Значение и структура раздела «Электродинамика»

Подробно рассмотрена структура и значение раздела «Электродинамика» в курсе физики.

Раздел «Электродинамика» — один из наиболее сложных разделов школьного курса, где изучают электрические, магнитные явления, электромагнитные колебания и волны, вопросы волновой оптики и элементы специальной теории относительности.

При изучении основ электродинамики в курсе физики обще образовательной средней школы учителя физики должны решать весьма сложные общеобразовательные, воспитательные задачи и задачи развития учащихся. Этим и определяется в первую оче­редь значение раздела «Электродинамика» в школьном курсе физики.

Решение общеобразовательных задач в основном сводится к тому, что в данном разделе должно быть введено основное для современной физики понятие электромагнитного поля, а также физические понятия: электрический заряд, электромагнитные колебания, электромагнитная волна и ее скорость. Здесь же должно быть дано представление о свойствах электромагнитных волн, их распространении, о принципах радиосвязи, телевидения.

Учащихся на доступном им уровне знакомят с фундаменталь­ной физической теорией — теорией макроскопической электроди­намики, основным творцом которой был Дж. К. Максвелл.

Решение воспитательных задач сводится к дальнейшему разви­тию научного мировоззрения учащихся, их материалистического и диалектического понимания природы.

При изучении раздела «Электродинамика» происходит расшире­ние и углубление в сознании школьников понятия материи. В базо­вом курсе физики ученики встречались с двумя видами материи: веществом и полем. Но понятие поля рассматривалось не подроб­но. Учащиеся узнавали об электрическом и магнитном полях, но не изучали их характеристики. Здесь они встречаются с особым видом материи — электромагнитным полем, познают его отличие от вещества. При рассмотрении основ специальной теории отно­сительности учащиеся знакомятся с современными физическими представлениями о пространстве и времени.

Политехнические знания школьников пополняются знаниями физических основ электрификации и электроэнергетики. Они приобретают некоторые умения и навыки обращения с различными электрическими приборами.

Необходимо подчеркнуть значение основ электродинамики для России и других стран, роль науки в обществе. Здесь же важно рас­смотреть значение изучаемого материала для воспитания интер­национализма и патриотизма. В данной части курса физики есть достаточно много ярких примеров, показывающих интернацио­нальный характер науки и иллюстрирующих существенный вклад русских ученых в развитие электродинамики как раздела науки физики, их вклад в использование достижений этого раздела науки и практике.

Определенное значение изучение электродинамики имеет и для трудового воспитания учащихся, так как на любом промышлен­ном производстве, в сельском хозяйстве, быту ребята встречаются С использованием электрической энергии.

При изучении электродинамики учащиеся должны ясно и кон­кретно представлять значение в развитии физической науки оте­чественных ученых (Э.Х.Ленца, А.С.Попова, П.Н.Лебедева, Л.М.Мандельштама, А.Ф.Иоффе и др.). Весьма важно показать роль радиосвязи, телевидения в развитии современной науки, в народном хозяйстве, социальной сфере, в жизни народа, в обра­зовании.

Решение задач развивающего обучения при изучении электро­динамики направлено на дальнейшее развитие логического, тео­ретического, научно-технического, диалектического мышления, а в итоге — на развитие интеллекта и творческих способностей.

Развитию логического мышления школьников способствует стройная логика электродинамики как раздела науки, опора при изучении ее на общие методы познания (анализ, синтез, индук­цию, дедукцию, аналогию и др.). Формированию теоретического мышления способствуют те обобщения и идеализации, которые есть в электродинамике. Учащиеся овладевают умениями видеть в изучаемых явлениях главное, абстрагировать, а далее – делать  необходимые выводы, приобретают навыки перехода от общо I частному.

Развитию научно-творческого мышления школьников способствует знакомство их с разнообразными техническими применениями электродинамики (различные электрические двигатели, осветители и др.), выполнение творческих экспериментальных заданий на уроках физики и при выполнении работ физического практикума. Нельзя обойти молчанием вопрос о роли изучения в средней школе электродинамики для формирования у ребят представлений о физической картине мира, являющейся одной из наиболее общих форм отражения природы физической наукой.

Школьники до этого (хотя им об этом прямо не говорилось) встречались с элементами электродинамической картины мири, являющейся существенным этапом на пути построения современ­ной физической картины мира[1].

Учащимися необходимо разъяснять диалектику развития взглядов на физическую картину мира: ограниченность механического взгляда и электродинамического подхода к описанию природы. Определение границ применимости макроскопической электро­динамики помогает проиллюстрировать познаваемость природы и безграничность процесса познания, что способствует формиро­ванию диалектического мышления.

В программе общеобразовательной средней школы раздел «Электродинамика» следует после раздела «Молекулярная физи­ка». Такой подход сложился исторически, но возможны и другие варианты построения курса физики. Материал электродинамики, например, можно рассматривать непосредственно после механики, это позволит подчеркнуть ограниченность механических представ­лений и вскрыть особенности электродинамики.
Если рассматривать логическую структуру раздела «Электро­динамика», то в ней надо выделить:

• формирование понятия элек­тромагнитного поля и электрического заряда;
• изучение взаимо­действия поля и вещества, электрических, магнитных и световых свойств вещества;
• изучение законов тока, электрических цепей;
• знакомство с элементами СТО;
• показ основных технических при­менений электродинамики (схема ниже).

• Электродинамика