Експерименти Енштейна, Бора, Белла які можна повторити в школі

Привернути увагу учнів до фізики просто, достатньо повторити експерименти відомих вчених на уроці. Які досліди Енштейна, Бора та Белла можна провести в школі – читайте далі.

Що люди уявляють, коли їм говориш слово «фізика»? В кожного по різному: хтось асоціює це слово із своїм вчителем фізики, хтось згадує те, як прогулював уроки, є такі які згадують тему “електрика” і перші «вдалі» спроби збирання примітивної схеми.

Що говорять ті, які ще не пройшли випробування сучасною освітою?

  • Хлопчик, 8 років: фізика? Ой, фізику я люблю, я читав в енциклопедії, що фізика, це наше життя, це все навкруги – веселка, грім, колір неба, електрика в будинку, навіть мої окуляри. Розумієте! Якщо знати елементарні речі, то життя стає дуже цікавим.
  • Дівчинка, 5 років: фізика? О, у мене мама фізик, я не хочу бути фізиком, але я думаю, що фізика, це весело. Мама мені показувала самого відомого вченого, він там з висунутим язиком. А ті, хто показують язик, вони не можуть займатись чимось нудним.
  • Хлопчик, 10 років: Я знайшов у бабусі татову книжку «Цікава фізика». Я з нетерпінням чекаю уроків фізики, там стільки всього захопливого!
  • Хлопчик, 13 років: Коли я отримав підручник перед сьомим класом мене дуже зацікавила фізика і хімія. Але зараз я розчарований, тому що урок по фізиці проходить мляво, ми просто розглядаємо підручник і зазубрюємо закони і формули.

Спостерігається картина, що поки дитина не зустрічається з «шкільним викладенням предмета», вона бажає пізнавати нове і з часом втрачається прагнення до пізнання.

Для того, щоб уникнути банального перечитування змісту підручника, потрібно урізноманітнити тему так, щоб діти чекали того дня, коли в розкладі стоїть фізика. Якщо до справи підійти з усією відповідальністю, то і діти і вчитель отримають справжнє задоволення від співпраці.

Покажіть дітям ту фізику, яка пояснить їм світ навколо нас і відкриє завісу незвіданого. Весь секрет в простоті.

Розглянемо на прикладі вищезгаданого Альберта Ейнштейна. Зазвичай, коли називаєш це прізвище, то у відповідь чуєш саме те, що сказала дівчинка – чоловік з висунутим язиком. Потім згадують знамениту формулу E0=mc2. Між іншим, вчений славиться не лише теорією відносності.

Наймістичніший експеримент – Філадельфійський. Ця історія до сих пір збуджує уяву і спонукає до пошуків істини. Отож коротко саму історію: говорять, що в 1943 році воєнні сили США разом із вченими, серед яких був і Альберт Ейнштейн, провели експеримент, в якому великий об’єкт візуально зник і перемістився в інше місце. Цим об’єктом був есмінець «Елдрідж». На кораблі було змонтовано 4 потужних генератори електромагнітних коливань, які при включенні повинні були створити невидимий електромагнітний ковпак. Це досить смілива демонстрація теорії поля, в якій вчений поєднував загальну теорію відносності і електромагнетизм. В цьому експерименті є демонстрація електромагнітної теорії та радіаційного випромінювання.

Використовуючи 4 котушки і металеву пластину, а також датчик магнітного поля, можна показати дітям, що такий протопристрій можна створити, і за допомогою формул вирахувати, що цей випадок просто вигадка. Також використовуючи Радіаційний сенсор можна провести вимірювання радіаційного фону.

Користь демонстрації такого експерименту полягає в тому, що вчителі можуть показати дітям, що наука може як пояснити, так і заплутати не один десяток людей. Тому що в цю історію до сих пір вірять, знято фільми, написані книги.


Ще один відомий експеримент із праць Ейнштейна можна продемонструвати учням, це фотоефект. Як відомо було дві теорії, що пояснювали природу світла – хвильова та корпускулярна. За однією, світло, це хвиля, як і звук – хвильова теорія, за іншою, хвиля, це сукупність часток. Теорії змінювали одна одну, поки Ейнштейн не припустив, а потім довів експериментально, що хвиля, це поєднання обох теорій, за що і отримав Нобелівську премію по фізиці в 1921 році. Таким чином він поклав початок цілій науці-квантовій фізиці.

Для демонстрації фотоефекту достатньо сучасного фотоапарату та оптичної лави, щоб пояснити явище фотоефекту, пояснити, що таке фотони. Це буде цікаво, весело і головне, запам’ятається надовго і не раз пригодиться в повсякденному житті, адже у кожного із нас маленький фотоапарат знаходиться в мобільному телефоні.


Ще однією неординарною, оригінальною людиною є Нільс Бор. Зазвичай, коли чуємо це ім’я, то одразу ж згадується, що він якось пов’язаний з атомом. Та й взагалі, люди чомусь думають, що фізик, а особливо фізик-теоретик, то такий собі чолов’яга, «трішки собі на умі». Тому дітям буде цікаво почути, що Нільс Бор був голкіпером відомої футбольної команди в Данії.

Найвідоміша його теорія, яка була відмічена Нобелівською премією – це Борівська модель атома водню або квантова модель атома водню. Його роботи були тією тоненькою ниточкою, яка поєднувала класичну фізику з квантовою.

Беручи до уваги Борівську модель атома, можна за допомогою самих учнів пояснити таблицю Менделєєва. Все, що для цього необхідно, це учні, вчитель і дошка з проектором. Адже попередньо, якщо пояснювати про Резерфордівську планетарну модель атома, виникає питання – чому електрони не падають на ядро. За допомогою учнів можна показати рівні (орбіти) на яких електрони або поглинають, або випромінюють енергію.

Також варто відмітити, що Альберт Ейнштейн і Нільс Бор були якщо не товаришами, то добрими колегами.


Третім відомим вченим, який працював на стику класичної і квантової фізики був Джон Белл. Його знаменита теорія нерівності весь час турбувала розум вчених, як теоретиків так і експериментаторів. Якщо коротко, то в своїй нерівності Белл доводить, що ми не можемо наперед сказати, який буде результат очевидного експерименту.

Щоб продемонструвати дітям нерівність Белла достатньо взяти двох учнів, посадити їх в різних кінцях приміщення, дати їм в руки дві кульки (червону і жовту) і між ними посадити людину, яка буде говорити слово «кулька». В цей час діти повинні підняти кульку будь якого кольору. В 55,5 % виявиться, що вони будуть піднімати кульку одного і того ж самого кольору.

Усі три вчені пов’язані між собою не лише тим, що вони були тими, хто вніс великий вклад в квантову фізику, а також і плідною співпрацею. І саме ці вчені показують, що ніколи не треба довіряти думці оточуючих, потрібно розвивати свої знання і бути впевненими у своїх силах. Навіть тоді, коли думки, на перший погляд суперечать усім правилам.

експерименти з фізики

А як ви утримуєте увагу та збільшуєте ефективність навчання?