Принцип дополнительности Бора как обоснование многозначности метапредметных понятий

Принцип дополнительности Бора как обоснование метапредметного подхода формирования понятий. Понятия классической механики, философская трактовка которых дополняется описанием измерительных процедур. Методологическая роль принципа дополнительности Бора.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 27.02.2019
Размер файла 16,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Омский государственный педагогический университет

Факультет математики, информатики, физики и технологии

Принцип дополнительности Бора как обоснование многозначности метапредметных понятий

Зенкова О.В., Павлов С.А.

Аннотация

Принцип дополнительности Бора рассматривается как обоснование метапредметного подхода формирования понятий. Показана природа полисемии понятий.

Ключевые слова: метапредметные понятия, принцип дополнительности, многозначность понятий.

Annotation

The complementarity principle of Bohr is considered as a justification of the interdisciplinary approach of the formation of concepts. The nature of polysemy concepts is shown.

Key words: interdisciplinary concepts, the complementarity principle, the ambiguity of concepts.

Понятие «метапредметность» вошло в действующую версию Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС). Согласно федеральному государственному образовательному стандарту основного общего и среднего (полного) общего образования главными целями обучения физике являются: усвоение основ физики как фундаментальной науки; формирование физической картины мира; усвоение основ физики как прикладной науки.

Каждая из перечисленных выше целей обучения достигается в процессе преподавания физики, результатом которого является сформированная у учащихся система физических понятий.

Но мы должны помнить, что многие понятия физики используются и в других дисциплинах естественнонаучного цикла, да и не только. Начиная от таких фундаментальных понятий как пространство, время, энергия, и кончая такими как молекула, атом, электрический заряд, вещество и другие. Остается ли содержание этих метапредметных понятий неизменным во всех дисциплинах, да и внутри самой физики, если брать разные разделы? Ответ на этот вопрос дает Н. Бор при анализе принципа дополнительности. Н.Бор отмечает, что понятием с фиксированным содержанием невозможно было бы пользоваться. Необходимо было бы зафиксировать и контекст, поскольку понятия не существуют сами по себе, без контекста. Используя понятия в разных контекстах, мы невольно меняем и его содержание. Возьмем такое понятие как свет. В физике это предмет изучения в геометрической, волновой и квантовой оптике, и все великолепие явлений, с ним связанных, с помощью которых мы в первую очередь познаем окружающий мир. Для химика свет это спектральный анализ, катализатор реакций и другое. Для биолога это фотосинтез, краски окружающей живой природы, источник энергии для живого. Для астронома свет это информация о далеких мирах. Наконец, для литератора это эмоциональный контекст происходящего. И так можно составлять бусы из всех метапредметных понятий.

Процесс образования понятий начинается в естественном, донаучном употреблении языка, как продолжение нашего мышления, истолкования мира. Можно проводить поучительное историческое исследование, но обратимся к примеру, который приводит М. Джеммер по поводу изначального значения понятия массы, как пресных лепешек в древнееврейских обрядах [2]. Или понятие материи у Аристотеля как строительного леса. Каждое понятие прошло невообразимо долгий путь, и несет на себе следы этой истории.

Мы попытались выяснить, почему одни и те же понятия, например, картина мира, период, материя, масса, взаимодействия, энергия, вещество, атом, молекула и многие другие в разных дисциплинах отличаются.

Например, с понятием «период» учащиеся сталкиваются на самых разных уроках, так в истории с историческим периодом, в биологии, например, с периодом развития, в физике с периодом колебаний, в химии с периодической таблицей, в русском языке с периодом как языковой единицей. Во всех случаях «период» это не просто отрезок времени, или «кусок» текста, или «ряд» в таблице Менделеева. Любой «период» имеет инвариантные свойства: нарастание каких-то признаков от начала к концу, а затем скачкообразное качественное изменение (диалектический переход количества в качество). И если дети это понимают, можно с лёгкостью проследить, например, какие изменения происходят в таком историческом периоде, как Средневековье.

Примером такой «многозначности» могут служить большинство понятий классической механики, философская трактовка которых дополняется описанием измерительных процедур. Можно ещё перечислить целый ряд таких понятий: пространство, время, энергия, работа и многие другие.

Наибольшее число поводов говорить о многозначности понятий даёт совмещение философского и собственно физического уровня в рассмотрении понятий, а часто и нескольких философских подходов. «Современный физик отбрасывает устаревшие догматические системы, наполовину непроверяемые и наполовину ошибочные и, как правило, бесплодные в своем большинстве, только для того, чтобы некритически воспринять некоторую альтернативную систему философских догм. Эта домотканая философия, крайне популярная среди физиков-профессионалов, с начала нашего столетия выступает под наименованием операционализм»[1].

Следует вспомнить и о спорах в историческом дискурсе вокруг понятия «масса» в трудах И. Ньютона, различных трактовках этого понятия в переводах А.Н. Крылова, А.А. Фридмана и других.

Более правдоподобной нам представляется точка зрения, что Ньютон жил в XVII веке и не думал ни о структурных элементах вещества и не обобщал до материи. Подобных примеров, когда многозначность порождалась просто исторически неустоявшимися понятиями можно привести немало. дополнительность бор механика измерительный

Ещё один важный пример многозначности- волновые и корпускулярные свойства света, который обычно вспоминают как иллюстрацию принципа дополнительности Н. Бора. Обратимся к самому принципу, который говорит, что «для трактовки понятий квантовой механики используются два набора взаимоисключающих классических понятий»[3, с.334].

Методологическая роль принципа дополнительности Н. Бора рассмотрена в философской литературе. При этом обсуждаются его возможности не только в естественнонаучном, но и в гуманитарном знании. В этих обсуждениях до сих пор не был детально проанализирован механизм переноса принципа дополнительности на гуманитарную сферу.

Методология, опирающаяся на принцип дополнительности, нашла широкое применение в естественнонаучном, и в первую очередь, физическом познании.

Представляется, что традиционные проблемы гуманитарных наук - понимания и объяснения, модели и интерпретации могут быть рассмотрены с помощью идеи Боровской дополнительности, обогащённой методологией репрезентации. В этой связи можно отметить работу В.А. Колеватова, в которой рассматриваются возможности применения принципа

дополнительности к анализу знаковых репрезентаций.[4]

По мнению академика A.B. Усовой, изучение предметов естественнонаучного цикла следует начинать с опережающего курса физики. То есть вслед за физикой изучать химию, географию и биологию. Опережающее изучение физики позволяет получить знания на теоретическом уровне и использовать их для объяснения сущности химических явлений и закономерностей. В свою очередь изначальные физические и химические знания позволяют раскрыть сущность биологических явлений, протекающих в живой природе. А в соответствии с ныне действующим базисным учебным планом биология, как учебная дисциплина, начинает изучаться в основной школе без опоры на физические и химические знания в VI классе. Такая практика крайне негативно сказывается на формировании естественнонаучного мышления учащихся [5]. При таком подходе нарушается диалектическая связь и преемственность между структурными компонентами физических, химических и биологических знаний.

Список использованной литературы

1. Бунге М. Философия физики. -М.: Прогресс, 1975.-347с.

2. Джеммер М. Понятие массы в классической и современной физике. -М.: Прогресс, 1967 .- 255 с.

3. Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики: Пер. с англ. / Под ред. Л.И. Пономарева. М.: Наука, 1985.-384 с.

4. Колеватов В.А. Социальная память и познание. - М.: Мысль, 1984. - 82 с.

5. Усова, А.В. Проблемы теории и практики обучения в современной школе. Избранное / А.В. Усова: Монография. - Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2000.-221с

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Описания детских годов, учебы в школе и университете, работы в лаборатории. Анализ первых работ Бора по исследованию колебаний струи жидкости. Исследование квантовой теории водородоподобного атома. Становление квантовой механики. Принцип дополнительности.

    презентация [110,9 K], добавлен 21.02.2013

  • История развития квантовой теории. Квантово-полевая картина мира. Основные принципы квантово-механического описания. Принцип наблюдаемости, наглядность квантово-механических явлений. Соотношение неопределенностей. Принцип дополнительности Н. Бора.

    реферат [654,4 K], добавлен 22.06.2013

  • Нильс Бор ученый и человек. Успехи и недостатки теории Бора. Теория Бора позволила объяснить целый ряд сложных вопросов строения атома и фактов, чего была не в состоянии сделать классическая физика.

    реферат [41,2 K], добавлен 25.12.2002

  • Фундаментальные теории классической физики XIX-XX вв. Становление квантовой механики. Школа Нильса Бора, датского физика-теоретика, лауреата Нобелевской премии, основоположника современного научного мировоззрения. Борьба с нацизмом и атомной угрозой.

    курсовая работа [603,3 K], добавлен 24.03.2016

  • Эволюция представлений о строении атомов на примере моделей Эрнеста Резерфорда и Нильса Бора. Стационарные орбиты и энергетические уровни. Объяснение происхождения линейчатых спектров излучения и поглощения. Достоинства и недостатки теории Н. Бора.

    реферат [662,9 K], добавлен 19.11.2014

  • Второй по твёрдости материал после алмаза - кубический нитрид бора. Дифференциально-термический, рентгенофазовый и химический анализ образцов нитрида бора, полученных нагреванием в вакууме, особенности его взаимодействия с медью и другими металлами.

    реферат [86,4 K], добавлен 26.06.2010

  • Сущность и назначение процесса легирования полупроводников редкоземельными элементами, основные этапы его проведения и оценка практической эффективности. Люминесценция активированного РзЭ кубического нитрида бора и анализ полученных результатов.

    реферат [17,8 K], добавлен 24.06.2010

  • История открытий в области строения атомного ядра. Модели атома до Бора. Открытие атомного ядра. Атом Бора. Расщепление ядра. Протонно-нейтронная модель ядра. Искусственная радиоактивность. Строение и важнейшие свойства атомных ядер.

    реферат [24,6 K], добавлен 08.05.2003

  • Бор был членом более двух десятков ведущих научных обществ и являлся президентом Датской королевской академии наук с 1939 г. до конца жизни. Кроме Нобелевской премии, он получил высшие награды многих ведущих мировых научных обществ.

    курсовая работа [646,0 K], добавлен 12.04.2006

  • Основы теории химической связи ковалентных кристаллов: теория МОЛКАO, приближение sp3-гибридизации. Элементарная теория комптон-эффекта. Приближение импульсной аппроксимации для связанных электронов. Расчет комптоновского профиля кубического нитрида бора.

    курсовая работа [338,1 K], добавлен 12.04.2012

  • Представление об атомах как неделимых мельчайших частицах. Опыт Резерфорда по рассеянию альфа частиц. Рассмотрение линейчатого спектра атома водорода. Идея Бора о существовании в атомах стационарных состояний. Описание основных опытов Франка и Герца.

    презентация [433,4 K], добавлен 30.07.2015

  • История зарождения квантовой теории. Открытие эффекта Комптона. Содержание концепций Резерфорда и Бора относительно строения атома. Основные положения волновой теории Бройля и принципа неопределенности Гейзенберга. Корпускулярно-волновой дуализм.

    реферат [37,0 K], добавлен 25.10.2010

  • "Планетарная модель" атома Бора в основе квантовой механики, ее основные принципы, идеи и значение. Попытки объяснить корпускулярные и волновые свойства вещества в квантовой (волновой) механике. Анализ волновой функции и ее вероятностного смысла.

    реферат [90,7 K], добавлен 21.11.2011

  • Классификация элементарных частиц. Фундаментальные взаимодействия. Модель атома Резерфорда. Теория Бора для атома водорода. Атом водорода в квантовой механике. Квантово-механическое обоснование Периодического закона Д. Менделеева. Понятие радиоактивности.

    реферат [110,6 K], добавлен 21.02.2010

  • Исторический путь научного исследования микрочастиц. Содержание планетарной модели атома с электронами Резерфорда и теории корпускулярно-волнового дуализма частиц веществ Луи де Бройля. Характеристика принципов неопределенности и дополнительности.

    контрольная работа [22,5 K], добавлен 11.10.2010

  • Принцип относительности Галилея. Связь между координатами произвольной точки. Правило сложения скоростей в классической механике. Постулаты классической механики Ньютона. Движение быстрых заряженных частиц. Скорость распространения света в вакууме.

    презентация [193,4 K], добавлен 28.06.2013

  • Предел, ограничивающий точность измерений. Математическая формулировка принципа неопределенностей Гайзенберга. Принцип соответствия между квантовомеханическими величинами и понятиями классической механики. Волновая функция и ее статистический смысл.

    презентация [97,0 K], добавлен 28.07.2015

  • Основные концепции классической механики Ньютона: принципы относительности и инерции, законы всемирного тяготения и сохранения, законы термодинамики. Прикладное значение классической механики: применение в пожарной экспертизе, баллистике и биомеханике.

    контрольная работа [29,8 K], добавлен 16.08.2009

  • Датский физик Нильс Хенрик Давид Бор родился 7 октября 1885 г. в Копенгагене. Дипломный проект Бора принес ему золотую медаль Датской королевской академии наук. Бор был награжден в 1922 г. Нобелевской премией по физике в области строения атомов, излучении

    реферат [32,3 K], добавлен 07.04.2007

  • Определение длины волны, на которую приходится максимум испускательной способности, определение спектральной плотности энергетической светимости. Вычисление по теории Бора периода вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии.

    контрольная работа [296,4 K], добавлен 24.06.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.