На днях вышла в свет статья Ю. А. Саурова, М. П. Уваровой и учителя физики Кировской средней школы №21 А. И. Рублёва «Изучение понятий о термодинамических процессах» (Физика в школе. 2024. № 6. С. 3–8).

В конце 2023 года для журнала «Физика в школе» была задумана серия статей о фундаментальных уроках физики старшей школы. Первая статья была о технологии в форме моделей уроков «О технологии преподавания в форме моделей уроков» (Физика в школе. 2024. № 2). В ней рассматривалось построение урока по изучению второго закона Ньютона. Во второй статье рассматривается урок об основных явлениях термодинамики – термодинамических процессах. О них и для них вводятся все понятия и законы. Этим они и фундаментальны. Ниже предлагаются два фрагмента: введение и заключение.

Введение. На наш взгляд, для успешного освоения логики научного метода познания, в главном выраженного схемой «реальность – её описания», следует ориентироваться на следующее планирование уроков по термодинамике: 1. Термодинамическая система и её параметры. 2. Термодинамические процессы. 3. Решение задач. 4. Первый закон термодинамики. 5. Применение первого закона термодинамики для описания изопроцессов. 6. Решение задач. 7. Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики. 8. Принцип действия тепловых двигателей. 9–10. Решение задач. 11. Обобщающее повторение. В случае профильного обучения количество часов на изучение раздела может быть увеличено.

В зависимости от профиля обучения, учебника, по которому работает учитель, например [2, 3], последовательность изучения термодинамических процессов может быть разной. Однако урок о термодинамических процессах является ключевым в теме. Все знания темы «крутятся» вокруг той реальности, которая задана этими процессами. Только понимание (руками и головой) объективности этих явлений позволяет увидеть смыслы теоретических описаний и практических знаний о тепловых машинах. (Важно заметить, что в физическом познании фундаментальное значение имеют знания о законах или выше – знания о теории…).

Методическая рефлексия урока. Конечно, фундаментальным законом термодинамики (как части молекулярной физики) является первый закон термодинамики. И он, как знание, применим для описания (объяснения) многих природных или технических явлений. Но при обучении необходимо эти явления сначала выделить, а потом при изучении закона обращать на них постоянное внимание. При этом, важно показать сильную ограниченность этого знания, т.е. определить границы применимости закона – замкнутость физической системы. Лучше делать это при постановке экспериментов или решении экспериментальных задач. Вот почему для примера мы выбрали урок о термодинамических процессах, хотя в учебниках в начале темы акцент обычно делается на изучение понятий о работе и внутренней энергии. Да, эти понятия подготавливают введение закона. Но физические величины всё равно вторичны, производны. Явления, в смысле реальности, фундаментальнее законов, поэтому следует концентрировать внимание учащихся именно на них. Мир физики, во-первых, «состоит» из физических явлений, и только, во-вторых, из физических законов. Для методики обучения физике в первом приближении это методологически правильный принцип.