Слабое место школьных учителей физики - это ТО?

[Mihr]

Munin в сообщении #1142856 писал(а):

Вам же warlock66613 сказал: есть огрызки. Не важно, какими громкими словами они при этом называются.

Боюсь, так можно сказать практически обо всей школьной физике. Огрызки статики, огрызки оптики, огрызки теории колебаний, огрызки статистической физики... ТО и КМ здесь не выглядят исключением, по-моему.
А величина этих огрызков варьируется в зависимости от уровня учебника. В наиболее популярном школьном учебнике «Физика 11» (Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин) ТО посвящено 5 параграфов, а элементам квантовой физики - целая глава (29 параграфов). В другом школьном учебнике для углублённого изучения физики (Г.Я. Мякишев, А.З. Синяков) основам ТО отдано 12 параграфов, элементам квантовой физики (включая физику ядра и элементарных частиц) - 54 параграфа. Это огрызки? Да, наверное. Но что в школьной физике даётся фундаментально, к чему был бы неприменим эпитет "огрызки"?

-- 09.08.2016, 01:32 --

Munin в сообщении #1142856 писал(а):

Ваша позиция смешна: СТО математически сложнее (КМ вообще рядом не стоит), а вы уверены, что ей учить надо всех.

Не то чтобы учить, а дать минимальное представление об этих теориях. О необходимости освоения математического аппарата ТО и КМ в школе я, естественно, не говорил.

[Munin]

amon в сообщении #1142860 писал(а):

Здесь я, пожалуй, не соглашусь. Если ограничиться кинематикой, то ничего в СТО особенно великого нет, и можно толковому школьнику-первокурснику (только - толковому) это все рассказать так, что он даже что-то поймёт и начнёт задачки решать

Я с этим полностью согласен. Я только сказал, что это сложнее векторного произведения. Которое тоже находится в подобной доступности.

Metford в сообщении #1142862 писал(а):

Ну, где-то там в школьном учебнике есть слова про "корпускулярно-волновой дуализм".

Ужасные, лучше бы их не было.

Metford в сообщении #1142862 писал(а):

Другое дело, что сразу неочевидно, что хуже воспринимается: основы СТО или этот самый дуализм. Или "оба хуже".

Вы в плену ошибочного восприятия. Не важно, как воспринимаются эти огрызки. Важно, что это не КМ и не СТО. Ложь содержится прямо в их названиях.

Metford в сообщении #1142862 писал(а):

И ещё, если вообще говорить про ускорители в старших классах, то следует ли разделять релятивистский и квантовый аспекты?

Подробного разговора про ускорители всё равно средним школьникам не доступно. (Потому что не доступно средним учителям.) Вы хотите, чтобы я продумал такой разговор и дал его план? Это интересно, но не сейчас.

-- 09.08.2016 09:50:57 --

Mihr в сообщении #1142864 писал(а):

Боюсь, так можно сказать практически обо всей школьной физике.

Но о СТО и КМ - в намного большей степени. Они несравнимы.

Геометрическая оптика вообще преподаётся почти прилично, и механика, и гидростатика.

Mihr в сообщении #1142864 писал(а):

А величина этих огрызков варьируется в зависимости от уровня учебника. В наиболее популярном школьном учебнике «Физика 11» (Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин) ТО посвящено 5 параграфов, а элементам квантовой физики - целая глава (29 параграфов). В другом школьном учебнике для углублённого изучения физики (Г.Я. Мякишев, А.З. Синяков) основам ТО отдано 12 параграфов, элементам квантовой физики (включая физику ядра и элементарных частиц) - 54 параграфа. Это огрызки? Да, наверное.

Это огрызки не по объёму. Это огрызки по сути.

В геометрической оптике, например, школьнику объясняют настоящие физические законы. А в "основах ТО" - то, что к физическим законам имеет крайне отдалённое отношение. Примерно как если привести человека в зоопарк, показать удава, жирафа и макаку, но ничего не рассказать про классификацию животных. Ещё мне рисуется образ здания, которое показывают с фасада, но не пускают внутрь.

Mihr в сообщении #1142864 писал(а):

Не то чтобы учить, а дать минимальное представление об этих теориях. О необходимости освоения математического аппарата ТО и КМ в школе я, естественно, не говорил.

В том-то и дело, что представление об этих теориях бессмысленно без их математического аппарата.

У вас то же мифическое представление, что и у многих, увы, школьников: будто теория отдельно, а её "математический аппарат" - отдельно. Ничего подобного.

[Mihr]

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

Но о СТО и КМ - в намного большей степени. Они несравнимы.

Не могу сказать ни "да", ни "нет". Это оценка на интуитивном уровне, какому-то объективному шкалированию она едва ли поддаётся.

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

Геометрическая оптика вообще преподаётся почти прилично

Геометрическая оптика сама по себе не столь уж объёмна. Можно поэтому рассказать о двух законах: отражения и преломления света, сказать два слова о плоском зеркале и чуть подробнее поговорить о линзах - получается почти прилично. А ведь при желании и такое изложение можно назвать огрызком, поскольку отсутствуют такие вопросы, как
- закон прямолинейного распространения света (он как бы молчаливо подразумевается, но не сформулирован явно)
- преломление и отражение света на сферической поверхности (утверждение о том, что все лучи - либо их продолжения, - прошедшие линзу, пересекаются примерно в одной точке, делается "от фонаря", о сферических зеркалах вообще нет ни слова)
- оптический интервал системы линз
- оптические системы: бинокли, телескопы, перископы... (Не объясняется даже, как работает фотоаппарат)
- ничего не говорится о непараксиальных лучах, о роли диафрагм, о хроматической аберрации
- нет даже намёка на фотометрические понятия и единицы
- и т.д.
Так что основания назвать школьную геометрическую оптику огрызком вполне можно найти.

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

Это огрызки не по объёму. Это огрызки по сути.

То есть, целые главы школьного учебника Вы считаете разговором ни о чём?

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

В том-то и дело, что представление об этих теориях бессмысленно без их математического аппарата.

Я бы не был столь категоричен. При подобном подходе надо требовать исключить из предмета школьной физики, скажем, волны. Мол, что такое теория волн без волнового уравнения? Без математической формулировки принципа Гюйгенса - Френеля? Ну, и т.д.
Можно пойти дальше и потребовать исключить раздел "Электричество и магнетизм". Поскольку частные производные школьнику ещё не доступны, а что такое электродинамика без уравнений Максвелла?

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

У вас то же мифическое представление, что и у многих, увы, школьников: будто теория отдельно, а её "математический аппарат" - отдельно.

Надеюсь, не совсем так Но и ставить знак равенства между теорией и её математическим аппаратом я не склонен.
Я бы сравнил роль матаппарата для теории с ролью опорно-двигательной системы для живого организма. Примитивные организмы (типа амёбы) легко обходятся без такой системы, но человек без опорно-двигательной системы не просто не сдвинется с места - он вообще не будет человеком. Вместе с тем, нельзя утверждать, будто опорно-двигательная система - это и есть самое главное, самое существенное в человеке. Вот так и для развитой физической теории - она не существует без матаппарата, но и не сводится целиком к своему матаппарату.

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

Я только сказал, что это сложнее векторного произведения. Которое тоже находится в подобной доступности.

По поводу векторного произведения объяснюсь ещё раз. Я не возражаю против его внедрения в школьную программу. Просто оцениваю шансы на это, как очень низкие. Из всех школьных предметов его потенциальными "пользователями" могут быть лишь геометрия и физика. Но школьная геометрия уже худо-бедно выстроена без векторного произведения, и если её перестроить - векторное произведение потеснит другие темы школьной математики, не менее важные. А уж только ради физики никто школьную геометрию перестраивать не будет. Вот о чём я говорил.
С другой стороны, вполне можно было бы ввести векторное произведение (на уровне определения) непосредственно в курсе физики. Это сделало бы более стройными такие равенства, как связь линейной и угловой скорости (в теме "Движение по окружности), выражение для момента сил, выражение для силы Лоренца/Ампера. Однако изучать свойства векторного произведения в школьном курсе физики - неуместно, а в школьном курсе математики - едва ли реально.

[warlock66613]

Mikhail_K в сообщении #1142641 писал(а):

Ну, например, Громов, Шаронова. Физика 10 и Физика 11 (профильный уровень). 2006-й и 2007-й годы выпуска. Довольно вменяемые учебники.

Возьмём для начала квантовую механику (с ней картина яснее, чем со СТО). Рассмотрим сначала три главы: "Физика атома", "Атомное ядро" и "Элементарные частицы" (есть ещё два параграфа, им предшествующие, к которым я вернусь в конце рассмотрения).

Главу "Атомное ядро" надо сразу отбросить: это ядерная физика, и квантовая механика имеет к ней опосредованное отношение. Всё, что надо знать — что ядро состоит из протонов и нейтронов, которые связаны ядерными силами. В учебнике упоминается, что ядерные силы имеют обменный характер, но понять что это значить школьник заведомо не в состоянии. Всё изложенное в главе вполне укладывается в представление о ядре как о кучке протонов и нейтронов, слепленных в ком сильными, но короткодействующими ядерными силами. В общем, ядерная физика — это не квантовая механика (можно вспомнить известную книгу Мухина — знания квантовой механики она не предполагает).

Глава "Элементарные частицы" знакомит с классификацией элементарных частиц, говорит что истинно элементарными частицами являются лептоны и кварки. Кварковые составы адронов приведены только для протона, нейтрона и $\pi^-$-мезона, возможно и потому что для того же $\pi^0$-мезона даже кварковый состав ($u\bar u - d \bar d$) невозможно объяснить без начатков квантовой механики.

Таким образом, остаётся одна глава, в которой должна вроде бы излагаться квантовая механика (если она в самом деле входит в каком-то виде в школьный курс). Что же мы видим в главе "Физика атома"? Мы видим: модель атома Резерфорда, постулаты Бора (!) и довольно детальный разбор его теории строения атома, включая вычисление скорости электрона на орбите, описательный рассказ о вынужденном излучении (без какой-либо попытки объяснения), чисто исторический (без физики) материал для дополнительного чтения "Возникновение квантовой механики", и, наконец, соотношение неопределённостей Гейзенберга.

Таким образом, квантовая механика в этих главах сводится к знакомству с соотношением неопределённости Гейзенберга (всё остальное перечисленное с квантовой механикой связано весьма косвенно; например, постулаты Бора и его модель атома связаны с квантовой механикой хронологически: эта теория предшествовала квантовой механике).

Как же можно рассказать о соотношении неопределённостей Гейзенберга ученикам, которые не знают собственно механики квантовой механики? Очень просто: на основе идеи корпускулярно-волнового дуализма, которая случит также основой для рассмотрения фотоэффекта и эффекта Комптона.

Таким образом, школьный курс квантовой механики сводится к корпускулярно-волновому дуализму (изложенному так, что школьник скорее сойдёт с ума, чем поймёт как же такое возможно) и соотношению неопределённостей Гейзенберга как его следствию. Вопрос: можно ли это считать введением в квантовую механику, учитывая, что корпускулярно-волновой дуализм и выводы формул на его основе кажутся (да и являются на самом деле) ловкими трюками, а не настоящими выводами и нет даже намёка, что в квантовой механике есть (как и в классической) на самом деле строгие законы?

По-моему, ответ очевиден: нет, это не введение в квантовую механику, а введение в те сумбурные и неполные идеи и гипотезы, которые существовали до возникновения квантовой механики. Если они и могут поменять мировоззрение, то совершенно не в том направлении, в котором его меняет квантовая механика. И они не могут дать вообще никакого представления о квантовой механике. Ну вот даже ни малейшего.

[Mihr]

warlock66613, учебник Громова, возможно, не самый удачный. Посмотрите, пожалуйста, учебник Г.Я. Мякишева, А.З. Синякова "Физика 11" - его последнюю часть (Оптика. Квантовая физика):
http://znaemfiz.ru/fizika-v-shkole/uche ... yy-uroven/
Вы не согласны с тем, что параграфы 6.11, 6.12 - это уже некие элементы КМ?

[warlock66613]

Mihr, да, это уже некоторые элементы КМ, но их настолько мало, что они скорее усиливают хаос, чем уменьшают. И цитата известного высказывания Фейнмана на фоне этого хаоса смотрится неуместно (или наоборот — слишком уместно). В общем, это всё ещё очень далеко от того, как в школьном курсе физики излагается классическая механика, и даже от того, как излагается электродинамика.

Я могу скорректировать свою позицию так: сейчас есть выраженное желание, чтобы в школьном курсе физики была квантовая механика, но всё ещё нет доказательства, что её туда можно на самом деле впихнуть, так как имеющиеся попытки пока неудачны. Но всё-таки выкидывание "огрызков" из учебнников не может быть сделано без отказа от означенного желания.

[Mihr]

warlock66613 в сообщении #1142907 писал(а):

сейчас есть выраженное желание, чтобы в школьном курсе физики была квантовая механика, но всё ещё нет доказательства, что её туда можно на самом деле впихнуть, так как имеющиеся попытки пока неудачны

С такой формулировкой я охотно соглашусь.

[Metford]

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

Ужасные, лучше бы их не было.

Точно.

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

Вы в плену ошибочного восприятия. Не важно, как воспринимаются эти огрызки. Важно, что это не КМ и не СТО.

Я говорил не о том, как воспринимается то, что есть - а о том, как будет восприниматься то, что должно быть.
Школьная физика в её нынешнем состоянии меня совершенно не устраивает.

Munin в сообщении #1142878 писал(а):

Вы хотите, чтобы я продумал такой разговор и дал его план? Это интересно, но не сейчас.

Вы практически предвосхитили моё намерение о дальнейшем ходе разговора. Я хотел предложить попробовать подумать, что можно было бы включить в школьное изложение СТО. Конечно, можно это отложить на некоторое время. Мне тоже нужно это чётче сформулировать.

Mihr в сообщении #1142898 писал(а):

Можно пойти дальше и потребовать исключить раздел "Электричество и магнетизм". Поскольку частные производные школьнику ещё не доступны, а что такое электродинамика без уравнений Максвелла?

Ну да, без Максвелла грустно, конечно. Но всё же электродинамика не так изуродована, как теория относительности и квантовая механика. Учитывая, что плотность заряда серьёзно в школе не используется (если вообще вводится), то теорема Гаусса ни в каком виде в школе не доступна. Но про то, что поле создаётся зарядами, говорят, и поле точечного заряда есть. Вихревой характер магнитного поля отмечается. Закон Фарадея есть. Закон Ампера есть. Сила Лоренца есть. Так что в такой эрзац-форме более или менее законы представлены. Тут перекос другой есть. Электростатике отдаётся явное предпочтение перед магнетизмом. А ту же электростатику при этом не то изучают, не то преподают плохо. Вывод делаю по тем "познаниям", которые выдают уже студенты, например, когда речь заходит о проводниках, электроёмкости и т.п.
А в теории относительности, если я правильно помню, даже преобразования Лоренца не выписываются. О введении пространства-времени соответственно и говорить не приходится. С квантовой механикой ситуацию обрисовал warlock66613. Так что электричество ещё в выигрыше по сравнению с этим.

Если говорить про квантовую механику, то по-моему сейчас её изложение находится в школе примерно на следующем уровне: "В общем, лет сто назад обнаружилось, что как-то всё не так; как на самом деле - это вам знать рано; но есть три-четыре примера, о которых можно чуть-чуть рассказать. Да, ещё вы должны выучить про фотоэффект и формулу Планка". Действительно, чем так - лучше бы вообще не было.

Mihr в сообщении #1142898 писал(а):

Однако изучать свойства векторного произведения в школьном курсе физики - неуместно

Не думаю. За 9-11 классы школьники столько раз столкнутся в физике с векторным произведением, что оно им станет более "родным", чем скалярное. И наглядность вполне присутствовать будет.

[Mikhail_K]

warlock66613 в сообщении #1142907 писал(а):

сейчас есть выраженное желание, чтобы в школьном курсе физики была квантовая механика

Я не считаю, что в школьном курсе должна быть квантовая механика. Достаточно и того, что есть: какие-то представления о строении атома и ядра, плюс немного о том, что элементарные частицы ведут себя сильно не так, как макротела (например, проявляют волновые свойства). Не думаю, что услышав это, можно "сойти с ума" - нужно просто подчеркнуть для учеников, что элементарные частицы - это и не волны, и не частицы в интуитивном смысле, а нечто другое, а вот что именно - для этого нужна математика, которую в школе не проходят. Ну, можно пару слов сказать и про суперпозицию тоже (конечно, без комплексных чисел и гильбертовых пространств). Типа, что если есть два состояния системы, то возможны и некие "смешанные" в разных пропорциях.

Так же и с теорией относительности. Ясно, что псевдоевклидова геометрия в школьный курс не поместится. Но можно в нескольких параграфах рассказать (как это и делают) про относительность времени, про скорость света, преобразования Лоренца и в качестве прививки от лженауки ещё не помешало бы изложение парадокса близнецов с кратким пояснением, почему в этом парадоксе нет парадокса. И акцентированием, что изобретено и множество других парадоксов, тоже на первый взгляд кажущихся неразрешимыми и опровергающими теорию относительности. Но что все они разрешаются, и более того, может быть доказано, что никакого настоящего противоречия не существует - так же как доказана невозможность квадратуры круга и трисекции угла циркулем и линейкой. Можно даже сказать пару слов про пространство-время и о том, что переход в другую систему отсчёта - это его поворот в некотором необычном смысле. Хотите узнать в каком? Поступайте в вуз на физику и математику.

Мне ясно, что это не настоящая теория относительности, и настоящую изложить нельзя. Против позиции Munin я вижу единственный аргумент - что и всё остальное в школьном курсе не совсем настоящее:

Mihr в сообщении #1142898 писал(а):

Я бы не был столь категоричен. При подобном подходе надо требовать исключить из предмета школьной физики, скажем, волны. Мол, что такое теория волн без волнового уравнения? Без математической формулировки принципа Гюйгенса - Френеля? Ну, и т.д.
Можно пойти дальше и потребовать исключить раздел "Электричество и магнетизм". Поскольку частные производные школьнику ещё не доступны, а что такое электродинамика без уравнений Максвелла?

И ведь не только это. Например, понятие работы вводится без намёка на какое-то интегрирование. Или кинематика материальной точки (скорости, ускорения) без производных. Это типа нормально? Это такое же "непростительное" (но вынужденное) упрощение, как и с теорией относительности.

Просто про скорость света и про строение ядра есть даже в научной фантастике (пусть она и не столь популярна сегодня, но частью нашей культуры она остаётся). Может, даже школьник может услышать где-то и про квантовую суперпозицию краем уха. И будет думать: что, составители учебников специально включают туда только самые скучные темы, в то время как на самом деле есть и такие чудеса? (А представьте, школьник заинтересуется почерпнутыми из фантастики "чудесами" теории относительности и физики микромира и, не найдя в школьных учебниках ничего об этом, полезет за информацией в Интернет - что он там найдёт, страшно представить.) Но про гильбертово пространство он точно не услышит, поэтому можно с чистой совестью это в школьный курс не включать.

То есть в школьный курс я предлагаю включить некие намёки: вот есть в науке и такое, можете даже прикоснуться к этому и решить пару задач, но в целом это для вас пока очень сложно. (Кстати, в математике то же самое с топологией.) Если интересно, то можете на досуге почитать такие-то книжки. И предостережения, что сейчас есть очень много "опровержений", которые на самом деле ничего не опровергают. Это лучше, чем если школьник, не получив такого предостережения, найдёт что-то такое в кривом зеркале интернета. (Сейчас опровергательство теории относительности настолько распространено, что его легко встретить в интернете и перенять, даже не слышав ничего раньше про теорию относительности.) Как-то так.

-- 09.08.2016, 13:43 --

Metford в сообщении #1142917 писал(а):

Если говорить про квантовую механику, то по-моему сейчас её изложение находится в школе примерно на следующем уровне: "В общем, лет сто назад обнаружилось, что как-то всё не так; как на самом деле - это вам знать рано; но есть три-четыре примера, о которых можно чуть-чуть рассказать. Да, ещё вы должны выучить про фотоэффект и формулу Планка". Действительно, чем так - лучше бы вообще не было.

Как Вы могли видеть, у меня позиция противоположная - лучше так, чем если бы вообще не было. Школа должна развивать кругозор и любознательность. Тем школьникам, которым будет недостаточно этих крох, которые захотят знать больше - можно предложить какую-нибудь популярную (и даже не очень популярную) литературу.

Ещё один довод - мне кажется это совсем нехорошо, когда у школьника создаётся впечатление, что в школе ему рассказали почти всё, что придумали учёные до сих пор. Вы можете удивиться, но такое впечатление действительно создаётся, если по каждому предмету каждая тема проходится как можно более полно и не остаётся вопросов и "белых пятен". Придя в вуз, такие ученики очень удивляются, что, оказывается, то что они проходили в школе - и не наука вовсе, а меньше процента от неё. Так что должно быть ощущение, что пройдено не всё, что всё изучить невозможно. Ведь именно это ощущение приводит к желанию узнать больше.

[warlock66613]

Mikhail_K в сообщении #1142918 писал(а):

нужно просто подчеркнуть для учеников, что элементарные частицы - это и не волны, и не частицы в интуитивном смысле, а нечто другое, а вот что именно - для этого нужна математика, которую в школе не проходят

Ну так вот этого в учебниках и нет.

[Metford]

Mikhail_K в сообщении #1142918 писал(а):

Как Вы могли видеть, у меня позиция противоположная - лучше так, чем если бы вообще не было. Школа должна развивать кругозор и любознательность. Тем школьникам, которым будет недостаточно этих крох, которые захотят знать больше - можно предложить какую-нибудь популярную (и даже не очень популярную) литературу.

Я заметил, что противоположная

Понимаете, скорее всего, нынешний школьник обратится не к книге, а к интернету. Как Вы справедливо заметили, там легче лёгкого наткнуться на "опровергателей".

(Оффтоп)

Я Вам могу привести даже хуже пример. Не так давно наткнулся в интернет-магазине среди хорошей, порядочной литературы на совершенно точно лженаучную книгу. Если есть желание - могу просто показать. Здесь не буду приводить ни название, ни авторов.

А предостережения... Проблема в том, что подобные предостережения могут вызвать интерес к "опровергателям". А так как в большинстве своём они находятся как раз на уровне школьников, то есть немалый шанс, что левое объяснение покажется более простым и понятным, чем нормальное.
Заинтересовать крохами можно. Растравить аппетит, так сказать. Был у меня на глазах пример. Когда вот так растравили охоту интересными штуковинами типа листа Мёбиуса, бутылки Клейна и т.п. Человек открыл книгу по топологии... Ну, Вы наверняка знаете, что она начинается совсем не с листа Мёбиуса! Там как началось про систему открытых множеств... На этом и закончилось. Это я не к тому, что все так делают, а к тому, что не помню навскидку книг, занимающих среднее положение между совсем популярными, где даже формул нет, и учебниками даже среднего уровня. Впрочем, по топологии, кажется, одна вспомнилась. И всё.

Mikhail_K в сообщении #1142918 писал(а):

Ещё один довод - мне кажется это совсем нехорошо, когда у школьника создаётся впечатление, что в школе ему рассказали почти всё, что придумали учёные до сих пор.

Единичный пример не показателен, но у меня такой мысли ни разу не возникало. Да и в массовом порядке такого не наблюдаю.

[warlock66613]

(Оффтоп)

Metford в сообщении #1142924 писал(а):

Не так давно наткнулся в интернет-магазине среди хорошей, порядочной литературы на совершенно точно лженаучную книгу.

Ну а в до-широкополосно-интернетовские времена они лежали в обычных книжных магазинах среди хорошей порядочной литературы. Я знаю, потому что я их все покупал.

[Mihr]

Metford в сообщении #1142917 писал(а):

Школьная физика в её нынешнем состоянии меня совершенно не устраивает.

Не только Вас, она вообще мало кого устраивает, только по-разному. Большинство школьников не понимает вообще, зачем её учить - им лично она не нужна. А абсолютное меньшинство сокрушается по поводу того, что она преподаётся в недостаточном объёме. Или - ещё чаще - по поводу того, что учителя ни о чём не спросишь, поскольку он сам толком ничего не знает. Учителей она тоже не устраивает, потому что число часов, выделенных на изучение физики, давно уже сокращено (по сравнению с советской школой), а объём требований к знаниям выпускников отнюдь не уменьшился.
Насчёт того, как должен выглядеть современный курс физики, задумываются, вероятно, многие учёные. Но у большинства это так и остаётся на уровне личных размышлений - говорить об обилии книг на эту тему не приходится. Всё же на одну книгу я для Вас укажу - возможно, она Вам покажется небезынтересной (хотя, вероятно, и не бесспорной). Это книга: Тарасов Л.В. - Современная физика в средней школе (из серии "Библиотека учителя физики"). Её автор настаивает на широком введении в школьную программу понятия вероятности и отходе от классического "детерминизма": он считает, что и при изложении школьной физики нужно подчёркивать фундаментальную роль вероятности в нашем мире. Не разделяя столь радикальный подход, я всё же считаю, что эта книга довольно интересна. Там есть и авторская "фантазия на тему", каким должен быть современный школьный курс физики.

Metford в сообщении #1142917 писал(а):

Но всё же электродинамика не так изуродована, как теория относительности и квантовая механика.

Это, безусловно, так. Просто я считаю: нужно думать о том, как лучше, удачнее ввести в школьный курс ТО и КМ, а не о том, чтобы их выбросить и чем-то заменить.

Metford в сообщении #1142917 писал(а):

Если говорить про квантовую механику, то по-моему сейчас её изложение находится в школе примерно на следующем уровне: "В общем, лет сто назад обнаружилось, что как-то всё не так; как на самом деле - это вам знать рано; но есть три-четыре примера, о которых можно чуть-чуть рассказать. Да, ещё вы должны выучить про фотоэффект и формулу Планка". Действительно, чем так - лучше бы вообще не было.

Вот с этим я не готов согласиться. По мне, пока лучше так, чем никак. И, конечно, нужно работать над созданием новых концепций преподавания физики и учебников нового типа. Не оставляя места тезисам типа "хорошо всё равно не получится, лучше откажемся вовсе от этих разделов". Со временем всё получится. Если и не так хорошо, как хотелось бы, то, как минимум, лучше, чем вчера и сегодня. Нужно объявить конкурс на создание нового, современного учебника. Неужели никто его не напишет?

Metford в сообщении #1142917 писал(а):

За 9-11 классы школьники столько раз столкнутся в физике с векторным произведением, что оно им станет более "родным", чем скалярное.

Но это вряд ли сподвигнет школьника на изучение свойств векторного произведения по своей инициативе. Да, он поймёт, что векторное произведение антикоммутативно, но вряд ли станет искать вывод, скажем, формулы двойного векторного произведения. Я об этом.

[Mikhail_K]

(ТОПОЛОГИЯ)

Metford в сообщении #1142924 писал(а):

Был у меня на глазах пример. Когда вот так растравили охоту интересными штуковинами типа листа Мёбиуса, бутылки Клейна и т.п. Человек открыл книгу по топологии... Ну, Вы наверняка знаете, что она начинается совсем не с листа Мёбиуса! Там как началось про систему открытых множеств... На этом и закончилось.

Вот и неправильно начинать книги по топологии с системы открытых множеств. Даже у Куратовского, насколько уж книга не-популярная, топология вводится более внятно: через точки прикосновения и замыкания. Что непосредственно соседствует с "наивной топологией".

Может, это даже не совсем оффтоп в этой теме (особенно если её переместят в раздел "Вопросы преподавания") - наряду с теорией относительности и квантовой механикой совсем не помешало бы включить в школьный курс какие-то начала топологии. За счёт урезания нудных тригонометрических и логарифмических уравнений.

А книги по топологии, начинающиеся не с системы открытых множеств - вот:
Болтянский, Ефремович. Наглядная топология
Фоменко. Наглядная геометрия и топология
Прасолов, Сосинский. Узлы, зацепления, косы и трёхмерные многообразия
Прасолов. Элементы комбинаторной и дифференциальной топологии
Последние две - довольно серьёзные, да и в первых двух есть про гомотопии-гомологии-когомологии. И вместе с тем, вполне можно давать школьникам - не факт, что закончат читать, но хотя бы начнут и не уткнутся в стену на первом параграфе.

-- 09.08.2016, 14:31 --

(Оффтоп)

Mihr в сообщении #1142930 писал(а):

Или - ещё чаще - по поводу того, что учителя ни о чём не спросишь, поскольку он сам толком ничего не знает.

Вот это совершенно точно. У меня с химией такая ситуация была. Достал всех учителей вопросами о том, как может существовать $H_2SO_4$, если у серы получается 12 электронов на внешнем уровне (включая обобществлённые с соседними атомами), а в учебнике сказано, что их якобы всегда должно быть 8. Или почему $H_3PO_4$ - кислота, а не амфотерный гидроксид, если у водорода и фосфора одинаковая электроотрицательность. При этом мне было совершенно непонятно, как вообще можно прослушать школьный курс химии (и тем более, взяться его преподавать) и при этом чтобы не возникло таких вопросов.

Поэтому обязательно в учебниках надо бы указывать "литературу для любознательных". И пусть таких любознательных не станет от этого больше. Главное, чтобы они (сколько их есть) полезли за информацией не в интернетную мусорку.

[Metford]

Mihr в сообщении #1142930 писал(а):

Всё же на одну книгу я для Вас укажу - возможно, она Вам покажется небезынтересной (хотя, вероятно, и не бесспорной). Это книга: Тарасов Л.В. - Современная физика в средней школе
(из серии "Библиотека учителя физики").

Благодарен, посмотрю.

Mihr в сообщении #1142930 писал(а):

Просто я считаю: нужно думать о том, как лучше, удачнее ввести в школьный курс ТО и КМ, а не о том, чтобы их выбросить и чем-то заменить.

Не спорю с этим. Я чуть выше предложил уже в перспективе просто интереса ради набросать примерно план, например, по СТО. Только, действительно, попозже.

Mihr в сообщении #1142930 писал(а):

Нужно объявить конкурс на создание нового, современного учебника. Неужели никто его не напишет?

Как-то к конкурсам настрой у меня всегда был скептическим. Этим нужно (несомненно нужно!) заниматься серьёзнее. Но это только частный взгляд. Допускаю, что здесь могу перегибать палку.
Пока я всё-таки склоняюсь к тому, что нельзя напрочь выбрасывать ТО и КМ из школьной программы - это на случай, если у Вас сложилось обратное мнение. Но переделывать нужно капитально.

(Оффтоп)

Mikhail_K в сообщении #1142931 писал(а):

Вот и неправильно начинать книги по топологии с системы открытых множеств.

Пожалуй, да. Книгу Болтянского и Ефремовича, конечно, знаю - и именно её бы и посоветовал тому человеку из примера выше. Тот совет давал не я.

Mikhail_K в сообщении #1142931 писал(а):

совсем не помешало бы включить в школьный курс какие-то начала топологии

Смотря какие именно начала. Думается, что отдельные моменты можно было бы даже не в старшей, а в средней школе рассказывать. У людей тогда воображения ещё побольше да и заинтересовать их легче.