Чуть более ста лет назад молодой эксперт патентного бюро Альберт Эйнштейн, работавший в то время в Берне, опубликовал революционные статьи по квантовой природе света, теории броуновского движения и специальной теории относительности. Высказанные в них идеи радикально изменили представления физиков об окружающем мире. Со времен Эйнштейна физика невероятно усложнилась и стала довольно трудной для понимания. Усиление абстракции в физических теориях привело к тому, что физика стала слишком сложной для физиков. А что же говорить о детях? Школьный процесс, даже хорошо построенный, вызывает у школьников скуку, страх и другие отрицательные переживания. Интересы школьника нельзя “втиснуть” в рамки учебной программы. Они гораздо шире, разнообразнее и отвечают различным видам деятельности в области искусства, игр, спорта, литературы и т.д. И наука и искусство отражают один и тот же реальный мир, но пользуются при этом различными средствами. Наука отражает действительность в понятиях, законах, теориях, а искусство - в образах, что чаще гораздо ближе и понятнее учащимся. Искусство положительно влияет на эмоциональное восприятие человека, будит фантазию, питает воображение. Чувство прекрасного содействует решению познавательных задач.
В качестве приема, позволяющего немного оживить преподавание данной темы, я предлагаю использовать подборку картины (или их цифровое изображение, если есть проектор мультимедиа) современных художников. Приложение. Эти картины были представленных на выставке “Все в мире относительно”, посвященной Всемирному году физики и столетию теории относительности Альберта Эйнштейна.
Я задаю вопросы по картинам, иллюстрирую при помощи них различные понятия теории относительности. Можно предложить учащимся найти ошибки или неточности в изображении фактов, явлений или написать физическое эссе. Нужно сказать, что такая работа вызывает живой интерес у учащихся, способствует неформальному усвоению знаний, формирует художественный вкус, учит наблюдать, сопоставлять, делать выводы.
Достаточно ввести в общую теорию относительности Эйнштейна ключевой элемент.
1. Время пошло
“Как прекрасно чувство узнавания объединяющих черт в сложных явлениях, которые воспринимаются как совершенно не связанные между собой”.
А. Эйнштейн
И. Гончарук. Время пошло | Н. Кращин. Природа ставит задачи |
2. Методология мышления
“Я сидел в кресле в бернском патентном ведомстве, как вдруг мне в голову пришла мысль: "В свободном падении человек не ощущает своего веса!" Я был поражен. Эта простая мысль произвела на меня огромное впечатление. Развив ее, я пришел к теории тяготения”.
“Трудно сказать, как я пришел к теории относительности, поскольку многие скрытые факторы влияют на человеческое мышление, и, кроме того, воздействие их различно”.
А. Эйнштейн
Е. Силина. Механика мышления 1 | Е. Силина. Механика мышления 3 |
С. Дергачев. Так рождаются идеи | П. Перевезенцев. Анализ |
А. Анно. Железный век. Рождение | А. Анно. Железный век. Раздумье |
3. Скорость света
“Закон сохранения массы является частным случаем закона сохранения энергии”.
А. Эйнштейн
П. Перевезенцев. Скорость света-1 | А. Кукушкин. Метаморфозы массы |
Н. Кращин. Скорость Света
Н. Кращин. Ограниченный кругозор
4. Квантовые эффекты
“Я думал о квантовых проблемах в сто раз больше, чем о теории относительности”.
А. Эйнштейн
Е. Станикова. Переход через барьер
С. Тюнин. Всё в мире относительно-2 | Н. Кращин. Орбитальные переходы |
5. Конструкция Вселенной
“Природа показывает нам лишь хвост льва. Но я нисколько не сомневаюсь в том, что лев действительно существует, хотя из-за своего огромного размера он не может сразу появиться целиком”.
М. Златковский. Перед вечностью | М. Златковский. Трансформация эфира |
А. Эйнштейн
С. Дергачев. Трудности Стандартной модели
6. Приложения теории относительности
“Допустим, скажет скептик, что эта система действительно разумна с логической точки зрения. Но этим еще не доказано, что она соответствует природе. Вы правы, дорогой скептик. Только опыт может решить, где же скрыта истина”.
А. Эйнштейн
М. Златковский. Система координат | В. Меджибовский. Цивилизация-1 |
В. Меджибовский. Цивилизация-2 | А. Анно. Железный век. Знание |