Современная образовательная система в настоящее время испытывает многочисленные преобразования и усовершенствования, формулируются актуальные цели образования, соответствующие потребностям современного общества. В соответствии с этим перед школой ставятся новые задачи, которые должны решать проблемы повышения интеллектуального потенциала граждан страны, создавать благоприятные условия для формирования личности, способной к творческому, критическому мышлению, способной к самоанализу, саморазвитию и самосовершенствованию. Поэтому в современной педагогике необходимо акцентировать внимание на воспитательном направлении, на формировании мотивированного и направленного интереса к учёбе. Одной из составляющих воспитательного процесса является патриотическое воспитание. Основная цель и задача патриотического воспитания — выработать у каждого человека активную жизненную позицию, позицию гражданина и патриота своей страны. Уроки физики — благоприятное поле для такой деятельности, где можно показать роль науки в развитии общества, роль ученых-физиков в развитии научно-технического прогресса.
Формирование у школьников чувства патриотизма на уроках физики может быть связано с их знакомством с историей открытий и изобретений, с жизнью и достижениями ученых, внесших большой вклад в развитие российской и мировой науки. Такое знакомство может быть представлено в виде сообщений учащихся или небольшого лирического отступления, сделанного учителем. Желательно, чтобы такой материал содержал как исторические факты, так и последние новости современной науки, в этом случае он позволит сформировать у учащихся чувство гордости за свой народ, за свое отечество.
Изучение физики дает возможность уже с первых уроков познакомить учащихся с именами наших соотечественников, посвятивших свою жизнь служению России, с достижениями российской науки. Так, в ходе изучение темы: «Физика — развивающаяся наука» может сопровождаться знакомством учащихся с биографиями великих ученых: А. С. Попова, К. Э. Циолковского, С. П. Королева, И. В. Курчатова, которые внесли свой вклад в развитие техники. Говоря на этом уроке о создании лазеров, необходимо упомянуть имена российских ученых Н. Г. Басова и А. М. Прохорова. Именно им принадлежит разработка первых лазеров. Сегодня невозможно представить нашу жизнь без лазеров в самом широком спектре их применения. В одном ряду с разработкой лазера стоят открытия электрона, электромагнетизма, атомной энергии, пенициллина, эволюционных принципов биологической жизни на земле, химических превращений элементов, транзистора, компьютера. Известно, что, окончив школу в 1941 г., молодой Басов пошел служить в Советскую Армию. Во время второй мировой войны он прошел подготовку на ассистента врача в Куйбышевской военно-медицинской академии и был прикомандирован к Украинскому фронту. После демобилизации в декабре 1945 г. Н. Г.Басов изучал теоретическую и экспериментальную физику в Московском инженерно-физическом институте, его работы посвящены квантовой электронике и её применениям. А. М. Прохоров также в 1941 г. был призван в армию. В 1944 г., после двух ранений, возвратился в Физический институт им. П. Н. Лебедева. Вместе с А. М. Прохоровым, Н. Г. Басов установил принцип усиления и генерации электромагнитного излучения квантовыми системами, что позволило в 1954 году создать первый квантовый генератор (мазер) на пучке молекул аммиака. В 1964 году им совместно с Ч. Х. Таунсом за «фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном принципе», была присуждена Нобелевская премия по физике.
Рассказывая о сверхпроводящих материалах и их применении для формирования изображения в приборах медицинской диагностики, естественно упомянуть о Нобелевских лауреатах А. А. Абрикосове, В. Л. Гинзбурге за вклад в развитие теории сверхпроводимости и сверхтекучести. Говоря о развитии информационных и коммуникационных технологий, стоит рассказать о работах российского физика Ж. И. Алферова, которому была присуждена Нобелевская премия по физике за 2000 год за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной оптоэлектроники. Современные информационные системы должны отвечать двум основополагающим требованиям: быть скоростными, чтобы громадный объем информации можно было передать за короткий промежуток времени, и компактными, чтобы уместиться в офисе, дома, в портфеле или кармане. Своими открытиями Нобелевские лауреаты по физике за 2000 год создали основу таковой современной техники. Они открыли и развили быстрые опто– и микроэлектронные компоненты, которые создаются на базе многослойных полупроводниковых гетероструктур. На основе гетероструктур созданы мощные высокоэффективные светоизлучающие диоды, которые используются в дисплеях, лампах тормозного освещения в автомобилях и светофорах. В гетероструктурных солнечных батареях, которые обширно используются в космической и наземной энергетике, достигнуты рекордные эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую. Ж. И. Алферов учредил Фонд поддержки образования и науки для поддержки талантливой учащейся молодёжи, содействия её профессиональному росту, поощрения творческой активности в проведении научных исследований в приоритетных областях науки. Первый вклад в Фонд был сделан Жоресом Алфёровым из средств Нобелевской премии. Хорошо привести слова Ж. И. Алфёрова из его книги «Физика и жизнь»: «Все, что создано человечеством, создано благодаря науке. И если уж суждено нашей стране быть великой державой, то она ею будет не благодаря ядерному оружию или западным инвестициям, не благодаря вере в Бога или Президента, а благодаря труду ее народа, вере в знание, в науку, благодаря сохранению и развитию научного потенциала и образования».
Затрагивая связь физики с другими областями научных знаний можно рассказать и о своих земляках, внесших свой вклад в развитие науки и техники. Известно, что Цераская Лидия Петровна, уроженка Астрахани, российский (советский) астроном, открыла 219 переменных звезд. Её работа была отмечена премией Русского астрономического общества. В честь Лидии Цераской назван кратер на Венере.
При проведении уроков по решению задач можно подбирать такие условия, в которых бы подчеркивались достижения науки и техники, особенности неповторимого ландшафта. Такие задачи позволяют провести погружение в историю, географию, экологию. Например, «В свое время первый ученый исследователь природы Уссурийского края Н. М. Пржевальский писал, что после однообразных пространств северной тайги леса долины Уссури и водные просторы озера Ханка буквально поражают путешественника контрастным сочетанием самых неожиданных растительных и животных форм. Несмотря на огромную площадь — 400 км2, озеро Ханка является одним из самых мелких в России, минимальное давление на его дно 10 кПа, а максимальное — 30 кПа, и хорошо прогреваемые воды дают приют 33 видам рыб! Определите наименьшую и наибольшую глубину озера Ханка», или «Самый большой колокол в мире — колокол Сысой находится в звоннице Ростова Великого Ярославской области. Отлит колокол в 1688 г. русским мастером Фролом Терентьевым. Его масса 32 т. Определите вес колокола Сысой и силу тяжести, действующую на него» и т. д. В подобных задачах могут упоминаться реки, озера, моря, горы, пустыни, ГЭС, АЭС нашей страны. (2).
При изучении темы «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды», а также способов производства и передачи электроэнергии, развития атомной энергетики, огромное внимание следует уделять экологическим аспектам изучению темы, воздействию на среду антропогенного фактора, применению альтернативных источников энергии: «В России первая геотермальная электростанция Паужетская ГеоТЭС сооружена на юге Камчатского полуострова. На станции насыщенный пар из пробуренных скважин направляется в сепаратор, а затем непосредственно в паровые турбины. Мощность каждой из двух турбин 2,5 МВт. Определите работу, совершаемую двумя турбинами ГеоТЭС за сутки».
Ярким моментом на уроке в ходе изучения темы: «Закон сохранения импульса» будет упоминание о создании самого грозного реактивного оружия времен войны — гвардейского миномета БМ-13, названного в народе «Катюша». Не все знают, что большой проблемой для первых образцов таких систем была невысокая кучность попадания — 3–4 снаряда на гектар. В 1942 году за эту проблему взялся выдающийся механик С.А Христианович. Он предложил инженерное решение, связанное с изменением механизма стрельбы, благодаря которому снаряды начинали вращаться. В этом случае на гектар попадало уже 35–40 снарядов. Учёный был удостоен Ордена Ленина и в 1943 году избран академиком. В это время ему было 34 года.
В ходе изучения следующей темы «Реактивное движение» упоминаются биографии К. Э. Циолковского, С. П. Королева. Здесь же можно рассказать и о замечательном ученом в области прикладной математики и механики М. В. Келдыше, одном из основоположников развёртывания работ по исследованию космоса и созданию ракетно-космических систем, разработок теоретических предпосылок вывода искусственных тел на околоземные орбиты, а в дальнейшем — полётов к Луне и планетам Солнечной системы. «Говорят, что Келдыш, благословляя академика И. Г. Петровского на ректорство в МГУ, рекомендовал ему соблюдать три правила, которые, вероятно, были его жизненными принципами. Не бороться со злом, а браться и делать добрые, хорошие дела; не слушать жалобы в отсутствие того, на кого жалоба; никому ничего не обещать, но уж если пообещал, то сделать, даже если обстоятельства ухудшились. Когда Петровский спросил, почему не следует бороться со злом, он ответил: потому что в этой борьбе зло использует все средства, а Вы — только благородные, а потому и проиграете, и пострадаете. Не слушать жалобы очень полезно — сразу уменьшается число жалобщиков, а когда приходят обе стороны, то разбор дела ускоряется из-за отсутствия необоснованных претензий. Наконец, лучше не обещать и сделать то, что просят, чем обещать, но не сделать, если помешают обстоятельства» (1).
Изучение темы «Магнитное поле» может сопровождаться как погружением в историю периода Великой Отечественной войны, так и рассмотрением некоторых научных фактов современности. Известно, что перед учёными Ленинградского физико-технического института была поставлена задача создания эффективного механизма защиты кораблей от магнитных мин. Эти работы возглавили А. П. Александров и И. В. Курчатов. На крупнейшем корабле флота линкор «Марат» при помощи системы электромагнитов учёным удалось в десятки раз уменьшить магнитное поле в непосредственной близости от киля, который был наиболее уязвимой частью корабля. На основании этих исследований командование издало приказ об организации бригад по установке размагничивающих устройств на всех кораблях флота. Уже в августе 1941 года основная часть боевых кораблей советского флота была защищена от магнитных мин. Это позволило сберечь сотни кораблей и тысячи жизней» (4).
Следует упомянуть и современность: физики из российского ядерного центра в Сарове под руководством Александра Павловского в начале 1990-х годов разработали метод получения рекордно мощных магнитных полей. С помощью взрывных магнитокумулятивных генераторов, где взрывная волна «сжимала» магнитное поле, им удалось получить магнитное поле огромной силы, оно оказалось в сотни миллионов раз выше силы магнитного поля Земли. С помощью таких магнитных полей можно исследовать поведение вещества в экстремальных условиях, в частности, поведение сверхпроводников.
При изучении темы «Принцип радиосвязи» надо рассказать не только об А. С. Попове, но об еще одном инженере-изобретателе В.Зворыкине — «отце» современного телевидения. Ему принадлежит создание кинескопа, иконоскопа, электронной телевизионной системы, основ цветного телевидения. Здесь же можно вновь обратиться к периоду Великой Отечественной войны и рассказать о работах Н. Д. Папалески, Б. А. Введенского, А. В. Шубникова под руководством академика Ю. Б. Кобзарева в радиопромышленности, как была создана радиолокационная станция, которая находила и фиксировала фашистские самолеты на дальних подступах к охраняемым объектам.
Приводя подобные примеры на уроках, хочется показать, какой ценой была завоевана победа, что непосильный, самоотверженный творческий труд ученых-физиков в годы войны можно назвать настоящим гражданским подвигом. Здесь уместно привести слова С. И. Вавилова, избранного президентом Академии наук в 1945 году: «Фашистский поход на Советский Союз был предпринят на основе очень многих просчётов. Одним из них была недооценка советской науки… Война показала, каким образом научный коллективов в патриотическом порыве способен быстро и уверенно решать большие и трудные задачи. Победа Советской армии была частично и победой советской науки».
Изучая тему «Тепловые явления» необходимо отметить вклад М. В. Ломоносова в развитие молекулярно-кинетической теории, которая во многом предвосхитила современное представление о строении материи и многие фундаментальные законы, в числе которых одно из начал термодинамики.
Изучение темы «Давление света» связано с именем великого ученого П. Н. Лебедева. В 1899 году П. Н. Лебедев подтвердил теоретическое предсказание Максвелла о давлении света на твёрдые тела, а в 1907 году — и на газы (открытие эффекта давления света). Это исследование явилось важной вехой в науке об электромагнитных явлениях. Получив приглашение в Институт Нобеля в Стокгольме, где ему обещали хорошие условия для работы, свободу действий и большие деньги, ученый отказался от этого предложения и остался на Родине.
Изучение темы «Фотоэффект» конечно же связано с именем А. Г. Столетова. В 1888 г. Столетов начинает исследование фотоэффекта, открытого за год до этого Герцем, которое впоследствии принесло ученому мировую известность. В 1893 г. академики Чебышев, Бредихин и Бекетов рекомендовали Столетова на выдвижение в члены Российской академии наук. Но великий князь Константин, президент Академии, не одобрил кандидатуру свободолюбивого и честного Столетова. На законный вопрос о причинах отказа брат Александра Григорьевича, Николай, генерал и герой сражений, получил ответ раздраженного князя: «У вашего брата невозможный характер».
В процессе изучения темы «Ядерная физика», в том числе «Влияние радиации на живые организмы» хорошо рассказать о работах по созданию атомной бомбы в СССР, начатые в годы второй мировой войны, что к этим исследованиям были привлечены выдающиеся учёные: П. Л. Капица, И. Е. Тамм, Л. Д. Ландау, В. Л. Гинзбург. Результаты фундаментальной науки удивительно быстро оказались воплощены в оружие, имеющие геополитическое значение. Здесь нужно затронуть и создание водородной бомбы, упомянуть о деятельности А. Д. Сахарова, известного правозащитника, удостоенного Нобелевской премии мира в 1975 году. Массовое выселение жителей с близлежащих территорий, смерть и заболевания людей, находившихся на значительных расстояниях от полигонов, заставило Андрея Дмитриевича серьезно задуматься о том, к каким трагическим последствиям могут привести атомные взрывы. Он задался вопросом о том, что будет, если эта страшная сила вдруг выйдет из-под контроля. Здесь же стоит рассказать об аварии на Чернобыльской АЭС, о ее последствиях и ликвидации, об атомной бомбардировке Хиросимы и Нагасаки в 1945г., показать кадры хроники, которые демонстрируют страшные последствия.
Кроме занятий физикой непосредственно на уроках, учащиеся в течение учебного года имеют возможность заниматься исследовательской работой. В темах исследований всегда прослеживается взаимосвязь изучаемых тем курса физики с практическими жизненными ситуациями. В процессе исследования ученикам приходится отвечать на вопросы, которые заставляют их задуматься о необходимости приобретения новых знаний, умений, расширении кругозора, воспитании нравственных личностных качеств, желании гордиться своей страной, способности к самопознанию и самореализации, стремлению поиска чего-то нового неизведанного. Все это, на мой взгляд, способствует воспитанию интеллектуальной личности, истинного гражданина и патриота свой Родины.
Как говорил физик, академик А. Ф. Иоффе: «…Ищите и осуществляйте новое, лучшее — оно есть в каждом деле. Дышите своим делом. Никогда не переставайте учиться и двигаться вперед…»
Литература:
- Из воспоминаний В. А. Егорова, опубликованных в кн.: М. В. Келдыш. Творческий портрет по воспоминаниям современников. — М.: «Наука», 2001 и 2002.
- Физика: Занимательные материалы к урокам. 7 кл./Авт.- сост. А. И. Семке.-М.:Изд-во НЦ ЭНАС, 2006.,-с.52–53,67,102.
- Беседы по физике. ч. II. / Блудов М. И. Изд 2-е, переработ. М., «Просвещение», 1973,- с.191
- http://zavtra.ru/content/view/nauka-uroki-pobedyi/
- http://worldofteacher.com/9218-patrioticheskoe-obuchenie-i-vospitanie-na-urokah-fiziki.html
- http://n-t.ru/nl/fz/basov.htm
- http://elementy.ru/nauchnopopulyarnaya_biblioteka/433224/Aleksandr_Mikhaylovich_Prokhorov_k_100_letiyu_so_dnya_rozhdeniya
- http://iamruss.ru/famrus-jews/persona-12/
- https://topwar.ru/74314-nauka-uroki-pobedy.html
- http://www.slavkrug.org/patrioticheskoe-vospitanie-na-urokax-fiziki/
- http://fb.ru/article/252768/a-d-saharov-biografiya-nauchnaya-i-pravozaschitnaya-deyatelnost
- http://21russia.ru/article/science/2014–04–07/desyat-samykh-vazhnykh-otkrytii-rossiiskikh-uchenykh-za-20-let
- http://www.alhimik.ru/great/stolet.html
