Школьные олимпиады по физике проводятся в Москве с 1938 года. Первое всесоюзное соревнование прошло в 1962 году. В заключительном этапе ежегодно принимают участие около 300 российских школьников. Станут ли они гениальными учеными – этот вопрос даже в отношении победителей олимпиады по физике остается открытым. Но очевидно – с такими хорошими знаниями в области одной из важнейших естественных наук ребята не пропадут.
В этой статье мы продолжаем публикацию методических рекомендаций для учителей по подготовке к олимпиадам. О том, как воспитать будущего чемпиона олимпиады по физике, нам рассказала кандидат физико-математических наук, доцент кафедры статистической физики физического факультета СПбГУ, член жюри «Городской открытой олимпиады школьников по физике» (Санкт-Петербург) Марина Комарова.
«Неудобные» ученики
Олимпиадники — неудобная, раздражающая аудитория для непривычного учителя. Их не убеждает звук вашего голоса, они непрерывно ищут у вас ошибки и неточности. И неизбежно их находят, потому что школьный курс физики, втиснутый в рамки образовательных стандартов, всегда содержит недоговоренности, а иногда и неточности. Потенциальный кандидат на участие в олимпиаде по физике всегда задает неудобные, глубокие вопросы, отвечать на которые во время обычного урока бывает некогда.
Интересно, что многие семиклассники, пытаясь решить олимпиадную задачу, больше опираются на здравый смысл и, бывает, добиваются успеха, не обладая знаниями. В то время как старшеклассники гораздо чаще отыскивают в памяти готовую формулу из школьного курса, не пытаясь разобраться, будет ли она «работать» в данном случае. Так что не секрет, что именно в 7–9 классах закладывается фундамент олимпиадного успеха.
Задача-ловушка для будущего чемпиона
Олимпиадная задача по физике — это всегда маленькое исследование. Ученику необходимо придумывать модель, которая охватывает основные черты физического явления, описанного в задаче. Он использует физические законы, которым подчиняется модель. Ему приходится задействовать подходящий математический аппарат для нахождения результата. И ему нужно превратить математическую формулу ответа в физическую интерпретацию, в предсказание исхода описанного физического эксперимента или объяснение внутренних причин сюжета задачи. И это уже исследование.
На каждом из этих этапов могут быть несколько вариантов с виду правильных действий. При этом хорошие олимпиадные задачи составлены так, что неправильный выбор приводит к парадоксу, противоречию с условием задачи. Ученик в любой момент не застрахован от неправильного действия. Наоборот, олимпиадные ловушки подталкивают его сделать неверный выбор. И только привычка искать противоречия и ошибки помогает найти эти парадоксы, отбросить неверные предположения и прийти к верному выводу.
Разумеется, в ходе такой работы ребята приобретают специфические знания по физике, изучают типичные ловушки, узнают новые физические законы. Однако не менее важным оказывается приобретаемая ими интеллектуальная честность, умение критиковать собственные рассуждения и получать удовольствие от преодоления парадоксов. Эти качества отличают ученых, изобретателей, исследователей. Без таких людей общество ожидает застой — идей, технологий и общего развития.
Главный принцип подготовки к олимпиадам изобретен десятилетия назад и очень прост: требуется решать олимпиадные задачи, сравнивать свои решения с авторскими и разбираться, почему возникли ошибки. Роль преподавателя на начальном этапе бесценна - он не только объясняет, где кроются физические парадоксы, но и внушает уверенность, что ошибки — нормальный путь к глубокому пониманию физики.
«Квант» и «Квантик»
Большинству замечательных начинаний, благодаря которым олимпиадное движение не угасло, мы обязаны поколению выдающихся ученых середины XX века, которые вложили в него много сил. Огромную роль в олимпиадном движении сыграл журнал для старшеклассников «Квант», архивные выпуски которого сейчас доступны в интернете, и его младший брат «Квантик» — издание для учеников средней школы. Многие университетские профессора, академики, понимая важность физических олимпиад, написали чудесные пособия, золотой фонд олимпиадной литературы. Остается только подобрать книгу, подходящую ученику по уровню подготовки.
Из книг для начинающих свой путь в олимпиадах мне хочется отметить книгу Л. В. Тарасова, А. Н. Тарасовой «Вопросы и задачи по физике (Анализ характерных ошибок поступающих во втузы)» — она интересна тем, что материал в ней изложен в форме диалога-спора между автором и читателем: читатель допускает ошибки, а автор объясняет, почему логика читателя неверна. По материалам «Городской открытой олимпиады школьников по физике», которая много десятилетий проводится у нас в Санкт-Петербурге, был издан задачник в двух частях «Школа решения олимпиадных задач». Часть I этого задачника адресована как раз начинающим — школьникам 7-9 классов. В ней содержится много красивых и неожиданных задач на простые темы. Полезное введение в физику — книга Н.А. Богословского «Физический кружок для шестиклассников и семиклассников».
Из более сложных, но не менее интересных учебников, созданных при участии профессоров СПбГУ, нельзя не упомянуть серию книг, созданных Е. И. Бутиковым, А. А. Быковым, А. С. Кондратьевым: это посвященный изложению теории трехтомник «Физика», а также книга «Физика в примерах и задачах». А монография профессора и бывшего декана физического факультета СПбГУ С. Н. Маниды «Решение задач повышенной сложности: по материалам городских олимпиад школьников» соответствует высшему олимпиадному пилотажу.
С развитием интернет-технологий подготовка к олимпиадам существенно упростилась — в сети доступны практически любые пособия, авторские видеокурсы, варианты олимпиад разных лет с разобранными решениями.
Участвовать в олимпиадах в эпоху всеобщего распространения интернета тоже стало проще. Например, в питерской «Городской открытой олимпиаде» можно участвовать, не выезжая из своего города. «Московская городская олимпиада» также собирает много иногородних участников.
Интересное мероприятие «Интернет-олимпиада школьников по физике» сочетает в себе элементы физического эксперимента и компьютерной игры.
Многие олимпиады, организованные вузами, проводятся на очень высоком уровне, их составляют и проверяют профессионалы. Однако в первую очередь вузовские олимпиады ориентированы на выпускников, поэтому, если участие младших параллелей и предусмотрено, оно часто не является для организаторов приоритетным.
Большую работу с талантливыми школьниками, прошедшими в заключительный этап Всероссийской олимпиады, проводит Московский физико-технический институт (МФТИ). Благодаря усилиям вуза появилась «Олимпиада им. Дж. К. Максвелла» — всероссийское мероприятие для учеников 7–8 классов, в финальный этап которого школьники приглашаются на месяц в ОЦ «Сириус» в г. Сочи. Это достаточно новое соревнование еще сыграет важную роль в подготовке будущих олимпиадников высокого уровня.
См. также: Олимпиады: как воспитать чемпиона-географа
Ссылки:
-
Официальный сайт «Городской открытой олимпиады школьников по физике»
-
Архив задач этапов всероссийской олимпиады и «Олимпиады им. Дж.К. Максвелла»
-
Н. А. Богословский. «Физический кружок для шестиклассников и семиклассников»