергероїв ми на пальцях дізнаємося, наприклад, “квантове” - це яке? Або що масивні гравітуючі об’єкти сповільнюють час(“Інтерстеллар”).

Деякою мірою, діти мають змогу збагнути принципи ЗТВ раніше ніж закон Кулона, тому що наш інфопростір цьому сприяє. То може, варто з неї і почати?..

Вже в університеті, осягаючи науку в її істинному, а не спрощеному, втіленні, я дізналася, що, наприклад, магнетизм певною мірою є релятивістським ефектом і абсолютно точно невід’ємною частиною електричних процесів, їхньою зворотньою стороною медалі. Але я (і більшість людського населення) звикли сприймати його як якесть окреме самостійне явище, бо про властивості магнітів людство знає ще з часів до нашої ери і таким відірваним чином продовжуємо сприймати його по інерції. Про гравітацію всі теж говорять ще з часів Ньютона, хоча вона насправді не є силою(чим її вважав Ньютон), а є наслідком викривлення простору-часу масивними об’єктами.

І, не зважаючи на те, що, наприклад, саме ЗТВ дає відповідь на багато запитань, ми чомусь вчимо її не просто в останню чергу(це, звісно, дуже грубо кажучи, бо по факту все ж таки діти дізнаються про все, можливо, навіть від тих самих вчительок, але у якості позашкільного матеріалу і якогось популярного ознайомлення), а навіть в університеті лише на магістратурі.

Так, глибоке вивчення ЗТВ вимагає знання нетривіальних розділів математики, таких як, наприклад, топологія і диференціальна геометрія, вже не кажучи про вступні університетські курси математичного аналізу і лінійної алгебри, і я, звісно, не пропоную навчати їм дітей з 6-7ого класу. Але цілком логічно було б, зважаючи що діти користуються смартфонами і дісплеями, для виготовлення яких були застосовані найпередовіші знання, в тому числі і квантова механіка (наприклад, “квантові точки”), одразу розповідати їм про світ таким яким він є.

В школі теми вивчаються у хронологічній послідовності того як людство вивчало світ протягом тисячоліть, але чи дійсно такий підхід має сенс зараз? І, навіть, якщо я дуже поспішаю з такими революціями, я майже певна, що у найближчі 50 років доречність такого підходу може стати очевидною і всім іншим, бо діти в принципі дізнаватимуться про ЗТВ і квантову механіку раніше ніж легенду, як Ньютому на голову впало яблуко.

Підсумовуючи: можливо, вже час розповідати дітям про світ не від частинного до загального, а, навпаки від загального до частинного, від глобального до місцевого, від основних принципів до їхніх наслідків.

Особисто мені здається, що, якби я саме так дізнавалася про фізику, я б вступила на неї не у 24, коли сама дізналася багато речей, а одразу після школи…

Останній слайд з моєї презентації, де я задаю “дітям” домашнє завдання.
Поділись своїми ідеями в новій публікації.
Ми чекаємо саме на твій довгочит!
Катерина Рачек
Катерина Рачек@KaterynaRachek

фізикиня і письменниця

409Прочитань
23Автори
13Читачі
На Друкарні з 21 квітня

Більше від автора

Вам також сподобається

Коментарі (9)

Я не знаю, як там Ейнштейн поняв, що гравітація - не сила, але я маю ідею. Засумніватися можна було ще коли Ньютон ввів свій 2й закон механіки. Бо якщо за Галілеєм всі тіла падають з однаковим прискоренням, то з точки 2го закону механіки, на них мають діяти різні сили. На важче тіло - більша, на легше - менша. І так виходить, що тяжіння знає на яке тіло більшу силу класти? В ті часи так можна було подумати. Але з появою поняття енергії і його застосування, та сама картина приведе до запитання: а як так виходить, що гравітація дає більше енергії важчим тілам, а менше - легшим? Це яке ж тоді у гравітації потенціальне поле? Воно не може бути одночасно різним!

Вам також сподобається