Молодежь и наука

Познакомила наука, сблизила Дубна

С 27 по 29 марта в ДК "Мир" проходили Дни физики, организованные Межшкольным физико-математическим факультативом и Учебно-научным центром ОИЯИ.

Нейронная сеть, или Теория рукопожатий

Первое впечатление от происходящего в залах Дома культуры - хаотическое, броуновское движение. Очень много посетителей, в основном детей, перемещающихся, любопытствующих, переливающих жидкости, запускающих металлические шарики, разглядывающих оптические эффекты. По мере наблюдения становятся заметными по одинаковым футболкам организаторы и волонтеры, к ним, как к магнитам, притягиваются стайки зрителей - подходят, слушают, пытаются повторить, переходят к следующим. И только после более детального знакомства с участниками возникает аналогия с нейронной сетью - все так или иначе связаны с физической наукой, но каждый пришел к ней своим путем.

Прямо у входа знакомлюсь с Алексеем Иваненко. Формула его учебной карьеры пока лаконична: школа + факультатив = лицей МФТИ, а путь на Дни физики такой: первый год - участие в физбоях; второй - демонстрация опытов; сейчас - ассистент по измерению скорости реакции человека, основанному на кинематике.

Еще один алгоритм вовлечения в дубненский экспериментариум. Учитель физики школы №2086 (Москва) Владимир Викторович Щавелев осенью прошлого года побывал на школе для учителей в ЦЕРН. По возвращении развесил во всех кабинетах физики плакаты из ЦЕРН и каждому, кто интересуется, независимо от профиля обучения, популярно рассказывает о коллайдере, масштабах эксперимента, исследованиях. По приглашению УНЦ он приехал со своими учениками в Дубну демонстрировать опыты. Один из учеников, Дима Григорьев, рассказал: "Мы с классом решили сделать неньютоновскую жидкость. Это у нас крахмал, который смешан с водой в некоторой пропорции. Молекулы крахмала скрепляются между собой, и если воздействовать на поверхность, возникает ощущение того, что соприкасаешься с твердым телом. А если опустить в нее руку, то она погружается, получается интересный эффект. Детям нравится, и они не отходят от нас". Вот такая наглядная агитация.

В этом году в ДФ была и международная компонента - на сцене малого зала расположились гости из чешской гимназии Wichterlovo (Острава). Восемь учеников 9-х классов и с ними две учительницы русского языка демонстрировали опыты с плазменным шаром, объясняли процессы, рассказывали о гимназии и заодно практиковались в русской речи.

Волей-неволей вспоминается теория рукопожатий. И сразу пример - один из участников пригласил коллегу, преподавателя московской гимназии №1534 Патрика Михайловича Погосяна. Пока он присутствовал в качестве наблюдателя, но, судя по впечатлениям, примет участие в будущих ДФ: "Впечатления у меня очень приятные. Действительно, организаторы вложили часть своей души. Посмотрите, как блестят глаза у детей, это же все для них, не для нас. Детей не увлечь, если не дать сделать что-то своими руками, пустые слова на них не действуют. Здесь абсолютно неформальная обстановка. Молодцы организаторы, я готов аплодировать".

Об истории, опыте и смысле ДФ

Все, с кем мне пришлось общаться, инициатором ДФ признают Михаила Сергеевича Нитишинского, преподававшего на факультативе. В этом году он руководил дистанционно, что не помешало вовлечь в круговорот математических задач и физических опытов школы города, Клуб будущих ученых, Музей ОИЯИ, Математический кружок, Международную компьютерную школу, Университет "Дубна", Универсальную библиотеку. В программе демонстрация опытов старшими школьниками, на "Тропе исследователей" опыты предстоит делать ребятам самостоятельно, - научное шоу с жидким азотом и математические бои, лекция по истории ускорителей, прочитанная вице-директором ОИЯИ членом-корреспондентом РАН Г.В.Трубниковым, турнир по робототехнике.

На вопрос, как развивались ДФ эти три года, Михаил Сергеевич ответил: "С самого первого Дня физики у нас работала команда. Это продолжается, команда расширяется, у нас появляется опыт, мы лучше знаем, как готовиться, более грамотно распределяем свое время. В этом плане лучше становится. То же самое школьники. У нас есть две школы, представители которых уже приезжали в Дубну. В прошлом году они сказали, что не хватило времени на подготовку, потому что не совсем понимали, как будут проходить ДФ. В этом году они приехали более подготовленными".

Ближайшие соратники М.С.Нитишинского - преподаватели физики Иван Алексеевич Ломаченков и Александр Анатольевич Леонович подключаются к разговору.

И.А. С каждым годом появляются новые эксперименты. Причем, я заметил, что некоторые эксперименты дублируют друг друга. Ко мне подходили и спрашивали - получился ли у вас, допустим, опыт с движением в трубе. Это я к тому, что сейчас очень многие эксперименты есть в Интернете, многое можно посмотреть и попробовать повторить, а здесь поделиться опытом.

А.А. Да, у Дней физики в Дубне уже своя история. Выделю то, что меня особенно радует - вовлечение в них все большего числа волонтеров. Не только тех, кто долго и терпеливо готовит программу, но и ребят, подключающихся, что называется, в последний момент. Даже такое, "острое", участие в качестве, допустим, преподавателя оставляет свои следы и, надеюсь, меняет в лучшую сторону отношение к профессии учителя. Со временем, возможно, это "выстрелит". Как, скажем, выпускников нашего факультатива можно найти сегодня у опытных установок. Будучи же студентами, они включаются в работу Заочной физико-технической школы. А двое из них сейчас стали нашими коллегами и ведут занятия по математике и экспериментальной физике - это Александра Шорникова (Моисеева) и Данила Кожевников.

- На ваш взгляд, ребята здесь получают тот необходимый эмоциональный заряд, чтобы физикой заняться?

М.С. В вашем вопросе содержится половина ответа. Конечно, очень важно, когда младшие ребята смотрят на старших, не на взрослых учителей физики, а на тех ребят, которые старше их совсем немножко и которые все это только начинают делать. А для старших тоже есть очень сильный отклик. Потому что одно дело отвечать учителю, другое - объяснять своим сверстникам. Более ответственная вещь - это пробовать рассказывать и показывать что-то совсем маленьким детям.

И.А. Мотивировать ребят в 10-11-м классе, по-моему, достаточно бесперспективное занятие. Межшкольный факультатив начинает работать с шестым классом. Это самый благодатный возраст, когда можно заронить семена интереса. Почва у этих людей благодатная, и такие семена обязательно прорастут, а дети сохранят свое увлечение физикой, техникой… Необязательно они станут профессиональными физиками, но многие пойдут в технические вузы, в том числе в наш университет. Я сам там преподаю и поэтому заинтересован в качестве студентов. Это сейчас очень важно, это востребовано реалиями нашей жизни.

А.А. Спору нет, участники ДФ "заряжаются" до весьма высокого напряжения. Другой вопрос - как этот "заряд" сохранить, не дать ему стечь, как перевести всплеск эмоций в желание самостоятельно добиваться результата, преодолевать длительные трудности познания, в общем, постоянно и настойчиво учиться. А вот для этого нужны наши усилия иного рода - поддержка стремления регулярно заниматься, ощутить в себе вкус не только от потребления, но и от "производства" знаний. То есть между краткими праздниками - недели и месяцы упорного труда и… ожидания новых Дней физики.

От физики и химии ждут фейерверков

Научных шоу сейчас развелось - пруд пруди. Учителя говорят, что отношение к изучению предмета сильно изменилось в последние годы. Дети ждут чуда, фокуса, зрелищного эффекта и не горят желанием к кропотливой исследовательской работе - расчетам, параметрам, поиску ошибок, подбору материалов и форм. В этом отношении интересен не только экспериментальный, но и педагогический опыт Ирины Геннадьевны Осипенко (Дубна):

"Я руковожу Школой физического эксперимента на базе 11-й гимназии. Физика, химия - это предметы, от которых дети ждут фейерверков. А ведь наука связана с рутинной работой - надо много искать, бывает, что получится, а еще раз не сработает. Здесь, например, мы демонстрируем оптические явления. Наша проектная работа заключалась в том, чтобы создать цветные струи воды и посмотреть, могут ли они складываться в разные тона, а не только три основных цвета - синий, красный и зеленый. Про цветные струи мы не слышали нигде, описания, как это сделать, нет, поэтому столкнулись с трудностями. Можно было взять лазер, но это тонкий пучок, и сложение не очень хорошо видно. Диодами надо просвечивать через бутылку, но луч рассеяния получается слишком широкий. Мы все перепробовали и остановились на светодиодной ленте, поместили ее внутрь бутылки, сориентировали, чтобы она светила практически в отверстие и не было сильного расхождения луча. Два месяца мы мучились с этим эффектом, и нам удалось получить оранжевый, фиолетовый, белый".

Именно так приходит правильное понимание научной деятельности. И те, кто это усвоил, не будут питать иллюзий, выбирая профессией техническое или научное творчество. Да и результаты не заставили себя долго ждать - ученик Ирины Геннадьевны Григор Адамян получил 19 баллов из 20 возможных по экспериментальной части на областной олимпиаде по физике.

Эта площадка, как оказалось, помогает не только усваивать знания по предмету. Здесь и учителя могут поделиться наболевшим, посоветоваться, "подсмотреть" новые приемы и методы. Учитель государственной столичной гимназии Лариса Андреевна Нефедова побывала на двух школах от УНЦ - сначала в Швейцарии, потом в Дубне, и вот что удивительно: "Мне в Дубне понравилось больше, чем в ЦЕРН. Чего стоит одна территория ОИЯИ, которая находится в лесу, по сравнению с ЦЕРН, где стоят коробки в чистом поле. Русскому человеку это, наверное, ближе. Как учитель я больше получила на школе в Дубне. И когда нас пригласили на ДФ, у меня мысли не возникло отказаться - тут же экскурсии в ОИЯИ, и я хочу, чтобы мои дети это видели. Мы привезли катушку Тесла, опыты по атмосферному давлению. Элементарный опыт - газета, скрепка, нитка - а к нему все время очередь. Мы тут сказку про репку разыгрывали, когда магдебургские полушария пытались разъединить. Дети идут на это с удовольствием. Моим ученикам очень понравились опыты с жидким азотом, я не могла их оттуда выгнать. Еще им очень понравилось общежитие, говорят, лучше, чем во многих туристических местах. Поэтому мы очень благодарны, и помним сказанные нам в ЦЕРН слова Мика Сторра о проводниках - должен побывать сам, а потом привозить детей".

Вот еще пример - многие педагоги сетуют на недостаток лабораторного оборудования. Но, оказывается, даже если энтузиазма и приборов достаточно, образовательный формализм не дает развернуться как хотелось бы. Юрий Владимирович Бобринёв из московской гимназии №1514 тоже прошел через школу в ЦЕРН, где и познакомился с М.С.Нитишинским, и уже второй год приезжает на ДФ в Дубну. На вопрос об оснащении лабораторного практикума ответил: "Наша школа попала в Курчатовский проект по развитию межпредметных связей, конвергентному образованию. И нам досталось много очень хорошего оборудования. Но есть две проблемы в этой связи: необходимо соответствующее помещение, большая лаборатория, потому что оборудование стационарное; и нужен заведующий лабораторией с соответствующей ставкой и возможностью работать именно с техникой. Оборудование инженерное, современное, прекрасная цифровая лаборатория, но с этим надо разбираться, школьный учитель не успевает. Да и детям приходится делать много уроков, а для серьезных исследований надо выделять время. Частично мы выходим из положения за счет летних практик, школ, там у нас что-то получается".

"Из искры возгорится пламя, и просвещенный наш народ..."

Эх, жалко, что дальше у Пушкина про политику, а не про науку, которая "над политикой" и сближает народы. А то бы взяли цитату эпиграфом к статье, ведь каждый из организаторов знает, - надо лишь дать толчок, правильное направление. А для этого представить физику не сложной сухой теорией, а увлекательной, азартной, веселой, а значит, любимой для детей. Единодушие в этом вопросе демонстрировали все взрослые, к кому бы я ни обращалась, хотя, понятно, что именно такой подход требует максимума внимания, времени и творческих усилий.

Михаил Жабицкий (ОИЯИ): "Дни физики, как при горении - надо бросить спичку, а дальше интерес разгорится. ДФ для того и нужны, чтобы ребята узнали, какие есть возможности в городе - Межшкольный факультатив, интересные преподаватели, Клуб будущих ученых, есть много точек в Дубне, где рады видеть детей. Важно, что есть детская радость, свежесть восприятия. Надо, пока физика не началась в школе, показать им, что эта наука интересна! Это не просто подстановка цифр в формулу, на самом деле это намного увлекательнее!"

Марк Ширченко (ОИЯИ): "Чтобы знать, с какого возраста увлекать детей физикой, надо определить, где начинается физика. Если ребенок в три года спрашивает: папа, а почему встает солнце, и ты ему начинаешь объяснять, то, в принципе, это уже физика. И я думаю, что физика - это же от слова природа (от греческого слова "фюзис", что означает "природа" - прим. ред.), и надо начинать обучение, наверное, как только ребенок произнес первое "почему". И дальше постепенно вовлекать такими мероприятиями".

Дмитрий Цирков (ОИЯИ): "Опыты мы старались делать, естественно, интересными, увлекательными. После некоторых дети бегают возбужденные, прыгают. Это, конечно, нас очень радует. И параллельно стараемся дать информацию о физических законах. Потому что законы, когда что-то руками делаешь, усваиваются всегда лучше. Например, так устроена "Тропа исследователей" - детям, группе из 3-4 человек, выдается список из 8 станций. На каждой станции стоят наставники - старшие школьники. Дети на каждой из станций должны сделать опыт, им ставят отметку. После того как они пройдут все станции, возвращаются к организаторам, получают призы".

Добрая, старая как мир, прекрасная наука всех сблизила по-своему. За одним из столов демонстрируют опыты Тимофей Кольцов (лицей "Дубна") и Андрей Горячев (школа №5). У них такая история: "Мы раньше учились вместе, потом Тимофей перешел в лицей. И.А.Ломаченков набирал таких же учащихся, как мы, в ОИЯИ для практических занятий по физике. Мы там встретились, занимались, и так попали на Дни физики, чтобы показывать опыты.

- Много детей здесь побывало?

- Да, и они еще не закончились.

- Понимают, что вы им объясняете?

- Кивают головой, надеемся, что понимают.

- Какой физический процесс демонстрируете?

- Опыт с водой, изучаем коэффициент поверхностного натяжения, действие антиархимедовой силы, когда предмет тонет, и другие".

Дни физики в этом году проходили под эгидой 60-летия ОИЯИ. Большое число посетителей, дубненских и приезжих участников, разнообразных экспериментов свидетельствуют о том, что найден правильный вектор, удачная форма общения со школьниками. В каком-то смысле ДФ - это проекция деятельности ОИЯИ на мир детей и подростков, знакомство с моделью международного научного центра, когда научный поиск происходит не в персональном порядке, а в содружестве ученых из разных организаций. В том, что в ближайшее время посетители ДФ в Дубне смогут убедиться, что нет национальной таблицы умножения, и в научном празднике примут участие ребята из других стран - сомневаться не приходится. Так же как в том, что воспоминания о ДФ всегда будут связаны с новыми впечатлениями, радостью понимания и причастностью к многообразному процессу познания.

P.S. И еще хочется отметить доброжелательное отношение к прессе и лично поблагодарить за помощь Т.Юдину и Е.Карпову (УНЦ), М.Пилипенко (Универсальная библиотека), А.Леоновича (руководителя Межшкольного факультатива).