СОДЕРЖAНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
Преподавание С.Т.О. в курсе физики средней школы
Махов С. Н.
Анализируя учебники физики за 11 класс, а также научно-методическую литературу можно проследить, как изменялась методика преподавания С.Т.О. в школе со временем и выделить основное направление по которому она развивается в сегодняшнее время.
Если взять учебники физики самых первых авторов, то мы не найдем в них главы С.Т.О., т.к. считалось, будто понимание даже элементарных основ теории относительности доступно лишь людям с очень высокой подготовкой в области физики и математики.
Но, несмотря на все сложности, начиная где-то с годов 70-х была разработана методика преподавания С.Т.О и материал по этой теме появился на страницах школьных учебников физики. Преподавание в школе этого материала показало, что он труден для понимания учащихся.
Дело заключалось, прежде всего в том, что преподавание осуществлялось почти на таком высоком уровне как, например, для студентов физического факультета педагогического института. Кроме того, материал был представлен в очень большом объеме и со сложными математическими выкладками.
В следующих поколениях учебников физики, где-то с годов 80-х и по сегодняшний день, наблюдается тенденция к сокращению объема учебного материала. Объяснение ведется на все более доступном для понимания языке. В то же время остается проблема представления материала на высоком научном уровне, но при сведении математического аппарата к минимуму.
Над проблемой преподавания в средней школе основ С.Т.О. работали следующие авторы учебников и методических пособий; Мякишев Г.Я; Кабардин О.Ф; Шахмаев Н.М.; Соколовский Ю.И; Усова А.В.; и другие.
Развивая идеи вышеперечисленных авторов, а также в помощь учителю физики был снят фильм, который называется: "Что такое теория относительности?". Но, в связи с тем, что в сегодняшнее время в кабинетах физики отсутствуют технические средства обучения, особенно это касается сельских школ, и не все учителя могут достать данный фильм, нами была поставлена цель: переработать сценарий этого фильма так, чтобы любой учитель физики мог им воспользоваться и поставить в школьных условиях силами учащихся спектакль с одноименным названием.
Ожидается, что преподавание С.Т.О. таким образом будет способствовать повышению уровня знаний учащихся и они будут лучше разбираться в основных вопросах С.Т.О.
При написании данной работы, мы надеемся на то, что она послужит толчком для написания нового текста по С.Т.О., который бы заменил текст, написанный в школьном учебники физики.
Идея сценария такая: 4 человека (3 студента и преподавательница) попадают в одно купе поезда, следующего из Барнаула в Новосибирск. В ходе дружеской беседы раскрываются основные вопросы С.Т.О.
Приведем пример фрагмента сценария, где рассказывается о относительности одновременности.
Препод-ца: Кстати, а что это значит одновременно?
Иванов: Одновременно - это одновременно.
Петров: Ну, это значит в один и тот же миг.
Препод-ца: Нет серьезно, и вы сейчас сами это увидите. |Вообразите, что в нашем вагоне передние и задние двери открываются автоматически по световому сигналу. Свет зажигается точно посередине вагона. Какая дверь откроется раньше?
Иванов: Ну, это ясно, открываются они одновременно.
Препод-ца: Почему?
Иванов: Очень просто. Двери одинаково отстоят от источника света, а скорость света во всех направлениях одинакова.
Препод-ца: Блестяще. С точки зрения пассажиров этого поезда вы совершенно правы, а что бы сказали дачники, стоявшие на платформе?
Петров: Хм. Какие дачники? Умные?
Препод-ца: Допустим.
Петров: Умные дачники сказали то же самое.
Препод-ца: Нет. Вот как раз бы умные дачники сказали совсем другое. Скорость света, сказали бы дачники, не зависит от скорости поезда. Значит, и с нашей точки зрения, лучи пойдут с одинаковой скоростью к обеим дверям, но задняя дверь идет навстречу сигналу, и она откроется раньше, а передняя уходит от света, и поэтому откроется позже.
Иванов: Не уловил. Еще раз, пожалуйста.
Препод-ца: Пожалуйста ( и повторяет).
Иванов: Чер-те, что. Но, действительно так. Выходит, события одновременные для одних людей, могут быть неодновременными для других.
Препод-ца: Совершенно верно. Вы все поняли.
Иванов: Нет я ничего не понял. Это бред какой-то. Надо это осмыслить. Допустим, свет зажёгся здесь, в конце вагона, для того, чтобы достичь передней стенки, луч должен пройти путь, равный длине вагона.
Препод-ца: С нашей точки зрения.
Иванов: Ну, да. Людей, находящихся внутри вагона. А для начальника станции передняя стенка вагона уходит от света и чтобы достичь передней двери, свет должен пройти больший путь. Я верно говорю?
Препод-ца: Верно.
Иванов: Значит, с нашей точки зрения, свет прошёл один путь, а с позиции начальника станции другой. Я ничего не путаю?
Препод-ца: Нет. Все, что вы говорите совершенно верно.
Иванов: Но, рассуждая таким образом, мы приходим к полной чепухе.
Препод-ца: Например.
Иванов: Пожалуйста, скорость света одинакова
Препод-ца: Одинакова.
Иванов: А пути разные?
Препод-ца: Разные.
Иванов: Но, а как же можно в одинаковое время и с одинаковой скоростью проходить разное расстояние
Препод-ца: Вот именно как? Вот вам и трагедия. У нас есть единственный выход признать, что время в поезде и на платформе течет по - разному.
Иванов: То есть вы хотите сказать, что с момента, когда зажёгся свет, до того момента, как открылась передняя дверь вагона, по моим часам прошло одно время, а по часам начальника станции другое.
Препод-ца: Да, совершенно верно.
Из этого отрывка видно, что в объяснении упор сделан не на парадоксальность выводов С.Т.О., а на их естественность, логичность и неизбежность. Это вырабатывает у учащихся предпосылки против догматизма, схоластики, предвзятости в изучении природы. Весь материал был апробирован в лицее № 129 и показал, что изложенный материал способствует лучшему усвоению темы.
Скачать