Что не так со школьной физикой (и с учебниками!)
Даже от взрослых часто можно услышать, что они гуманитарии и никогда не понимали физику. Возможно, проблема не в том, что кто-то «технарь», а кто-то «гуманитарий», а в том, как предметы объясняют в школе? Наш блогер Кирилл Макеев рассказал, какие проблемы он видит в преподавании физики в школе, и предложил свои изменения.
Помните мой пост с аналогичным названием о математике? Давайте теперь разберёмся и с физикой. С ней в школе тоже серьёзные проблемы.
1. Физика — индуктивная наука с множественными элементами дедукции, а не чисто дедуктивная наука
К сожалению, не видел ни одного заведения, где достаточно ясно и подробно объясняли эти два сильно отличающихся подхода: дедукцию и индукцию. Кстати, есть ещё абдукция. Вообще научный метод и философию познания в стенах школы обсуждать как-то не принято, этого попросту нет.
В результате это закладывает базу сначала непонимания, а затем и незнания предметов естественно-научного и математического круга, равно как и нежелание заниматься тем, что совершенно непонятно и лишь представляет из себя набор несвязанных формул и странных идей. Как можно изучать то, основы чего остались за кадром? Почему-то с естественными и точными науками сегодня в школе дела обстоят примерно так.
2. Никакой ясности, что такое определение, экспериментальный закон и дедуктивно выведенная формула
Предметники-естественнонаучники как будто очень плохо разделяют все эти понятия на своих уроках и в некоторых своих книжках. Я снова плюну в огород первого пункта: если нет нормального фундамента (а понимание различий определения, экспериментального закона и дедуктивного закона есть не что иное, как основы), то хорошее здание науки в голове учащегося не построить.
Учебники, кстати, тоже не очень стараются дать эту важнейшую базу, частенько рады припудрить учащимся мозги. Хороший пример из «Физики» Перышкина: напряжение, которое в десятом классе определяется как разность потенциалов, в восьмом представляет из себя «работу, поделенную на заряд». Едва ли у величины может быть два определения в точной науке. Конечно, из одного вышеупомянутого можно показать и вывести другое (то есть они эквивалентны), автор в своём издании за десятый класс даже показал, что работа, поделенная на заряд, получается из разницы потенциалов. Но ни словечка не упомянул о том, как было у него же написано в восьмом и почему он не стал делать всё по уму тогда. Возможно, рассчитывает, что дети в десятом классе ничего не помнят из курса восьмогоого?
К первому и второму пунктам хочу отнести волшебные фразочки типа «закон Ома получен экспериментально». Далее обычно следует тишина без какого-либо пояснения, каким образом и насколько сложно это было сделать самому Георгу Ому. После подобного преподнесения истины остаётся ощущение, что случилось чудо и на свет появился закон Ома. Помню, что сам терпеть не мог за подобный подход физику в школе.
В этом пункте хочу отметить, что история (как и литература) абсолютно оторвана от физики, химии, биологии, математики, что в корне образовательного процесса неверно. Мы все на истории должны запомнить о каких-то там нескольких сотнях царьков, а не о том, каков был дух времени: что в конкретное десятилетие-двадцатилетие думали философы? О чём мечтали поэты и что изобретали инженеры и учёные? А также что происходило с основными религиями? Кто правил миром и к чему стремился привести свою страну тот или иной правитель?
3. Продолжим обсуждение учебников
Мне повезло в этом году наткнуться на задачники по физике, по которым учат в новомодной питерской школе № 777, для всё того же восьмого класса. Они хороши. После них можно ЕГЭ сдавать перед девятым классом. А почему бы и нет? Дети периодически решают задачи уровня десятого класса, ещё чуть их напрячь, и они в восьмом за год пройдут всю школьную программу. Но будет ли толк?
Можно решить сотню-другую непонятных задачек, но осмысления предмета это не даст. Есть неплохой пятитомник Мякишева за 10-11 класс, но кто готов прочесть порядка 2000 страниц за год-другой? Некоторые советуют трёхтомник Бутикова, но, на мой взгляд, он слишком краток. В принципе и теорфизику Ландау и Лифшица можно в школе почитать, но эффект будет в среднем никакой. Другое дело — американские учебники, которые мне довелось редактировать, рецензировать, дописывать и переписывать. Они с нашими не сравнятся, в хорошем смысле в пользу США.
4. Сила или слабость математики
Почему-то так сложилось в нашей стране, что задачки по физике часто опережают необходимые для их решения знания математики. В среднестатистической школе это обычно проявляется только к 10-11 классу, когда было бы хорошо уже уметь решать дифференциальные и интегральные уравнения, отлично владеть дифференциально-интегральным исчислением, но это не критично, почти из любой ситуации можно выкрутиться и обойтись без высшей математики.
В вузе дела обстоят веселее: насколько мне известно, сейчас инженерам стараются максимально укоротить как курс общей физики, так и высшей математики. Результат критически убогий. Например, студенты, не разбираясь в дифференциальных уравнения и их решении, должны что-то там рассчитывать в ядерных реакторах. Конечно, им даны волшебные формулы, которые позволяют справиться с проблемой сдачи зачёта или экзамена, но могут создать впоследствии серьёзную угрозу радиоактивных утечек в будущем. Или просто не понимающего физику инженера без работы. Может, это даже хорошо в подобной ситуации, что без работы?
Я вижу ещё много проблем у бедной физики: отсутствие перспектив в России, отсутствие талантливых преподов, ещё меньшая по сравнению с математикой мотивация у учащихся заниматься, отсутствие в школе нормального знакомства с квантовой механикой и другие. Но давайте остановимся и на этом и порадуемся, что три закона Ньютона ещё вызывают в народе какие-то ассоциации, а инженеры всё ещё добывают нефть и газ! Хороших всем образовательных будней!
Вы находитесь в разделе «Блоги». Мнение автора может не совпадать с позицией редакции.
Фото: Unsplash (Andrii Leonov)
Действительно хочется узнать какие это такие есть на Западе очень хорошие учебники по физике в отличие от наших. Зато очевидно, что там полно физиков-шоуменов, вроде Ричарда Фейнмана, которые любят устраивать цирк на потребу околонаучного обывателя. Это ведь именно с Запада к нам в середине прошлого века была притянута за уши теория относительности, философской и методологической основой которой явился «второй» позитивизм, то есть релятивизм Маха и конвенционализм Пуанкаре. Это на Западе Мермин в шутку озвучил тезис «Заткнись и считай», но его тут же восприняли всерёз и в частности у нас деятели, вроде Ландау. Это Фейман активно проталкивал тезис, что математика — это язык природы, что есть полный абсурд, так как число — это чисто математическая абстракция в сознании человека. Это у нас в начале прошлого века рыжий в кепке очень точно сказал про кризис в физике: не материя исчезла, а просто западные физики отдали физику на откуп математикам, а в математике никакой материи нет. Короче нам в России надо очиститься от этих математических спекуляций Запада в физике: ТО, КМ, СМ, КТП, БВ и т.п, тогда и школьникам и гуманитариям всё будет понятно.