Глава 1. Физическая картина мира в системе среднего образования

1. Физическая картина мира в образовании

Физика – это наука о наиболее общих законах природы, поэтому исторически физика на каждом этапе своего развития стремилась дать целостное представление о природе. В истории науки формировалась физическая картина мира (ФКМ)– это модель природы, включающая в себя представление о

Материи;

Движении;

Пространстве и времени;

Взаимодействии;

Причинности.

Вырабатываемые в фундаментальных науках картины реальности, характеризующие неживую природу, органический мир и социальную жизнь, объединяются в качестве фрагментов целостной общенаучной картины мира. Физическое образование, имеющее многолетний опыт использования идей эволюции и исторического развития несет в себе объединительный потенциал, способный объединить в единое целое представления, формируемые всеми остальными предметами.

Такие возможности в первую очередь необходимо искать в основах физики, химии, биологии и экологии. В недрах соответствующих наук зародилась синергетика (теория самоорганизации), так как способность к самоорганизации изначально признавалась только за живыми объектами и, следовательно, они несут в себе фундаментальные идеи системности и синергизма. В возможностях естественно-научного образования сформировать физическую картину мира (ФКМ), носящую синтетический междисциплинарный характер.

Физическая картина мира — это система самых общих представлений о строении, взаимодействии и движении материи от уровня элементарных частиц до галактик, описываемых как универсальными, так и специфическими для разных областей основными законами физики. Единая картина складывается из взаимосвязанных механических, полевых, статистических и квантовых представлений. ФКМ выступает в качестве интегрирующего начала общего знания, непротиворечиво объединяющего естественные и гуманитарные знания живой и неживой природы. В этом ракурсе ФКМ может рассматриваться, как очень близкая к целостной общенаучной КМ.

Структура ФКМ:

Философские идеи и принципы;

Фундаментальные физические идеи; концептуальная часть

Физические теории;

Фундаментальные факты о вселенной;

Совокупность наглядных представлений о природе, чувственно-

образ Вселенной, образ атома и Метагалактики. образная часть

При этом ФКМ тесно связана и естественнонаучной картиной мира (ЕНКМ), которая включает в себя представления других наук о природе, а также с научной картиной мира (НКМ), в которую добавляются еще и представления о человеке и обществе.

История физики показала, что в своем становлении физические знания оформлялись в следующие ФКМ:

Механическая (МКМ). Основной физической теорией являлась классическая теория Ньютона, которая объясняла многие природные процессы: движение планет и других материальных тел, механические колебания и волны и даже движение молекул (основное уравнение МКТ) на основе одних и тех же законов движения, тяготения, сохранения.

Электродинамическая (ЭДКМ).Ядром этой теории являлась электродинамика, созданная Максвеллом и Фарадеем в середине 19 в.

Квантово-полевая (КПКМ). В начале 20 в. начала создаваться квантовая механика, начали разрабатываться теории элементарных частиц и единая теория поле. Окончательного завершения эта картина мира не получила.

Синергетическая (СКМ).Изучение квантовой реальности побудило физиков пересмотреть прежние знания. Титанические попытки свести к единой картине множество парадоксальных результатов привели к новому, более глубокому проникновению в природу материи и пониманию ее связи с человеческим сознанием.