Текст книги "Физика? Нет ничего проще! Возвращение физики"

Надо отметить, что при любых искажениях смысла общего образования, ставших его основным содержанием в наше время, пострадавшим в первую очередь образовательным предметом оказывается физика. Либо она урезается до предела для так называемых «гуманитариев», либо объявляется «основой технических наук» (а то и просто – «техники») и становится прибежищем заучиваемых «формул» и нелепых картинок, не имеющих отношения к физике как отрасли науки.

Все явления, которые исследуются и моделируются в процессе развития общего образования личности, погружены в определенную среду, информация о которой в сознании человека тоже образует систему модельных представлений. Такие модели среды определяют положение исследуемых явлений во времени и пространстве. Поэтому углубление в формирование все более сложных моделей явлений действительности сопровождается в общем образовании обучением формированию моделей среды, в которой эти явления происходят и наблюдаются. Это достигается при помощи образовательных предметов «география» и «история», развитие которых обеспечивается математическими моделями, сформированными в начале общего образования и развиваемыми на всем его протяжении. Вырывание исследуемого явления из средового контекста затрудняет присвоение задачи [14; 20, С. 122] общего образования и, следовательно, ее успешное решение. Поэтому изучение географии и истории и формирование соответствующих моделей является неотъемлемой частью общего образования.

Развитие знаковых систем описания мира, формализуемых на уровне общепринятых и общеобязательных с самого начала общего образования, приводит к формированию универсального инструмента исследования мира. И если язык как средство общения людей в знаковой форме (язык математики и языки народов мира) в своей сущности и в процессе образовательной трансляции может и должен быть жестко формализован и универсален для всех, то литература всех жанров делает этот инструмент индивидуально-личностным и потому уникальным. Поэтому развитие инструментального обеспечения исследования мира сопровождает «объектную линию» формирования моделей на всем протяжении общего образования.

Так что рисунок 7.1 по-хорошему должен изображать пирамиду, в основе которой лежат математика и физика, а вершина сияет обществознанием. Нет физики в обществознании, неприменима она к исследованию общества. А вот структура исследовательской (научно-познавательной) деятельности выросла из физики и работает на объектах любой сложности. И никуда от этого не деться.

Поэтому «инструментальное обеспечение» следует понимать (и, соответственно, применять) достаточно широко – в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта общего образования. В настоящее время существует удовлетворяющая этим требованиям технология интеллектуального образования, не приводящая к изменениям образовательных программ, учебных и даже поурочных планов [20].

7.2. Физика, техника и «инженерное мышление»

Воспользовавшись технологией введения определений понятий [20; 21], давайте договоримся о том, что же мы имеем в виду, произнося слова «физика», «техника», «технология», «инженерное мышление».

Физикой называется отрасль науки, изучающая взаимодействия физических тел и физических полей. Техникой называется совокупность средств создания материальных ценностей. Технологией называется совокупность методов и процессов преобразования исходных продуктов в конечный продукт с заданными свойствами. Инженерным называется признак принадлежности к виду деятельности, в процессе которой создается техника. Мышлением называется процесс познавательной деятельности, в ходе которого субъект оперирует различными понятиями, образами, ассоциациями, обобщая, классифицируя и структурируя их.

Из всего этого следует, что определенные выше понятия соответствуют принципиально разным, хотя и в разной степени связанным, видам деятельности. Физика – отрасль науки. Она изучает, то есть создает простейшие модели явлений и математически их описывает. Это потом, посмотрев со стороны на ее достижения, люди понимают, что физика выполняет еще одну важную работу. Для описания простейших моделей она выявляет и формализует (с использованием математики) структуру научного продуктивного мышления, единую для всех направлений научного познания. И всё! На этом дела физики в нашем и любом другом мире заканчиваются. Она не строит кораблей и боевых лазеров, не создает ядерных бомб и шестеренок. Полученные ею описания явлений вывешиваются на всемирной информационной доске, и их может прочитать каждый обученный чтению, причем с позиций своих интересов. А это процесс уже другой познавательной деятельности, в ходе которого субъект инженерного мышления, пользуясь универсальной структурой, порожденной физикой, решает задачи, направленные на создание вещей, обеспечивающих наше существование. Техника для переработки продуктов питания обеспечивает удовлетворение пищевых потребностей людей, гранильная техника – в конечном итоге удовлетворение эстетических потребностей и так далее. Если мышление человека, решающего технические задачи, не структурировано в духе научного продуктивного мышления, то это не инженер, а оружие одного боя. Как танк. Мощи небывалой, но часто гибнущий, так и не внеся вклада в победу. Понятно, что это трагично и для личности, которая не может осознать себя реализованной, и для общества, вынужденного потреблять результаты проигранных такими «танками» боев. Так что при отсутствии общенаучной основы инженерного мышления, привносимой физикой, в строгом смысле его не может быть. В таком случае обычно реализуется просто практическое мышление с плохо воспроизводимыми результатами.

Инженерное мышление приводит к техническим решениям, обусловленным интересом человека к повышению качества жизни и выполнению социально значимых действий. Примерами решения технической задачи может служить создание двигателя внутреннего сгорания, автомобиля в целом или стрелкового оружия. Неважно, сделано ли это систематически достигающим поставленных целей профессиональным инженером или в порядке разового достижения обладателем выраженного практического мышления. Главное – решение технической задачи есть не что иное, как создание действующего опытного образца. И чисто технические достижения и находки на этом пути составляют основное содержание деятельности, делая научные результаты с всемирной информационной доски далекими и, как правило, малопонятными для создателей техники. Поэтому «технические науки» – из волапюка тех времен, когда для инвестиций ведущим основанием была научность, под которую чаще всего рядятся обычная практичность и хоть какая-то воспроизводимость.

И уж совсем далека от физики как отрасли науки технология. Если в сарае Генри Форда еще порой обсуждались проблемы давления в цилиндре двигателя и осуществлялись какие-то «доводки» вручную, то для воспроизводимого получения качественных современных автомобилей важно не физическое описание действия их узлов и деталей, а точное воспроизведение параметров узлов и деталей. Без осмысления. Воспроизведение – и все. Любыми средствами. А это уже технология – мир гигантских безлюдных помещений, где в кромешной тьме орудуют роботы – без промаха и ошибки. Ну, и где здесь физика? Только в структуре научного осмысления технологического процесса и его частностей. Все те же «язык – закон – задача». Все те же алгоритмы продуктивного мышления. Продуктивного потому, что если в технологии не обмениваться продуктами мыслительной деятельности, соседние участки конвейера не поймут друг друга. Ни люди, ни роботы. И такого наштампуют!

Таким образом, эволюционно сложившаяся в образовании последовательность развития близких к интересам людей видов осознаваемой деятельности имеет следующий вид.

Рис. 7.2. Схема, иллюстрирующая взаимосвязь физики, инженерного мышления, техники и технологии

Возможно, более наглядным будет другое схематическое представление взаимосвязи, изображенной на рис. 7.2 (см. рис. 7.3):

Рис. 7.3. Вариант схемы, иллюстрирующей взаимосвязь физики, инженерного мышления, техники и технологии

Над входом на кафедру физики одного из крупнейших технических вузов России висит шедевр: «Физика – основа технических наук». Ну, во-первых, «технические науки» – лексический монстр, подобный, например, «металлургической гинекологии». Гинекология может пользоваться инструментами, имеющими металлургическое происхождение, но от этого сама не становится металлургической. Техника и связанная с ней деятельность человека должны, как было показано выше (см. рис. 7.2, 7.3), описываться средствами, основанными на продуктивном мышлении, структура которого имеет, в свою очередь, научное (более того – физическое) происхождение. Но это не означает, что они настолько уж близкородственны.

Поэтому модные ныне попытки насаждения «инженерного мышления» с первых классов школы есть не что иное, как очередное людоедское мероприятие по выявлению непонятными средствами и методами «орудий одного боя» с отправлением «в отвалы» как остальных, так и этих орудий после единственного боя. Здание современной инженерии должно быть построено на прочном фундаменте научно структурированного мышления. Уповать на ingenium – врожденные особенности – в общественном производстве в наше время безграмотно, бесчеловечно и неэффективно. Казалось бы, давно всем должно быть понятно, что люди не рождаются с гаечным ключом. Они смогут им пользоваться позже, когда научатся ходить, говорить и осознавать хотя бы ту часть мира, куда этот ключ можно засунуть. А осознавать – это наука, которую в общем образовании структурно представляет физика, менее абстрактная по сравнению с еще более простой математикой. Так что системное и систематическое инженерное мышление в любой сфере общественного производства может вырастать только из научной сущности общего образования, замешанной, в первую очередь, на физическом описании мира.

7.3. Физика и «общее развитие»

Термин «общее развитие» не является научным. Если обыватель не понимает, что именно надо развивать в процессе образовательной деятельности, он это непонятное относит к «общему развитию». Давайте посмотрим, какой смысл можно вложить в эти слова. Во-первых, развитие общее – потому что лежит в основе общего для развития каждой личности. Во-вторых, развитие общее – потому что лежит в основе частного для всех личностей. Из рассмотрения, проведенного в разделах 7.1 и 7.2 книги, следует, что именно физика среди предметов программы общего образования призвана обеспечить общее интеллектуальное развитие для всех обучающихся. Для мальчиков и девочек, для худеньких и толстеньких, для добрых и не очень. Вспомним, что интеллектом называется свойство личности адекватно отражать действительность и обеспечивать действия, адекватные этой действительности и способам ее изменения. Здесь ключевое слово – адекватность. Следовательно, целью и смыслом общего развития личности является развитие адекватности ее реакций на изменения окружающей среды, в основе чего лежит адекватность мышления. А мы уже выяснили роль физики как предмета образовательной программы в формировании такого мышления.

7.4. Современные проблемы обучения физике в системе общего образования

Проблема понимания и усвоения обучающимися физики как предмета программы общего образования является в наше время чрезвычайно злободневной. Поэтому представляется необходимым рассмотреть основные принципиальные и технологические аспекты преподавания этого предмета с научной и социально-психологической позиций.

На сегодняшний день неизвестны образовательные программы, специально направленные на формирование понятийного обеспечения познавательной деятельности, установления причинно-следственных связей и решения задач вне той или иной предусмотренной программой предметной образовательной деятельности. Поэтому формирование указанных необходимых атрибутов продуктивного мышления в целом и научно-познавательного мышления в особенности должно происходить в рамках предметов программы. Предметов, для которых эти требования являются наиболее явно внутренне необходимыми, два – математика и физика. Ввиду простоты и четкости их моделей вербальное описание этих моделей и операций над ними носит характер определений соответствующих понятий. Сформированность понятийного аппарата позволяет устанавливать причинно-следственные связи (необходимые, существенные, устойчивые и воспроизводимые – то есть законы) также на уровне простейших моделей, что на первый план выдвигает методологию выявления и установления таких связей. Наконец, подход к решению задач именно на основании установленных законов также призван выявить и транслировать обучающимся методологически обеспеченную технологию этого процесса. С учетом трудностей восприятия некоторыми обучающимися математических моделей мы приходим к пониманию ведущей роли предмета «физика» в формировании у обучающихся представлений о методологической основе научно-познавательной деятельности и необходимых компетенций в области интеллектуального «инструментального» обеспечения этой деятельности.

В связи с этим представляется важным проанализировать причины в сущности негативного отношения к данному предмету программы подавляющего большинства субъектов общеобразовательной деятельности.

Важнейшей, базовой, причиной, на наш взгляд, является то обстоятельство, что физика как отрасль науки и как предмет программы общего образования демонстрирует феномен продуктивного мышления и его значимость в обеспечении адекватности взаимодействия личности с окружающим миром и собственным внутренним миром. В то же время хорошо известно, что повседневная деятельность подавляющего большинства людей (более 90%) базируется преимущественно на практическом мышлении. Поэтому указанное подавляющее большинство характеризуется ксенофобной реакцией на проявления продуктивного мышления и, тем более, на его необходимость или декларацию такой необходимости (каковой является предъявление математики или физики в качестве предметов программы) в рамках систем общего и профессионального образования. Отсюда следуют представления о чрезвычайной сложности, трудности, и, в конце концов, «антигуманитарности» физики как предмета. Носителями этого предрассудка являются в равной степени обучающиеся, их родители и педагоги, в том числе – учителя физики.

В последнем случае рассматриваемая социально-психологическая девиация практически проявляется в следующих декларациях:

а) познание предмета «физика» является чрезвычайно трудным и сложным, поэтому оно должно сводиться к изучению (заучиванию) положений, прецедентов и схем действий, изложенных в тех или иных выбранных преподавателем дидактических материалах;

б) предмет «физика» познается чувственно, эмоционально, поскольку основан на существенно интуитивных проявлениях творчества как при его формировании, так и при трансляции;

в) «физика является основой технических наук» (повторяю, это надпись у входа на кафедру физики одного из крупнейших технических вузов страны) и потому подлежит обязательному изучению в том виде и объеме, которые диктуются требованиями этих наук (здесь не принимается во внимание, что вообще-то наука и техника – принципиально разные, хотя и равно уважаемые виды деятельности человека);

г) физика необходима «для общего развития» (непонятно, почему и как), в связи с чем подлежит изучению (преимущественно – репродуктивному) в том виде, в каком предлагается преподавателем и дидактическими материалами.

В соответствии с этими статистически значимыми декларациями осуществляются подготовка педагогов – преподавателей физики и подготовка дидактических материалов по курсу этого предмета. В результате перечисленные выше типы деклараций приобретают характер личностных профессиональных установок преподавателей и авторов дидактических материалов. Это приводит к осуществлению преподавания курса физики в школе и вузах нефизической направленности на основе и в рамках практического мышления. Напомним, что в то же время само присутствие этого курса в программе общего образования обусловлено необходимостью формирования у обучающихся именно продуктивного мышления в его научно-познавательной форме.

Определенный консерватизм системы подготовки педагогов делает ее системой с положительной обратной связью, то есть отмеченные тенденции усиливаются от поколения к поколению специалистов. Немаловажно и то обстоятельство, что в программах высшего педагогического образования объем методической подготовки к преподаванию физики обычно существенно превышает объем предметной подготовки в этом направлении. Это делает направленность и стиль преподавания физики в наше время весьма далекими от сформулированного в настоящей книге ее предназначения в системах общего и профессионального образования.

Все сказанное усугубляется происходящим по тем же причинам аналогичным развитием системы дидактических материалов по физике, в первую очередь – учебников. Можно с уверенностью утверждать, что, несмотря на поверхностное «осовременивание» учебников физики, в отношении все того же предназначения предмета в школе они неизменно деградируют. Для большинства учебников физики средней школы и других дидактических материалов этого ряда характерно наличие грубых физических ошибок, принципиально вредящих формированию продуктивного мышления и научно-познавательной компетентности, как было выше отмечено, в количестве (в среднем) одной такой ошибки на одну-две страницы учебника. Весьма типичны, в частности, следующие ошибки.

Принципиально неверное введение определений ряда ключевых понятий и физических величин (например, материальная точка определяется как тело; колебание – как вид движения; средняя скорость – вектор и т. д.).

Использование терминов, соответствующих физическим понятиям и величинам, вообще без введения определений (электрический заряд, энергия, закон и т. д.).

Введение определений физических величин, психологически блокирующее понимание этих величин и способа их введения («скорость… численно равна отношению…»).

Смешение в одной формулировке собственно закона (который устанавливается в результате последовательности логически связанных между собой операций) и следствия из этого закона (которое является недоказуемым строго предположением субъекта познавательной деятельности). Пример: «…материальная точка находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, если воздействие на нее других тел отсутствует или скомпенсировано». Такое смешение психологически блокирует понимание причинно-следственной связи, тем более – как закона.

Представление о том, что существует ряд алгоритмов решения физических задач.

Такое состояние дидактических материалов по физике объясняется принципиальным предметным непрофессионализмом их авторов (причем это характерно не только для нашей страны, но и для всего мира). Данное обстоятельство обусловлено двумя причинами. Во-первых, профессионал (в том числе – физик) всегда вынужденно сужает сферу своей деятельности, и потому не может видеть всего здания отрасли науки и, соответственно, предмета, что является обязательным требованием при создании учебника. Во-вторых, профессионал всегда очень занят своей деятельностью, и дополнительные затраты труда и времени для него крайне нежелательны. Поэтому написанием учебников физики занимаются именно педагоги, о специфике предметной и общенаучной подготовки которых уже было сказано выше. Отсюда следуют попытки описания и обсуждения физических явлений на уровне, характерном для практического мышления: отсутствие или недостаточность понимания первичности значения физических величин для осознания сущности физики; нечеткость или принципиальная ошибочность модельных представлений о физических явлениях, что является главной причиной непонимания как формы, так и сущности физических законов; рассуждения о поиске решения задачи, в то время как речь должна идти о целенаправленной деятельности по решению этой задачи.

Все сказанное о подготовке педагогов-физиков и дидактических материалов, связанных с этим предметом, является метой нашего времени и потому не может радикально измениться в обозримом будущем – для этого потребуется смена как минимум двух поколений. В связи с этим необходимо предложить методологический подход и вытекающие из него реальные технологии, позволяющие в существующих условиях вернуть физике статус ясного, четкого и предельно простого предмета общего образования, предназначением которого является формирование у обучающихся научного продуктивного мышления и вытекающей из него научно-познавательной компетентности во всей полноте ее компонентов.

В основу подхода должна быть положена принципиальная возможность достаточно четкого описания структуры научно-познавательной деятельности именно в рамках физики – и как отрасли науки, и как предмета программы общего образования. Здесь еще раз необходимо подчеркнуть, что на самом деле такая структура является общей для процесса научного познания в любой области интересов человека и для любого субъекта научно-познавательной деятельности. Реализация конкретной личностью каждого элемента этой структуры в мышлении и практической деятельности является исключительно индивидуальным творческим актом. В результате могут возникать различного рода свертки восприятия структуры, введение в нее непринципиальных действий технологического характера и т. д., что на уровне менталитета размывает и искажает представления о сущности научно-познавательной деятельности и достижениях человечества в области ее организации и трансляции. Отсюда следует определенная альтернатива. Вариант первый: в преподавании предмета мы руководствуемся явным видом указанной выше структуры, используя содержание программы предмета и дидактических материалов как деятельностное, интерактивное в отношении обучающихся, последовательное освоение блоков и элементов этой структуры в ситуациях изучения конкретных физических явлений. Итогом такого подхода является неотвратимость формирования предусмотренной стандартом научно-познавательной компетентности. Вариант второй: руководствуясь неясными обывательскими представлениями о научном творчестве, мы ограничиваемся трансляцией результатов выдающихся научных работников в области физики в рамках таких представлений, не вскрывая сущности самой интеллектуальной деятельности в процессе научного познания. А это неизбежно ведет к заведомо несостоятельным попыткам преподавания курса на основе и в рамках практического мышления, что в принципе исключает формирование необходимых компетенций и, тем более, результирующей компетентности.

Поэтому далее мы будем исходить из предположения о выборе первого варианта преподавания предмета «физика» в системе общего образования и в системе профессионального образования для нефизических специальностей. Дело в том, что при обучении физике студентов физических специальностей этот вариант реализуется автоматически, поскольку в противном случае ожидаемый результат подготовки специалиста в данной области становится недостижимым.

В работах [19; 20], в частности, отмечено, что структура алгоритма научно-познавательной деятельности состоит из трех блоков, которым соответствуют требования Федерального государственного стандарта общего образования [7, С. 15] в отношении ключевых компетентностей, являющихся компонентами научно-познавательной компетентности:

• формирование понятийно обеспеченного языка научного описания изучаемого явления (блок «Язык»);

• установление интересующих исследователя причинно-следственных связей между явлениями (блок «Закон»);

• решение задач, представляющих интерес для субъекта исследования (блок «Задача»).

Принципиальная последовательность операций каждого из этих блоков имеет собственную алгоритмическую структуру, рассмотренную в главах 4, 5 и 6 книги. Это, несомненно, должно быть учтено при разработке педагогической технологии преподавания физики и обеспечения, таким образом, формирования каждым обучающимся структурной основы научно-познавательной компетентности в области как физики, так и научно-познавательной деятельности вообще.

Первой важнейшей задачей в преподавании физики при любых уровне и характере подготовки учителей и качестве дидактических материалов является, в соответствии со сказанным выше, понятийное обеспечение этого преподавания и вообще предметного общения субъектов образовательной деятельности в рамках курса. До недавнего времени в педагогической литературе отсутствовало описание методики и технологии введения определений понятий. Тем более – физических величин как частного случая понятий. Да еще чтобы эти методики и технологии удовлетворяли требованиям, налагаемым психологией продуктивного мышления и таксономической лингвистикой. Сейчас такие методика и технология детально разработаны, тщательно (в том числе – на уровне математической модели) обоснованы, надежно экспериментально апробированы и описаны [20]. А их применение в физике как отрасли науки исчерпывающе рассмотрено в главе 4 настоящей книги.

Разработанные алгоритмы (в строгом смысле этого слова) введения определений понятий и физических величин позволяют в течение четырех часов обучить как учителя, так и обучающихся соответствующему умению. В дальнейшем при прохождении курса физики необходимо лишь строго вводить определения всех физических понятий обязательно именно так, как оговаривается в процессе предварительного обучения [20, С. 92] – вне зависимости от того, приведено ли определение в учебнике, верно ли оно либо ошибочно. В последнем случае технология позволяет исправить ошибку. Выше было рассмотрено внесение здравого смысла в определения таких понятий, как «материальная точка», «колебание», «волна». При этом было показано, что благодаря курсу физики у обучающегося может формироваться стратегия приложения предусмотренной стандартом универсальной научно-познавательной компетентности к широкому кругу жизненно значимых для человека явлений.

Осознание того, что физическая величина, являясь мерой физического явления или физического свойства, при этом является понятием, чрезвычайно важно. Во-первых, для формирования специфического языка, на котором единственно можно говорить о физике как отрасли науки и предмете образования. Во-вторых, для выявления и подчеркивания наличия глубокого естественного родства физики с математикой. Сама процедура введения определений физических величин разработана детально и приведена в главе 4. Она позволяет преподавателю в интерактивном взаимодействии с обучающимися скорректировать принципиальные ошибки учебника в этом отношении, а также самостоятельно грамотно ввести определения величин, отсутствующие в учебниках.

Для первого случая в главе 4 в качестве примера приведено определение скорости: «Мгновенной скоростью называется физическая векторная величина, направленная вдоль касательной к траектории в данной ее точке, характеризующая процесс изменения положения тела в пространстве и численно равная элементарному перемещению тела в окрестности этой точки за единицу времени». Здесь в принципе исключается слово «отношение», которое ничем не оправдано и вызывает скрытые вопросы типа: «Почему не произведение?»; «Почему не степень?» и т. д., что в принципе блокирует понимание причин и способа введения величины. Во втором случае в качестве примера было выбрано введение определения энергии. Это особенно важно, поскольку изложение большинства курсов физики связано с так называемым «энергетическим подходом», в то время как энергия в большинстве учебников не определяется вовсе, и соответствующие главы нередко начинаются словами: «энергия бывает кинетической и потенциальной» или чем-нибудь в том же духе. С этим связаны и неверные представления о «передаче энергии» как чего-то материального. Общий вред таких рассуждений для мировоззренческих позиций и практической деятельности обучающегося чрезвычайно велик. В соответствии с описанной в [19] (и развитой в главе 4 настоящей книги) технологией определения физических величин, «энергией называется скалярная физическая величина, характеризующая состояние системы и являющаяся функцией этого состояния, выражаемой через его параметры». При этом в рамках той же технологии «состоянием называется способ (физического) описания существования системы». После этого, в частности, становится понятно, что если энергия описывает состояние системы, то для описания процесса изменения этого состояния нужна другая физическая величина: так создается предпосылка к введению понятия работы.

Введение практически всех необходимых в курсе физики средней школы определений физических понятий и физических величин ранее было рассмотрено в подготовленном специально для коррекции учебников пособии [19]. Однако надо иметь в виду, что важно не репродуктивно «загружать» в обучающегося правильно определенные понятия, а каждое из них вводить каждый раз в соответствии с упомянутой здесь и рассмотренной в [19] и главе 4 книги процедурой при обязательном активном участии предварительно ознакомленных с технологией обучающихся. Только тогда состоится «присвоение» введенного понятия (величины), обеспечивающее реальное понимание предмета обсуждения.

Второй из важнейших задач преподавания физики является обучение школьников и студентов технологии установления важнейших причинно-следственных связей между явлениями, оказавшимися в зоне внимания человека. Как уже было отмечено выше, простота физических моделей позволяет научиться выделять главные причинно-следственные связи, соответствующие этим моделям. Специально проводившееся на протяжении тридцати лет исследование показало, что в большинстве своем учителя не могут сказать, что такое закон. И это – несмотря на то, что соответствующие определения, при всем возможном их несовершенстве, присутствуют практически во всех энциклопедиях и энциклопедических словарях. И это при том, что физика – предмет программы общего образования, который наиболее часто по сравнению с другими предметами апеллирует к понятию «закон». Как было показано в главе 5 настоящей книги, законом называется формализованное модельное представление необходимой, существенной, устойчивой и воспроизводимой причинно-следственной связи между явлениями. То есть закон – это способ описания причинно-следственных связей, наблюдаемых в природе, существующий исключительно в нашем сознании. Поэтому понятно, что одно из главных назначений предмета «физика» – обучение установлению именно таких связей на предельно простых моделях в результате предельно ясных и простых экспериментов, спланированных и осуществленных выдающимися научными работниками. Основой такого обучения должно являться виртуальное сотрудничество обучающихся с авторами законов непосредственно в процессе рассмотрения соответствующих тем курса. Инструментальным обеспечением участия обучающегося в установлении закона может быть только понимание технологии установления закона, выраженное в алгоритмизированном обобщении опыта этой деятельности.