Физических явлений не существует. Существует физическое рассмотрение явлений действительности. Оно начинается с выделения этих явлений из потока сознания [3] и моделирования их физическими телами, физическими полями, взаимодействием тел и полей. Поскольку из поступающих сигналов мозг строит величины, а из величин – модели, наука оперирует предельно грубыми математическими представлениями этих моделей в величинах и их соотношениях. Основная задача предмета «Физика» – обучение пониманию простейших моделей мироустройства и последующему формированию таких моделей в различных сферах жизни. Традиционно в системе общего образования эта задача решается на уровне коллективного бессознательного. Поэтому сказанное выше находится за пределами внимания и понимания учителей и авторов дидактических материалов – учебников, пособий и научно-популярной литературы. Ну, и подавно – за пределами понимания обучающихся. Отсюда и недоразвитие у субъектов общеобразовательной деятельности строгости мышления и отражающей его речи. Одним из самых ярких проявлений неудачности формирования модельных представлений является изложение в школьном курсе физики темы «Колебания и волны». Вследствие этого понимание чрезвычайно важной и универсальной инструментальной функции соответствующих представлений в лучшем случае затруднено, в худшем – просто отсутствует. Давайте для начала убедимся в этом, а затем постараемся сформировать выход из образовавшегося тупика.
Начнём с того, как представляют колебания некоторые наиболее популярные учебники общеобразовательной школы. Для того, чтобы сразу же подчеркнуть нелепости или неточности этих представлений, в тексте курсивом выделены мои примечания и риторические вопросы.
«Повторяющиеся через равные промежутки времени движения, при которых тело многократно и в разных направлениях проходит положение равновесия, называются механическими колебаниями» [12, С. 99]. (Колебание – это реальные движения реального тела? Что такое «многократно и в разных направлениях»? А если НЕ равные промежутки времени – это НЕ колебания? Да и вообще – механические колебания – это что-то особенное? Бывают ещё другие колебания, и это – принципиально иное?)
«Познакомимся теперь с таким периодическим движением, при котором тело перемещается около своего наиболее устойчивого положения равновесия, отклоняясь от него то в одну, то в другую сторону. Такое движение называется периодическим колебанием» [11].