Wat is de beste manier om zelf natuurkunde te onderwijzen?

Beste antwoord

Lees de juiste boeken. Realistisch gezien zul je echter geen goede natuurkundige worden zonder formele training.

Hier is een lijst met de juiste boeken:

Introfysica:

The Mechanical Universe je zou dit boek vaardig moeten zijn op de middelbare school vanuit je eigen studies, aangezien je waarschijnlijk “geen goede training zult krijgen van je schoolsysteem

ook de inleidende calculus beheersen (dwz integreren, differentiëren, integreren door delen, etc)

beheersen ook elementaire lineaire algebra (dwz matrices omkeren, N vergelijkingen oplossen, enz.)

geavanceerder:

Inleidende kwantummechanica (Liboff) moeilijk maar intro-fysica major undergrad-niveau

Classical Mechanics (Goldstein) gevorderd undergrad- of intro-grad-niveau

Elektromagnetisme (Jackson) geavanceerd undergrad- of intro-grad-niveau

Kwantummechanica (Sakurai) gevorderd undergrad of intro grad-niveau

Nog geavanceerder:

Quantum Field Theory (Srednicki) geavanceerd grad-niveau

Algemene Relativiteitstheorie (Misner Thorne Wheeler) ons Alleen witte tabbladen rad niveau

Nog geavanceerder weer:

String Theory (Polchinski) zeer geavanceerd grad niveau

Algemene Relativiteitstheorie (Misner Thorne Wheeler) gebruiken deze keer zwarte tabbladen, en maken ook opnieuw witte tabbladen om dingen te onthouden.

Merk op dat de bovenstaande reeks ongeveer 5–7 jaar intensieve studie zal vergen. Maar je zult op de hoogte zijn van de basisprincipes, dat wil zeggen, je zou een promovendus voor een theoreticus kunnen worden en ze kunnen je ertoe brengen een echte theoreticus te worden die papers schrijft die geen papieren van aluminiumfolie zijn. Opmerking: ik heb schaamteloos belangrijke velden in de natuurkunde genegeerd die onvergeeflijk zijn om over te slaan, zoals statistische mechanica, basismateriaalfysica, plus de wiskunde die je nodig hebt.

De wiskunde die je nodig hebt:

Klassieke calculus

Lineaire algebra (mooie versie zoals in Apostol delen 1 en 2)

Gedeeltelijke differentiaalvergelijkingen

Complexe analyse (methode van residuen in contourintegratie )

Niet-lineaire differentiaalvergelijkingen

Groepentheorie (alleen natuurkundige versie)

Tensor Calculus (alleen natuurkundige versie)

Hierna volgt de natuurkunde verschilt te veel van de zuivere wiskunde, dus je zult in feite aangepaste vormen van wiskunde gebruiken die alleen worden gebruikt in specifieke gebieden van de natuurkunde en die onbegrijpelijk zijn voor wiskundigen. Een voorbeeld zijn de grafieken die worden gebruikt in berekeningen in de deeltjesfysica, de zogenaamde Feynman-diagrammen. Dit zijn wiskundige structuren, niet alleen plaatjes. Je hebt de geheime code nodig om deze diagrammen om te zetten in formules. Dit komt door het volgen van een formele relativistische kwantumles en een geavanceerde formele deeltjesfysica-les (die relativistische QM als een vereiste heeft – alleen gegeven op een paar topscholen, niet op een lager niveau waarvoor geen veldtheorie vereist is).

Antwoord

Mijn zoon, die toen 9 was, kreeg een A * in zijn Physics IGCSE (UK 16+ examens). Hij had nog nooit natuurkunde gestudeerd tot 5 maanden voor zijn IGCSE-examens.

Om wat perspectief te geven voor degenen die niet bekend zijn met de Britse IGCSE: meestal een cursus van twee jaar, die meestal wordt gestart na ongeveer 8 jaar voorafgaande studie.

Dus Danyal, mijn zoon, is misschien wel de jongste persoon ter wereld die een A * heeft behaald in een natuurkunde-IGCSE. Mijn dochter, Maryam, die 11 was, kreeg ook een A * – ze studeerden samen.

En ze kregen niet alleen een A *, het hoogste cijfer, als er een A * +++ was, zou dat hebben begrepen – ik bedoel, ze hebben de A * -grens met ongeveer 20\% gewist.

Natuurkunde is echt moeilijk als je begrijp niet wat er aan de hand is. Begrijp het en het is pis gemakkelijk. Ik bedoel, er is nauwelijks iets om echt te weten – voor de meeste natuurkunde-examens geven ze je alle formules – je hoeft alleen maar te begrijpen hoe de formules werken.

Oké, dus hier is hoe ze het deden …

We hebben geen syllabus of tekstboek gebruikt, behalve ter referentie. Dus vanaf dag 1 deden ze eerdere papieren vragen . Helemaal in het begin kreeg ik 3 eerdere papers en groepeerde ik de vragen per onderwerp, dus deden ze 3 mechanische vragen, daarna 4 elektriciteitsvragen, enz. Dit was om ze een beetje diepte te geven in elk onderwerp. Maar na deze eerste drie eerdere papers was het gewoon papier na papier.

Voor elke vraag, als ze vastliepen, wat in het begin vrijwel de hele tijd was, zochten ze het op in een leerboek, en als ze het nog steeds niet begrepen, zou ik het uitleggen. Vervolgens gingen ze verder met de volgende vraag, en door vraag na vraag te doen, begrepen ze uiteindelijk alle concepten. Het helpt veel dat de antwoorden op alle examenvragen direct beschikbaar zijn. Door daarnaar te verwijzen, kregen ze een geweldig idee van wat de examinatoren zochten.

Dit simpelweg beantwoorden van vraag na vraag is in wezen hoe ik natuurkunde heb geleerd aan de universiteit van Oxford, dus het is niet een gek nieuw systeem. Het voordeel hiervan is dat al het leren wordt gedaan met een doel – namelijk het beantwoorden van de huidige vraag – en dat maakt je gefocust en het blijft ook bij je hoofd.

In termen van tijd begonnen ze af met een uur per dag, na ongeveer een maand steeg het tot ongeveer 2-3 uur per dag. Een maand voor het examen brachten ze ongeveer 5 uur per dag, 7 dagen per week door.

Natuurkunde is dus pis-makkelijk als je weet hoe je moet studeren en er tijd in steekt. Het is allemaal een kwestie van intensief sprookjes uit het verleden doen. Vergeet lezingen en het doornemen van een leerboek.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *