Газета Дуэль Газета Дуэль - 2009_9
4. Радиоантенна. Что она излучает в окружающую среду? Заметим, если электрический потенциал с колебательного контура подаём, например, в провод обратной связи — это переменный электрический ток, а если этот же потенциал подаём в радиоантенну, он почему-то становится электромагнитным излучением. А ведь и в провод, и в антенну подаются колебания потенциала одной и той же субстанции. И антенна мощной телерадиостанции может излучать колебания только той субстанции, которая поступает от трансформатора.
Т.о. прослежен кругооборот субстанции — материального носителя электрического тока, от поглощения электрогенератором до излучения радиоантенной, и получаем вывод: электрический ток не является потоком свободных электронов. Какую же субстанцию поглощают обмотка генератора, вырабатывая электроэнергию, и вторичная обмотка трансформатора, передавая эту энергию в ЛЭП?
Так что Борис Черкун совершенно прав: теорию излучения надо пересматривать. Но прежде всего надо пересматривать представление о природе электричества. Тем более, что человек уже начал выходить в Космос и собирается осваивать Вселенную. А это потребует колоссальных энергорессурсов. А где взять энергию? Только в самой Вселенной. И здесь может помочь теория эфира В.А. Ацюковского.2 Кстати, В.А. Ацюковский со своими помощниками проверил некоторые предположения об участии эфира в электрических, магнитных и электромагнитных явлениях и описал их в небольшой книжке «12 экспериментов по эфиродинамике». В качестве «информации к размышлению» о природе электричества эта книжка представляет интерес.
Эфир, согласно его теории, подобен газу, и, значит, свойства эфира аналогичны свойствам газа. Как и газ, эфир распределяется в пространстве равномерно; изменения объёма и плотности эфира при сжатии весьма и весьма велики; законы природы, работающие в аэродинамике, работают и в эфиродинамике, поскольку законы природы едины на всех уровнях существования материи, и аналогия есть отражение единства этих законов.
Так что, эфир вполне может быть материальным носителем электрического тока и магнитного поля. Р.К. Ахелик
ЗНАНИЕ ФАКТОВ НЕ ПОМОГАЕТ НАХОДИТЬ ПРИЧИНЫ ЯВЛЕНИЙ
Заучивание теорем и формул не помогает в главном поиске причин и объяснении явлений. Хотя китайские студенты знают физические факты значительно лучше американских, выполнять задания «на подумать» это им не помогает.
«Развитие основных научных навыков необходимо для студентов, изучающих естественные науки, технологии, инженерию и математику. Это дает им возможность успешно решать реальные задачи в будущей работе. В задачи учителей входит не только дать студентам фактологическое знание, но и развить основные исследовательские навыки», — считает Лэй Бао (Lei Bao), профессор физического факультета университета штата Огайо. Очевидно, что для воспитания таких навыков, например, умения находить причинно-следственные связи, необходимо развитие критического мышления. Однако считается, что хорошее знание фактологического материала также помогает в объяснении научных явлений.
Лэй Бао и его коллеги из США и Китая, занимающиеся в том числе проблемами развития образования в области физики, решили выяснить, действительно ли заучивание фактов помогает развить исследовательские навыки. Для этого они протестировали 6 тыс. вновь поступивших студентов из семи разных университетов. Причем четыре университета находилось в Соединенных Штатах, а три в Китае. Такое деление не случайно. Система школьного образования в обеих странах совершенно разная. Если в Китае, как и в России, школьники в течение пяти лет изучают стандартный курс физики, то американские школьники изучают основы этого предмета в составе других базовых курсов. И только некоторые выбирают в старших классах двухсеместровый курс физики. Тесты ученые использовали разные. Два из них — «Анкетирование о принципе действия сил» (FCI, Force Concept Inventory) и «Краткое тестирование по электричеству и магнетизму» (BEMA, Brief Electricity and Magnetism Assesment) направлены на проверку фактических знаний. Эти тесты часто используют сами ученые для проверки специфических знаний студента по предмету. А для выявления объяснительных способностей авторы работы выбрали тест, разработанный профессором естественных наук Антоном Эриком Лаусоном (Anton Eric Lawson) в 1978 году и направленный на выявление способности находить причинно-следственные связи в научных явлениях (LCTSR, Lawson?s Classroom Test of Scientific Reasoning). Этот тест очень популярен и повсеместно используется исследователями для оценки познавательных способностей испытуемых. Ученые специально тестировали только вновь поступивших студентов, у которых еще не начался курс физики.
Результат по тестам на знание оказался ожидаемым. В первом тесте, по механике, большинство китайских студентов набрали около 90 баллов из 100. Результаты американцев варьировались от 25 до 75 баллов, а в среднем они решили около 50 % заданий. Электричество и магнетизм и те и другие знали хуже. Средний результат новобранцев китайских университетов оказался 70-ти процентным. Американцы же в среднем набирали всего по 25 %. Это лишь немногим больше того результата, что можно достичь, выбирая ответы случайным образом (в этом случае он был бы 20-ти процентным). А вот результаты «причинно-следственного» теста оказались совсем иными. И китайцы, и американцы в среднем выполнили его примерно на 75 %. Причем и распределение по количеству ответов оказалось одинаковым. Ученые утверждают, что это не связано с особенностями теста. Например, школьники 11-го и 12-го классов, не поступившие в университет, проходят его на 10 15 % хуже прошедших отбор.
Выходит, что заучивание различных научных данных не помогает развивать объяснительные навыки, столь необходимые ученым. А ведь преподаватели, что характерно, уверены в обратном. Исследователи обратились к учителям с вопросом, насколько, по их мнению, изучение математики и физики в школе определяет развитие объяснительных способностей у студентов. Людей, которые считают, что вклад школьных знаний в развитие таких способностей в среднем менее 50 %, не нашлось. Самый распространенный ответ — 80 %: среди китайских учителей так ответили 82 %, среди американских — 54 %. Интересно, что 15 % американских преподавателей считают, что плотное изучение физики и математики на все 100 % определяет дальнейшую возможность стать ученым, хотя среди их китайских коллег таких не нашлось. Видимо, у последних просто больше опыта работы с «накачанными знаниями» выпускниками школ. И опыт этот, вероятно, не самый положительный.
По мнению профессора Бао, еще со школьной скамьи нужно учить ребенка не только фактам, но и тому, как эти факты интерпретировать. Ведь в будущем, став учеными, нынешние студенты столкнутся с реальными проблемами, не ограниченными условиями задачи из учебника, и им придется самостоятельно решать их. Студент университета штата Огайо и соавтор работы Цзин Хань (Jing Han) согласен со своим руководителем: «Когда я выполняю свою собственную научную работу, я обязан уметь самостоятельно планировать, что именно собираюсь исследовать и как буду это делать. Я не могу просто спросить у своего профессора или посмотреть ответ в книге». Отказываться от изучения фактического материала не стоит, считают исследователи. Но обучение школьников и студентов следует сделать сбалансированным и больше внимания уделять именно развитию объяснительных способностей у учеников, поиску причин природных явлений. «Эти навыки особенно важны сегодня, когда мы нацелились создать общество с устойчивым развитием науки и технологий, — считает Лэй Бао. — Не только ученые, но и обычные люди нуждаются в таких навыках, чтобы уметь корректно интерпретировать научные открытия и мыслить рационально». Профессор Бао считает, что обучение должно быть похоже на исследовательскую работу, где студенты работают в группах, задают вопросы учителям и сами планируют свои научные исследования. Впрочем, подобная технология обучения и так становится все популярнее в мире.
Статья с результатами работы Лэй Бао и его коллег опубликована в журнале Science.
МАРЕСЬЕВ В НАУКЕ
Исполнилось 100 лет со дня рождения и 20 лет со дня безвременной кончины выдающегося русского советского математика, Героя Социалистического Труда, лауреата Ленинской, Сталинской и Государственной премий, а также премии им. Н.И. Лобачевского академика Понтрягина Льва Семеновича, кавалера восьми орденов, в том числе 5 орденов Ленина, и многих медалей. Дело в том, что все эти звания и награды принадлежали слепому человеку. Зрение Лев Семенович потерял в 13 лет в результате взрыва примуса.
Проявив исключительную волю и мужество, а также благодаря повседневной помощи родных, близких и друзей, Понтрягин в 20 лет окончил Московский университет, в 27 лет (1935 г.) стал доктором физико-математических наук. В 1935–1988 гг. он профессор, а в 1970–1988 гг. — организатор и заведующий кафедрой оптимального управления факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ им. Ломоносова. Область его научных интересов очень широка: теория двойственности в алгебраической топологии, теория обыкновенных дифференциальных уравнений, теории непрерывных групп и др. Его систематические исследования в этих областях математики нашли отражение в целых циклах работ и ему принадлежат труды по топологии, теории непрерывных групп, дифференциальным уравнениям, фундаментальные труды по математической теории оптимальных процессов, в которой он создал научную школу. Им опубликовано около 300 научных работ.
