Физика как наука

Имея 20-летний стаж преподавания физики, я столкнулась с тем, что многие учащиеся и не только, закончив курс изучения предмета, так и не могут ответить на вопрос: «что же все таки это за наука-физика?» Весь дальнейший материал, изложенный в этой статье, поможет взглянуть на физику как мировоззренческую, философскую науку.

Что такое физика и каков ее предмет исследования?

А.М. Прохоров: «Физика – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения».

М.В. Волькенштейн: «Сегодня физика есть наука о фундаментальных структурах материи, о веществе и поле, наука о формах существования материи – о пространстве и времени».

В. Вайскопф: «…Наука пытается открыть фундаментальные законы природы, управляющие миром. Она ищет абсолютное и неизменное в потоке событий».

Л.А. Арцимович: «… Современная физика – это своего рода двуликий Янус. С одной стороны – это наука с горящим взором, которая стремится проникнуть вглубь великих законов материального мира. С другой стороны – это фундамент новой техники, мастерская смелых технических идей, опора обороны и движущая сила непрерывного индустриального прогресса».

Итак, физика – это естественная наука, изучающая фундаментальные законы природы. Вместе с тем, физика служит основой современного научно-технического прогресса.

Какие цели и задачи ставит перед собой физическая наука?

И. Ньютон: «…Главная обязанность натуральной философии – делать заключения из явлений, не измышляя гипотез, и выводить причины из действий до тех пор, пока мы не придем к самой первой причине, конечно, не механической, и не только раскрывать механизм мира, но главным образом разрешать следующие и подобные вопросы. Что находится в местах почти лишенной материи и почему Солнце и планеты тяготеют другу, хотя между ними нет материи? Почему природа не делает ничего понапрасну, и откуда проистека ют весь порядок и красота, которые мы видим в мире?...

И хотя всякий верный шаг на пути этой философии не приводит нас непо средственно к познаванию первой при чины, однако он приближает нас к ней и поэтому должен высоко цениться".

М. П л а н к: "С давних времен, с тех пор, как существует изучение при роды, оно имело перед собой в качестве идеала конечную, высшую задачу: объединить пестрое многообразие физи ческих явлений в единую систему, а если возможно, то в одну-единственную формулу".

Л. Болъцман: "Главная цель естествознания - раскрывать единство сил природы".

Г. Гельмгольц: "Цель указан ных наук - заключается в отыскании законов, благодаря которым отдельные процессы в природе могут быть сведены к общим правилам и могут быть снова выведены из этих последних".

П. Ланжевен: "Физика относи тельно молодая наука. Только в XVIII в. она полностью осознала себя и начала развиваться прочно, на двой ной - экспериментальной и теоретиче ской - основе, стремясь к высокому идеалу, поставленному перед ней еще в давние времена греческими философа ми: освободить человека от страха, дав ему понимание окружающих его сил и сознание того, что он живет в мире, подчиненном законам" .

Таким образом, физика в своей деятельности стремится к созданию такой системы знаний (лучше - теории, еще лучше - одной математической формулы), которая объединит и, разу меется, объяснит по возможности все многообразие наблюдаемых физических явлений.

Каким образом физика решает свои задачи?

И. Ньютон: "Как в математике, так и в натуральной философии иссле дование трудных предметов методом анализа всегда должно предшествовать методу соединения. Такой анализ состо ит в производстве опытов и наблюде ний, извлечении общих заключений из них посредством индукции и недопуще нии иных возражений против заключе ний, кроме полученных из опыта или других достоверных истин. Ибо гипоте зы не должны рассматриваться в экспе риментальной философии. И хотя аргументация на основании опытов и наблюдений посредством индукции не является доказательством общих заключений, однако, это лучший путь аргументации, допускаемый природой вещей, и может считаться тем более сильным, чем общее индукции».

М. В. Ломоносов: "... Ныне ученые люди, а особливо испытатели натуральных вещей, мало взирают на родившиеся в одной голове вымыслы и пустые речи, но более утверждаются на достоверном искусстве. Главнейшая часть натуральной науки, физика, ныне уже только на одном оном свое основание имеет. Мысленные рассуждения произведены бывают из надежных и много раз повторенных опытов. Для того начинающим учиться физике наперед предлагаются ныне обыкновен но нужнейшие физические опыты, купно с рассуждениями, которые из оных непосредственно и почти очевидно следуют" .

А. М. Ампер: "Начать с наблю дений фактов, изменять, по возможно сти, сопутствующие им условия, сопро вождая эту первоначальную работу точными измерениями, чтобы вывести общие законы, основанные всецело на опыте, и в свою очередь вывести из этих законов, независимо от каких-либо предположений о природе сил, вызы вающих эти явления, математические выражения этих сил, т. е. вывести пред ставляющую их формулу, - вот путь, которому следовал Ньютон. ... Этим же путем руководился и я во всех моих исследованиях электродинамических явлений".

М. Б о р н: "Он (физик - Р. Щ.) ставит эксперимент, наблюдает регулярность, формулирует это в математи ческих законах, предсказывает новые явления на основе этих законов, объе диняет различные эмпирические зако ны в связные теории, удовлетворяющие нашу потребность в гармонии и логиче ской красоте, и наконец вновь проверя ет эти теории посредством научного предвидения".

А. Г. Столетов: "... Главными орудиями являются умышленный опыт и математический анализ. Только тогда получается полноправное, истинно научное освещение предмета".

Таким образом, чтобы получаемые в ходе научного исследования физиче ские знания оказались объективными, они должны быть обоснованы теорети ческими рассуждениями и эксперимен тами. Последние в процессе познания занимают особое место.

Какова роль эксперимента в физических исследованиях?

Э. Мах: "Человек накапливает опыт через наблюдение в окружающей среде. Но самым интересным и поучи тельным являются для него те измене ния, на которые он может оказать изве стное влияние своим вмешательством, своими произвольными движениями. К таким изменениям он может отно ситься не только пассивно, но активно приспосабливать их к своим потребно стям; они же имеют для него величай шее экономическое, практическое и умственное значение. На этом основана ценность эксперимента".

А. Эйнштейн: «То, что мы называем физикой, охватывает группу естественных наук, основывающих свои понятия на измерениях...".

М. В. Ломоносов: "Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением".

Н. Бор: "Под словом "экспери мент" мы можем разуметь единственно только процедуру, о которой мы можем сообщить другим, что нами проделано и что мы узнали".

Л. де Бройль: "Эксперимент, неотъемлемая основа любого прогресса этих наук, эксперимент, из которого мы всегда исходим и к которому мы всегда возвращаемся, - лишь он один может служить нам источником знаний о реальных фактах, которые стоят выше любой теоретической концепции либо предвзятой теории".

П.Л. Капица: "Я думаю, что мы, ученые, можем сказать: теория - это хорошая вещь, но правильный эксперимент остается навсегда".

Действительно, правильно постав ленный эксперимент позволяет обнару живать новые факты и явления, точно измерять весьма важные для всего естествознания фундаментальные кон станты (скорость света, заряд электрона и др.) и определять дальнейшую судьбу любого существующего или только разрабатываемого теоретического пост роения. Важнейшими элементами полу чаемых при этом знаний являются закон и теория.

Каково назначение закона и теории в системе знаний?

Р. Фейнман: "... В явлениях природы есть формы и ритмы, недо ступные глазу созерцателя, но открытые глазу аналитика. Эти формы и ритмы мы называем физическими законами" .

Ю. Вигнер: "Все законы приро ды - это условные утверждения, позво ляющие предсказывать какие-то собы тия в будущем на основе того, что известно в данный момент...".

С. И. Вавилов: "... Опыт, действительно используемый как научный результат... не имеет никакой ценности, если он не связан с некоторыми теоре тическими предпосылками и предполо жениями. Физический опыт ставится только для того, чтобы подтвердить или опровергнуть теорию, причем ре зультат может полностью опровергнуть тот или иной вывод, но никогда не может служить абсолютным утверждением справедливости теории".

Л. де Бройль: "Что касается теории, то ее задача состоит в класси фикации и синтезе полученных резуль татов, расположении их в разумную систему, которая не только позволяет истолковывать известное, но также по мере возможности предвидеть еще не известное".

Л. И. Мандельштам:

"... Всякая физическая теория состоит из двух дополняющих друг друга ча стей...

Первая часть учит, как рациональ ным образом отнести к объектам приро ды определенные величины - большей частью в виде чисел. Вторая часть устанавливает математические соотно шения между этими величинами. Тем самым, ввиду связи этих величин с реальными объектами, формулируются соотношения между этими последними, что и является конечной целью теории.

Без первой части теория иллюзорна, пуста. Без второй вообще нет теории. Только совокупность двух указанных сторон дает физическую теорию".

А. Эйнштейн: "В создании физической теории существеннейшую роль играют фундаментальные идеи. Физические книги полны сложных математических формул. Но началом каждой физической теории являются мысли и идеи, а не формулы. Идеи должны позднее принять математиче скую форму количественной теории, сделать возможным сравнение с экспе риментом".

Л. Больцман: "Можно почти утверждать, что теория, несмотря на ее интеллектуальную миссию, является максимально практической вещью, некоторым образом, квинтэссенцией практики; никакая практическая опыт ность не в состоянии достигнуть точно сти вывода в области оценок или испы таний; но при сокровенности путей теории ее выводы доступны лишь тому, кто владеет ею вполне уверенно".

Р. Фейнман: "Они (физики - Р. Щ.) поняли, что нравится им теория или нет - неважно. Важно другое - дает ли теория предсказания, которые согласуются с экспериментом. Тут не имеет значения, хороша ли теория с философской точки зрения, легка ли для понимания, безупречна ли с точки зрения здравого смысла".

Э. Мах: "Именно эта непрерывная смена эксперимента и дедукции, внося щая постоянно поправки, это тесное соприкосновение их Друг с другом, столь характерное для Галилея в его диалогах и для Ньютона в его оптике, составляют краеугольный камень, причину чрезвычайной плодотворности современного естествознания сравнительно с античным, в котором тонкое наблюдение и сильное мышление суще ствовали порой рядом, почти чуждые друг друга".

Разговор ученых о физической теории и ее взаимосвязи с эксперимен том был достаточно интересным, обсто ятельным и глубоким. Добавим лишь, что, поскольку владение разными мето дами исследования требует сегодня от ученых основательного профессионализ ма, современная физика делится на теоретическую и экспериментальную. И вполне очевидно, что предмет иссле дования у них один - природа, но подходы и методы различны.

Есть физики-теоретики, а есть экспериментаторы...

П. Л. Капица: "Из истории развития физики хорошо известно, что деление физиков на теоретиков и экспе риментаторов произошло совсем недав но. В прежние времена не только Нью тон и Гюйгенс, но и такие теоретики, как Максвелл, обычно сами экспери ментально проверяли свои теоретиче ские выводы и построения".

Но с ростом физических знаний, увеличением и усложнением решаемых научных проблем, а значит и с услож нением техники эксперимента, ученые, в силу своих наклонностей, таланта и образования, занимаются теоретически ми либо экспериментальными исследо ваниями. Так, П. Н. Лебедев, К. Рейт- ген, Э. Резерфорд, П. Л. Капица были экспериментаторами, а Л. Больцман, А. Эйнштейн, Н. Бор, Р. Фейнман, Л. Д. Ландау - теоретиками. В чем же отличие их деятельности?

А.Б. Мигдал: "Физики-экспе риментаторы исследуют соотношения между физическими величинами, или, говоря более торжественно, открывают законы природы, пользуясь экспериментальными установками, то есть, производя измерения физических величин с помощью приборов.

Физики-теоретики изучают природу, пользуясь только бумагой и каранда шом, выводят новые соотношения меж ду наблюдаемыми величинами, опира ясь на найденные ранее эксперимен тально и теоретически законы приро ды".

И далее здесь же ученый подчерки вает, что каждая из этих физических профессий "требует специальных зна ний - знания методов измерения в одном случае и владения математическим аппаратом - в другом... различ ных типов мышления и различных форм интуиции".

Действительно ли физике нужен свой особый язык?

А. Пуанкаре: "Итак, все зако ны выводятся из опыта. Но для выра жения их нужен специальный язык. Обиходный язык слишком беден, кроме того, он слишком неопределенен для выражения столь богатых содержанием точных и тонких соотношений".

А. Эйнштейн: "Научные поня тия часто начинаются с понятий, упот ребляемых в обычном языке повседневной жизни, но они развиваются совер шенно иначе. Они преобразуются и теряют двусмысленность, связанную с обычным языком, они приобретают строгость, что позволяет применять их в научном мышлении".

В. Гейзенберг: "... Наш есте ственный язык сформировался в мире обыденного чувственного опыта, тогда как современная наука пользуется уникальной техникой, аппаратурой высочайшей тонкости и сложности и проникает с ее помощью в сферы, недо ступные чувствам".

В. Гейзенберг: "В истории науки часто оказывалось целесообраз ным, а порой необходимым введение в язык дополнительных искусственных слов, удобных для обозначения ранее неизвестных объектов или взаимосвя зей, и этот искусственный язык в об щем и целом удовлетворительно описы вал новооткрытые закономерности природы".

Итак, физика имеет свой специаль ный язык, в котором, впрочем, немало знакомых нам слов, имеющих, как правило, более конкретный смысл. Очевидно также, что язык науки, под обно иностранным языкам, требует своего изучения. Вот почему беседа профессиональных ученых неспециали- сту малопонятна. В свою очередь, язык классической физики перестает работать при описании квантовых явлений. И это естественно, поскольку здесь, по словам того же В. Гейзенберга, "Мы покидаем не только сферу непо средственного чувственного опыта, мы покидаем мир, в котором сформировал ся и для которого предназначен наш обыденный язык". И далее: "Новый язык - это новый способ мышления"

Более того, в поисках четкости и точности выражений зависимостей между величинами физика обращается к математике. Уже Г. Галилей считал, что природу может понять лишь тот, "кто сначала научится постигать ее язык и толковать знаки, которыми она написана. Написана же она на языке математики, и знаки ее - треугольники, круги и другие геометрические фигуры, без которых человек не смог бы понять в ней ни единого слова; без них он был бы обречен блуждать в потемках ПО лабиринту".

Каковы же функции математики в современной физике?

Д ж. К. М а к с в е л л: "Первый этап в развитии физической науки состоит в отыскании системы величин, относительно которых можно предполо жить, что от них зависят явления, рассматриваемые данной наукой. Вто рой ступенью является отыскание мате матической формы соотношений между этими величинами. После этого можно рассматривать эту науку как науку математическую".

Ю. В и г и е р: "В своей повседнев ной работе физик использует математи ку для получения результатов, выте кающих из законов природы, и для проверки применимости условных ут верждений этих законов к наиболее часто встречающимся или интересую щим его конкретным обстоятельствам. Чтобы это было возможным, законы природы должны формулироваться на математическом языке. Однако, получе ние результатов на основе уже сущест вующих теорий - отнюдь не самая важная роль математики в физике. Исполняя эту функцию, математика, или, точнее, прикладная математика, является не столько хозяином положения, сколько средством для достижения определенной цели" .

Ф. Дайсон: «Физик строит свои теории на математическом материале, поскольку математика позволяет ему добиться большего, чем без нее. Искус ство физика состоит в умении подо брать необходимый математический материал и с его помощью построить модель того или иного явления приро ды. Причем, он исходит не из рацио нальных соображений, а скорее решает интуитивно, подходит ли данный мате риал для его целей. Когда построение теории завершено, последовательный рационалистический и критический разбор наряду с экспериментальной проверкой покажет, можно ли признать эту теорию разумной".

П. А. М. Дирак: "Вполне может оказаться, что следующий решающий успех в физике придет именно так: сначала удастся открыть уравнения, и только спустя несколько лет выяснятся физические идеи, лежащие в основе этих уравнений".

А. Эйнштейн: "Весь предшест вующий опыт убеждает нас в том, что природа представляет собой реализа цию простейших математически мысли мых элементов. Я убежден, что посред ством математических конструкций мы можем найти те понятия и закономерные связи между ними, которые дадут нам ключ к пониманию явлений приро ды... Конечно, опыт остается единственным критерием пригодности математи ческих конструкций физики. Но на стоящее творческое начало присуще именно математике".

Из этих высказываний выдающихся ученых следует, что в настоящее время математика служит одновременно язы ком и весьма эффективным инструмен том познания мира физических явле ний.

В чем проявляется развитие физической науки?

П.А.М. Дирак: "Развитие физики в прошлом представляется как непрерывный процесс, состоящий из множества мелких шагов, на который наложилось несколько больших скачков. Разумеется, именно эти скачки и представляют собой наиболее интерес ные особенности в развитии науки... Такие большие скачки сводятся обычно к преодолению предрассудков. Некое представление может существовать у нас с незапамятных времен; оно полностью Принято и не возбуждает вопросов, так как кажется очевидным. И вот какой- нибудь физик обнаруживает сомнение, он стремится к тому, чтобы заменить предрассудок чем-то более точным, и это приводит к новому представлению о Природе".

П. Л. Капица: "... Развитие науки заключается в том, что в то время как правильно установленные факты остаются незыблемыми, теории постоянно изменяются, расширяются, совершенствуются и уточняются. В процессе этого развития мы неуклонно приближаемся к истинной картине окружающей нас природы...".

А. Эйнштейн; «Почти всякий большой успех в науке возникает из кризиса старой теории как результат попытки найти выход из создавшихся трудностей. Мы должны проверять старые идеи, старые теории, хотя они и принадлежат прошлому, ибо - это единственное средство понять значительность новых идей и пределы их справедливости».

И. Е. Т а м м: «... С каждым новым шагом выявляются границы применимости тех понятий и тех законов, которые ранее считались универсальными, и вскрываются закономерности более общего характера. Требования к каж дой норой теории становятся все более жесткими - ведь она не только должна объяснять вновь открытые факты, но и включать в себя в качестве частного случая все ранее открытые закономер ности, указывая точные границы их применимости. Так все основы класси ческой физики содержатся в более общих законах теории относительности и теории квантов...».

Е. Б. Александров: "Любые новые идеи и открытия должны неукос нительно вписываться в каркас, обра зуемый уже накопленными, достоверно установленными соотношениями, факта ми, величинами. По мере развития науки ее каркас прорастает все новыми связями и становится все жестче... Фундаментальным открытиям очень трудно найти место внутри незыблемого каркаса науки, образованного накоплен ным знанием. Их естественно искать снаружи - за пределами условий, фор мирующих опыт современной науки".

Итак, физическая наука находится в непрерывном развитии и следовательно представляет собой в целом прогрессив ную науку. В то же время, как это ни парадоксально, сами физики по своему консервативны, поскольку знают истин ную цену добываемых в научных иссле дованиях знаний.

Я. И. Френкель: "... Научное сознание всегда терзается двумя проти воречивыми тенденциями: прогрессив ной, или революционной, тенденцией открывать новые факты и консерватив ной, или реакционной, тенденцией сводить их к знакомым, привычным представлениям, т. е. объяснять их в рамках старой схемы".

М. Берн: "Физики - не револю ционеры, скорее они консервативны, и только вынуждающие обстоятельства побуждают их жертвовать хорошо ранее обоснованными представлениями".

Итак, физики весьма осторожны в предсказании нового, в особенности если это новое опровергает ранее уста новленные законы. Тем более, они скептически воспринимают те "откры тия", авторами которых являются дилетанты в науке.

Зачем нужна физическая наука человеку и человечеству в целом?

Уже из того короткого рассказа о физике и физических знаниях, что образовался на материале высказыва ний выдающихся ученых, на поставлен ный вопрос можно ответить примерно следующим образом.

Во-первых, изучение основ школьной физики позволяет понять, как устроен и как функционирует тот мир, в кото ром мы живем.

Н. А. У м о в: "Физические науки и содержанием, и обычаями высоко под нялись над обыденным уровнем мысли в настолько прикоснулись к существен ным интересам человечества, что для них афоризм "наука для науки" поте рял смысл. Как бы ни были специаль ны идеи, эксперимент и измерение, они помимо намерений работника знаний послужат или миропониманию, или материальному успеху".

В. Вайскопф: "Наука демонст рирует справедливость законов приро ды, которым подчиняется вся Вселен ная. Она проникает в суть и находит порядок в неясных ранее вещах. Она создает великое собрание вещей, благо даря которым окружающая природа становится понятной и наполненной смыслом в её развитии от газового хаоса к живому миру».

Дж. К. Максвелл: " Наука представляется нам в совершенно другом видел, когда мы обнаруживаем, что можем увидеть физические явления не только в аудитории проецированными при помощи электрического света на экран, но можем найти иллюстрацию самым высоким областям науки в играх и гимнастике, в морских и сухопутных путешествиях, в бурях на суше и на море и повсюду, где имеется материя в движении ."

Во-вторых , овладение основными законами физики даёт возможность использовать их для создания и последующей эксплуатации различных технических устройств.

А.Ф. Иоффе: "Физика –основа технического прогресса, физика-резервуар, откуда черпают новые технические идеи,- и новая технология. На определённой стадии своего развития физические исследования перестают в крупнейшие достижения техники"

С. И. Вавилов: "Применения физических фактов и законов для технических целей бесчисленны. Совре менную технику в ее наиболее эффек тивной и важной части с полным пра вом можно назвать практическим вопло щением результатов физики (механика, электротехника, теплотехника, светотех ника и т. д.) ... Выводы физики необы чайно облегчают и рационализируют работу изобретательской мысли, дают возможность расчета и максимального простого осуществления».

В-третьих, постигая физику, уча щийся познает и ее научный метод. Через него ученик начинает понимать, что ценность научного знания - в объективности, всеобщности, четкой определенности и возможности исполь зования каждым. Тогда же приходит осознание необходимости владения самими методами науки.

М. Ф а р а д е й: "... В нашем знании о знании, я бы осмелился

ска зать, много важнее знать, как достиг нуть знания, чем знать, что такое зна ние".

С. П. Капица: "Мы считаем, что один из наиболее ценных уроков физи ки - это ее метод, основанный на на блюдении и опыте, ведущий к индук тивному синтезу... Этот подход сохра няется и при реализации достижений физики в технике, при переносе ее методов в другие области науки. В нем мы видим основную ценность нашей отрасли знания и полезность опыта физики для других областей (помимо того положительного содержания пред ставлений о природе, которое она да ет)".

В-четвертых, есть еще одна доволь но существенная сторона воздействия физической науки на личность челове ка - восхищение перед красотой зако нов природы, которое проявляется у всех, глубоко погрузившихся в изуче ние физики. Разбуженные ею эмоции нередко оказываются настолько мощны ми и устойчивыми, что их обладатель готов навсегда связать свою дальней шую судьбу с наукой, с научным твор чеством. И тогда жизнь его с этого момента наполняется высочайшим смыслом служения истине.

А. Пуанкаре: "Тот, кто... увидел хотя бы издали "роскошную гармонию законов природы, будет более расположен пренебрегать своими маленькими эгоистическими интереса ми, чем любой другой. Он получит идеал, который будет любить больше самого себя, и это единственная почва, на которой можно строить мораль. Ради этого идеала он станет работать, не торгуя своим трудом и не ожидая ника ких из тех грубых вознаграждений, которые являются всем для некоторых людей. И когда бескорыстие станет его привычкой, эта привычка будет следо вать за ним всюду; вся жизнь его станет красочной- Тем более, что страсть, вдохновляющая его, есть любовь к истине, а такая любовь не является ли самой моралью?".

Этими замечательными словами о науке (во многом и нашей науке, ибо кто, как не школьные учителя, стоят у истоков творческого отношения молодежи к жизни) мы закончим беседу выда ющихся ученых и попытаемся осмыс лить свои впечатления от прочитанного.

В заключение еще раз подчеркнем, что изложенные здесь краткие сообра жения о физике как науке и научных знаниях - это всего лишь совокупность тех методологических идей, которые в процессе работы преподавателя должны быть конкретизированы и обоснованы соответствующим учебным материалом.

Л итература:

1. Прохоров А. М. Физика // БСЭ, 3-е изд.- Т. 27. - С. 337.

2. Волькенштейн М. В. Физика как теоретическая основа естествознания // Физическая теория. - М.: Наука, 1980. - С. 36,

3. Вайскопф В. физика в двадцатом столетии. - М.: Атомиздат, 1977. - С. 2-10.

4. Воспоминания об академике Л. А. Арци- мовиче. - М.: Наука, 1988. - С. 239.

5. Ньютон И. Оптика. - М.: Гостехиз дат, 1954. - С. 280, 281, 306.

6. П Л а н к М. Единство физической картины мира. - М.: Наука, 1966. - С. 23.

7. БольцманЛ. Статьи и речи. - М.: Наука, 1970. - С. 35, 56.

8. Жизнь науки. - М.: Наука, 1973. - С. 180, 198.

9. Ланжевен П. Избранные труды. - М,: Изд-во АН СССР. 1960. - С. 658.

10. Ломоносов М. В. Избранные произведения. - М.: Наука, 1986. - Т. Г. С. 33,

11. Ампер А.М. Электродинамика. – М.: Изд-во АН ССР, 1954 – с. 10.

12. Борн М. Физика в жизни моего поколения. – М., 1963 – с. 84, 190.
13. Общедоступные лекции и речи А. Г. Сто летова. - М., 1902. - С. 236.

Мах Э. Познание и заблуждение: Очерки по психологии исследования. - М., 1909. - С. 188.

Эйнштейн А, Собрание научных тру дов. - М.: Наука, 1967. - Т. IV . С. Ш, Ш, 229, 367, 405, 530.

Бор Н. Атомная физика и человече ское познание; - М., 1961. - С. 142.

Б р о и л ь Луи д е. По тропам науки. - М,: ИИЛ, 1962. - С. 162, 294, 295.

К а п и ц а П. Л. Эксперимент. Теория. Практика, - М.г Наука, 1981. - С. 24, 190, 196.

Ф е и н м а н Р. Характер физически» законов. - М.: Мир, 1968. - С. 9.

В и г н е р Ю- Этюды о симметрии. - М.; Мир, 1971. - С. 187, 188.

Вавилов С. И. Собр. соч. - М.: Изд-во АН СССР, 1956, - Т. III . С. 154.

Мандельштам Л. И. Лекции по о птике, теории относительности и квантовой механике. - М.: Наука, 1972. - С. 326, 327.

23. Фейнман Р. КЭД - странная теория света и вещества. М.: Наука, 1988. - С- 13,

Мах Э. Популярно-научные очерки. - СПб.. 1309. - С. 211.

М и г д а л А. Б. Поиски истины. - М.: Молодая гвардия, 1983. - С. 153, 154,

26. Пуанкаре А. О науке. - М.; Наука, 1983. - С. 219.

Гейзенберг В. Шаги за гори зонт. - М.: Прогресс, 1937. - С. 114, 208, 225.

Галилео Галилей. Пробирных дел мас тер. - М.: Наука, 1987. - С. 41.

Максвелл Дж. К. Статьи и речи. - М.: Наука. 1968. - С. 22, 37.

Д а и с о н Ф. Математика в физических науках // Математика в современном мире. - М.: Мир, 1967. - С. 117.

Поль Дирак и физика XX века- М.: Наука, 1990. - С. 97.

32. Китайгородский А. И. Физика - моя профессия. - М.:" Молодая гвардия. 1965. - С. 165.

Шредингер Э. Новые пути в физике. - М.: Наука, 1971. - С. 22, 23.

Фриш С. Э. Сквозь призму време ни. - М.: ИПЛ, 1992. - С. 371, 426.

Стрельцова Г. Я. Блез Пас каль. - М.; Мысль. 1979. - С. 120.

Ф е й н б е р г Б. Л. Две культуры: Интуиция и логика в искусстве и науке. - М.: Наука, 1992. - С, 80.

Дирак П. А. М. Воспоминания о необычайной эпохе. - М.: Наука, 1990. - С. 66.

Т а м м И. Е. Собр. науч. трудов. - М.; Наука, 1975. - Т. II . С. 428.

А л е к с а н д р о в Е. Б. Теневая наука // Наука и жизнь. – 1991. - № 1. – С.58.

Ф р е н к е л ь Я. И. На заре новой физики. – Л.: Наука, 1969. – С. 261.

У м о в Н. А. Культурная роль физических наук // Журнал русской физической мысли. - № 1, вып. I . – Реутов, 1991. – С. 9.

И о ф ф е А. Ф. щ физике и физиках. – Л.: Наука, 1985. – С. 394.

Современные историко-научные исследования(Великобритания). Реф. Сб. – М., 1983. – С. 68

К а п и ц а С. П. образование в области физики и общая культура // Вестник АН СССР, 1982. – № 4. – С. 85.

1. Серебряный Григорий Зиновьевич. АНАЛИЗ МОЩНОСТИ НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОБЛУЧЕННОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА РЕАКТОРА ВВЭР-1200 В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫГОРАНИЯ И ВРЕМЕНИ ВЫДЕРЖКИ
Соавторы: Жемжуров Михаил Леонидович, доктор технических наук, заведующий лабораторией, Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны НАН Беларуси
Проведен анализ мощности нейтронного излучения для различных источников облученного ядерного топлива реактора ВВЭР-1200 для высоких выгораний и времени выдержки до 100 лет. Предложены аппроксимационные зависимости для расчета мощности нейтронного излучения.

2. Виноградова Ирина Владимировна. Высоколегированные стали в условиях ПАО «ММК» Есть рецензия .
Соавторы: Гульков Юрий Владимирович, кандидат технических наук, Санкт-Петербургский горный университет
В данной статье обозревается ситуация на российском и мировом рынке металлургической промышленности. Обосновывается необходимость использования новых видов сталей. Проводится оценка химических и физических свойств высоколегированных сталей российских и зарубежных производителей. Предлагается технические решения, обеспечивающие выпуск сталей специализированных характеристик.

3. Лобанов Игорь Евгеньевич. Математическое моделирование предельного теплообмена в круглых прямых трубах с турбулизаторами для теплоносителей в виде капельных жидкостей с переменными монотонно изменяющимися теплофизическими свойствами
B данной статье была разработана численная теоретическая модель для расчёта предельных значений интенсифицированного теплообмена в условиях интенсификации теплообмена в трубах перспективных теплообменных аппаратов строительной индустрии за счёт турбулизации потока для жидких теплоносителей с переменными теплофизическими свойствами. Математическая модель описывает соответствующие процессы для широкого диапазона чисел Рейнольдса и Прандтля, что позволяет ещё точнее прогнозировать резервы интенсификации неизотермического теплообмена. Важнейшим выводом относительно полученных в рамках данного исследования результатов теоретического расчёта предельного интенсифицированного теплообмена следует признать относительную практическую ощутимость влияния неизотермичности на гидравлическое сопротивление, несмотря на то, что применяемые в современных теплообменных аппаратах современного строительного производства температурные перепады, как правило, относительно невелики.

4. Утешев Игорь Петрович. Отдельные мегалитические комплексы как инструменты селекции человеческого социума (гипотеза). Часть 3

5. Утешев Игорь Петрович. Отдельные мегалитические комплексы как инструменты селекции человеческого социума (гипотеза). Часть 2 Статья опубликована в №68 (апрель) 2019
В данной статье сделана попытка объяснить назначение существующих на Земле отдельных мегалитических комплексов, около которых нередко присутствуют массовые человеческие захоронения. При рассмотрении пирамид Бру-на-Бойн, кромлеха Стоунхендж, храма Таршиен на острове Мальта с загадочным и жутким Храмом смерти Хал-Сафлиени – гипогей (мегалитическое подземное святилище), мегалитического комплекса Гебекли-Тепе, расположенного на юге Турции и каменных лабиринтов на Соловецких островах было высказано предположение, что эти мегалитические комплексы являются инструментами селекции человеческого социума. Этой цели служили все мегалитические комплексы на острове Мальта и, вероятно, многие на территории Земли, объединенные в единую систему.

6. Утешев Игорь Петрович. Отдельные мегалитические комплексы как инструменты селекции человеческого социума (гипотеза). Часть 1 Есть рецензия . Статья опубликована в №68 (апрель) 2019
В данной статье сделана попытка объяснить назначение существующих на Земле отдельных мегалитических комплексов, около которых нередко присутствуют массовые человеческие захоронения. При рассмотрении пирамид Бру-на-Бойн, кромлеха Стоунхендж, храма Таршиен на острове Мальта с загадочным и жутким Храмом смерти Хал-Сафлиени – гипогей (мегалитическое подземное святилище), мегалитического комплекса Гебекли-Тепе, расположенного на юге Турции и каменных лабиринтов на Соловецких островах было высказано предположение, что эти мегалитические комплексы являются инструментами селекции человеческого социума. Этой цели служили все мегалитические комплексы на острове Мальта и, вероятно, многие на территории Земли, объединенные в единую систему.

7. Трутнев Анатолий Федорович. Новый подход к понятию заряда в физике (гипотеза) Есть рецензия .
.В статье представлен новый подход к понятию заряда в физике. По новому изложены принципы взаимодействия электрических зарядов, действия сил гравитации, описан механизм образования магнитного поля постоянных магнитов.

8. Лобанов Игорь Евгеньевич. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ТРУБАХ С ТУРБУЛИЗАТОРАМИ ДЛЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ В ВИДЕ КАПЕЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ С ПЕРЕМЕННЫМИ ИЗМЕНЯЮЩИМИСЯ МОНОТОННЫМ ОБРАЗОМ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
B данной статье была разработана теоретическая модель для расчёта предельного гидравлического сопротивления в условиях интенсификации теплообмена в трубах перспективных теплообменных трубчатых аппаратов за счёт турбулизации потока для жидких теплоносителей с переменными теплофизическими свойствами. Важнейшим выводом относительно полученных в рамках данной статьи результатов теоретического расчёта предельного гидравлического сопротивления следует признать относительную практическую ощутимость влияния неизотермичности на гидравлическое сопротивление, несмотря на то, что применяемые в современных теплообменных аппаратах современного производства температурные перепады, как правило, относительно невелики.

9. Лобанов Игорь Евгеньевич. ЗАМКНУТАЯ РЕКУРРЕНТНАЯ ФОРМА ТОЧНЫХ АНАЛИТИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ЛИНЕЙНОЙ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ ТЕЛ ОДНОМЕРНОЙ ГЕОМЕТРИИ С ГРАНИЧНЫМИ УСЛОВИЯМИ НА ОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ Есть рецензия .
В данной работе получены точные аналитические решения для нестационарной линейной обратной задачи теплопроводности для тел одномерной геометрии с граничными условиями на одной поверхности, полученные в замкнутой рекуррентной форме. Приведённая в статье рекуррентная форма записи решения нестационарной линейной обратной задачи теплопроводности для тел одномерной геометрии с граничными условиями на одной поверхности - решение в замкнутой форме с единых позиций, что не всегда возможно в явной форме.

10. Утешев Игорь Петрович. Геоэлектричество как фактор влияния на биоту Земли (гипотеза) Есть рецензия . Статья опубликована в №66 (февраль) 2019
В данной статье сделана попытка объяснить присутствием в земной коре геоэлектричества биологические особенности Восточно-Африканской рифтовой системы, а также значимость места для многих миллионов верующих, на котором воздвигнут храм Гроба Господня в Иерусалиме, в котором на Пасху происходит Схождение Благодатного огня. Высказано предположение о геоэлектричестве, как энергетическом источнике для микроорганизмов, находящихся в земной коре, а также изложено предположение о природе образования нефти и газа.

11. Еременко Владимир Михайлович. Изменение климата. Другой взгляд Есть рецензия . Статья опубликована в №66 (февраль) 2019
В статье анализируется влияние роста мирового населения и сжигания человеком природных углеводородов на климат Земли.

12. Акованцев Пётр Иванович. Альтернативное объяснение причины Космологического красного смещения Статья опубликована в №67 (март) 2019
Космологическое красное смещение связали с расширением Вселенной, упустив из виду то, что свойства водорода, как среды распространения электромагнитного излучения (ЭМИ) на всём протяжении движения различны и зависят от температуры водорода. Доказано, что водород излучает (и поглощает) ЭМИ разной длины в зависимости от собственной температуры. Тем самым фраунгоферовы линии поглощения водорода могут находиться в любой части непрерывного спектра видимого излучения далёких галактик, и это зависит от температуры водорода, как среды окружения этих галактик. Непрерывный спектр излучения теряет часть волн спектра и чем дальше, тем в более длинноволновой зоне спектра находятся эти потери. Космологическое смещение не связано с изменением длины волны, а связано с температурой Вселенной, которая, по мере эволюционного развития, разогревается.

13. Лобанов Игорь Евгеньевич. Теория гидросопротивления в прямых круглых трубах с турбулизаторами для теплоносителей в виде капельной жидкости при переменных свойствах Есть рецензия .
B данной статье была разработана аналитическая теоретическая модель для расчёта значений гидравлического сопротивления в условиях интенсификации теплообмена в трубах перспективных теплообменных аппаратов за счёт турбулизации потока для теплоносителей в виде капельных жидкостей с переменными теплофизическими свойствами. Аналитическая модель справедлива для теплоносителей в виде капельных жидкостей с монотонно изменяющимися теплофизическими характеристиками. Аналитическая модель описывает соответствующие процессы для широкого диапазона чисел Рейнольдса и Прандтля, что позволяет ещё точнее прогнозировать резервы интенсификации неизотермического теплообмена. Важнейшим выводом относительно полученных в рамках данной статьи результатов теоретического расчёта предельного гидравлического сопротивления для теплоносителей в виде капельных жидкостей следует признать относительно практически небольшое влияние неизотермичности на гидравлическое сопротивление, поскольку применяемые в современных теп

14. Ильина Ирина Игоревна. Числа правят миром. Ч.1. Кватернионы Есть рецензия . Статья опубликована в №64 (декабрь) 2018

15. Ильина Ирина Игоревна. Числа правят миром. Ч.2. Октонионы Есть рецензия . Статья опубликована в №64 (декабрь) 2018
Когда и как образовалось пространство Вселенной в результате или после Большого взрыва? Ведь изначально полагалось, что пространства как такового не было. Образование пространства в настоящей работе рассматривается за счет распространения энергии Большого взрыва и самоорганизации потоков энергии в пространстве в материю. Материя также рассматривается как сложная форма пространства, обладающая структурой. В основе такой самоорганизации лежат четыре исключительные алгебры – действительных чисел, комплексных чисел, кватернионов и октонионов.

16. Утешев Игорь Петрович. Древние пирамиды и их аналоги как инструменты влияния на климат Земли (гипотеза) Есть рецензия . Статья опубликована в №64 (декабрь) 2018
В данной статье сделана попытка объяснить причину появления на поверхности Земли, за исторически небольшой период, огромного количества мегалитических комплексов, включая пирамиды, каменные круги на земле и другие масштабные мегалитические сооружения. В данной статье показана взаимосвязь строительство мегалитических объектов с надвигающимся очередным оледенением и сделана попытка связать строительство пирамид и иных мегалитических комплексов с возможностью влиять на климат Земли.

17. Сумачев Юрий Николаевич. Окружающая среда, свет и гравитационные волны. Идеи и Гипотезы. Есть рецензия .
В статье рассматриваются оригинальные идеи и гипотезы распространения света и гравитационных волн, основанных на парадигме эфирной Вселенной. Предложены способы измерения давления света, скорости движения эфира относительно Земли и абсолютной скорости космических аппаратов.

18. Куницын Сергей Александрович. ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СОЗДАНИЯ БЕЗЛОПАТОЧНОЙ ВЕТРЯНОЙ ТУРБИНЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ ЗАТОПЛЕННЫЕ ЗАКРУЧЕННЫЕ ПОТОКИ Есть рецензия .
В данной статье представлены исследования автора по созданию безлопаточной ветряной турбины, в которой габаритные размеры снижаются путем замещения традиционных лопастей затопленными вихревыми струями.

19. Лобанов Игорь Евгеньевич. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ ТЕЧЕНИИ РЕАКТИВНОГО ТОПЛИВА (РТ) СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ (СКД) В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА Есть рецензия . Статья опубликована в №63 (ноябрь) 2018
Разработана теоретическая модель для расчёта неизотермического теплообмена при турбулентном течении РТ СКД в трубах в условиях интенсификации теплообмена для различных видов теплоносителей на основе четырёхслойной модели турбулентного пограничного слоя. Получены теоретические расчётные данные относительно неизотермического теплообмена для условий течения РТ СКД в условиях интенсификации теплообмена, выгодно отличающиеся от всех полученных ранее в плане более высокого уровня расчётной модели, позволяющей получить более точные расчётные данные для более широкого диапазона параметров и режимов течения. Полученные теоретические расчётные данные относительно неизотермического теплообмена для условий течения РТ СКД в условиях интенсификации теплообмена согласуются с существующими экспериментальными данными вполне удовлетворительно. Были предложены зависимости для инженерных расчётов теплообмена для условий течения РТ СКД в условиях его интенсификации.

20. Лебединский Владислав Сафронович. Гипотеза о природе теплоты Есть рецензия .
Предполагается существование элементарной материальной тепловой частицы. Масса и заряд частицы несоизмеримо малы в сравнении с массой и зарядом электрона. Излагается способ проверки гипотезы.

ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ ПО ФИЗИКЕ С ЭЛЕМЕНТАМИ СИСТЕМНО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО ПОДХОДА

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ ЛАБОРАТОРИИ «vernier» НА УРОКАХ И ВО ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Физику называют экспериментальной наукой. Многие законы физики открыты благодаря наблюдениям за явлениями природы или специально поставленным опытам. Опыт либо подтверждает, либо опровергает физические теории. И чем раньше человек приучается проводить физические эксперименты, тем раньше он может надеяться стать искусным физиком экспериментатором.

Преподавание физики, в силу особенности самого предмета, представляет собой благоприятную среду для применения системно-деятельностного подхода, так как курс физики средней школы включает в себя разделы изучение и понимание которых требует развитого образного мышления, умения анализировать и сравнивать.

Особенно эффективными методами работы являются элементы современных образовательных технологий, такие как экспериментальная и проектная деятельность, проблемное обучение, использование новых информационных технологий . Данные технологии позволяют приспособить учебный процесс к индивидуальным особенностям обучающихся, содержанию обучения различной сложности, создают предпосылки для того, чтобы ребенок участвовал в регуляции собственной учебной деятельности.

Повысить уровень мотивации школьника можно только, вовлекая его в процесс научного познания в сфере учебной физики. Одним из важных способов повышения мотивации обучающегося является экспериментальная работа. Ведь умение экспериментировать – это самое важное умение. Это вершина физического образования.

Физический эксперимент позволяет связать в единое целое практические и теоретические проблемы курса. При прослушивании учебного материала школьники начинают уставать, и их интерес к рассказу снижается. Физический эксперимент, особенно самостоятельный, хорошо снимает тормозное состояние головного мозга у ребят. В ходе эксперимента обучающиеся принимают в работе активное участие. Это способствует развитию у школьников умений наблюдать, сравнивать, обобщать, анализировать и делать выводы.

Ученический физический эксперимент - это метод общеобразовательной и политехнической подготовки школьников. Он должен быть краток по времени, легок в постановке и нацелен на усвоение и отработку конкретного учебного материала.

Эксперимент позволяет организовать самостоятельную деятельность учащихся, а также развивать практические умения и навыки. В моей методической копилке содержится 43 фронтальных экспериментальных задания только для седьмого класса, не считая программных лабораторных работ.

В течение одного урока абсолютное большинство обучающихся успевают выполнить и оформить только одно экспериментальное задание. Поэтому мною были подобраны небольшие экспериментальные задания, которые по времени занимают не более 5 – 10 минут.

Опыт показывает, что проведение фронтальных лабораторных работ, решение экспериментальных задач, выполнение кратковременного физического эксперимента в несколько раз эффективнее, чем ответы на вопросы или работа над упражнениями учебника.

Но, к сожалению, многие явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. К примеру, это явления микромира, либо быстро протекающие процессы, либо опыты с приборами, отсутствующими в лаборатории. В результате обучающиеся испытывают трудности в их изучении, так как не в состоянии мысленно их представить. В этом случае на помощь приходит компьютер, который может не только создать модель таких явлений, но также позволяет

Современный образовательный процесс немыслим без поиска новых, более эффективных технологий, призванных содействовать формированию навыков саморазвития и самообразования. Этим требованиям в полной мере отвечает проектная деятельность. В проектной работе целью обучения становится развитие у обучающихся самостоятельной активности, направленной на освоение нового опыта. Именно вовлечение детей в исследовательский процесс активизирует их познавательную деятельность.

Качественное рассмотрение явлений и законов – важная черта изучения физики. Ни для кого не секрет, что не все способны математически мыслить. Когда новое физическое понятие предъявляется ребенку сначала как результат математических преобразований, а потом происходит поиск ее физического смысла, у многих детей возникает и элементарное непонимание, и причудливое «мировоззрение», будто в действительности существуют именно формулы, а явления нужны лишь для их иллюстрации.

Изучение физики с помощью эксперимента дает возможность познавать мир физических явлений, наблюдать явления, получать экспериментальные данные для анализа наблюдаемого, устанавливать связь данного явления с ранее изученным явлением, вводить физические величины, измерять их.

Новой задачей школа стало формирование у школьников системы универсальных действий, а также опыта экспериментальной, исследовательской, организаторской самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, принятие целей обучения как личностно значимых, т. е. компетенций, которые определяют новое содержание образования.

Целью статьи является исследование возможности применения цифровой лаборатории Vernier для развития исследовательских навыков у школьников.

Исследовательская деятельность включает в себя несколько этапов, начиная от постановки цели и задач исследования, выдвижения гипотезы, заканчивая, проведением эксперимента и его презентацией.

Исследование может быть как кратковременным, так и долгосрочным. Но в любом случае, его проведение мобилизует ряд навыков у учащихся и позволяет формировать и развивать следующие универсальные учебные действия:

• систематизация и обобщение опыта по применению ИКТ в процессе обучения;
• оценка (измерение) влияния отдельных факторов на результат деятельности;
• планирование – определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата
• контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона;
• соблюдение правил техники безопасности, оптимальное сочетание форм и методов деятельности.
• коммуникативные умения при работе в группе;
• умения представлять аудитории результаты своей деятельности;
• развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе. .

Цифровые лаборатории «Vernier» – это оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ по физике, биологии и химии, проектной и исследовательской деятельности учащихся. В состав лаборатории водит:

• Датчик расстояния Vernier Go! Motion
• Датчик температурыVernier Go! Temp
• Адаптер Vernier Go! Link
• Датчика частоты сердечных сокращений (ручной пульсометр) Vernier Hand-Grip Heart Rate Monitor
• Датчик светаVernier TI/TI Light Probe
• Комплекс учебно-методических материалов
• Интерактивный USB-микроскоп CosView.

С помощью программного обеспечения Logger Lite 1.6.1 можно:

• собирать данные и отображать их в ходе эксперимента
• выбирать различные способы отображения данных – в виде графиков, таблиц, табло измерительных приборов
• обрабатывать и анализировать данные
• импортировать/экспортировать данные текстового формата.
• просматривать видеозаписи предварительно записанных экспериментов.

Лаборатория обладает рядом достоинств: позволяют получать данные, недоступные в традиционных учебных экспериментах, дают возможность производить удобную обработку результатов. Мобильность цифровой лаборатории позволяет проводить исследования за рамками учебного класса. Применение лаборатории позволяет реализовать системно - деятельсностный подход на уроках и занятиях. Эксперименты, проводимые с помощью цифровой лаборатории «Vernier» наглядны и эффективны, что дает возможность более глубокого понимания темя учащимися.

Применяя исследовательский подход к обучению, возможно создать условия для приобретения учащимися навыков научного экспериментирования и анализа. Кроме того, повышается мотивация учения посредством активного участия в процессе урока или занятия. Каждый ученик получает возможность провести собственный эксперимент, получить результат, рассказать о нем другим.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование на уроках цифровой лаборатории Vernier позволяет формировать у учащихся навыки исследовательской деятельности, что повышает эффективность обучения и способствует достижению современных образовательных целей.

Перечень компонентов:
интерфейс для обработки и регистрации данных;
специальное программное обеспечение на CD-диске для работы с данными на компьютере;
специальное программное обеспечение на CD-диске для работы в режиме Wi-Fi всего оборудования лаборатории;
датчики для проведения экспериментов;
дополнительные аксессуары для датчиков;

Назначение лаборатории:
создание условий для более глубокого изучения физики, химии и биологии с применением современных технических средств;
повышение активности учащихся в познавательной деятельности и повышение интереса к изучаемым дисциплинам;
развитие творческих и личностных качеств;
создание условий при ограниченности бюджета одновременной работы всех учащихся над изучаемой темой с использованием современных технических средств;
исследовательская и научная работа.

Возможности лаборатории:
работа в одной беспроводной сети всех компонентов предлагаемой лаборатории, интерактивной доски, проектора, документ-камеры, личных планшетов и мобильных устройств учащихся;
возможность использования в обучении планшетов разных операционных систем;
проведение более 200 экспериментов по всему курсу основной и средней школы;
создание и демонстрация собственных экспериментов;
тестирование учащихся;
возможность передачи данных для домашнего задания на мобильное устройство учащегося;
возможность просмотра на интерактивной доске любого планшета учащегося для демонстрации выполненного задания;
возможность работы отдельно с каждым из компонентов лаборатории;
возможность сбора данных и проведения экспериментов за пределами учебного класса.
лабораторное оборудование для опытов с датчиками;
методические рекомендации с подробным описанием опытов для учителя;
пластиковые контейнеры для упаковки и хранения лаборатории.

Цифровые лаборатории - это новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий. Они предоставляют возможность:

• сократить время, которое затрачивается на подготовку и проведение фронтального или демонстрационного эксперимента;
• повысить наглядность эксперимента и визуализацию его результатов, расширить список экспериментов;
• проводить измерения в полевых условиях;
• модернизировать уже привычные эксперименты.
• С помощью цифровог омикроскопа можно погрузить каждого ученика в таинственный и увлекательный мир, где они узнают много нового и интересного. Ребята, благодаря микроскопу, лучше понимают, что всё живое так хрупко и поэтому нужно относиться очень бережно ко всему, что тебя окружает. Цифровой микроскоп – это мост между реальным обычным миром и микромиром, который загадочен, необычен и поэтому вызывает удивление. А всё удивительное сильно привлекает внимание, воздействует на ум ребёнка, развивает творческий потенциал, любовь к предмету. Цифровой микроскоп позволяет видеть различные объекты при увеличении в 10, 60 и 200 раз. С его помощью можно не только рассмотреть заинтересовавший предмет, но и сделать его цифровое фото. Также можно использовать микроскоп для видеозаписи объектов и создания коротких фильмов.
• В комплект цифровой лаборатории входит набор датчиков, с помощью которых провожу несложные наглядные эксперименты и опыты (датчик температуры, датчик содержания CO2, датчик света, датчик расстояния, Датчик частоты сердечных сокращений). Учащиеся выдвигают гипотезы, собирают данные при помощи датчиков, анализируют полученные данные для определения правильности гипотезы. Использование при проведении научных экспериментов в классе компьютера и датчиков обеспечивает точность измерений и позволяет непрерывно контролировать процесс, а также сохранять, отображать, анализировать и воспроизводить данные и строить на их основе графики. Применение датчиков Vernier способствует безопасности при проведении занятий по естественным наукам. Датчики температуры, подключаемые к компьютерам, дают возможность избежать использования учащимися ртутных или других стеклянных термометров, которые могут разбиться. Оборудование использую как на уроках физики, химии, биологии, информатики, так и внеурочной деятельности при работе над проектами. Обучающиеся овладевают способами следующих видов деятельности: познавательной, практической, организационной, оценочной и деятельностью самоконтроля. При использовании цифровых лабораторий наблюдаются следующие положительные эффекты: повышение интеллектуального потенциалашкольников;увеличивается процент обучающихся, участвующих в различных предметных, творческих конкурсах, проектно-исследовательской деятельности и повышается их результативность.
• Применение электронных образовательных ресурсов должно оказать существенное влияние на изменение деятельности учителя, его профессионально-личностное развитие , инициировать распространение нетрадиционных моделей уроков и форм взаимодействия педагогов и учащихся , основанных на сотрудничестве, а также появлению новых моделей обучения , в основе которых лежит активная самостоятельная деятельность обучающихся .
• Это соответствует основным идеям ФГОС ООО, методологической основой которого является системно-деятельностный подход , согласно которому "развитие личности обучающегося на основе усвоения универсальных учебных действий , познания и освоения мира составляет цель и основной результат образования".
• Использование электронных образовательных ресурсов в процессе обучения предоставляет большие возможности и перспективы для самостоятельной творческой и исследовательской деятельности учащихся.
• Что касается исследовательской работы – ЭОР позволяют не только самостоятельно изучать описания объектов, процессов, явлений, но и работать с ними в интерактивном режиме, решать проблемные ситуации и связывать полученные знания с явлениями из жизни.

По дате ▼ ▲

По имени ▼ ▲

По популярности ▼ ▲

По уровню сложности ▼

Публикации данного журнала наглядно отражают результаты исследований в отраслях механики газов, жидкостей, деформируемого тела и вычислительной механики. Это старейшее издание, в котором размещают свои научные работы и диссертации ученые, студенты, аспиранты и преподаватели. Все материалы проходят строгую проверку редакционной коллегией и высшей аттестационной комиссией. Периодичность выпуска составляет раз в два месяца, каждый из номеров переводится на английский язык.

Междисциплинарный журнал публикует материалы по механике материалов, аналитической химии, математическим и физическим методам исследования, анализу веществ, аккредитации лабораторий. Редакционную коллегию составляют исключительно академики, доктора и кандидаты наук из РАН, это обеспечивает очень высокое качество журнала. На сайте размещен архив номеров, в котором находятся аннотации всех статей. Есть возможность скачать их бесплатно в формате pdf.

Представленное издание создано по аналогии американского Journal of Applied Physics, выходит в свет с 1931 года и освещает основные актуальные проблемы технической физики. Традиционными направлениями статей являются математическая и теоретическая, атомная и молекулярная физика, свойства материалов и поверхностей. Здесь печатаются только наукоемкие работы, прошедшие проверку высшей аттестационной комиссией, после чего издается бумажная версия на двух языках.

Сибирское отделение РАН представляет журнал, в котором публикуются результаты теоретических исследований и обзорные статьи в области дискретного анализа. Материалы разделены по основным группам: дискретная оптимизация, комбинаторика, математическое программирование, теории автоматов, кодирования, графов, размещений, функциональных систем. Издание переводится на английский язык и индексируется в Scopus, РИНЦ, Mathematical Reviews, Zentralblatt MATH.

Научно-популярный математический журнал, в котором публикуются краткие сообщения и статьи объемом до одной страницы. Материалы на публикацию принимаются по дискретной математике, комбинаторному анализу, теории управляющих систем, кодированию, вероятностным задачам, криптографии и многим другим смежным темам. Издание имеет довольно высокий ипакт-фактор, выходит четыре раза в год и печатает английскую версию, которая состоит из присланных и переведенных материалов.

Единственный украинский научно-популярный журнал, ориентированный в основном на школьников и студентов, занимающийся освещением проблем математических наук. На страницах вам удастся найти короткие статьи с описаниями новых результатов исследований, работы учащихся младших курсов, задачи со вступительных экзаменов, задания с олимпиад, материалы по истории математики, информацию о свежих книгах, упражнения, предназначенные для самостоятельного решения и еще много другого.

Публикуемые в этом журнале материалы по математике являются результатами оригинальных научных исследований, а также отражением опыта различных семинаров и конференций. Дополнительно здесь печатаются статьи о состоянии преподавания математических наук в специализированных школах и вузах. На сайте размещен архив, который содержит старые выпуски, увидевшие свет еще в 1930-х годах, они представлены в виде отсканированных страниц и доступны для бесплатного скачивания.

Для всех студентов, школьников, преподавателей, аспирантов был создан журнал, посвященный физике. Это украинское издание печатает на своих страницах материалы и научные труды по физическим явлениям и процессам в природе. Также здесь размещается информация о преподавании физических наук в школах и высших учебных заведениях, отчеты с выставок, конференций, семинаров, олимпиад. На сайте можно найти архив выпусков и самые интересные статьи с полными текстами.

Один из немногих физико-математических журналов, предназначенных для студентов и школьников. На сайте и в каждом номере издания размещено множество полезных и интересных статей по математике и физике, задач для самостоятельного решения, способствующих углублению знаний в этих науках, а также упражнения, предназначенные для учащихся младших классов специализированных школ. Все выпуски можно прочитать он-лайн или скачать в формате pdf. Крайне полезными будут ссылки на развивающие материалы.

Представляем читателям ведущий российский журнал, в котором рассматриваются актуальные вопросы в сфере физики. Целевой аудиторией являются ученые, специалисты, студенты, преподаватели, аспиранты вузов. Все желающие, кто занимается исследованиями и разработками во всех направлениях, связанных с физикой, могут присылать работы, научные труды, результаты диссертаций в редакцию для их публикации. Материалы будут прорецензированы профессионалами, а после изданы на русском и английском языках.

Один из самых известных российских журналов, посвященных математическим наукам, размещает на своих страницах огромное количество обзорных статей, коротких сообщений и научных работ по математике. В основном издание рассчитано на преподавателей, студентов и аспирантов, но также любой интересующийся математикой как наукой читатель найдет здесь множество полезных материалов. Те, кто самостоятельно занимаются исследованиями в каких-либо сферах математики, могут присылать свои работы для публикации.

Термодинамика и теплофизика являются основными направлениями статей в этом издании. Здесь печатаются научные работы по состоянию веществ, описания экспериментальных методов и установок для исследования фазового равновесия, кипения, лучистого переноса, конденсации, массо- и теплообмена. Журнал имеет достаточно высокие импакт-фактор и РИНЦ, а все желающие могут присылать свои материалы в редакцию - после определения их качества и научной новизны они будут опубликованы.

Междисциплинарный научный журнал, рассматривающий фундаментальную проблематику математической и теоретической физики. Это одно из немногих изданий, которые публикуют научные работы по таким темам как проблемы квантовой механики, метод обратной задачи, математические аспекты элементарных частиц, суперсимметрии, теория струн и мембран, геометрические и алгебраические методы в современной физике. Периодичность выпуска номеров составляет двенадцать раз в год.

Научно-теоретическое издание, освещающее основные вопросы в области математики. К публикации принимаются только работы, носящие научную новизну, и результаты исследований, не публиковавшихся раньше. Это позволяет сделать каждый выпуск журнала оригинальным и актуальным. Большим преимуществом является то, что все публикующиеся материалы переводятся на английский язык, издаются и распространяются в США. На сайте размещены реквизиты, по которым можно заказать архивный или свежий номер.

В представленном журнале размещаются материалы по таким направлениям, как теория дифференциальных уравнений в химии, физике, механике, экологии, биологии, экономике и математическое моделирование процессов в этих областях. Исследователи, ученые, студенты, преподаватели и аспиранты имеют возможность прислать свои научные труды, результаты докторских и кандидатских диссертаций - после проверки редакционной коллегией и рецензирования работы будут опубликованы в свежем номере.