преподавание классической и квантовой теории физики

Question

Касаемо математики: иногда утверждается, что наш процесс изучения какого-либо раздела научного знания не обязательно должен повторять исторический путь (онтогенез) развития всей науки (Мордухай Болтунский) - так, в процессе изучения математики пользуются чаще современными теориями - не углублясь в процесс становления конкретных идей - в философский и исторический вопросы - ( а иногда даже не указывая как задача (часто физическая) и почему привела к необходимости введения каких-то новых концепций. Касаемо же физики - изучение физики как я заметил следует возможно боле правильным путем - последовательно знакомя с идеями и их истерическим введением - от греческих философов до классической и дале квантовой физики - однако большинство курсов физики заканчивается классической физикой (и её разделами) - как вы считаете - с чем это связано? Для логического вывода квантовых законов - необходимо ли прослеживать весь путь физики и главное эволюцию её математического формально-логического аппарата - в образовании именно разрыв между математикой и физикой представляет наиболе слабое место при изучении тех или иных концепций

Answer 1

Ничего себе вопросик. . О_0

Нравится нам это, или нет, но к изучению квантовой физики, да и теории относительности, несчастный студент подходит уже далеко не ребенком, т. е. уже со своим боле или мене устоявшимся багажом представлений о материи, пространстве, времени и т. д. Основательное изучение этих разделов физики требует не только значительных умственных усилий, но и глубокой, и даже болезненной ломки этих стереотипных представлений. Тем не мене, мне кажется, что исторический подход к преподаванию физики оправдан. Но рассказывая о классических законах нужно обязательно постоянно (хотя и аккуратно) делать оговорки, намекая учащимся, что существуют другие, боле общие взгляды - их нужно сразу же "морально" готовить к предстоящему переходу к современной физике.

Что до математики, то е история гораздо сумбурне, как это ни странно на первый взгляд, чем история естествознания/физики. Сколько раз случалось, что какой-нибудь раздел математики бурно и долго развивался, не имея при этом аксиоматической базы (теорвер лишь один из примеров) . Что уж говорить, если теория множеств, то есть вобще математическая "основа", возникла у Кантора только в 19 веке. Так что, если школьника начать грузить всеми этими историческими вывертами, он только запутается. Математика и без того сложна)

 большинство курсов физики заканчивается классической физикой
Не хотят перетруждать детишек? Не знаю. Могу только сказать, что это очень плохо. В результате у людей возникает совсем неверное представление, что фундамент физики - это Ньютоновская теория, а КМ, СТО, ОТО - всего лишь надстройки, частные случаи, образно говоря, эдакие уродливые горгульи, которыми украсили карниз. Хотя на самом деле горгульей оказывается именно Ньютон, не в обиду ему будет сказано.

Answer 2

относительно физики - не следует изучать никаких Аристотелей и Декартов. Нет смысла тратить время на запоминание ошибок! Реально физика началась с Галилея и его принципа относительности, а скоре даже не с него, а с Ньютона и его 3-х законов.

Именно с "гипотез не измышляю" и началась настоящая физика - а не философская болтовня, которую невозможно проверить на опыте.

Если курс называется "физика" - и преподаваться должна именно физика. А воззрения Аристотеля на движение - не физика, а философия, разница принципиальная. Физика - точная наука, она начинается там, где появляются уравнения, и их решения можно проверить измерением на опыте. До этого - только разговоры, но не точная наука.

Вашим путем получится, что всю физику будут изучать в конце 11-го класса, а все предыдущие годы будут только знакомиться с ошибками. А те, кто ушел после 9-го или специализировался на гуманитарном профиле будут знать только болтовню и ошибки!

Кстати, только что писал про эти два пути при изучении биологии. Там как раз пошли по истории - и в итоге учат эмпирические законы Менделя, не сильно понятные и почти никогда не работающие. А про механизм работы ДНК-рибосом рассказать не успеют. В итоге - и знаний не дали, заставили зубрить какие-то промежуточные эвристики.

Помните, как школьники ломают голову, запоминая эти доминанты-рецесссивы, сцепленные признаки итд? А суть-то проста как пряник: есть работающий ген (доминант) , есть сломанный - рецессив. Все. Голубые глаза - не особый рецессивный ген, который работает, если нет рядом доминанта, это просто сломанный ген пигмента.

Школа должна дать реальные знания, надежно проверенные, но современные. А те, кто интересуется - он и историю прочитает.

С математикой, как раз изучение идет практически исторически. Но это дело не в методике, это просто особенность математики: в ней результаты не опровергаются и не устаревают.

Answer 3

Смотря о каком разделе физики идет речь. Классическая физика - лучше брать быка за рога, игнорируя, что там писал Ньютон и Эйнштейн. А вот квантовая механика - здесь невозможно начать с постулатов: будет похоже на бред. Приходится делать исторический обзор: откуда что взялось и как к этому пришли.