Как подготовиться к ЕГЭ по физике и не стать идиотом

Леонид Ашкинази, канд. физ.-мат. наук, преп. физики ФМШ МИЭМ

Цель этой статьи — не разбор минусов и плюсов , не объяснение, почему такова эволюция образования, и не прогноз. Задача — предложить возникший в процессе многолетнего преподавания, не слишком сложный метод уменьшения вреда от натаскивания на ЕГЭ. То есть это не наука, а инженерия, причем примитивная — опирающаяся не на академические знания, как должно быть при более серьезном подходе, а на эмпирию, опыт. Тема касается только физики, хотя идея предложенного метода может быть применена для преподавания любого естественно-научного предмета. И даже гуманитарного, если в процессе обучения используются .

Главное отличие школьного предмета «» от физики в следующем. Школьный предмет предполагает, что у каждого процесса есть объяснение, что это объяснение состоит в каком-то одном или двух законах физики, сформулированных в учебнике и применимых всегда, что подстановка одного закона в другой и данных в условии чисел в полученную формулу закрывает вопрос. Это может не утверждаться прямо, но такова учебная практика — а значит, и формирующийся в итоге взгляд на мир. Этот стиль — «единственного правильного объяснения» — возобладал в российском образовании не так давно: примерно лишь век назад (см. «Химия и жизнь», 2019, № 9, с. 16 «Физика — полтора века в школе», статья есть в Интернете).

Даже если автор задачи пытается сделать нечто менее тривиальное (поскольку считается, что в задачнике и на ЕГЭ должны быть задания разной сложности), он фактически сшивает несколько разных подпроцессов последовательно — пуля сначала попадает в маятник, он ее тормозит, чешет затылок и потом отклоняется. Жидкость сначала нагревается до кипения, а потом начинает обреченно испаряться. В более серьезных учебниках (Е. И. Бутикова и А. С. Кондратьева; Г. Я. Мякишева и А. З. Синякова) есть отступления от всей этой доктрины — вводятся понятия «модель» и «точность», указывается, что в зависимости от поставленной задачи могут потребоваться разные модели. Однако всё это забывается под давлением суровой реальности — необходимости вызубрить кодификатор и писать законы именно так.

Физика предполагает, что у любого закона ограничена точность, которая зависит от области применения, и поэтому есть, ­условно говоря, границы применимости, за которыми использование других законов становится более эффективным. Мы можем не знать ограничений точности и границ, но мы всегда должны помнить о том, что они есть. Физика наступила на противопехотную… нанообласть, когда оказалось, что звук передается через вакуум, трение и тепловое излучение ведут себя не так, как в больших масштабах, и т. д. «Глубинные» физические законы при этом остаются на месте, но их проявление зависит от размера объекта, и это приводит к нетрадиционному поведению.

Ситуация может измениться (не обязана, но может), если будет построена так называемая «теория всего». Но пока этого не видно даже в самых отчаянных мечтах, и при нас этого не произойдет. Жалеть об этом не стоит — и потому, что Вселенной безразличны наши чувства, и потому, что нашим потомкам тоже должны достаться интересные задачи. Мы ведь хотим им — и потомкам, и задачам — хорошего, правда?

А теперь к делу. Метод, который я предлагаю, таков: после решения егэшной задачи так, как это принято в школе, и с соблюдением всех канцелярских правил ЕГЭ (те, кто имеет касательство к ЕГЭ, уже всё поняли), школьнику бережно задаются вопросы. Вводить их надо капельно, а не струйно, внимательно следя за пульсом и давлением. Дозу можно медленно увеличивать от занятия к занятию, не допуская передозировки и бегства ученика к другому преподавателю, который не будет тратить время на глупости.

Вот варианты этих вопросов.

Как могут изменяться в задаче значения исходных величин? А промежуточных величин? А ответа?

Пример: может ли в задаче про блок и два груза (над которой потел, как я помню, еще Тутанхамон) размер, вес, плотность грузов быть на N порядков больше и меньше?

— Какими процессами вы пренебрегли при решении задачи, что еще могло повлиять на ход процессов и ответ?

Пример: опять блок и два груза — а теперь и сила Архимеда?

Какова точность полученного ответа — ограниченная не точностью исходных величин, а моделью и законами?

Пример: снова блок и эти два, в самых обычных условиях — какова точность? А если грузы на существенно разной высоте?

Чем ограничена точность и применимость законов физики, которые вы вообще используете?

Пример: F, конечно, равняется mg, но как насчет размеров грузов?

Есть ли такой набор значений параметров, что решение не просто потеряет точность, а окажется совсем другим?

Пример: масса грузов сравнима с массой Земли или средняя плотность меньше, чем у воздуха.

В промежутках между этими ужасами можно в качестве отдыха и развлечения попросить подумать.

У электрона есть масса, почему мы не учитываем этот вопиющий факт при решении задач по электричеству?

Можно ли вычислять ускорение свободного падения на Земле по закону всемирного тяготения?

Почему атмосферное давление не размазывает нас тонким слоем по полу комнаты?

Влияет ли давление солнечного света на движение чего-либо в Солнечной системе?

Влияет ли закон Архимеда на колебания маятника?

И так далее, условно говоря, до бесконечности… то есть до конца занятия.

Причем рассмотреть эти и множество других внезапных вопросов прекрасно можно, опираясь на школьный курс — его мощь довольно велика, но, чтобы в этом убедиться, ее нужно применять. Причем пытаться применять нужно всю, а не только ту, которую имел в виду автор «пробников» и «демонстрашек». Можно, кстати, и не ограничиваться школьной физикой, тем более что и учебники бывают разные.

А потом — верь мне, читатель, я изу­чаю это много лет, так же экспериментально, как изучал термоэлектронную эмиссию, — наступит момент, когда ученик спросит тебя не как решать «цэ сколько-то», а что-то другое…

… спросит — почему, всегда ли, как, что влияет, откуда мы знаем, ну и так далее. Спросит робко, понимая, что спрашивает нечто странное, и еще боясь окрика, «срезовой работы» и прочих прелестей нашего объегэшенного образования.

Да и членам комиссии по проверке ЕГЭ будет польза — не надо хвататься за то место, где, по их мнению, находится сердце (они преподаватели физики и хватаются не за то, за что надо), увидев, например, такие ответы: объем сосуда 10–30 м3; одна величина больше другой в 0,4 ⋅ 1026 м3 раз; мощность от батарейки 154 кВт, 58 кВт, 4 ⋅ 10–19 Вт; расстояние торможения час­тицы в поле 5,9 ⋅ ­10–36 м, 2,2 ⋅ ­10–40 м, 2,3 . 1027 м; скорость 3,1 ⋅ 1010 м/с; давление в газе минус 2,3 Па, сопротивление минус 2 Ома…

Леонид Ашкинази

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest
3 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Борис
Борис
3 месяцев(-а) назад

Не совсем понятно причем здесь ЕГЭ? Так физику{замените на любой предмет} воспринимает и преподает большинство учеников и учителей. Или нет?

Alex
Alex
3 месяцев(-а) назад

Махровый махизьм;)

Котов
Котов
13 дней(-я) назад

А почему ОПЫТ стал ПРИМИТИВНЫМ инженерным методом?

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (8 оценок, среднее: 4,75 из 5)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: