Fizykę można określić jako podstawową naukę o przyrodzie. Ta branża nauki zajmuje się wszystkimi zasadnościami jej istnienia. Przy stopniu trudności tej dziedziny da się znaleźć łatwy sposób nauczania. Najważniejsze jest właściwe podejście do procesu nauczania.
Spis treści
1.1 Jakie bywają rozdziały fizyki?
2. Dlaczego fizyka jest trudna dla nauczania?
2.1 Najbardziej rozpowszechnione błędy przy przygotowaniu się do matury z fizyki.
3 Jak skutecznie uczyć się fizyki?
3.1 Jak zrozumieć fizykę i jej formuły?
3.2 Jak rozwiązywać zadania z fizyki?
3.3 Jak zapamiętać formuły z fizyki?
3.4 Rady dla przygotowania się do matury z fizyki
4. Jak znaleźć dobrego korepetytora z fizyki?
5. Czy potrzebna jest fizyka po skończeniu szkoły?
5.2 Fizyka w procesie technologicznym
5.3 Fizyka oraz filozofia zapoznania się ze światem
6. Na czym polega tajemnica nauki fizyki?
Po co uczyć się fizyki?
Na początku nie zawsze wiesz, dlaczego fizyka może się przydać. Nie chodzi tylko o praktyczne użycie tej nauki w branży zawodowej. Ona daje o wiele więcej:
• kształtowanie całkowitej spostrzegawczości;
• umiejętność widzieć związek, jej obecność w pewnych zjawiskach ( jeżeli nabić spluwę i podpalić knot —ona wystrzeli);
• dobrze nakierowywane myślenie, często niestandardowe;
• nauka fizyki pomaga poznać środowisko w całości i dowiedzieć się, co się ukrywa za codziennymi rzeczami;
• dobra wiedza będzie podstawą dla kariery za granicą;
Podczas procesu nauczania fizyka może się wydawać skomplikowana i poplątana. W razie systematycznego nauczania i nieustannej nauki z kwalifikowanym nauczycielem ona może się nawet stać bardzo prosta oraz interesująca.
Jakie bywają rozdziały fizyki?
Tłumacząc ze starogreckiego fizyka oznacza „natura”. Dana nauka stara się ogarnąć w swoich wykładach teoretycznych oraz praktycznych wnioskach wszystkie formy i sposoby istnienia materii i tła. Podstawy fizyki uczą się w dwóch różnych rozdziałach: mikrofizyka oraz makrofizyka.
Mikrofizyka pokazuje obiekty, których nie da się zobaczyć gołym okiem (molekuły, atomy, elektrony oraz inne najdrobniejsze cząsteczki).
Makrofizyka pokazuje nie tylko zwykłe dla nas obiekty (na przykład ruch piłki), ale również wielkie masy (planety).
W skład mikroskopicznej fizyki wchodzi również mechanika. Ona się zajmuje ruchem ciał, ich współdziałaniem, prędkość, poruszanie, odległość (bywa klasyczna, relatywistyczna, kwantowa).
Dalej idzie termodynamika (dziedzina zajmująca się ciepłem), optyka (światło), elektrodynamika (pole elektromagnetyczne, promieniowanie kosmiczne, związek między elektrycznymi oraz magnetycznymi zjawiskami).
Fizyka mikroskopijna włącza rozdziały kwantowej, jądrowej fizyki, ich elementów, właściwości.
Kurs szkolny formuje się w tak samej kolejności. To polega na tym, dzieci dzieci o wiele lepiej postrzegają to, co znają z dzieciństwa. Dlatego nauka abstrakcyjnych fizycznych kategorii mikrofizyki jest trudniejsza od klasycznej fizyki.
Dlaczego fizyka jest trudna dla nauczania?
Pierwsze zapoznanie się z fizyka odbywa się w 6 lub 7 klasie. Na początku przechodzą od przyrodoznawstwa do bardziej konkretnych przykładów z życia. Uczą się prędkości, szlaku, masy ciała. Nauka fizyki od zera nie zawsze może być skuteczna. Może być kilka przyczyn:
• brak wymaganego wyposażenia dla pokazania naocznie praw fizycznych. Nawet najłatwiejsze z nich trudno wyjaśnić, kierując się wyłącznie pojęciami „kontur”, „energia kinetyczna”, „energia potencjalna”, „atom”, „prąd”, „magazynowanie energii”, „stała gazowa”, „fala”. Tylko abstrakcyjne treści z podręcznika nie mogą zastąpić eksperymentu;
• nauczyciele nie zawsze są w stanie obudzić ciekawość dzieci do fizyki. Proces nauczania kończy się zapamiętywaniem definicji, praw fizycznych i wyłącznie części teoretycznej;
• skomplikowane tematy są podane wyłącznie w ramach programu szkolnego. Jest tylko ta ilość godzin, która jest przewidziana na te tematy. Na ciekawe przykłady oraz paradoksy nie zwraca się uwagi.
Właśnie „separacja” procesu nauczania oraz powierzchowność nauczania przedmiotu w stosunku do prawdziwych przykładów prowadzi do trudności w nauce oraz utrzymaniu wiedzy.
Najbardziej rozpowszechnione błędy przy przygotowaniu się do matury z fizyki.
Przygotowując się do matury z fizyki, wiele uczniów popełnia błędy, które można określić jako typowe:
• praktyczne zadania rozwiązują się na chybił trafił. Przy tym uczniowie się nie nauczyli formuł;
• nowych praw fizycznych uczy się na pamięć, ale jednocześnie nie powtarza się starych, podstawowych;
• momentalne rozwiązanie wydaje się prostym przez łatwość;
• przygotowując się do matury z fizyki, można zapomnieć o głównym „przyjacielu” fizyki- matematyce. Trzeba powtórzyć absolutne i relatywne jednostki miar, główne twierdzenia (Jeżeli trójkąt jest prostokątny, to suma kwadratów długości przyprostokątnych jest równa kwadratowi długości przeciwprostokątnej).
• bardziej skomplikowane tematy (fizyka kwantowa, teoria względności, termodynamika) często omijają;
• Przed rozwiązaniem zadania nawet nie przychodzi do głowy, że ono może być kombinowane: aby znaleźć odpowiedź, należy przypomnieć sobie kilka działów nauki, jednostki miar wielkości;
• Zajęcia odbywają się nieregularnie, i często umawia się na lekcje dopiero za kilka miesięcy do egzaminu maturalnego;
Trzeba rozwiązywać trudniejsze zadania, żeby omijać takie błędy. One pomogą sformować właściwości szybkiego oraz poprawnego rozwiązania.
Jak skutecznie uczyć się fizyki?
Nauka fizyki może się przydać w wiele przypadkach: wstęp do uczelni specjalistycznej, egzamin, sprawdzian oraz po prostu dla siebie. Główne pytanie polega na tym, od czego zacząć naukę fizyka. Odpowiedź jest następująca: kształcenie własnego planu nauczania. To jest skuteczne we wszystkich wspomnianych przypadkach.
W ten plan wchodzą nie tylko ustalone godziny nauki, ale również podejście do nauki:
• przy opracowaniu nowego tematu, trzeba zanotować wszystkie definicje, wielkości, jednostki miar, formuły;
• pracując nad prawem fizycznym oraz jego wyrażeniem matematycznym, trzeba wyklarować, jakie wielkości są z nim związane;
• ćwicząc nowe tematy, trzeba koniecznie powiedzieć poprzednie. Warto też robić zadania samodzielnie;
• nie trzeba pracować za szybko. Tempo oraz ilość materiału muszą być dopasowane;
• rozwiązywać zadania, nie przybiegać do przejściowych cyfr. Formuła końcowa musi zawierać tylko takie wielkości, które są podane w zadaniu
Jak zrozumieć fizykę i jej formuły?
Początkowo fizyka była nieodłączna od natury. Pierwsze spostrzeżenia odbywały się dzięki przedmiotom i zjawiskom w codziennym otoczeniu człowieka. Podstawowe prawa fizyczne sformowały się na podstawie doświadczenia, które się ciągle zwiększało. Dopiero z czasem te spostrzeżenia przekształciły się w najpierw różne prawa, a później— w teorię.
Klarowna fizyka była podstawą dla bardziej skomplikowanych związków hipotetycznych, które doprowadziły do współczesnego rozumienia świata.
Aby zrozumieć fizykę jako dziedzinę nauki oraz jej formuły, które opisują związki wspólne zjawisk, trzeba po prostu wyjść na podwórko i popatrzeć w okno.
Wszystkie notatki podczas wykładów lub lekcji można wykorzystać, popatrzywszy dookoła.
Spadanie kamienia jest przekształceniem energii potencjalnej w kinetyczną, pokonanie odległości do ziemi. Naciąg firanek jest wynikiem poruszania mas powietrznych pod wpływem różnego ciśnienia w różnych toczeniach. Wydech gazowy samochodu jest wynikiem ciśnienia. Jeżeli wstawić palce do gniazda, to jest już prąd.
Ten przedmiot nie jest po prostu drukowanym paragrafem w podręczniku lub abstrakcyjnym zadaniem. Zdobytą wiedzę trzeba wykorzystywać w świecie zewnętrznym i poznawać świat takim, jaki on jest.
Jak rozwiązywać zadania z fizyki?
Rozwiązanie zadań z fizyki przewiduje pewny system:
• uważnie przeczytać zadanie i zastanowić się, jakie rozdziały fizyki są tam wtrącone;
• poprawnie sformułować zadanie, wykorzystać Układ SI: kilometry— w metry, gramy— w kilogramy;
• mieć pod ręką listę najważniejszych formuł i wybrać z nich te, które mogą się przydać;
• wykorzystywać tabeli stałych (prędkość światła, gęstość substancji, stała gazu, długość fali, objętość 1 mola idealnego gazu);
• przypomnieć prawa fizyczne, które opisują właściwe wielkości; (one mogą być zarówno z rozdziałów dla początkujących, jak też z fizyki kwantowej);
• korzystając z formuł, skombinować je dla otrzymania odpowiedzi końcowej;
• zrobić obliczenie i wyświetlić jednostkę miary wymaganej wielkości;
Jeśli wynikają trudności, trzeba wyobrazić sobie zadanie w sytuacji życiowej. Zwykła codzienna logika podpowie, jaka odpowiedź jest właściwa i jakie warianty należy od razu odrzucić.
Jak zapamiętać formuły z fizyki?
Na egzaminach lub sprawdzianach korzystanie z formuł jest zabronione. Dlatego sensownym będzie korzystanie z mnemonicznych reguł dla zapamiętywania związków wspólnych oraz praw fizycznych. Tak się uczy fizyki szybko.
Formuły się zapamiętują, jeżeli powiązać ich w asocjacje lub rząd dźwięczny.
Prawo Ampère’a F = Bilsina: Amper z siłą Bil sinus alfa.
Energia potencjalna: E = mgh.
Ruch naładowanej cząsteczki w jednolitym polu energetycznym: p = qBR, impuls cząsteczki (p)— impuls kobry (q, B, R).
Równanie idealnego gazu: pV = (m/M)RT, powrót od Madrytu do Moskwy:pV – pow, RT – rót, m/M – od Madrytu do Moskwy (R- konstanta, idealny współczynnik).
Pierwsze prawoNewtona– nie kopnij– nie będzie się ruszyło.
Drugie prawo Newtona (dla przyspieszenia)– jak kopniesz– poleci.
Trzecie prawo Newtona– jak kopniesz– tak dostaniesz.
Prawa fizyczne o wiele łatwiej się zapamiętują, jeżeli uczyć się ich w formie wierszyków:
Prawo Ohma dotyczące dzielnicy łańcucha:
Wszyscy znają prawo Ohma?
Oczywiście są znajomi!
Powtórz schemat szybko
I w końcu masz RI.
Definicja pojęcia „dźwignia”:
Jeżeli jakiekolwiek twarde ciało kręczy się dookoła nieruchomej podpory, to ono się nazywa podpora.
Rady dla przygotowania się do matury z fizyki
Do przygotowania się do matury z fizyki trzeba podejść ze szczególną odpowiedzialnością.
1. Ustalić plan zajęć i dokładnie mu naśladować.
2. Uczyć się regularnie około trzech razy w tygodniu po półtory albo dwie godziny, bez przepracowania.
3. Znaleźć listę tematów, które są polecane dla przygotowania się do matury.
4, Należy wypisywać wszystkie formuły, prawa, jednostki miar (np. 1 km to jest 1000 m).
5. Rozwiązywać zadania z różnych zakresów na różnym poziomie trudności, a także rozwiązywać zadania z różnych działów nauki (na przykład z energii i ruchu, prędkości, ciepła oraz pola elektronicznego, termodynamiki, teorii prawdopodobieństwa).
6. Za kilka miesięcy przed maturą należy przerabiać testy modelowe z poprzednich lat, robiąc to na raz.
7. W razie pytań warto się zwrócić do profesjonalnego korepetytora.
Dobrymi podręcznikami do nauki fizyki są następujące informacyjne:
• „Swiat fizyki. Podręcznik dla szkół ponadgimnajlnych. Zakres podstawowy” Wydawnictwo Zamkor, pod red. M. Fiałkowskiej, nr 394/2011.
• „Z fizyką w przyszłość”. Podręcznik dla szkół ponadgimnazjalnych – zakres rozszerzony. Wydawnictwo Zamkor, M. Fiałkowska, B. Saganowska, J. Salach, nr548/1/2012
Jak znaleźć dobrego korepetytora z fizyki?
Nauka fizyki przewiduje formowanie całkowitej wiedzy teoretycznej, opanowanie umiejętności praktycznych oraz umiejętność rozwiązania zadań. Nie zawsze skuteczna jest nauka samodzielna, bo ciężko bywa sformować plan zajęć. Brak kontroli ze strony zewnętrznej też odgrywa negatywną rolę. W takim przypadku najlepiej się zwrócić do korepetytora, który podpowie, jak się nauczyć fizyki.
Nauczyciel prywatny usunie „luki” wiedzy, pomoże połączyć wiedzę w jednolity system, wprowadzi do lekcji element dyscypliny. Dzięki możliwości prowadzenia zajęć prywatnych z każdą osobą, nauczyciel może skierować wszystkie swoje siły na podwyższenie wiedzy każdego dziecka oraz dorosłego.
Dla wygody ucznia można wybrać przeróżne formy zajęć. To mogą być przykładowo zajęcia zdalne, u korepetytora lub u ucznia. Dzięki właściwemu wyborowi formatu prowadzenia zajęć da się szybciej osiągnąć cel. Oczywiście, nauczyciel nie powie, jak nauczyć się fizyki w ciągu 5 minut, ale wytłumaczy ją dobrze.
Podczas dokonania wyboru nauczyciela warto zwrócić uwagę na opinie poprzednich klientów oraz na wykształcenie i doświadczenie tego nauczyciela. Dość istotną rolę odgrywa też atmosfera na zajęciach, która nie musi być napięta.
Czy potrzebna jest fizyka po skończeniu szkoły?
Mnóstwo uczniów uważa, że fizyka w przyszłości się nie przyda. Abstrakcyjne oraz trudne do zapamiętywania treści nigdy się nie przydadzą w życiu. Tak naprawdę to nie jest tak.
Podstawowe prawa fizyczne są w naszym otoczeniu codziennie. Wszystkie urządzenia elektroniczne oraz cyfrowe, komunikacja miejska, korzystanie z gazu i nafty, właściwości płynów oraz kryształów, atomowe źródło energii. To wszystko zostało wynalezione na podstawie odkryć mechanicznych.
Progres technologiczny wykorzystuje napracowania fizyki za ostatnie lata, natomiast teraźniejsze wynalazki formują podstawę dla przyszłych odkryć.
Rozwój ludzkości polega na korzystaniu wewnętrznych ustaw przyrody oraz środowiska naturalnego, w którym jest potencjał dla rozwoju, skoro człowiek współdziała z naturą od samego początku. Przy tym naukowcy nie zadawali sobie pytania, jak nauczyć się fizyki od zera. To stało się podstawą dla dalszego rozwoju. Poznając i obserwując naturę dookoła siebie, formują się nowe branży. To właśnie i jest to, co rusza ludzkość do przodu– jak fizycznie, tak i chemicznie.
Fizyka jako źródło wiedzy
Przedmiot, który obecnie nosi nazwę „fizyka”, pojawił się na podstawie zwykłej obserwacji za przyrodą. Na początku to były notatki o przedmiotach, zjawiskach, ich wpływie na nas oraz generalnie wszystkim dookoła nas. Stopniowo zauważyliśmy pewne oczywistości w „zachowywaniu się” przyrody. Na podstawie tego pojawiło się rozumienie zjawisk naturalnych. Na ich podstawie pojawiły się też eksperymenty fizyczne, które były proporcjonalne do doświadczenia. Dzisiaj promieniowanie kosmiczne jest już dobrze wiadomym zjawiskiem, choć wcześniej to była czarna magia.
W dzisiejszych czasach dzięki osiągnięciom naukowym można nie tylko wyjaśnić najprostsze zjawiska fizyczne (woda staje się lodem przez osłonę krystaliczną przy niskich temperaturach).
Można wytłumaczyć prawa optyki. Dlaczego niebo jest niebieskie? Można również wyjaśnić, dlaczego człowiek odczuwa nieznaczne wahania ciśnienia. Powstaje też pytanie, dlaczego masa się nie zmienia w zależności od stanu agregatnego.
Fizyka w procesie technologicznym
Znajomość fizyki się wykorzystuje przy nowych wynalazkach, bez których nie da się wyobrazić sobie życie człowieka.
1903— samolot, wynalazek braci Rejt;
1907— 1908 telewizja (Dikman, Berda);
1908— uruchomienie pierwszego seryjnego samochodu mechanicznego (Henry Ford);
1970— komórka (Marcin Kuper);
1946— komputer (John Mokli);
1956— magnetowid ( Aleksej Ponjatow);
1957— uruchomienie pierwszej sztucznej satelity Ziemi;
1961— wyjście człowieka do kosmosu;
1969— podróż człowieka na Księżyc;
1912— spadochron (Berry)
Taka niewielka lista została wybrana nie przypadkowo. Staje się zrozumiałe to, że wszystkie wynalazki oraz osiągnięcia podlegają zmianom. Zasada jednak polega na podstawowych, jeszcze nieodkrytych prawach fizycznych.
Fizyka oraz filozofia zapoznania się ze światem
Dzięki wiedze w zakresie fizyki można wyobrażać mnóstwo zjawisk dookoła nas w sposób inny. Na początku może się wydawać, że nie ma związków wspólnych między rzeczami. Stopniowo wszystko, co się wydawało niezależnym od siebie, później odgrywa rolę silnika rozwoju. To wpływa też na poglądy na życie osoby posiadającej tą wiedzę, jak również na możliwość wpływu na środowisko. To, co wcześniej było nie do zrozumienia i nie do wyjaśnienia, staje się oczywistym potencjałem rozwoju.
Przykładem jest wynalazek prądu, bez którego ciężko dzisiaj wyobrazić życie człowieka.
Filozofia poznania świata za pomocą fizyki umożliwia nie tylko wyjaśnienie istniejących zjawisk, ale również jeszcze nie wyjaśnionych. Taki sposób poznania umożliwia rozszerzenie granic myślenia, wynaleźć nowe instrumenty dla badań.
Na czym polega tajemnica nauki fizyki?
Będąc nauką wszechstronną, fizyka wymaga rzetelnego oraz precyzyjnego nauczania. Jednak ciągle uczenie się z podręcznikami, rozwiązanie zadań dzień za dniem nie są warunkiem sukcesu oraz tajemnicą nauki fizyki.
Ważnym składnikiem jest nauczyciel, który nie tylko wyjaśni wszystko ze strony teoretycznej, ale również pokaże, jak trzeba rozwiązywać zadania. On musi popchnąć ucznia, aby on sam chciał się uczyć dalej. Drugim składnikiem takiego nauczania jest własne kreatywne podejście: tworzyć, wymyślać, próbować. Tak i kształci się współczynnik skuteczności tłumienia wiedzy.
W konsekwencji, nauka fizyki nie będzie sprawiała wrażenia po prostu znaków na kartce. Ona stanie się codziennym pomocnikiem w zapoznaniu się ze światem.
