А.В. Хуторской, Л.Н.Хуторская. Увлекательная физика
Хуторской А.В., Хуторская Л.Н. Увлекательная физика. Сборник заданий и опытов
для школьников и абитуриентов с ответами.– М., 2001. – 192 c.: илл. (Метод.
биб-ка).
ПРЕДИСЛОВИЕ
В этой книге содержится множество увлекательных заданий, ситуаций и вопросов по
физике, которые, мы уверены, доставят наслаждение любителям поиска необычного в
обычном. Изучение простых явлений окружающего мира позволит взглянуть на
изучаемую в школе физику как на метод познания, а не склад готовых знаний.
Задача книги – не только предложить задания и ответы к ним, но и помочь читателю
научиться находить тайны окружающих явлений, объяснять их, используя для этого
методы физической науки. Это пригодится не только школьникам, но и абитуриентам,
от которых на экзаменах преподаватели ждут не просто пересказа теоретических
знаний, но и умения видеть повседневное проявление физических законов в
жизненных ситуациях. Удачно приведённый пример, описание красивого опыта или
оригинальное видение абитуриентом физической проблемы по излагаемой теме никогда
не оставят равнодушным экзаменатора, подчеркнут вашу эрудицию и
заинтересованность в изучаемом предмете.
"Многознание уму не научает" сказал древний философ. Изучить учебники – ещё не
значит освоить физику и овладеть соответствующим мышлением. Настоящее
образование происходит тогда, когда человек сам ищет ответы на возникающие у
него вопросы. А научиться задавать вопросы труднее, чем отвечать на них ...
Как же научиться задавать вопросы? Прежде всего, нужно научиться видеть и
замечать вокруг удивительное. "Познание начинается с удивления" – эта древняя
мудрость говорит о первом и непременном условии любого образования. Способность
удивляться – великий дар природы, который помогает нам не только учиться, но и
жить. Прочитайте ситуации, над которыми размышляет Коля - герой многих заданий
нашей книги – и вы убедитесь, что не так-то просто заметить то, на что обратил
внимание этот ученик.
Следующий шаг – понять и сформулировать своё незнание об увиденном. Подчеркнём,
что именно незнание, а не знание! Незнание гораздо важнее уже известного. Дело в
том, что движущей силой является вопрос, а не ответ. Вопрос начинает познание, а
ответ, то есть знание, завершает его, как бы успокаивает исследующего.
Перефразируя Ф.Бекона, скажем, что именно "Незнание – сила!" Умение
сформулировать своё незнание – значит приблизится к истине. Как говорится,
"поставить проблему – это значит, наполовину её решить".
Итак, проблема, вопрос или противоречие сформулированы. Что же дальше? А дальше
выбираются пути и методы познания. Чтобы отвечать на поставленные вопросы, нужно
определиться с выбором мировоззренческой позиции и соответствующего
познавательного инструментария. П.А.Флоренский, например, предлагал
"запрашивать" методы познания у того объекта, который подлежит изучению, как бы
разговаривая с ним на его языке.
В классической физике инструментарий, как правило, известен – это методы
физического познания: наблюдение, эксперимент, выдвижение гипотез,
моделирование, проверка построенного объяснения или теоретической схемы и др. Но
не только физические методы применяются для того, чтобы искать решения. Помогут
вам и методы, которые называются эвристическими – фантазирование, гиперболизация
(преувеличение), "вживание" в изучаемый предмет или явление, "мозговой штурм" и
др. Поясним некоторые из таких методов.
Метод “вживания”. С помощью чувственно-образных и мысленных представлений
человек пытается “переселиться” в изучаемый объект, как бы почувствовать и
познать его изнутри. Вживаться в сущность дерева, камня, свечи, облака помогает
применение словесных предписаний типа: “Представьте себе, что вы то растение,
которое стоит перед вами, ваша голова - это цветок, туловище - стебель, руки -
листья, ноги - корни ... “. В моменты наилучшего “вживания” задаются вопросы
объекту-себе, делаются попытки на чувственном уровне воспринять, понять,
"увидеть" ответы.
Метод смыслового видения. Концентрация внимания на изучаемом объекте позволяет
понять (увидеть) его причину, заключённую в нём идею, внутреннюю сущность. Так
же, как и в предыдущем методе, здесь требуется создание определённого настроя.
Вспомогательные вопросы: Какова причина этого объекта, его происхождение? Как он
устроен, что происходит у него внутри? Почему он такой, а не другой?
Метод образного видения. Предлагается нарисовать увиденные образы изучаемого
объекта, то есть то, на что он похож. Например, глядя, на горящую свечу, можно
увидеть шлем, церковь, нимб, меч, вулкан, новогоднюю ёлку и многое другое. Такой
метод развивает образные подходы к познанию.
Метод придумывания. Создание нового, неизвестного ранее продукта в результате
определённых умственных действий. Используются такие приёмы, как замещение
качеств одного объекта качествами другого с целью создания нового объекта;
отыскание свойств объекта в иной среде; изменение элемента изучаемого объекта и
описание свойств нового, изменённого. Например: “Представьте, что кусок бетона
попал в жидкую ртуть, как он будет там себя вести?".
Метод “Если бы ...”. Составляется описание или рисуется картина о том, что
произойдёт, если в мире что-либо изменится - увеличится в 10 раз сила гравитации
и т.д. Подобный метод не только развивает способность воображения, но и
позволяет лучше понять устройство реального мира, его фундаментальные физические
основы.
Метод эвристических вопросов (Квинтилиан). Для отыскания сведений о каком-либо
событии или объекте задаются следующие семь ключевых вопросов: Кто? Что? Зачем?
Где? Чем? Как? Когда? Парные сочетания вопросов порождают новый вопрос,
например: Как-Когда? Ответы на данные вопросы и их всевозможные сочетания
порождают необычные идеи и решения относительно исследуемого объекта.
Метод гиперболизации. Мысленно увеличивается или уменьшается объект познания,
его отдельные части или качества. Новые свойства объекта приводят иногда к
необычным идеям и решениям задачи.
Метод агглютинации. Предлагается соединить несоединимые в реальности качества,
свойства, части объектов и изобразить, например: горячий снег, чёрный свет,
сладкую соль.
"Мозговой штурм" (А.Ф.Осборн). Основная задача метода – коллективный сбор как
можно большего числа идей в результате освобождения участников от инерции
мышления и стереотипов в непринуждённой обстановке. Работа происходит в
нескольких группах: генерации идей, анализа проблемной ситуации и оценки идей,
генерации контридей. Генерация идей происходит в группе по определённым
правилам. На этапе генерации идей любая критика запрещена. Всячески поощряются
реплики, шутки. Затем, полученные в группах идеи систематизируются, объединяются
по общим принципам и подходам. Далее рассматриваются всевозможные препятствия к
реализации отобранных идей. Оцениваются сделанные критические замечания.
Окончательно отбираются только те идеи, которые не были отвергнуты критическими
замечаниями и контридеями.
Метод синектики (Дж.Гордон) базируется на методе мозгового штурма, различного
вида аналогий (словесной, образной, личной), инверсии, ассоциаций и др. Вначале
обсуждаются общие признаки проблемы, выдвигаются и отсеиваются первые решения,
генерируются и развиваются аналогии, использование аналогий для понимания
проблемы, выбираются альтернативы, ищутся новые аналогии, возвращаются к
проблеме.
Метод морфологического ящика или метод многомерных матриц (Ф.Цвики). Нахождение
новых, неожиданных и оригинальных идей путём составления различных комбинаций
известных и неизвестных элементов. Анализ признаков и связей, получаемых из
различных комбинаций элементов (устройств, процессов, идей), применяется как для
выявления проблем, так и для поиска новых идей.
Метод инверсии или метод обращений. Когда стереотипные приёмы оказываются
бесплодными, применяется принципиально противоположная альтернатива решения.
Например, прочность изделия пытаются увеличить через увеличение его массы, а
эффективным оказывается обратное решение - изготовление полого изделия. Или,
объект исследуется с внешней стороны, а решение проблемы происходит при
рассмотрении его изнутри. К.Э.Циолковский "придумал пушку, но пушку летающую, с
тонкими стенками и пускающую вместо ядер газы ..."
Применяя те или иные методы познания, желательно пробовать находить свое решение
любого интересного вопроса. Лишь затем свое знание и видение сопоставляется с
теми, которые есть в ответах или в учебниках. После сравнения своего добытого
знания с другими известными решениями, собственное знание преображается и
обогащается. Такой подход называется эвристическим, от греческого слова
"эвристика", что означает "нахожу".
Кто-то может сказать: "Зачем изобретать велосипед, ведь легче не допытываться до
всего самому, а просто посмотреть ответ в учебнике или спросить у учителя?". Да,
но тогда как научиться собственному познанию? Кроме того, не на все вопросы есть
готовые ответы, и не только в учебниках, но и в науке. И как тогда быть? Ждать,
пока кто-то другой додумается?
Очень важно на завершающем этапе решения проблемы осознать те пути и способы
своих действий, которые привели к полученному результату, выявить возникшие
трудности и методы, которыми они преодолевались. Такой анализ деятельности
(психологи называют его рефлексией) – ещё одно важное средство для решения
проблем и задач. Именно с помощью самоосознания своих действий накапливается
познавательный инструментарий, который затем позволяет все более успешно решать
новые задачи.
Итак, приглашаем вас, уважаемый читатель, в захватывающий путь по исследованию
простых явлений окружающего мира методами физической науки. Желаем успехов в
постижении тайн мироздания, в раскрытии смысла понятий и законов физики!
P.S.1. Эту книгу можно купить в Электронном
магазине ЦДО "Эйдос".
P.S.2. Эта книга предлагается издательствам для
переиздания.
|
|