: КНИГИ И СТАТЬИ

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.


 


© А.В.Хуторской, 1997—2016

Подпишитесь на мою рассылку:




Ответьте на пришедшее вам письмо