КАК СТРОИТЕЛЬСТВО АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ СПОСОБСТВУЕТ УЛУЧШЕНИЮ ПРЕПОДОВАНИЯ ФИЗИКИ АТОМНОГО ЯДРА В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ШКОЛАХ

Аннотация: В статье рассматриваются актуальные проблемы преподавания физики атомного ядра в общеобразовательных школах. Анализируются основные трудности усвоения данной темы обучающимися в связи с ее высокой степенью абстрактности и сложности. Рассматривается важность и значимость качественного преподавания физики атомного ядра в связи с итогами референдума о строительстве АЭС в Казахстане.

Ключевые слова: преподавание физики атомного ядра, физика атомного ядра, проблемы преподавания, преимущества строительства атомной электростанции, референдум о строительстве атомной электростанции


Сырбаева Шара Жеткербаевна — Атырауский Университет имени Х.Досмухамедова, кандидат педагогических наук, исполняющий обязанности ассоциированного профессора,

Саматқызы Назым — Атырауский Университет имени Х.Досмухамедова, магистрант 2 курса,Атырау, Казахстан


Комплексное и качественное преподавание физики атомного ядра в общеобразовательной школе является одной из важных задач. Атомная физика лежит в основе современных представлений о мире, открывает путь к пониманию происходящих в природе процессов и имеет большое практическое значение. Этот раздел физики помогает обучающимся лучше понять основы атомной и ядерной физики, которая является фундаментом для многих других наук и технологий.

Кроме того, физика атомного ядра может стимулировать интерес обучающихся к карьере в сфере науки и техники, так как она открывает перед обучающимися множество возможностей для дальнейшего изучения и исследования. В современном мире, где технологии играют ключевую роль, значение физики атомного ядра становится все более актуальным. Однако, несмотря на важность данной темы для общего образования, ее изучение в школе сопряжено с определенными сложностями. Это связано как с абстрактностью и математической сложностью материала, так и с недостаточной методической проработкой вопросов его преподавания.

В результате у учащихся возникают проблемы с усвоением базовых понятий ядерной физики, пониманием принципов работы ядерных установок, а также с использованием полученных знаний для объяснения природных явлений. Это, в свою очередь, приводит к снижению интереса изучения физики в целом.

Вместе с тем, знание основ ядерной физики крайне необходимо современным обучающимся для формирования естественнонаучной грамотности и компетентности в вопросах использования атомной энергии.

Таким образом, комплексное исследование имеющихся проблем в преподавании физики атомного ядра и поиск эффективных путей их решения является весьма актуальной задачей, имеющей важное значение для повышения качества школьного образования.

Одной из ключевых проблем в изучении физики атомного ядра в школе является сложность понимания абстрактных концепций и теоретических моделей, лежащих в основе этой области знаний.

В отличие от многих других разделов школьного курса физики, непосредственно связанных с явлениями и процессами, наблюдаемыми в природе или воспроизводимыми в простых опытах, ядерная физика оперирует с объектами микромира, недоступными для прямого изучения в условиях школы [1].

Размеры атомных ядер, составляющие десятки и сотни фемтометров, а также крайне малое время протекания ядерных реакций исключают возможность непосредственного наблюдения этих процессов в школьных лабораториях. Все представления об устройстве и свойствах атомных ядер основаны на косвенных методах исследования с применением сложного физического аппарата, математического моделирования и вычислительной техники.

Поэтому при изучении ядерной физики обучающиеся вынуждены оперировать абстрактными понятиями, гипотетическими моделями и представлениями, которые сложно соотнести с известным ими из курса физики материалом. Это существенно затрудняет усвоение новой информации и ее использование для объяснения реальных физических явлений.

Кроме того, ряд ключевых понятий ядерной физики (изотопы, радиоактивность, деление и синтез ядер, цепные ядерные реакции и др.) имеют слабую связь с повседневным опытом учащихся. Это также осложняет формирование адекватных представлений о сущности изучаемых явлений и процессов.

Таким образом, высокая степень абстрактности курса физики атомного ядра значительно затрудняет его освоение обучающимися и требует поиска новых эффективных педагогических решений для преодоления данной проблемы.

Еще одной важной проблемой преподавания физики атомного ядра в школе является недостаточный уровень базовой подготовки учащихся по основным разделам физики, необходимый для успешного усвоения данной темы.

Дело в том, что ядерная физика базируется на таких фундаментальных понятиях и законах как атомное строение вещества, элементарный электрический заряд, квантовая природа излучения, законы сохранения энергии и импульса в микромире и др. [2].

Без глубокого усвоения этих базовых представлений курса общей физики учащимся крайне сложно постичь суть явлений, происходящих в микромире атомных ядер.

Однако в реальном школьном обучении часто возникают пробелы в освоении таких понятий из-за недостатка времени, слабой методической поддержки учителей, а также объективной сложности ряда тем для учащихся.

В итоге школьники подходят к изучению физики атомного ядра, не обладая необходимым багажом предварительных знаний, что существенно осложняет усвоение нового материала.

В общеобразовательных школах физика атомного ядра изучается в 9 и 11 классах. На изучение данного раздела в физике 9 класса отводится примерно 6-7 часов, в физике 11 класса (естественно математическое и общественно гуманитарное направление) примерно 5-8 часов [3] [4]. Обучение и воспитание детей в общеобразовательных школах осуществляется в соответствии с государственным общеобязательным стандартом общего среднего образования. По государственному общеобязательному стандарту общего среднего образования и типовому учебному плану темы каждого раздела имеют цели обучения. Темы раздела физики атомного ядра для 9 и 11 классов (естественно математическое и общественно гуманитарное направление) включает такие темы как: ядерное взаимодействие, ядерные силы, энергия связи и удельная энергия связи атомных ядер, ядерные реакции, радиоактивный распад, деление тяжелых ядер, цепные ядерные реакции, термоядерные реакции, ядерный реактор, ядерная энергетика, биологическая защита от радиоактивных лучей, элементарные частицы [5].

Как видно из списка объем материала который должен усвоить обучающийся за 6-7 (9 классы) и 5-8 (11 классы) часов очень большой и весьма содержательный. Материал охватывает такие фундаментальные вопросы как свойства ядерных сил, дефект масс атомных ядер, энергия связи и удельная энергия связи атомных ядер, законы сохранения зарядового и массового числа при решении уравнений ядерных реакций, радиоактивный распад, законы радиоактивного распада, свойства радиоактивных лучей (альфа, бета, гамма излучения), цепная реакция, условия протекания цепной реакции, установка и принцип действия ядерного реактора, ядерная энергетика, перспективы развития ядерной энергетики, ядерный синтез и ядерный распад, термоядерные реакции, использование радиоактивных изотопов, радиация, способы защиты от радиации, классификация элементарных частиц и многое другое [5].

Очевидно, что в столь короткие сроки освоить объемный учебный материал и достичь целей обучения очень сложно.

В итоге, темы раздела остается для многих лишь поверхностно и фрагментарно усвоенной, а полученные знания часто носят отрывочный и бессистемный характер. Это, в свою очередь, не позволяет сформировать целостное научное мировоззрение и использовать знания по физике атомного ядра для решения прикладных задач.

В последние десятилетия в нашей стране увеличилась численность населения и расширилась промышленность, по этой причине Казахстан сталкивается с растущим недостатком электроэнергии. Атомная энергетика является одной из стабильных и экологически чистых источников электроэнергии.

В отличие от тепловых электростанции атомные электростанции не выбрасывают в атмосферу вредные отходы, такие как оксиды углерода, оксиды азота, оксиды серы и многие другие радиационные составляющие. Парниковые газы вступают в реакцию с озоновым слоем земли, образуя в нем дыры, что в свою очередь негативно влияет на все живое на нашей планете.

В 2016 году Казахстан подписал международное Парижское соглашение по климату и обязался к 2030 году сократить выбросы в атмосферу на 15%. Атомная электростанция поможет достичь этих целей и приблизится к такому уровню, когда все вредные выбросы будут поглощены естественным путем, с помощью атмосферы земли, океанов и лесов [6].

Гидроэлектростанции являются вторым энергоресурсом Казахстана после тепловых электростанции. В данное время гидроэлектростанции вырабатывают около 14% всей электроэнергии нашей страны, это примерно 8-9 млрд кВт/ч за один год. С точки зрения энергетической безопасности и экономических преимуществ данные источники электроэнергии не смогут удовлетворить спрос страны на электроэнергию [7].

В связи с этим 2 сентября 2024 года Президент Республики Казахстан Қасым-Жомарт Токаев подписал указ о проведении республиканского референдума, где поручил народу принять важное и стратегическое решение о строительстве атомной электростанции в Казахстане. 6 октября этого же года прошел республиканский референдум, где 71% проголосовавших были за строительство атомной электростанции [8].

По этой причине в настоящее время вопросы преподавания физики атомного ядра в общеобразовательных школах приобрели особую актуальность. Введение атомной энергетики в Казахстане после референдума стало важным шагом для страны. Это решение изменило не только энергетическую и экономическую стратегию страны, но и повлияло на образовательную систему, особенно на преподавание физики атомного ядра.

Вопрос строительства атомной электростанции в Казахстане вызывал активные дискуссии среди ученых, политиков и общественности. Многие обсуждали и спорили нужна ли нам атомная электростанция или нет, а также есть ли у Казахстана свои специалисты атомщики и ядерщики. В настоящее время Казахстан уделяет большое внимание на подготовку узких специалистов в этой области. В стране есть целый ряд высших учебных заведений, которые готовят специалистов и национальные центры, институты ядерной физики, которые выполняют роль научно-технической базы в которых проводятся исследования и функционируют учебные центры по разным направлениям этой отрасли. Государство уделяет большое внимание и средства на подготовку кадров в этой области.

Общеобразовательные школы тоже должны внести свою лепту в эту ответственную работу. Школы играют ключевую роль в подготовке специалистов для атомной энергетики, так как они знакомят обучающихся с предметом физики, интересуют их и знакомят с глубоким и захватывающим миром физики атомного ядра. Подготовленные компетентные специалисты могут проводить исследования, двигая науку вперед, безопасно и эффективно управлять атомными электростанциями, способствуя устойчивому развитию и энергетической безопасности страны.

Исследовав и зная проблемы преподавания физики атомного ядра в общеобразовательной школе и понимая значимость качественного образования мы должны создать новые инновации и технологии, чтобы достичь выше указанных целей. Строительство атомной электростанции в Казахстане станет катализатором значительных изменений в образовательной системе страны. Преподавание физики атомного ядра выйдет на новый уровень, что способствует качественному обучению школьников и подготовке квалифицированных специалистов для работы в сфере атомной энергетики. Эти изменения помогут Казахстану не только укрепить свою энергетическую независимость, но и развить научный и образовательный потенциал страны.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Логинова Г.П. Трудности усвоения основ ядерной физики учащимися средней школы. Физическое образование в вузах. Т. 25, No2. 2019. С. 118-126.

2. А.В. Пеннер, Проблема модельности и наглядности в преподавании атомной физики. // Физика в школе. -1970. -No 2.3. Физика: Учебник для 9 класса общеобразовательной школы / Н.А. Закирова, Р.Р. Аширов, -А.; 2019, С. 217-239.

4. Физика: Учебник для 11 класса естественно-математического направленияобщеобразовательной школы / Н.А. Закирова, Р.Р. Аширов, -А.; 2019, С. 223-259.

5. https://adilet.zan.kz/rus/docs/V2200029767

6. 60 ключевых вопросов и ответов по строительству АЭС, методическое руководство 7. https://unicaselaw.com/ru/blog/hpp-obstacles

8. https://tengrinews.kz/kazakhstan_news/referendum-aes-ozvuchenyi-itogovyie-rezultatyi-golosovaniya-550317/





Поделиться

LinkedIn
Facebook
Telegram
X
Threads
Pinterest
VK
OK
Reddit
WhatsApp
Email

© Yestate.kz 2025 — ARNA NOVA ТОО.
Развивается с Concept House
СМИ No KZ95VPY00111227

Бестселлеры:
Корзина 0
RECENTLY VIEWED 0