Физические явления примеры магнитных, механических, звуковых, электрических и световых в таблице кратко
3.9
Средняя оценка: 3.9
Всего получено оценок: 442.
Обновлено 10 Августа, 2021
3.9
Средняя оценка: 3.9
Всего получено оценок: 442.
Обновлено 10 Августа, 2021
Физика — это наука об окружающей нас природе, она устанавливает самые общие закономерности, существующие между материальными объектами, и описывает их в виде физических законов. Любая из таких закономерностей проявляется в виде событий, называемых физическими явлениями. Поговорим об этих явлениях, рассмотрим их разнообразие и виды.
Физические явления в природе
Природа — это всё, что нас окружает. Земля, Солнце, воздух, предметы, люди, космос — всё это природа. Природа вечна и бесконечна.
Рис. 1. Природа.Формой существования объектов в природе является движение в широком смысле — то есть всевозможные изменения, происходящие с ними. Не существует объектов, в которых бы никогда не происходило никаких изменений.
Форма объекта, положение относительно других объектов, внутренняя структура, взаимодействия — хотя бы часть из этих характеристик любого предмета со временем всегда изменяется.
Изменения, происходящие с объектами в природе, объединяются под общим названием «явления». Большинство из них (но не все) изучает физика, поэтому такие явления называются физическими. Физическое явление — это явление, происходящее с материальными объектами, при котором предметы и вещества меняют своё состояние и характеристики, но при этом не появляется новых веществ.
Имеется одно исключение. Ядерная физика изучает явления, происходящие с атомным ядром, при которых одни вещества могут превращаться в другие.
Виды физических явлений
К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые электромагнитные, световые и некоторые другие процессы. Их можно представить в виде таблицы:
Рис. 2. Таблица физических явлений.Приведём примеры физических явлений разных видов.
Механические явления
Механика изучает движение в узком смысле.
Примеры механических явлений — это движение и соударение предметов, разгон и торможение, уравновешивание весов, земное притяжение, движения планет, сжатие пружины, всплывание предметов в жидкости.
Тепловые явления
Термодинамика изучает физическую сущность тепла, его источники и перенос между телами.
Примеры тепловых явлений — нагрев и остывание, кипение и конденсация, плавление и затвердевание.
Звуковые явления
Акустика изучает закономерности появления звука и его распространения в различных средах.
К звуковым явлениям относится сам звук, его слышимость, звуковоспроизведение и звукоизоляция.
Электромагнитные явления
Электродинамика изучает все, что относится к особой форме материи — электромагнитному полю.
Примеры электромагнитных явлений — это молния, электризация предметов, работа электрических приборов, движение тока по проводам, магнитные взаимодействия, работа электронных устройств.
Световые явления
Оптика изучает законы распространения света.
К световым явлениям относятся появление теней и полутеней, увеличение линзы, разложение белого света в спектр.
Явления, не изучаемые физикой
В заключение приведём пример явлений, которые физика не изучает. В первую очередь, это явления, относящиеся к смежным наукам. Например, превращения одних веществ в другие изучаются химией. Законы количественных соотношения и закономерностей изучаются математикой. Математика — это фактически «язык физики», физические наблюдения становятся законами только тогда, когда они выражены количественно на языке математики.
Кроме того, вне интересов физики лежат явления, происходящие в обществе, мыслительные процессы, искусство, религия, интересы людей. Эти явления изучаются гуманитарными науками.
Рис. 3. Гуманитарные науки.Что мы узнали?
Физика изучает природные явления. Природа — это всё, что окружает нас. К физическим явлениям относятся механические, тепловые, звуковые, электромагнитные, световые процессы, происходящие в природе.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Ростислав Радченко
10/10
Надежда Залиева
8/10
Оценка доклада
3.9
Средняя оценка: 3.9
Всего получено оценок: 442.
А какая ваша оценка?
Химические явления в быту: примеры ⋆ FutureNow
Твитнуть
Химические явления в быту и их примеры можно встретить постоянно. Вы сталкиваетесь с ними каждый день, но могут возникнуть проблемы с их распознаванием. Узнайте про очевидные примеры химии в повседневной жизни.
Химические явления в быту: примеры с которыми мы постоянно сталкиваемсяСуществует много примеров химии в повседневной жизни, которые подтверждают насколько она распространена и важна.
- Пищеварение зависит от химических реакций между едой, кислотами и ферментами для расщепления молекул питательных веществ, которые организм может усвоить и использовать.
- Мыло и моющие средства действуют как эмульгаторы для грязи, чтобы их можно было смыть с одежды, посуды и нашего тела.
- Наркотики действуют благодаря химии. Химические соединения могут поместиться в места связывания природных химических веществ в нашем организме (например, блокировать рецепторы боли) или могут атаковать химические вещества, содержащиеся в патогенных микроорганизмах, но не в клетках человека (например, антибиотики).
- Кулинария – это химическая деятельность, которая изменяет пищу, чтобы она стала более вкусной, убивает опасные микроорганизмы и делает ее более усваиваемой. Жар при приготовлении может денатурировать белки, способствовать химическим реакциям между ингредиентами, кармелизировать сахар и т.д.
Химия – это важная часть вашей повседневной жизни. Вы найдете химические явления в быту в продуктах, воздухе, химических веществах для чистки, своих эмоциях и буквально в каждом предмете, который вы можете увидеть или к которому прикоснуться.
Что такое свет и какие его основные характеристики?
Химические явления в быту: примерыВот, примеры повседневной химии. Некоторые из них могут показаться очевидными, но остальние могут вас удивить.
Примеры химических явлений в бытуЗубная пастаНеудивительно, что химические вещества содержатся в зубной пасте, которая очищает и отбеливает наши зубы и защищает их от микробов.
Мы видели и использовали много разных видов зубных паст, таких как Colgate, Pepsodent. Обычно в зубной пасте используются такие химикаты, как фтор, триклозан, сахарин, каррагинан, аспартам, парабены, лаурилсульфат натрия и пропиленгликоль.
Мыло / моющии средстваМы привыкли удивляться, как мыло очищает наши руки и убивает микробы, на них?
Мыло содержит некоторые химические вещества для этой цели, значит, это – химия в нашей повседневной жизни. Также моющее средство действует как поверхностно-активное вещество и помогает стирать одежду.
Мыло содержит жирные кислоты, например, стеринов, олеиновая, пальмитиновая кислоты, а также сильные щелочи. Также моющие средства содержат лаурилсульфат натрия и фосфаты и тому подобное. Они действуют как эмульгатор.
Пищевые консервантыПищевые консерванты защищают пищу от гниения и порчи бактериями и другими микроорганизмами. Соль, сахар, масла и бензоат натрия распространены в наших домашних хозяйствах.
КосметикаОна улучшает внешний вид нашего тела. Помады, масла, пчелиный воск, духи, лак для ногтей, туши широко нами используются, и они содержат химические вещества, которые также могут нанести и вред. Они содержат полимеры, растворители, жиры, нефтяные масла, красители, пигменты и тому подобное.
Химические явления в быту: примеры (косметика)Наркотики и лекарстваХимия очень важна для приготовления лекарств. Лекарства готовит врач с использованием нескольких химических веществ в определенном соотношении.
Медицина взаимодействует внутри нашего тела с высокомолекулярным мишенью и создает биологический ответ болезни.
Химия также используется для измерения количества натрия, калия и многих других элементов. Анализ крови и мочи делается с помощью химии.
Сельское хозяйствоСельское хозяйство очень важно для нашего выживания. Мы получаем от него пищу. Мы используем удобрения и инсектициды для повышения плодородия почвы и защиты посевов от вредителей, крыс и саранчи. Удобрения и инсектициды содержат такие химические вещества, как водород цианид, нафталин, никотин, бромистий метил и др.
Что такое кислотные дожди и чем они опасны?
ОкисленияПища, которую мы принимаем, окисляется в нашем желудке и производит энергию, которую мы используем в нашей повседневной жизни.
Промышленность и транспортТакие отрасли, как нефтяная промышленность, суконные фабрики, фабрики для производства моющих средств, пищевая промышленность и многие другие используют химические продукты для производства энергии и переработки продуктов.
Такие транспортные средства, как автомобили, автобусы, самолеты, используют бензин и дизель для производства энергии и движения.
Поэтому химия открыла путь модернизации в повседневной жизни.
Наука и технологииСейчас ядерная энергетика является темой изучения со стороны химии. Хиросима и Нагасаки – результаты химии. Реакторы работают с помощью энергии генерируемой цепными реакциями. Криминалистическая наука использует для анализа законы химии. Телекоммуникационные, ИТ, космические проекты также используют химию полупроводников и нанотрубки.
Вопрос окружающей средыЭкологические проблемы, возникающие в настоящее время, такие как загрязнение, глобальное потепление, ультрафиолетовое излучение и производство вредных химических веществ можно решить путем популяризации химического образования.
Эти проблемы являются результатами химии, а следовательно и окружающую среду можно спасти химией.
Химические явления в быту: примеры (Вопрос окружающей среды)Химические явления в быту:
выводТаким образом, химические явления в быту присутствуют ежеминутно вокруг нас где бы мы ни находились.
И достаточно примеров, подтверждающих этот факт.
Без химии наша жизнь невозможна, и она – это одно из средств как сделать нашу жизнь лучше.
Обязательство для каждого из нас – учиться и наслаждаться результатом науки. Это повлечет эффективное и правильное использование химии для нужд современного технологического мира.
Источник: www.thoughtco.com
Изучение явлений, связывающих науку, личность и общество
Функция
Подключенное научное обучение, апрель 2023 г. (Том 5, Выпуск 2)
Джули Х. Ю и Мишель Л. Филлипс
Классы, ориентированные на феномены, позволяют учащимся использовать научную практику, чтобы связать научное содержание со значимым опытом в их собственной жизни, их сообществах и обществе (Achieve et al.
2016). Дальнейшее расширение этих связей с социальными явлениями может способствовать более справедливой среде обучения, усиливая то, как наши различия могут влиять на наше понимание мира и то, как наука не действует отдельно от общества. В этой статье описываются три опыта семинаров по повышению квалификации учителей в неформальном научном учреждении, которые начинаются с исследования научного явления, а затем используют это явление для дополнительного обсуждения влияния разнообразия и социальных различий на индивидуальном, общественном и общественном уровнях.
Использование явлений как инструмента обучения
Эти [основанные на явлениях] действия выявляют невидимые предположения и предшествующие знания, которые мы привносим в то, как мы можем понять что-то, и поднимают альтернативные рамки, которые являются продуктом один и тот же тип когнитивного осмысления, но для разных целей, мест и культурных контекстов. — Ведущий учитель естественных наук
Изучение природных явлений для понимания основных дисциплинарных идей и сквозных концепций является фундаментальным компонентом Научные стандарты следующего поколения (ведущие государства NGSS, 2013 г.
). Учащиеся развивают понимание на основе доказательств и анализа, который они провели сами, используя научные и инженерные методы. Благодаря этому опыту учащиеся могут использовать процесс науки, чтобы понять окружающий их физический мир. В стандарте NGSS также описывается видение равенства и разнообразия в классах по естественным наукам, в котором делается упор на то, чтобы сделать науку доступной для всех учащихся, особенно из недоминирующих групп (NGSS Lead States 2013). Ресурсы, помогающие учителям и поставщикам профессионального обучения реализовать это видение, часто сосредоточены на виньетках и примерах того, как удовлетворять потребности конкретных групп учащихся (Lee et al. 2015). Чтобы создать справедливую учебную среду, учителя должны учитывать конкретные активы, опыт, перспективы и потребности любого учащегося. Они также должны учитывать, как опыт обучения в классе помогает учащимся самим думать о справедливости.
Мы предлагаем, чтобы изучение естественных наук, основанное на явлениях, могло предоставить учащимся возможность поразмышлять о своей роли и участии в различных социальных явлениях, тем самым лучше подготовив их к решению вопросов, связанных с равенством и разнообразием как членов общества.
Когда учащиеся взаимодействуют с явлением вместе, они получают общий опыт, который обеспечивает отправную точку для обучения, а не полагаются исключительно на предшествующие знания или словарный запас людей. Этот общий опыт можно использовать не только для изучения естественных наук, но и для изучения того, как люди взаимодействуют друг с другом и обществом на социальных уровнях. Размышление о том, как научные явления в мире природы связаны с социальными явлениями, может быть полезным как на уроках естественных наук со студентами, так и в профессиональных учебных заведениях с учителями естественных наук. Таким образом, профессиональное обучение может быть направлено не только на то, чтобы помочь учителям работать с учащимися на более справедливой основе, но и на модели того, как непосредственно вовлекать учащихся в разговоры о справедливости.
Профессиональное обучение в неформальных научных учреждениях
Было очень круто иметь возможность выйти из нашей маленькой комнаты, а затем пойти на реальную выставку, которая была тем явлением, которое мы использовали, чтобы по-настоящему заниматься научными исследованиями.
Потому что в классе это действительно трудно сделать. Вы не можете просто уйти и сказать, бац, прямо здесь есть явление, которое дети могут увидеть и с которым могут пообщаться. Вы должны как бы спланировать это. И это было действительно круто. — Преподаватель естественных наук и бывший преподаватель биологии и экологии
Неформальные научные учреждения (ISI) уже давно ценятся за их роль в предоставлении учащимся возможностей заниматься научными явлениями (NRC 2009). Помимо поддержки обучения студентов во время экскурсий, ISI могут использовать спроектированные ими пространства для поддержки обучения учителей в программах профессионального развития (PD) (Phillips et al. 2007; NASEM 2015). Учителя сообщают, что музейные программы ПД часто более продуктивны и информативны, чем другие возможности, подчеркивая важность доступа к научному опыту и ресурсам, других учителей естественных наук и возможностей для участия в научных исследованиях посредством экспонатов (Мельбер и Кокс-Петерсон, 2005).
Ключевой характеристикой PD в ISI является привлечение учителей к активному изучению естественных наук, когда они задают вопросы, планируют и проводят исследования, а также связывают наблюдения с природными явлениями (Astor-Jack et al. 2006).
Педагогический институт Exploratorium — это профессиональный дом на базе ISI для преподавателей и руководителей средней школы, который использует богатый исследовательский опыт, чтобы связать преподавание и изучение естественных наук с человеческой идентичностью, опытом и радостью. Программы предназначены для поддержки преподавателей на протяжении всего их пути профессионального обучения и сосредоточены на научном содержании и педагогике, лидерстве и преподавании и обучении наук, ориентированных на справедливость. Активный опыт обучения является важным компонентом всех предложений. В дополнение к поддержке собственного обучения учителей, этот опыт помогает учителям размышлять о своей собственной педагогике и школьных контекстах в основанной на выборе, неоценочной среде (Heredia and Yu 2017).
В этом видео представлены размышления учителей-участников и профессиональных преподавателей о ценности непосредственного участия в явлениях как для учащихся в классе, так и для учителей в рамках их профессионального обучения. Этот опыт, основанный на феноменах, служит основой для более глубокого изучения науки и общества.
Ниже мы предлагаем три примера, которые иллюстрируют, как различные научные явления могут служить основой для изучения содержания науки, а также социальных явлений на индивидуальном, общественном и общественном уровне. Каждый из этих примеров взят из семинаров с учителями естественных наук и руководителями учителей естественных наук на уровне средней и старшей школы. Все цитаты в этой статье взяты из интервью участников или анонимных опросов обратной связи, проведенных после их опыта PD.
Феномены как метафоры индивидуального социального сознания
Существуют физические слепые зоны, но у нас также есть социальные слепые зоны. И эти вещи являются в нас врожденными, и разница между социальной слепой зоной и физической состоит в том, что вы не можете избавиться от своей физической слепой зоны.
Но вы можете исправить свое социальное слепое пятно… Это было потрясающе, потому что это переплетение феноменов STEM с этим разнообразием, равенством, включенностью или социальной справедливостью… именно к этому я пытался прийти как педагог. Я беру все, что могу, а затем связываю это с дисциплиной, актуальной для наших студентов… таким образом, чтобы это было социальным. — Учитель естественных наук и руководитель седьмого класса
Опровержение доказательств того, что мы выдумали нечто несуществующее, дает возможность задуматься о наших собственных предположениях и предубеждениях. Действия, связанные с человеческим восприятием, часто исследуют науку, стоящую за органом восприятия и мозгом, и то, как наш мозг может прийти к выводу, который отличается от того, что есть на самом деле. Визуальные иллюзии тому пример. Поскольку они показывают, как наш мозг может делать неправильные предположения на основе неполной или противоречивой информации, эти феномены могут служить социальными метафорами того, как наше индивидуальное восприятие мира не всегда совпадает с реальностью.
Научная закуска — это содержательная, проверенная учителями деятельность, в ходе которой исследуются физические явления с использованием легкодоступных и недорогих материалов. «Научная закуска о слепых пятнах» — это занятие в классе, вовлекающее учащихся в феномен слепого пятна — части сетчатки, не содержащей светочувствительных клеток. Учащиеся держат карточку с маркировкой, которая, кажется, исчезает, если держать ее в определенном положении по отношению к их глазу. Свет отражается от карты в глаз зрителя и на его сетчатку. Если свет от маркировки совпадает с слепой зоной зрителя, его мозг не получит эту информацию и сделает вывод на основе окружающей информации, поскольку он не сможет определить, что там на самом деле. Этот феномен дает эмпирическое свидетельство того, что наш мозг — без нашего активного усилия или осознания — часто заполняет пробелы для того, чего мы не знаем. Это метафора наших социальных слепых зон и того, как мы можем делать неверные выводы о вещах, которых не видели и не испытывали.
Нейронаука, стоящая за визуальными и социальными явлениями, отличается, но простое использование одной и той же фразы «слепое пятно» подчеркивает, что наши знания — или то, что мы думаем, что знаем — коренятся в нашем индивидуальном опыте и могут быть неполными.
Использование этой деятельности в качестве социальной метафоры было разработано в рамках программы поддержки лидеров учителей естественных наук, работающих в сообществах практики. Участники работали в группах в течение учебного года, чтобы решить общую проблему практики, связанную с их руководящей работой по поддержке учителей естественных наук (Heredia et al. 2022). Одна группа занималась преподаванием естественных наук с учетом культурных особенностей, регулярно привлекая учащихся к занятиям в классе, посвященным изучению научных явлений. Посвятив время этому учебному опыту, группа закрепила свою общую идентичность как преподавателей естественных наук, стремящихся к высококачественному преподаванию естественных наук.
Это позволило группе использовать опыт изучения естественных наук для продолжения своей работы в качестве учителей-лидеров в справедливом преподавании естественных наук, важной работе, которая часто не связана с научным содержанием. Начав с научного явления, которое способствовало пониманию нашего природного мира, группа перешла к более сложным обсуждениям явлений нашего социального мира.
Феномены для создания научного сообщества
То, как они это сделали, охватило всех людей. И так, как они это сделали, вы могли включить всех в дискуссию, потому что вы можете прийти со своей точки зрения на явление, и это не обязательно неправильно. У вас должен быть ответ прямо сейчас, и каждый мог бы начать с … у всех были какие-то мысли по этому поводу, так что это было очень всеобъемлюще. — Учитель естественных наук седьмого класса
Научная практика опирается на коллективные усилия многих людей, которые вносят свой вклад и сотрудничают для достижения большего общего понимания.
В нашей работе мы часто используем термин научное сообщество для описания учителей, обучающихся вместе в условиях ПД, или учащихся в классе. Активная демонстрация того, как вклад каждого — и особенно разнообразие этого вклада — приводит к лучшему общему результату, может помочь учащимся задуматься о своей роли и обязанностях в сообществе. Из-за индивидуальных различий учащиеся часто имеют разнообразный опыт, когда участвуют в явлениях, связанных с наукой о человеческом восприятии. Если подсказки задают конкретный вопрос об опыте каждого человека, у каждого может быть правильный и потенциально разный ответ. Участвуя в деятельности, в которой различный опыт приводит к более глубокому пониманию общего явления, группа может воспользоваться преимуществами и извлечь выгоду из различий, а не мешать им. Мы используем эти мероприятия, чтобы представить концепцию построения научного сообщества, в котором коллективное понимание группы укрепляется каждым индивидуальным вкладом.
Научная закуска «Птица в клетке» — это занятие в классе, которое знакомит учащихся с феноменом визуальных остаточных изображений.
Учащиеся смотрят на яркое изображение, а затем на простой белый фон. При переключении взгляда большинство людей ненадолго воспринимают изображение на белом фоне, даже если его нет. Это задание является примером классического урока естествознания, который может быть адаптирован от предписывающего опыта к исследованию, богатому научной практикой, подходящему для NGSS 9.Класс 0019 (Heredia et al. 2016). В дополнение к исследованию явлений, связанных со светом, цветом и глазами, мы часто привлекаем группу учащихся к дополнительной линии исследования, связанной с движением остаточного изображения. Очень часто у участников будет разный опыт относительно того, движется ли остаточный образ и если да, то в каком направлении. Участники создают группы с людьми, которые видели что-то другое, и разрабатывают эксперименты, чтобы понять их разные переживания этого явления. В дополнение к предоставлению увлекательного способа изучения науки о глазах, сосредоточение обучения и сотрудничества вокруг явления, которое можно многократно испытать, создает общую основу для создания сообщества и экспериментов и обеспечивает модель того, как наука действительно практикуется.
Мы часто используем это исследование в начале многодневных семинаров по повышению квалификации по нескольким причинам. Это явление, которое мы все можем испытать вместе, имеет межпредметные связи с содержанием физики и наук о жизни. Это позволяет участникам проводить быстрые и повторяемые расследования по своим собственным направлениям расследования. Все эти результаты можно объединить для более глубокого понимания явления, моделируя ценность разнообразия в научном сообществе. В этом примере мы выделяем научные процессы, а не конкретное научное явление, чтобы вовлечь учащихся в размышления о том, как области за пределами науки также могут извлечь выгоду из рассмотрения множества точек зрения своего сообщества.
Явления, связывающие науку с обществом
Помощь в выявлении явлений, позволяющих провести критический анализ расизма, поможет учителям внедрить некоторые из этих идей в свои уроки, не будучи чем-то дополнительным, побочным.
Точно так же могут быть включены явления, которые прославляют разные расы и культуры. —Лидер учителей естественных наук
Учащиеся и учителя активно участвуют в социальных явлениях общества, и многие учителя в нашем сообществе заинтересованы в интеграции дискуссий о равенстве, расе и социальной справедливости в свои классы естественных наук. Науку иногда считают объективной и отдельной от этих проблем, и более пристальное изучение влияния человека на практику и использование науки может выявить, как и где человеческие предубеждения влияют на научную объективность. Учащиеся и преподаватели могут использовать научные практики, чтобы размышлять о социальных последствиях, исследуя явления, собирая данные и обсуждая, какие утверждения можно и нельзя делать на основе этих данных.
Тема людей и человеческих вариаций рассматривается на уроках биологии и наук о жизни, а генетика и эволюция — естественный, но сложный способ участвовать в дискуссиях о том, имеет ли различный человеческий опыт научную основу.
Биологи в целом согласны с тем, что у расовых групп нет биологической основы, но все мы испытываем влияние расовых групп на общество (Донован и др., 2019). Цвет кожи тесно связан с социальными конструкциями расы, и научные исследования могут быть использованы для изучения источника различий в цвете кожи.
Закуска Color Me Human Science Snack предлагает учащимся изучить явление различных оттенков кожи человека и рассмотреть факторы генетики и окружающей среды, которые могут повлиять на эти оттенки кожи. Это задание было разработано для семинара по наукам о жизни, на котором изучались биологические факторы и факторы окружающей среды, влияющие на изменчивость человека. Черты, которые общество часто связывает с расой, почти все сложны, и человеческие вариации этих черт, таких как цвет кожи, происходят в континууме, который не показывает многих естественных разделений.
Это упражнение может служить способом обсудить, является ли раса осмысленным и научным способом описания человеческих вариаций. Хотя разговоры о расе могут быть сложными, это явление помогает учащимся использовать доказательства, чтобы понять, почему расовые различия не являются «естественными» или биологическими, что может уменьшить расистские и эссенциалистские убеждения (Donovan et al. 2019).). Это дает пример того, как наука может (неправильно) использоваться для создания социальных конструкций, которые пронизывают общество.
Закрытие
Как мы представляем науку в классе таким образом, чтобы отдать дань уважения гениальности осмысления и решения проблем, характерной для всех людей, во все времена и в любом месте? Когда полезно показать, что наука является частью чего-то фундаментально человеческого, что распространяется и на другие способы познания… а также признать, что (нынешняя западная) наука — это способ познания, который имеет некоторые отличительные черты и цели по сравнению с другими способами осмысления системы? —Лидер учителей естественных наук
Построение научного обучения на основе явлений дает возможность установить прямую связь между основными дисциплинарными идеями и собственной жизнью учащихся, поддерживая их понимание актуальности науки и ее полезности в обществе (Achieve et al.
2016). Приведенные выше примеры предлагают три способа связать исследование научных явлений с обсуждением социальных явлений. Мы считаем, что эти беседы имеют решающее значение для создания равноправной учебной среды как для учащихся, так и для учителей, независимо от того, являетесь ли вы учителем или профессиональным поставщиком образовательных услуг. Эти примеры взяты из нашей работы с учителями, занимающимися ПД в неформальной научной обстановке. Эта настройка побуждает учащихся к изучению контента с любопытством и без оценки. Это также позволяет учителям подумать о том, как они могут создать такие же неограниченные ожидания в отношении обучения, и участники сообщили об использовании каждого из этих видов деятельности со студентами в своих классах. Если обсуждаемые здесь явления и расширения относятся к вашему учебному контексту, доступ к дополнительной информации о каждом упражнении можно получить по предоставленным ссылкам. Независимо от того, используете ли вы эти конкретные действия или нет, мы надеемся, что они дадут вам идеи для участия в явлениях, которые связывают науку, отдельных людей и общество. Мы рекомендуем вам подумать о том, как явления, которые вы используете со своими учащимися, могут быть использованы для обсуждения того, как наука связана с социальным поведением и как мы взаимодействуем друг с другом на индивидуальном, общественном и общественном уровнях.
Благодарности
Мы благодарим учителей-участников и сотрудников Института учителей Exploratorium за их вклад и самоотверженность в этой работе.
Этот материал основан на работе, поддержанной Национальным научным фондом в рамках гранта № 1907460. Любые мнения, выводы, выводы или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат авторам и не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда. .
Джули Х. Ю — старший научный сотрудник, а Мишель Л. Филлипс — старший научный сотрудник Исследовательского центра в Сан-Франциско, Калифорния.
цитирование: Ю, Дж.Х. и М.Л. Филлипс. 2023. Изучение явлений, связывающих науку, себя и общество. Connected Science Learning 5 (2). https://www.nsta.org/connected-science-learning/connected-science-learning-april-2023/exploring-phenomena-connect
Ссылки
Achievement, Научные сюжетные линии нового поколения и средства обучения STEM. 2016. Использование явлений в уроках и модулях, разработанных NGSS. https://www.nextgenscience.org/sites/default/files/Using%20Phenomena%20in%20NGSS.pdf
Astor-Jack, T., P. Balcerzak и E. McCallie. 2006. Профессиональное развитие и историческая традиция неформальных научных учреждений: взгляды четырех поставщиков. Canadian Journal of Math, Science & Technology Education 6 (1): 67–81.
Донован, Б.М., Р. Семменс, П. Кек, Э. Бримхолл, К.С. Busch, M. Weindling, A. Duncan, M. Stuhlsatz, Z.B. Брейси, М. Блум и С. Ковальски. 2019. На пути к более гуманному генетическому образованию: изучение социальных и количественных сложностей исследований генетической изменчивости человека может уменьшить расовые предубеждения среди подростков и взрослых. Научное образование
Эредиа, С.К., Т. Кук-Эндрес и Дж.Х. Ю. 2016. Птица в клетке стоит двух в кустах. Science Scope 40 (1): 66.
Heredia, S.C., M. Phillips, and J.H. Ю. 2022. Поддержка музейной сети лидеров учителей естественных наук. Connected Science Learning 4 (3). https://www.nsta.org/connected-science-learning/connected-science-learning-may-june-2022/supporting-museum-based-network
Heredia, S.C., and J.H. Ю. 2017. Вопрос выбора: возможности неформальных научных учреждений для поддержки введения в должность учителей естественных наук. Научно-педагогический журнал 28 (6): 549–565.
Ли О., Э. Миллер и Р. Янушик. 2015. NGSS для всех учащихся . Арлингтон, Вирджиния: NSTA Press.
Мельбер Л.М. и А.М. Кокс-Петерсен. 2005. Профессиональное развитие учителей и неформальная среда обучения: изучение партнерских отношений и возможностей. Научно-педагогический журнал 16 (2): 103–120.
Национальные академии наук, техники и медицины (NASEM). 2015. Обучение учителей естественных наук: расширение возможностей, создание поддерживающих контекстов . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. https://doi.org/10.17226/21836.
Национальный исследовательский совет (NRC). 2009. Изучение науки в неформальной среде: люди, места и занятия . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. https://doi.org/10.17226/12190
Ведущие государства NGSS. 2013. Научные стандарты следующего поколения: по штатам, по штатам . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий.
Phillips, M., D. Finkelstein, and S. Wever-Frerichs. 2007. От школы до музейного этажа: как неформальные научные учреждения работают со школами. Международный журнал научного образования 29 (12): 1489–1507.
Капитал Явления Профессиональное обучение Научная и инженерная практика Стратегии обучения Неформальное обучение
Справедливость-Феномен-Профессиональное обучение-Наука и инженерные практики-Преподавательские стратегии-Неформальное образование
Вам также может понравиться
Журнальная статья
Наука, наука, везде
Журнальная статья
Использование принципов подключенного обучения для дистанционного обучения аутентичным исследованиям STEM
Отчеты Статья
Бесплатные подарки и возможности для учителей естественных наук и STEM, 11 апреля 2023 г.
План урока
Как место, где вы живете и работаете, влияет на риск развития мезотелиомы?
Физика | Определение, типы, темы, важность и факты
Модель давления газа Бернулли
Смотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Кип Торн Джеймс Пиблз Эдвард Александр Буше Барри С. Бэриш Жерар Муру
- Похожие темы:
- механика оптика квантовая механика сила тяжести космология
Просмотреть весь связанный контент →
Популярные вопросы
Что такое физика?
Физика — это область науки, изучающая структуру материи и то, как взаимодействуют фундаментальные составляющие Вселенной. Он изучает объекты, начиная от очень маленьких, используя квантовую механику, и заканчивая всей вселенной, используя общую теорию относительности.
Почему физика работает в единицах СИ?
Физики и другие ученые используют в своей работе Международную систему единиц (СИ), потому что они хотят использовать систему, принятую учеными всего мира. С 2019 годаединицы СИ были определены в терминах фундаментальных физических констант, а это означает, что ученые, где бы они ни использовали СИ, могут согласовать единицы, которые они используют для измерения физических явлений.
физика , наука, изучающая структуру материи и взаимодействия между фундаментальными составляющими наблюдаемой Вселенной. В самом широком смысле физика (от греческого physikos ) занимается всеми аспектами природы как на макроскопическом, так и на субмикроскопическом уровнях. Область его изучения охватывает не только поведение объектов под действием заданных сил, но и природу и происхождение гравитационных, электромагнитных и ядерных силовых полей. Его конечной целью является формулировка нескольких всеобъемлющих принципов, которые объединяют и объясняют все такие разрозненные явления.
(Читайте эссе Эйнштейна о пространстве-времени в Британике 1926 года.)
Физика — фундаментальная физическая наука. До сравнительно недавнего времени физика и натурфилософия взаимозаменяемо обозначали науку, целью которой является открытие и формулировка фундаментальных законов природы. По мере того как современные науки развивались и становились все более специализированными, физика стала обозначать ту часть физической науки, которая не включалась в астрономию, химию, геологию и инженерию. Физика, однако, играет важную роль во всех естественных науках, и во всех таких областях есть разделы, в которых физические законы и измерения получают особое внимание, носящие такие названия, как астрофизика, геофизика, биофизика и даже психофизика. Физику можно, по сути, определить как науку о материи, движении и энергии. Его законы обычно выражаются экономно и точно на языке математики.
Как эксперимент, наблюдение за явлениями в максимально точно контролируемых условиях, так и теория, формулирование единой концептуальной основы, играют существенную и взаимодополняющую роль в развитии физики. Физические эксперименты приводят к измерениям, которые сравниваются с результатом, предсказанным теорией. Говорят, что теория, которая надежно предсказывает результаты экспериментов, к которым она применима, воплощает закон физики. Однако закон всегда может быть изменен, заменен или ограничен более ограниченной областью, если более поздний эксперимент сделает это необходимым.
Викторина «Британника»
Физика: правда или вымысел?
Конечная цель физики — найти единый набор законов, управляющих материей, движением и энергией на малых (микроскопических) субатомных расстояниях, в человеческом (макроскопическом) масштабе повседневной жизни и на самых больших расстояниях (например, во внегалактическом масштабе). Эта амбициозная цель была достигнута в значительной степени. Хотя полностью единая теория физических явлений еще не создана (и, возможно, никогда не будет), кажется, что удивительно небольшой набор фундаментальных физических законов может объяснить все известные явления. Совокупность физики, разработанная примерно к началу 20-го века и известная как классическая физика, может в значительной степени объяснить движения макроскопических объектов, движущихся медленно относительно скорости света, а также такие явления, как тепло, звук, электричество, магнетизм и свет. Современные разработки теории относительности и квантовой механики видоизменяют эти законы в той мере, в какой они применимы к более высоким скоростям, очень массивным объектам и к крошечным элементарным составляющим материи, таким как электроны, протоны и нейтроны.
Объем физики
Традиционно организованные разделы или области классической и современной физики описаны ниже.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подписаться сейчас
Под механикой обычно понимают изучение движения объектов (или отсутствия их движения) под действием заданных сил. Классическую механику иногда считают разделом прикладной математики. Он состоит из кинематики, описания движения и динамики, изучения действия сил при создании либо движения, либо статического равновесия (последнее составляет науку о статике). Предметы 20-го века квантовой механики, имеющие решающее значение для изучения структуры материи, субатомных частиц, сверхтекучести, сверхпроводимости, нейтронных звезд и других важных явлений, и релятивистской механики, важной, когда скорости приближаются к скорости света, являются формами механики, которые будут будут обсуждаться далее в этом разделе.
В классической механике законы изначально формулируются для точечных частиц, в которых не учитываются размеры, форма и другие внутренние свойства тел. Таким образом, в первом приближении даже такие большие объекты, как Земля и Солнце, рассматриваются как точечные, например, при расчете планетарного орбитального движения. В динамике твердого тела также учитываются протяженность тел и распределение их масс, но предполагается, что они не способны деформироваться. Механика деформируемых твердых тел — это упругость; гидростатика и гидродинамика рассматривают, соответственно, жидкости в состоянии покоя и в движении.
Три закона движения, сформулированные Исааком Ньютоном, составляют основу классической механики вместе с признанием того, что силы являются направленными величинами (векторами) и соответственно комбинируются. Первый закон, также называемый законом инерции, гласит, что, если на него не действует внешняя сила, покоящийся объект остается в покое или, если он движется, он продолжает двигаться по прямой линии с постоянной скоростью. Следовательно, равномерное движение не требует причины. Соответственно, механика сосредотачивается не на движении как таковом, а на изменении состояния движения объекта, которое является результатом действующей на него результирующей силы. Второй закон Ньютона приравнивает результирующую силу, действующую на объект, к скорости изменения его количества движения, которое является произведением массы тела на его скорость. Третий закон Ньютона, закон действия и противодействия, гласит, что при взаимодействии двух частиц силы, действующие друг на друга, равны по величине и противоположны по направлению. В совокупности эти законы механики в принципе позволяют определить будущие движения множества частиц, если известно их состояние движения в какой-то момент, а также силы, действующие между ними и на них извне. Из этого детерминированного характера законов классической механики в прошлом делались глубокие (и, вероятно, неверные) философские выводы, которые даже применялись к человеческой истории.
Лежащие на самом базовом уровне физики, законы механики характеризуются определенными свойствами симметрии, примером которых является вышеупомянутая симметрия между силами действия и противодействия. Другие симметрии, такие как инвариантность (т. е. неизменная форма) законов при отражениях и вращениях, совершаемых в пространстве, обращение времени или переход в другую часть пространства или в другую эпоху времени, присутствуют как в классических механике и в релятивистской механике, а с некоторыми ограничениями и в квантовой механике. Можно показать, что свойства симметрии теории имеют в качестве математических следствий основные принципы, известные как законы сохранения, которые утверждают постоянство во времени значений определенных физических величин при заданных условиях. Сохраняющиеся величины являются наиболее важными в физике; к ним относятся масса и энергия (в теории относительности масса и энергия эквивалентны и сохраняются вместе), импульс, угловой момент и электрический заряд.