ПРЕДИСЛОВИЕ

Бурное развитие физики в последние десятилетия, состояние и темпы развития техники современного производства, переход на всеобщее среднее образование совершенно изменили расстановку тех педагогических целей и задач, к достижению и решению которых должна стремиться школа и которые должны реализовываться в учебниках. Традиционное стремление дать наибольшее количество различных сведений в учебниках и в преподавании изживает себя.

Более того, погоня за сообщением наибольшей информации, детализацией сведений о всех, хотя и очень интересных и важных новинках быстро развивающихся науки и техники начала наносить ущерб развитию способности учащихся самостоятельно мыслить и применять основные законы физики, умению находить и воспринимать новые знания, рождающиеся в науке. Эта погоня стала создавать затруднения для выпускников средней школы в начале их трудовой деятельности и при продолжении обучения в высшей школе.

Состояние и темпы развития науки, жизнь и производство требуют сейчас того, чтобы учебники и преподавание глубоко раскрывали смысл и содержание фундаментальных принципов современной физики, формировали активное владение этими принципами. Необходимо показать учащимся фундаментальные законы физики в действии, дать правильное понимание материального мира в его единстве и многообразии, а также представление об источниках знания и путях установления законов науки.

Особенно важным для учебника стало решение задачи максимального развития умений учащихся самостоятельно применять основные принципы и законы в практической деятельности, видеть действие этих принципов в новых открытиях и достижениях техники.

Другими словами, учебник и преподавание должны обеспечить формирование основ современного научного знания, обращенного к потребностям жизни и общественного производства, обеспечивающего возможность активного и творческого участия молодого

человека в общественной и производственной деятельности после окончания обучения.

К достижению этих целей и стремился автор при написании предлагаемого читателю курса «Начала физики».

Решение поставленных задач не только потребовало изменить расстановку акцентов в материале курса физики, но и привело к полному изменению логической структуры этого курса. Многие разделы данного курса по своему содержанию и построению принципиально отличаются от традиционных и широко распространенных схем изложения учебного материала.

Оказалось необходимым выявить и устранить архаизмы, второстепенные и малозначащие материалы, которые сохранились во многих учебных пособиях с конца XIX в. Это дало возможность сократить число понятий, которые должен усвоить учащийся, позволило упростить и приблизить к современному уровню изложение многих вопросов. Сделались более прозрачными и легко наблюдаемыми те внутренние логические связи, которые существуют между отдельными разделами современной физики как единой науки.

Наконец, достижение поставленных целей потребовало увеличить объем материала о формах и методах практического применения фундаментальных законов к решению практических задач и усилить те разделы, которыепрямо ориентированы на развитие творческой самостоятельной работы учащегося. Изложение отдельных мест курса сопровождается сведениями об истории возникновения и становления законов физики, о развитии и формировании тесных взаимосвязей между физикой, техникой и практикой общественного производства.

Таковы основные особенности данного курса физики.

Весь материал «Начал физики» распределяется по отдельным книгам следующим образом:

I. Механика.

II. Молекулярные явления. Термодинамика.

III. Электромагнитные явления.

IV. Колебания и волны. Оптика.

V. Квантовые явления. Атом.

Несмотря на это, на первый взгляд традиционное разделение, курс дает материал в новых связях, соответствующих современному состоянию физики как науки. Рассмотрение каждого из явлений обычно не замыкается в рамках одного раздела физики. Так, например, формирование и развитие понятий и законов механики продолжается во всех книгах вплоть до последней, где окончательно определяются границы применимости законов и представлений классической ньютоновской механики. Формирование представлений молекулярной теории подготавливается уже в первой книге и завершается в пятой при рассмотрении квантовомеханических явлений в твердых телах. И так далее.

Курс рассчитан на широкий круг читателей, желающих самостоятельно ознакомиться с важнейшим принципами и теориями

физики в объеме, несколько более широком, чем это предусмотрено программами средней школы. Однако в первую очередь курс предназначен для лиц, самостоятельно готовящихся к поступлению в вуз, а также занимающихся на подготовительных отделениях вузов. Материал книги по объему и глубине содержания согласован с программами и требованиями вступительных экзаменов в вузы.

Автор старался вести изложение материала в возможно более компактной форме, в достаточно строгой логической последовательности, отвечающей современному уровню развития физики.

Имея в виду интересы самостоятельно изучающих физику и впервые систематически знакомящихся с ней, автор счел необходимым уделить специальное внимание и дать достаточно детальные разъяснения мотивов изучения наиболее важных вопросов. Разъяснения, которые могли бы помочь учащемуся сохранять ориентировку во всей общей картине механики при изучении каждой ее отдельной части. Читателю не следует проходить мимо этих мотивирующих разъяснений. Они могут помочь сократить затраты времени на изучение физики.

В каждом разделе физики есть понятия и вопросы, которые для профессионала-физика являются самоочевидными, элементарными, не требующими никаких объяснений. Однако, как показывает опыт преподавания, именно многие из таких понятий, терминов, вопросов становятся источником непреодолимых затруднений для начинающих изучать физику, причиной непонимания основных законов, препятствием в практических применениях законов. В книге таким вопросам уделено специальное внимание и дан их детальный разбор. Начинающему читателю полезно будет внимательно отнестись к таким разъяснениям основных понятий и проверить правильность своего собственного понимания их.

Начальное изучение физики требует не только усвоения определенной суммы знаний. Настоящее знание физики возникает только тогда, когда во время изучения формируется физическое мышление — определенная система анализа явлений природы, организованная и четкая система умственных действий,— воспитывается необходимая дисциплина мышления.

Желание помочь начинающему читателю в формировании такой системы мышления наложило отпечаток на построение и внутреннюю структуру основных разделов книги, заставилц включить ряд специальных параграфов, разъясняющих некоторые вопросы порядка действий при применении законов физики.

В курсе дано достаточно большое количество вопросов и упражнений, которые могут полностью обеспечить развитие навыков самостоятельного решения задач и помочь более глубокому пониманию форм и методов применения основных законов механики на

практике. По уровню сложности заключительные задачи каждого раздела соответствуют задачам на вступительных экзаменах. Для работы с курсом необходим лишь математический аппарат, даваемый средней школой.

При написании курса автором были использованы материалы и выводы многолетнего преподавания курса общей физики в Московском университете, а также чтения лекций для абитуриентов, готовящихся к поступлению в вуз.

Подготовка и создание такого обширного по объему и сложного по своему содержанию курса были бы невозможны без участия и помощи ученых-физиков, преподавателей, методистов и ученых-педагогов. Плодотворные дискуссии, многочисленные критические замечания по вопросам изложения и структуры курса со стороны профессоров В. А. Фабриканта и Е. Д. Щукина оказали неоценимую помощь при работе над первой книгой курса «Механика». Автор приносит им глубокую благодарность.

Автор благодарен также преподавателям А. И. Степаненко, В. С. Шелковниковой, П. Я. Арефьеву, В. И. Абрамову, Л. А. Щербаковой, В. Т. Гороновской, которые взяли на себя труд организовать и провести проверку доступности для учащихся предлагаемых автором схем изложения материала и дали много ценных советов, способствовавших улучшению курса.

Автор выражает свою искреннюю признательность научным сотрудникам С. М. Кузнецовой, И. А. Ефремовой, И. А. Петрову, которым принадлежат разработки ряда научно-педагогических и методических вопросов, использованные автором при окончательном определении структуры и содержания первой книги данного курса.

В. Г. Зубов