Исследовательский потенациал молодых ученых: взгляд в будущее - 2025

136 Э. Ф. Радишевский Научный руководитель – канидат физико-математических наук, доцент Д. А. Нургулеев Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ В ШКОЛЬНОМ ЦИКЛЕ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН Аннотация. В данной работе рассматривается интеграция элементов квантовой механики в школьный курс естественно-научных дисциплин и их связь с более глубо- кими концепциями, изучаемыми в вузах. Ключевые слова : естественно-научные дисциплины, квантовая механика, изуче- ние микромира, строение атома, электронная оболочка атома. Современные естественно-научные дисциплины рассматривают мир на уровне мельчайших частиц и их взаимодействий. Необходимость понимания ос- нов квантовой механики играет завершающую роль в формировании целостных философско-мировоззренческих представлений и современной научной картине мира. Полноценно раздел «Квантовая механика» осваивается студентами учре- ждений высшего образования, однако в школьном цикле естественно-научных дисциплин также присутствуют элементы этого раздела. Целью данной работы является проведение анализа содержания элементов квантовой механики в школьном курсе естественно-научных дисциплин и сравне- ние данного материала с квантово-механической теорией атома, изучаемой в вузах. Для дальнейшего изучения физики микромира необходимо начать с иссле- дования строения атома. В школьном курсе учащиеся начинают изучать струк- туру атома уже в восьмом классе в курсе химии. Атом представляет собой сово- купность элементарных, несущих противоположные заряды, частиц. В центре атома расположено ядро – мельчайшая его часть, но при этом несущая наиболь- шую массу, примерная масса протона, одной из составляющих ядра, равна 1,67 * 10 -27 кг. Вокруг ядра двигаются электроны, несущие отрицательный заряд и имеют массу равную 9,11 * 10 -31 кг, что около 2 тысяч раз меньше массы массы протона. Согласно резерфордовской модели атома – электрон постоянно дви- жется на своей орбитали, подобно планете, вращающейся по своей оси. Однако, данная модель атома является упрощенной, так как, в действительности, мы имеем, что каждый электрон, расположенный на орбитали, представляет собой не точку с конкретными координатами, а «размазанное электронное облако». Ко- личество электронов в атоме равно количеству протонов в его ядре, исходя из чего можно сделать вывод, что атом не имеет электрического заряда [1]. Помимо вышеуказанного в представленном курсе заявляются корпуску- лярно-волновые свойства объектов микромира, в нашем случае речь идет об уже представленных протонах и электронах.