Фундаментальные эксперименты в физической науке
Еще в первый год преподавания физики в школе мне ученица задала вопрос, который застал меня в врасплох. Я просто опешил. Вопрос при решении задачи, где нужно было учитывать массу Земли, прозвучал так « А кто, когда и на каких весах взвесил массу Земли?».
А вопрос то уместный, и на него ответ должен понятен учащимся. И, я уверен, что подобные вопросы и другие: кто, как, когда формируют мировоззрение учащихся. Это позволяет учащимся познакомиться с одной стороны, с историей развития физики, становлением и эволюцией физической науки, а с другой – с биографиями учёных и тем самым представить физику в контексте культуры. Конечно, в учебниках такие вопросы, касающихся фундаментальным экспериментам, освещены и я акцентирую внимание учащихся на них , останавливаясь подробнее. И тот же вопрос задаю иногда им. Поэтому, думаю, что это курс должен сопровождать учащихся во всех классах, не только в 10,11 классах. Не тайна, что мы ведем элективные курсы не ради элективных курсов, а для решения задач по физике.
В 9 классе при изучении физики я обязательно знакомлю учащихся мысленными и экспериментальными опытами Галилея, где он в форме диалога доказывает принцип инерции, или что все тела разных масс падают с одинаковыми ускорениями, опровергая взгляды Аристотеля, или что Земля вращается вокруг своей оси. При этом привожу примеры, которыми хотели опровергнуть его взгляды последователи Аристотеля, уважительно характеризуя и Аристотеля, так как его взгляды для его времени, наверное, были передовыми. Тем более, что опираясь на его знания Ньютоном были сформулированы его законы, где тоже можно остановиться на очень много интересных местах. Например, Луна, его ускорение к Земле Ньютону очень сделать вывод об обратной пропорциональности квадрату расстояния, (а как измерили расстояние до Луны?), о необходимости вычисления гравитационной постоянной для нахождения массы Земли и, наконец, об опыте Кавендиша (включая о крутильных весах, доставшего ему от другого ученого Мичелла).
Часто подчеркиваю, о роли гипотез и экспериментов, что гипотез бесчисленно, и их можно выдвигать самим, часто дети и выдвигают их и это нормально, нужно только экспериментально подтвердить, обобщить и выдвинуть на их основе новые гипотезы с будущими открытиями. Особенно при изучении строения вещества, начиная с Демокрита.
Хотел бы перечислить наиболее по моему зрению важные или интересные эксперименты и опыт в физике:
1.Дифракция электронов на щелях
2.Опыты Галилея с падающими телами
3.Опыты Милликена по определению заряда электрона.
4.Дисперсия света на призме
5.Дифракция света на щелях
6.Эксперимент Генри Кавендиша по определению гравитационной постоянной.
7.Эксперимент Эратосфена по определению радиуса Земли.
8.Эксперимент Галилея с шарами, катящимися по наклонной доске.
9.Эксперимент Резерфорда по рассеянию А-частиц.
10.Маятник Фуко.
