О Московском физическом центре и причинах его появления

Евгений Выродов, учитель физики

Хочу рассказать читателям ТрВ-Наука о новом образовательном проекте, который мы развиваем с группой единомышленников.

I. Что мы имеем

Идея Центра возникла несколько лет назад из глубокой неудовлетворенности состоянием фундаментального естественнонаучного образования школьников.

От советских времен нам осталась уникальная традиция подобного образования, приобщения детей к наукам. Ее основные составляющие — специализированные физико-математические классы и олимпиады школьников. Обе эти формы работы с детьми далеко не идеальны и на самом деле не очень подходят для решения задачи, о которой мы говорим. С их недостатками можно было мириться в 60-е и 70-е годы, когда наука пользовалась в обществе высоким авторитетом и уважением. «Новые времена» сделали эти недостатки явными, бросающимися в глаза.

Спецшколы

В чем основная проблема спецшкол и спецклассов? В том, что исторически сложившийся формат массовой школы, с ее классно-урочной системой, жестким ритмом жизни «урок — перемена — урок — перемена…» вообще не рассчитан на изучение мало-мальски сложных вещей, не говоря уже о науке. Этот формат, утвердившийся в Европе в XVI-XVII веках, с самого начала был заточен под совсем другую задачу — задачу массового начального образования, обучения грамоте и основам арифметики будущих фабричных рабочих. Промышленность в Европе начала развиваться, и ей понадобилась минимально образованная и дисциплинированная рабочая сила — вот почему этот формат оказался востребован. Развитие способностей ребенка, свободного научного мышления в его задачи не входило и не входит, что бы ни думали по этому поводу Ян Коменский и другие педагоги-гуманисты, разработавшие эту систему.

Поставьте себя, уважаемый читатель, на место своего ребенка. Вот он приходит в школу. Первый урок у него, допустим, математика, второй — биология. Что имеется в виду? Что первые 45 минут он будет поглощен математическими задачами, а потом, по сигналу звонка, его голова задумается над устройством живой природы? Это возможно, если на математике изучаются четыре действия арифметики, а на биологии учитель рассказывает о том, какие деревья растут в лесу и какие зверушки там живут. А если на первом уроке изучается понятие предела функции, а на втором — тонкости биосинтеза белка? А на следующем — содержание «Тезисов» Лютера и их значение для европейской Реформации. А потом — особенности поэтики Достоевского. Да это ж рехнуться можно, если пытаться в таком темпе переключать голову между такими сложными и разноплановыми вещами! Это просто невозможно. Дети в результате вообще перестают вникать в то, что происходит на уроке, или делают это чисто внешним, поверхностным образом. Заставить ученика задуматься, ощутить обсуждаемый вопрос как личную проблему становится практически невозможно.

Ведь если уж случилось такое чудо, что ребенок действительно задумался (над задачей, вопросом, неожиданной какой-то мыслью), он должен иметь возможность думать столько, сколько понадобится, пока не наступит ясность, а не пока не прозвенит звонок с урока. Так устроено любое научное мышление, этим оно и отличается от решения олимпиадных задач на скорость. Современная школа такой возможности не предусматривает.

Отсюда понятно, насколько уникальна была советская система физико-математических классов. Создать внутри формата массовой школы островки по-настоящему серьезного изучения науки — это было возможно только в тех общественных условиях. Потому что для успеха такого начинания абсолютно необходимо наличие в классе заметного числа детей, способных (и склонных) жить изучаемой наукой, а не просто выполнять школьные задания. Не обязательно все должны быть такими — достаточно четырех-пяти человек на класс. Это уже позволяет учителю создать на уроке необходимую атмосферу.

В советское время, в условиях высокого престижа научной работы и науки вообще, лучшим спецшколам еще удавалось набрать в свои классы заметное количество таких детей. Это иногда удавалось даже 1015 лет назад, пока не исчерпался полностью тонкий слой родителей — представителей советской научно-технической интеллигенции, выросших в то время и способных передать его ценности своим детям. Сейчас эти времена, увы, в прошлом. В спецклассы приходят хорошие, неглупые дети, которых родители настроили на поступление в «хорошую школу». Они вполне согласны учиться — делать то, что задали. Но сами готовы тратить время и силы на что угодно — на компьютер, болтовню в социальных сетях, настольные игры — только не на науку. А тех, с горящими глазами — один человек на класс (и это в лучшем случае).

И мы, учителя, вынуждены следовать запросу этих современных школьников на «хорошее образование» — как его представляют себе они и их родители. «Даем» им программу, учим решать сложные задачи, пытаемся как-то пробиться со своей наукой сквозь их рассеянный, ни на чем не сконцентрированный образ жизни. А что делать? Дети ведь не виноваты в том, что они такие, какие есть. Их сделало такими наше, взрослое общество. Да и не может школьный учитель выбирать — он должен работать с теми детьми, которые приходят к нему на уроки. И если они настроены на «получение хорошего образования» — приходится заниматься именно этим, надеясь на неполную все-таки бессмысленность этого занятия. Но к изучению науки такая деятельность отношения уже не имеет.

Автор этих строк больше двадцати лет ведет уроки физики в одной из самых известных московских школ, в ее математических классах. Всё, написанное выше, — вывод из его многолетних наблюдений за развитием ситуации. Последние годы принесли нам дополнительные «радости» в виде, мягко говоря, не очень разумных действий государства по реформированию школьного образования. Введение ЕГЭ с его мертвящими стандартизированными требованиями, убивающими изучение живой науки, общее «наведение порядка», приводящее к выдавливанию из школы любой творческой активности, — всё это создает дополнительный негативный фон для обсуждаемой здесь проблемы. Но это — отдельная большая тема.

Олимпиады

Олимпиады школьников по математике и естественным наукам появились в нашей стране в 30-х годах и получили широкое распространение в 60-х. С самого начала они рассматривались их организаторами (научными сотрудниками, среди которых были и крупные ученые) как способ приобщения детей к науке. Для талантливого школьника, особенно из провинции, это была, по сути, единственная возможность проявить свои способности, показать (прежде всего — самому себе), что он способен на нечто большее, чем получение «пятерок» на школьных контрольных. Подразумевалось, что дальше такой школьник найдет естественное применение этим способностям в занятиях наукой.

Для этой цели была использована одна из самых простых и сильных детских мотиваций — соревновательная. При этом все разумные люди всегда понимали, что «состязательная» форма олимпиады — это только средство, способ активизировать мышление ребенка, которому без этого трудно заниматься таким тяжелым и «взрослым» делом, как решение сложных задач. Негативные стороны такой формы также были очевидны для многих (см., например, статью В.М.Тихомирова «Размышления о Московских математических олимпиадах» на сайте Всероссийской олимпиады школьников по математике). Провозглашая целью победу в состязании, олимпиада провоцирует школьника вместо изучения науки целенаправленно тренироваться в решении олимпиадных задач -несмотря на очевидную бессмысленность этого занятия с содержательной точки зрения. Эта деятельность зачастую полностью захватывает талантливого ребенка нанося непоправимый вред его интеллектуальному развитию.

Н.Н. Константинов, легендарный патриарх математического образования, писал в 1997 году: «…В детском возрасте призыв посоревноваться находит отклик в душе почти каждого человека. Этим и объясняется огромный успех олимпиад…» И далее: «В то же время вред духа соревнования очевиден… Школьник, увлекшийся олимпиадами, тратит на них все годы своей учебы в старших классах. Даже если он достигает в них прекрасных результатов, их иена оказывается слишком высокой, так как на это уходит заметная часть его творческой жизни».

В советское время с этим недостатком олимпиад еще можно было мириться. У истоков олимпиадной деятельности стояли все-таки настоящие ученые, прекрасно понимавшие разницу между научным мышлением и решением задачек на скорость. Заложенная ими традиция достаточно долго позволяла использовать соревновательную форму для достижения благой цели — приобщения детей к настоящей науке. В той же статье Н.Н. Константинов пишет: «Каждого ученого какой-то стимул подтолкнул в сторону науки. И если этот стимул антинаучный и низменный, большой беды в этом нет. Важно только, чтобы своевременно возникли другие стимулы, соответствующие высшему назначению науки».

Что мы имеем сейчас? Как это часто бывает, цель оказалась, похоже, полностью забыта. А средство. средство стало самоцелью, в полном соответствии с духом новых времен. Олимпиады школьников высокого уровня превратились в типичный профессиональный спорт, со всеми сопутствующими ему «прелестями».

Стоит какому-нибудь умному ребенку засветиться в качестве «перспективного олимпиадника», его жизнь оказывается подчинена единственной цели — победе на «Всероссе» (а если удастся — на «Межнаре»). Бесконечные сборы и школы по «подготовке к олимпиаде», в которых ему приходится участвовать, оказываются для этой задачи абсолютно необходимыми. Ну правильно, если целью является ПОБЕДА — надо тренироваться. Так устроен любой спорт. Если все твои конкуренты тренируются, ты должен тренироваться много. Если все много тренируются — тебе нужно тренироваться день и ночь, еще больше, еще эффективнее. Не случайно преподавателей, занимающихся подготовкой олимпиадной команды, все чаще называют тренерами.

Казалось бы, что плохого в подобных занятиях? Олимпиадные сборы, как правило, проводят весьма разумные и квалифицированные люди, владеющие наукой намного лучше среднего школьного учителя. И готовят они детей все-таки не к соревнованиям «кто дальше плюнет». Многие из них под флагом подготовки к олимпиаде учат школьников очень продвинутым, не изучаемым в школе разделам науки. Какие тут могут быть претензии?

Основная претензия связана именно с «флагом», под которым все происходит. Сверхзадача «победить в олимпиаде» переставляет акценты и деформирует изучение науки до полной его противоположности. Вот для иллюстрации пара примеров — с чем сталкивался автор этой статьи в своей работе.

Изучаем на уроке сюжет из электростатики — энергетические превращения в цепи из конденсаторов и батареек. Школьники, решая задачу, должны сами заметить, что источник напряжения в данном процессе совершает работу и ее надо учитывать в законе сохранения энергии. Одна ученица в классе только что вернулась с олимпиадных сборов. Задачу решить никак не может. «Ирина, в чем дело? Вас же наверняка на сборах этому учили?» — «Да, учили. Но там нам просто сказали: такие задачи надо решать так-то и так-то. Я так не могу… Непонятно же — почему именно так, а не иначе? Что там происходит-то?» Эта девочка каким-то чудом сохранила естественное человеческое стремление сначала разобраться, понять происходящее, а потом уже выписывать рецепт. А сколько детей его не сохранили или так и не приобрели в результате такого «обучения»?

Поймите, уважаемые читатели, эти задачки с конденсаторами и батарейками — они ведь жутко искусственные, как и все школьные задачи. Умение их решать само по себе не имеет ну никакого смысла! Оно не нужно ни в современной науке, ни в технике, ни в практической жизни. Мы используем такие задачи только для того, чтобы заставить школьников задуматься, увидеть проблему (в данном случае — нарушение закона сохранения энергии). И на этом простом примере показать, как наука физика с подобными ситуациями справляется, как абсолютно загадочный парадокс находит свое разрешение в научном понимании. Но для олимпиады это всё оказывается совершенно не нужным и даже вредным. Думать, размышлять — это ведь долго, и результат не гарантирован. Гораздо проще и надежнее дать рецепт и велеть детям его выучить. А наука… да причем она здесь? Нам ведь нужно на олимпиаде победить.

Другой пример. На кружке ставим со школьниками некий эксперимент. Нужно измерить время, за которое шарик скатывается с горки. Для уменьшения случайной погрешности решаем делать серию измерений и вычислять среднее арифметическое результатов. Возникает вопрос: сколько делать измерений в серии? Один ученик вдруг очень твердо заявляет: «В серии должно быть пять измерений» — «Почему именно пять, Вася, откуда взялось такое число?» — «Так нам на сборах сказали. На регионе (региональном этапе олимпиады) нужно в экспериментальной задаче делать серию из пяти измерений».

Вот так. Измерений должно быть ровно пять — не потому, например, что такое количество в данных условиях уже делает случайную погрешность меньше систематической. Не потому, что это представляется разумным компромиссом между повышением точности и трудоемкостью измерения. А просто «на регионе» так требуется. И это наука, да?

Подобный стиль олимпиадных занятий связан отнюдь не с глупостью или злонамеренностью их организаторов. Большинство из них, повторюсь, весьма разумные и знающие люди. Однако общая ориентация этой деятельности на прагматический «результат» (успех на олимпиаде) неизбежно начинает подталкивать всех ее участников к заучиванию «рецептов» — бессмысленному и очень вредному для развития ребенка.

Есть и еще одно немаловажное обстоятельство. Реформа школьного образования, проводящаяся в нашей стране, привела к гипертрофированной роли простых количественных «показателей» работы школ. В качестве таких показателей образовательными властями стали использоваться результаты ЕГЭ и олимпиад. Количество призеров олимпиад разного уровня наряду с числом «стобальников» ЕГЭ оказались для чиновников соблазнительно простыми критериями, по которым можно выставить оценку школе и работающим в ней учителям. Оценку, прямо влияющую на распределение материальных благ. В результате очень много людей оказалось крайне заинтересовано в успехе школьника на олимпиаде. Его учителя, директор школы, чиновники Департамента образования — для всех них подобный успех означает не только престиж и уважение в профессиональной среде. Это живые деньги — премии, гранты и т.п. Такая обстановка откровенно провоцирует школу на подмену реального процесса образования натаскиванием к олимпиаде (или к ЕГЭ, что ничуть не лучше). Учителю становится очень трудно твердо сказать талантливому ученику: «Знаешь, Вася, олимпиады — это, конечно, хорошо. Но давай ты лучше «Фейнмановские лекции» попробуешь изучать. Это гораздо интереснее и полезнее для тебя».

Среди учеников автора этой статьи было несколько десятков призеров Всероссийской олимпиады по физике. Три школьника стали призерами Международной олимпиады. И почти никто из них (за очень небольшим исключением) так и не занялся серьезно наукой, хотя попытки и были. Олимпиады сделали из них спринтеров, способных быстро решать ограниченные задачи, но совершенно не готовых к «стайерским» занятиям настоящей наукой. Ведь эти занятия предполагают многолетнюю напряженную работу, изучение современной теоретической физики и математики — без всякой гарантии, что в результате удастся сделать хоть что-то заметное в этих науках. Олимпиадник, привыкший получать награду сразу после приложения усилий, на такое оказывается не способен.

Итак, традиционные формы работы с талантливыми школьниками в современных условиях не решают задачу приобщения таких детей к науке. И если мы считаем эту задачу важной, если сохранение в нашей культуре настоящего научного мышления представляется нам безусловной ценностью, нужно искать новые формы.

II. Что мы пытаемся сделать

Мы пытаемся создать внешкольное место, где дети могли бы заниматься серьезным изучением физики как науки, а не школьного предмета или олимпиадной дисциплины. Назвали мы это место Московским физическим центром. Инициатором создания Центра выступил И.В. Ященко, директор Московского центра непрерывного математического образования (МЦНМО). Автор этих строк взял на себя непосредственную организационную работу — подбор людей, оборудование помещений и т.п.

В настоящее время наш Центр представляет собой систему кружков для школьников разного возраста — от 8 до 11 класса. Часть кружков — теоретические (в том числе по весьма нешкольным областям науки), часть предлагает занятия физическим экспериментом. Мы располагаем помещениями в здании Центра педагогического мастерства на м. «Спортивная», оборудованной (и продолжающей пополняться) лабораторией-мастерской, где дети могут своими руками изготовить простейшие экспериментальные установки и исследовать происходящие в них явления.

В газетной статье невозможно рассказать о содержании всех наших занятий. Подробную информацию можно найти на сайте Центра — www.physcenter.ru. Здесь я попробую описать общую идею нашего подхода.

Мы не занимаемся подготовкой к олимпиадам, не готовим к ЕГЭ или ГИА. Свою задачу мы видим в том, чтобы показать детям: занятия физикой, как и любой настоящей наукой, не требуют внешней мотивации. Люди пытаются решить сложные задачи, ломают голову над непонятными вопросами, месяцами отлаживают свои экспериментальные установки не потому, что им обещана за это какая-то ценная награда. Разобраться в сложном вопросе, достичь понимания — естественная потребность человека, вот что мы пытаемся показать школьникам. Убеждать в этом словами абсолютно бессмысленно. Только прикоснувшись к научному мышлению на конкретном, доступном ему примере школьник может почувствовать, насколько же это здорово и насколько бессмысленным является вопрос «а что я получу, если буду этим заниматься?» Найти такие примеры, организовать работу детей над ними — это и есть предмет наших усилий.

Наша работа — в значительной мере продолжение неформальной образовательной активности, происходившей в течение многих лет в Институте теоретической и экспериментальной физики (мы участвовали в проведении там занятий для школьников и студентов). После известных событий вокруг этого института подобная деятельность там стала почти невозможна, и мы решили воспользоваться появившимся шансом перенести ее школьный компонент на новую площадку.

Мы не ставим перед собой задачу систематического физического образования, в формате кружков это невозможно. Да и не нужно — по нашему глубокому убеждению, действительно изучить науку человек может только сам, никакие преподаватели или составители продуманных программ за него это не сделают. Мы скорее пытаемся донести до школьников видение этой цели и указать какие-то пути к ней, а не тащить их за уши через все этапы.

Мы сознательно не стремимся к массовости наших занятий. Во-первых, потому, что действительно серьезное приобщение детей к науке возможно только в форме индивидуальной работы с ними, а наши педагогические силы не очень велики. Во-вторых, школьников, способных к подобной деятельности и, самое главное, имеющих в ней потребность, в современной Москве очень мало, буквально единицы. И наша задача, в частности, — разыскать таких детей и дать им возможность развития.

Это вовсе не означает какой-то «элитарности» наших кружков. Все занятия Центра бесплатные и открытые, на них может прийти любой желающий. Вот только не факт, что эти занятия ему подойдут — они очень непохожи на привычные школьнику уроки.

У нас практически не будет ситуаций, когда он сидит за партой, а умный дядя у доски рассказывает какие-то интересные вещи или показывает забавные опыты. Нет, интересных вещей мы знаем много, и удивительных опытов у нас хватает. Но и те, и другие с самого начала потребуют от него работы — работы головой или работы руками, но с участием головы.

Ты слышал про теорию относительности, тебе хотелось бы в ней разобраться? Очень хорошо, говорим мы школьнику. Вот книжки, которые нужно изучить, вот листок с задачами. Изучай, решай, то, что получится (или не получится), обсуждай с преподавателем. Только так эту удивительную науку можно действительно понять, а не просто нахвататься научно-популярных слов на ее тему.

Ты видел волны на воде? Представь себе, что по поверхности воды бежит цуг (последовательность) из десяти волн (достаточно длинных — гравитационных). Сколько раз качнется вверх-вниз маленький поплавок при прохождении такого цуга? Десять? А вот книжки уверяют, что он качнется двадцать раз! Тебе это кажется интересным, удивительным, хотелось бы это увидеть? Хорошо. Тогда тебе нужно самому, своими руками склеить из оргстекла волновую ванну, изготовить устройство для возбуждения в ней волн — и попытаться увидеть это явление. И если утверждение из книжек подтвердится — изучить науку про дисперсию волн на воде, про фазовую и групповую скорости, чтобы количественно сравнить экспериментальные данные с теорией. Тогда это будет наука, а не просто глазение на забавный фокус.

Нет, маленьким (семи-восьмиклассникам) мы, конечно, и показываем, и рассказываем. Но и с ними принцип остается тем же: если интересно — работай, ты не в развлекательное заведение пришел.

При этом нужно понимать, что дети бывают разные — кому-то интересно разбираться в сложных теоретических вопросах, кому-то хочется делать физические и технические устройства, кому-то нравится паять электронные схемы. Мы стараемся это максимально учитывать, предлагая им кружки самой разной направленности. Цель состоит в том, чтобы у нас была возможна любая деятельность школьников, имеющая отношение к физике.

Финансируется работа нашего Центра из нескольких источников. Во-первых, это средства бюджета — мы работаем под эгидой Центра педагогического мастерства Департамента образования города Москвы. Во-вторых, нас поддерживает негосударственная организация МЦНМО. Третий источник — пожертвования частных лиц. Планируется также привлечение грантов профильных фондов.

Пользуясь случаем, хочу поблагодарить Алексея Китаева, известного физика-теоретика, нашего соотечественника, работающего сейчас в США. Алексей стал лауреатом самой первой премии Мильнера и часть своей премии пожертвовал на наш проект, чем очень поддержал его в некоторый трудный момент. Леша, спасибо тебе большое, ты правда нам очень помог!

III. Что нам нужно

Нам нужны вы, уважаемые читатели «Троицкого варианта». Наш Центр существует менее двух лет, причем первый год почти полностью ушел на решение организационно-хозяйственных вопросов (ремонт помещений, их оборудование и т.п.). Только в середине прошлого учебного года к нам пришли первые школьники. По сути, мы только начинаем нашу деятельность. И мы крайне заинтересованы в привлечении к работе нашего Центра представителей живой науки, более того — без их участия наша затея вообще не будет успешной. Школьный учитель, даже очень опытный, никогда не сможет по-настоящему учить науке — на это способен только действующий ученый.

Если вам нравится работать с детьми, если наука, которой вы занимаетесь, по-настоящему вам интересна — приходите к нам, и мы обязательно найдем возможности для совместной работы. Если вы или учитель из школы, где учится ваш ребенок, захотите организовать кружок, подобный какому-то из наших, — мы готовы предоставить необходимые материалы, оказать любую методическую поддержку, вплоть до помощи в оборудовании лаборатории (у нас есть для этого ресурсы). Возможны и другие формы совместной деятельности.

В современном мире осталось очень мало людей, еще помнящих, что такое настоящее научное мышление, в чем его важность и ценность. И никто, кроме них, не сможет передать это понимание молодому поколению. Хотя бы попытаться сделать это — наш долг перед будущим. Звучит очень пафосно, но это действительно так.

Фото автора