Физик о преподавании физики

Физика и астрономия увлекли меня ещё в юности. В моих глаза они претендовали и претендуют сейчас на роль универсального механизма познания Вселенной. Физика помогает отвечать на два вопроса: как что-то происходит и почему. Эта наука замахивается на огромное множество явлений, от растворения сахара в стакане с чаем до преломления лучей далёких звёзд в хрусталике глаза. Жить, даже в общих чертах понимая, как вокруг всё устроено, очень интересно.

А став преподом, я вдруг обнаружил, что некоторые бывшие школьники выносят из учебников только знание того, как происходят процессы. Но не почему! Ничего страшного, если рассуждать глобально, хотя заучивание основных законов дисциплины не всегда означает понимание. Вспомнить определение и записать формулу — для четвёрки, по мнению школьной учительницы, может и хватит. И нет в этом вины молодёжи, как мне кажется, проблема кроется не в личных особенностях или лени подростков. Видимо, надо искать причину в самом преподавании. Авторы разработок к урокам, тестов, задач успешно рассказывают, как и что творится в мире материальных объектов, опуская подробные объяснения природы тех или иных законов. Школьники узнают о происходящем, но причину им разъяснять не спешат.

Простой пример: помните, как в школе рассказывали, что угол падения луча равен углу отражения? Это так, это проверяется на опыте. Но почему явление происходит? Что мешает лучу отразиться под иным углом, закрутится в спираль? Ответы на эти вопросы крайне просты и универсальны, справедливы не только для видимого света, но и для других электромагнитных волн и даже звуков. Итак, пучок света отражается под тем же углом, что падал в соответствии с принципом Ферма: луч распространяется только по тому пути, который требует меньше всего времени. И снова вопрос — почему? Потому что энергия луча сохраняется, ему неоткуда набрать лишней и нет препятствий, чтобы потерять имеющуюся и искривиться. Это поведение соответствует ещё одному принципу, принципу экстремальности, но я не хочу утомлять читателя теорией. И если физическая природа явления будет разобрана, человек увидит, ощутит внутреннюю силу науки, которая стремится не только описать, но и объяснить. Может быть даже интересно станет.

Заметьте, формулы здесь не обязательны, хотя для вдумчивого изучения без них не обойтись.

Можно ли добиться понимания, только лишь прорешав десятки вариантов типовых экзаменационных задач? Наверное. Но это не тот путь, по которому шёл я и который буду советовать.