Для кого придумывает олимпиадные задачи по физике их автор?

Всероссийская олимпиада школьников сейчас в самом разгаре. В этом году «Сириус» примет ее заключительный этап по трем предметам — математике, химии и астрономии. О специфике таких соревнований, методиках преподавания, сложных задачах и способах их решения, а также о своем пути в науку «С(Ж» рассказал кандидат физико-математических наук Константин Парфенов — автор «Сириус.Курсов», доцент кафедры квантовой теории и физики высоких энергий физфака МГУ.

Хронический отличник

В школе мне все дисциплины нравились. Кроме физкультуры. По большинству предметов я был хроническим отличником, мне все легко давалось. На меня «упала» такая особенность — в детском возрасте я не забывал ничего из прочитанного. 

Помню, я пересказывал одноклассникам «Неукротимую планету» Гарри Гаррисона слово в слово, а они следили за мной по книжке от начала до конца

Константин Парфенов Фото: © МГУ имени М. В. Ломоносова

Способность начала постепенно уходить — лет с 18, а окончательно пропала где-то к 22. В университете бывало, что она неожиданно помогала мне на экзаменах: я вдруг начинал видеть собственные конспекты лекций, будто они лежат передо мной. 

В один момент у меня возникло ощущение, что я хочу заниматься физикой и техникой. Начал всерьез с седьмого класса читать все, что мне попадалось по точным наукам, начитался в старших классах книжек про физику элементарных частиц и теорию гравитации. Они меня почему-то больше всего увлекли — настолько, что позже на физфаке я выбрал кафедру, на которой занимались и тем и другим. Моя память мне помогала, и к окончанию школы я знал гораздо больше, чем среднестатистический школьник. Это помогло при поступлении в вуз. 

«А вы у нас теоретик? Значит, должны знать все»

Я не выбирал преподавание, оно меня выбрало само, в детстве. Еще до школы во всех детских лагерях был рассказчиком — сочинял истории, рассказывал их своим товарищам по отряду. Это был мой способ социализации, поэтому у меня, наверное, не было другого пути. 

Мне всегда было легко рассказывать что-то, что я знаю, а обучение в университете очень сильно расширило мои знания. Как-то один из экзаменаторов, просмотрев мою зачетку, сказал мне замечательную фразу: «А вы у нас теоретик? Значит, должны знать все».

Кому идти на физфак и кто оттуда выходит?

Читать

У нас отношение к обучению теоретиков было именно таким — что они должны знать все предметы на отлично. Это привело к тому, что фундаментальную физику — и квантовую теорию поля, и метрические теории гравитации — я должен был знать очень хорошо. 

А чтобы знать такие вещи, надо заниматься теоретической физикой всерьез. Поэтому круг таких людей-теоретиков не сильно широк. И многие настолько сконцентрированы на науке, что времени с кем-то делиться своими знаниями у них просто нет. А у меня получилась золотая (для популяризатора) середина: знаю много, а занимаюсь в большей степени преподаванием. 

Это сочетание и дало возможность рассказывать об очень сложных вещах так, чтобы многим было понятно 

Конечно, в какой-то момент мне пришлось делать осознанный выбор между преподаванием и наукой, чтобы отделить основную деятельность от хобби. Это было в 1990-е годы — я тогда занимался наукой на кафедре. Получалось неплохо, но чтобы результаты были еще лучше, надо, как всегда, работать еще больше.

В то же время меня стали привлекать к проектам по работе со школьниками. Там тоже все шло хорошо, но я понял, что совмещать одно с другим не получится. По науке я занимался метрическими теориями гравитации, которые интересуют 100–200 человек от силы во всем мире — очень мало. Решил, что работа со школьниками и олимпиадная физика сейчас нужнее.

Заключительный этап ВсОШ в Образовательном центре «Сириус» Фото: © Юрий Славин / Пресс-служба «Сириуса»

Физика и детсадовцы

У меня был опыт работы в детском саду. Я преподавал в гимназии, при которой был детсад. Мне сказали, мол, у вас окно между уроками, можете в это время позаниматься с подготовительной группой? И вышло замечательно, потому что это были редкие занятия, когда у всех до единого учеников горят глаза. Им интересно все, что ты говоришь: в этом возрасте дети замечательно впитывают информацию, а главное — они тут же пытаются рассуждать. 

Я понял, что дети очень многое могут в этом возрасте. Такие встречи были очень приятными. Я не уставал на них, а наоборот — заряжался энергией

Конечно, предсказать, кто потом из них будет заниматься физикой, почти невозможно. Но можно заронить в них мысль о красоте мира. С детьми ведь обсуждаешь не формулы (потому что формул не может быть без математики, которую они еще не знают), а явления. Ты им демонстрируешь эксперимент и объясняешь, как это получается. В такой форме детям это интересно. И здорово, когда в раннем возрасте ребенку начинают показывать мир на уровне явлений.

Красивая задача кажется нерешаемой

Моя теоретическая подготовка придает заданиям, которые я придумываю, определенный уровень сложности. Чем труднее задача, тем легче мне ее сочинять и обсуждать со школьниками. Когда у меня получается простое задание, все время появляется желание сделать его более красивым. И тогда я накручиваю — и задача становится нерешаемой для половины школьников. Поэтому сразу берусь за уровень повыше школьной программы.

Красивая задача должна содержать элемент неожиданности. При первом взгляде на нее школьник думает, что с этим в принципе нельзя справиться. Потом начинает разбираться — и вдруг находит ход, который позволяет не просто ее решить, а сделать это компактно и без очень сложных вычислений. Или бывает, что, наоборот, с очень сложными вычислениями, но они каким-то теоретическим чудом выполняются операциями почти на школьном уровне.

Лекция из курса «Олимпиадная физика. 11 класс» «Энергетика электромагнитных колебаний» Фото: © teach-in / МГУ имени М. В. Ломоносова

Задача, в которой при прямолинейном подходе получается какой-то страшный крокодил, кажется школьнику нерешаемой. Но если он пойдет по нестандартному пути и запишет ее в других переменных, все у него получится — вот это для меня тоже красивая задача. Но они очень тяжелые. Школьники, когда я об этом рассказываю, часто говорят: 

«А, так это вы?! Это из-за вас я столько просидел над задачей!»

Наука — это не спринт

Глобально в образовательном пространстве у олимпиад две цели. Первая (мотивационная) — найти школьников, которым интересно заниматься предметом, удовлетворить их потребность и сделать эти занятия интересными через соревновательный элемент. Вторая — отбор в вузы, на сложные олимпиады, формирование национальной команды России для выступления на мировом уровне.

Как устроена всероссийская олимпиада школьников

Читать

Однако успех на олимпиадах — не гарантия того, что школьник станет хорошим ученым. Наука — это не спринт, там нет задачи мгновенно решить нечто сложное. К тому же корректная соревновательная задача всегда имеет однозначное правильное решение, в отличие от научных. Олимпиада — это один из замечательных способов отбора, но он не должен быть единственным, потому что подходит не всем детям. Есть школьники, которым нужно долго сидеть и разбираться. На олимпиадах они, как правило, будут немного отставать, им будет не хватать времени, чтобы стать победителем или призером. Но это не значит, что им не подойдет тот же физфак МГУ. Школьные научные конференции, например,  помогают находить очень ярких детей, но они сейчас почти ничего не дают для поступления. А было бы очень здорово, если бы там возник такой же перечень привилегий для абитуриентов, какой существует в случае олимпиад. 

Олимпиады — великолепны! Главное, чтобы мы на них не зацикливались

У олимпиад есть один принципиальный минус — спортивная составляющая превалирует над содержательной. То есть ты, конечно, предмет должен знать хорошо, но если не будешь стремиться к достижению высшего результата прямо на туре, а не просто в изучении физики, то не станешь, к примеру, членом национальной сборной. Но человек, который уже попал в сборную и взял золотую медаль, не всегда становится выдающимся ученым. Бывает, что после этого молодые люди вообще в науку не идут или даже вылетают из вузов, в которые поступили без экзаменов. Они привыкают работать много, но со спортивным стимулом, который в вузе теряется.

Оцените статью
Поделись знанием