Частенько нас спрашивают «Эти вы всё сами придумали?». Под «всё» обычно подразумевают то, что на поверхности – опыты, которые являются основой наших представлений. Придумать опыт – с нуля сложно, да и не так нужно. Ведь этого добра вокруг предостаточно. Но как с ним работать и для чего использовать – вопрос более тонкий. Мы считаем себя не просто демонстраторами, а педагогами. Задача у нас специфическая и творческая – стремимся создать среду, в которой наш зритель получал бы удовольствие от интеллектуального труда (для многих школьников это так непривычно). Представленные заметки – это наши находки, размышления, удачи и разочарования – маленькие шажки на пути к своему идеалу.
Представление начинается со слов С. Маршака: «Он взрослым досаждал // вопросом «Почему?», // его прозвали «маленький // философ», // но вырос он, и начали ему // преподносить ответы // без вопросов. // И с этих пор он //…». После первого показа (22.09.11) мы решили дать зрителям возможность придумать свою концовку и только потом услышать слова классика.
Впервые идею с окончанием эпиграфа удалось опробовать на немецких учителях. Формально – первый блин комом, ведь мальчик в их интерпретации, нарушив логику дидактики, превратился в гросс учёного. Но гадали-то они с интересом. Грешу на недостаточную квалификацию переводчика. По этому случаю вспомнилась история с переводом известной поговорки на иностранный, а затем вновь на русский язык. Получилось пресно но, по сути, верно – плохая память влияет на зрение. А ведь как образно было вначале – кто старое помянет, тому глаз вон.
Не из пункта А в пункт В! Не материальная точка – а кирпич; не сосуд – а ведро; не математический маятник – а гайка на длинной нитке… Антураж должен быть узнаваемым, привычным, устремлённым к простоте. Напрягать сознание мы будем на другом.
В «Забеге по Солнечной системе» улыбок, к сожалению, не возникло, ребята выбрали вариант ответа, в котором Земля движется вокруг Солнца медленнее в високосный год. Улыбки там, где понимание, а они только сегодня узнали, что наша планета зимой подходит к Солнцу ближе, чем летом.
Первое знакомство: вызываем одного из зрителей на сцену. Реакция: «– Я, конечно, выйду для участия в опыте, но мне не интересно».
Учитель физики – метр Чеботарёв А.А. поспорил со мной, что теория вертушки Франклина для школьников чересчур сложна, я же утверждал, что у нас её и восьмиклассники поймут. С азартом приступили к педагогическим экспериментам.
Раздал на память участникам опыта «Проверка на прочность» (шутки ради) опоры, свёрнутые из бумажных листов. Так они подошли с ними после представления – «Распишитесь на память». Старательно вывел «В физике вся соль!»
Один из десятиклассников строительного колледжа, прощаясь, огорошил откровением «Никакой МХАТ с вашим театром не сравнится!»
Похоже, у нас становится традицией удивлять зрителей фактом того, что зимой Земля находится к Солнцу ближе, чем летом.
«А я такую игрушку видел» – слышу частенько на представлении и доказываю, что мир становится интереснее, когда мы постигаем увиденное.
Объяснял, объяснял, объяснял теорию возникновения гироскопических сил на вращающемся велосипедном колесе… Хотел было перейти к новой теме, да зритель поинтересовался: «А это для каждого колеса выполняется?»
Демонстрируется явление удара на цепочке упругих шариков: отклонили один – отлетел один. Радостный возглас: «Знаю, у меня такая игрушка есть!» – Замечательно, тогда подскажи, что произойдёт, если отклонить и отпустить два шарика? – Два я не отклонял…
«Окончен бал, погасли свечи». Но в конце нашего представления одна из ламп разгорается от дуновения, а другая вспыхивает при соприкосновении с кончиком зрительского носа. Не объясняя причин, мы провоцируем вопросы «Почему?» Нам нравится многоточие…
Всякий раз, демонстрируя «коллапс банки», испытываю удовлетворение от того, что «понижаю энтропию (степень беспорядка)» вокруг себя. Заканчивала банка из-под сока свою жизнь бросовым материалом, а мы взяли и повысили её КПД, превратив на мгновения в дидактический материал.
Нам мало подвесить на тонкую стеклянную трубку лампы дневного света тяжёлый груз, мы создаём в ней газовый разряд. Лампа светится, прочность остаётся прежней, чего не скажешь о зрелищности (прислушайтесь к аплодисментам). Чего нам и надо.
Перед входом в зал – рисунок художника, плохо знающего азы школьной физики. Спрашиваем наших гостей о грубых ФИЗИЧЕСКИХ ошибках, допущенных им, и получаем забавный ответ: «Мальчик не тот глаз прищурил. Надо – левый». Наверное, вспомнили наставления инструктора в тире.
Маленькая радость – нашлось удачное сравнение. Опоры, свёрнутые из бумажных листов (для опытов по сравнению прочности при продольной нагрузке), превратились в бумажных атлантов. Два слова, которые повлияли на образ и гармонию сюжета. Так и идём маленькими шажками вперёд.
Два зрителя на глазах у всех играючи доказывают теорему Пифагора с помощью 25-ти детских кубиков. И вдруг основы мирозданья пошатнулись, знакомый мир, начал разваливаться на куски. Основа основ – теорема Пифагора не сложилась. Сохраняйте спокойствие, это Ведущий-юморист – подложил один лишний кубик.
Сегодня на представлении среди девятиклассников блистала остроумием девочка трёх лет. Она же явилась хорошим примером для опровержения ложной гипотезы, по которой Земля в високосный год крутится вокруг Солнца медленнее. Догадались в чём дело? У девушки день рождения 29 февраля.
Опыт – лучший учитель. Со временем мы научились избегать монологов (пусть и непродолжительных). Теперь мы не просто рассказываем о «Колесе везения», а эффектно «усаживаем» зрителя на велосипед и «учим» его езде без рук.
Постепенно алгоритм подачи опытов приходит к гармонии: интрига и вопрос – голосование за варианты ответа – опытная проверка – проблемная ситуация без решения. Концовка «без ответа» это одновременно и сюжетный шарм, и вызов, и призыв к продолжению. К 16-му показу придумалось завершение ещё к двум экспериментам. В «Бумажных Атлантах», после того, как всем становится всё понятно, возникает вопрос о бетонной плите: «Стала ли она прочнее, после того, как в ней сделали отверстия?». С одной стороны – «любая дырка уменьшает прочность», а с другой – «отверстие – это труба, увеличивающая прочность»… Решения не даётся. Во втором опыте на остриё вместо «Вертушки Франклина» устанавливается диэлектрический стаканчик, а когда к нему подносят две заряженные «гребёнки», он, «испугавшись» электростатики, начинает вращаться. Почему и в какую сторону? – Думайте сами!
Иногда бывало так, что приезжая к нам, школьники не знали, куда и зачем их привезли. Это осложняло нашу работу и тогда мы решили «подтолкнуть» педагога («ведущего детей»). Стали брать с него обязательство просвещать своих учеников. А если это не сработает, придумали запасной вариант – требование: ребята должны заблаговременно найти на нашем рисунке грубые физические ошибки. Размышляли мы так: будут искать, непременно спросят «зачем» и учителю ничего не останется, как ответить «таково требование ТЗН». Действительность иногда огорчает, так сегодня, педагог буквально вытолкнула отвечать нам девочку-отличницу, ей было проще организовать работу одного человека, чем коллектива. Таковы грустные реалии, а хочется резонанса.
Показательный фрагмент диалога: «– Кто-нибудь из вас читал "Занимательную физику" Перельмана? – У меня есть знакомая, учится в параллельном классе, она читала!..»
Школьная история: на доске нарисован прямоугольный треугольник, два катета обозначены цифрами три и четыре, а гипотенуза – иксом. Задание: найти икс. Выходит ученик, обводит неизвестную букву кружочком и подписывает «Вот он». И не оспоришь. Но у нас другая история. Ведущий даёт в руки зрителю верёвку: – Постройте прямой угол! Оказывается, почти все знают формулировку теоремы Пифагора, но мало кто умеет использовать её на практике. С физическими законами та же история.
Говорить просто, объяснять на пальцах и запоминающихся аналогиях! Иначе, как в анекдоте: – Папа, как пишется число «8»? – Как бесконечность, повёрнутая на угол «Пи/2». Абсолютно верно и непонятно.
Всезнающие физматклассовцы снисходительно улыбаются, когда их спрашивают о знании закона сохранения полной механической энергии – сколько задач прорешено. Вот только не встречались они с «нарушениями» этого закона. А в ТЗН такое частенько случается. Удивлённые лица фиксируют как резинка, упавшая с высоты одного метра взяла да и подпрыгнула под потолок. Начинается операция спасения.
В финале представления Ведущий делает зрителям подарок – закручивает на ребре металлический диск (Эйлера): – Пока он не упал, спешите загадать желание! Чудо-диск крутится удивительно долго. Желания заканчиваются и появятся вопросы.
22-ой показ имел продолжительность 180 минут, а зрители и Ведущий всё не хотели расставаться.
Прочитав мнение десятиклассника, понял, что он всерьёз воспринял шутку о сокрытии школьными учителями математики от своих учеников истинной теоремы Пифагора «О неквадратных преподобных улитках»… Именно здесь пригодилась бы помощь мудрого наставника школьников. К сожалению, ВЗАИМОдействие – явление крайне редкое.
Стоило на вентиляторе укрепить три полоски ёлочного дождика и воздушная струя, обдувающая «Пьющего утёнка», обрела наглядность. Мелочь, конечно, скажете вы, но мы им придаём особое значение.
Группа старшеклассников приехала неподготовленная. Ведущий экспромтом выдал задание: «Чтобы попасть в ТЗН, вам предстоит ОТКРЫТЬ ДВЕРЬ. Посовещайтесь и отыщите «КЛЮЧИ» – хотя бы пять формул школьной физики, имеющих отношение к этому процессу». Когда же ребята со скрипом вошли в помещение, их загипнотизировал потолок, исписанный формулами. А ещё больше поразило то, что Ведущий, помогая им в проникновении, играючи выдал каждому индивидуальный «ключ».
Перед входом в ТЗН поворачиваю ключ, открываю дверь, делаю несколько шагов и замираю. Найти на исписанном потолке «работающую» при этом формулу механики – игра относительно простая. Сложнее с молекулярной физикой, термодинамикой, оптикой. Но чтобы узреть в акте вхождения электричество, магнетизм, квантовую физику или СТО требуется особое мастерство. Вот так прихожу на работу и буксую на пороге. Сегодня безнадёжно застрял на законах Кирхгофа.
Один старшеклассник на представлении нецензурно выразил своё удивление. Услышали все. А он, осознав, что вырвалось запретное, замер в ожидании реакции педагога. И соседи замерли. Я тогда ничего не сказал (и даже сейчас не уверен, как лучше надо было отреагировать), только руками развёл и изобразил осуждение. К таким событиям надо быть готовым заранее.
Подкидывая зрителям при обсуждении ложные гипотезы, надо быть убедительным: «– Не верите, что вращающееся велосипедное колесо останется на месте, вспомните игры с юлой… Сомневаетесь, что подскочит вверх, тогда смотрите!» – закручивает Ведущий свой аргумент – волчок-перевёртыш… «– Кажется невозможным изменение направления движения, так познакомьтесь с эффектом «Кельтской лодочки»!.. Отрицаете, что гироскопические силы изогнут восьмёркой наше колесо, тогда давайте поспорим, а проигравший принесёт новое!».
Не удержался и дополнил переполненную презентацию «КО» ещё одним слайдом с замечательными высказываниями: «Выдуйте мыльный пузырь и смотрите на него: вы можете заниматься всю жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики» (Уильям Томсон) и «Мыльные пузыри – это состав из мыла, улыбок, радости, детского смеха и чувства, что ты счастлив». Пусть зрители выбирают, какой подход им ближе.
Из откровений Ведущего: «Когда я вижу формулу E=mc2, мне становится стыдно за свою болтливость. Давайте просто, молча, насладимся экспериментом!»; «Определение – это дверь, которую ещё надо открыть»; «Вот вам «пилюля от неверия»… (доставая волчок-перевёртыш, хранящийся в баночке)»; «Я знаком с очень упитанным дядей, для которого изменение своего веса не проблема… Он просто заходит в лифт и… нажимает на кнопку… P=m(g±a)!».
– Вот что, получается, от союза «физиков» и «лириков», – сказал напоследок Ведущий и прикоснулся к любопытному носу ученика гуманитарного класса цоколем лампы. Она, конечно же, загорелась.
Вчера при показе «Колеса везения» услышал реакцию зрителей: «А мы это знаем, в планетарии видели…». Им, оказывается, там показали «прикольный фокус с колесом» и они запомнили результат. А для меня этот эксперимент с гироскопом – финал пятнадцатиминутного научного детектива. Вам никто никогда не рассказывал, чем закончится книжное приключение, в которое вы только что с головой погрузились? Тогда вы поймёте мои чувства. Нельзя на загадку сразу давать ответ. Какой вкус победы без преодоления? Только заслуженная победа порождает веру в свои силы, желание совершить новый «научный подвиг» и учит дорожить полученным результатом. Свою задачу Ведущего вижу в создании и прохождении маршрута по выверенной траектории: от проблемной ситуации через преодолимые трудности с положительными эмоциями к гарантированной ситуации успеха. Но что движет «моими коллегами»: непонимание или желание сорвать «Вау»-эффект? В любом случае эта поверхностность убивает игру разума, а научно-познавательное представление превращается в псевдонаучное шоу.
Усаживая подопытного на кресло Жуковского, Ведущий любопытствует «какого такого Жуковского?», заставляя зрителей вспоминать о поэте, одноимённом городе в Подмосковье и «отце русской авиации». Не обходится без курьёза: – Это тот, который у исторического музея на Красной площади на коне? – Нет, тот маршал Советского Союза…
Вчера игрушка «Пьющий утёнок» вывела нас на обсуждение вопросов: «Зачем человек потеет?»; «Чем плоха одежда, которая «не дышит»?»; «Почему космонавт, закупоренный в скафандр, не умирает от перегрева?». Сегодня – вечный вопрос о «вечном движении». Для нас принципиально, что демонстрация – не просто показ, а начало разговора.
В вариативную программу (иначе всё имеющееся не показать) включён второй математический розыгрыш (первый – с теоремой Пифагора), и теперь мы имеем возможность расследовать тайну «Чёрного квадрата» К. Малевича. Оказывается, число Пи равно четырём, но подробности этого открытия – на представлении.
Повесили на стену у сцены хаотический маятник, ни за что ни предсказать его поведение. Долго любовались и размышляли над оформлением. Наконец, вызрело – придумали. Теперь, вокруг устройства красуются константы школьной физики и математики. – А есть ли закон для хаоса? – задаём мы философский вопрос. Вопрос без ответа. Учёные предполагают, что единая теория поля существует (порой даже встречаются зрители, которые слышали о «теории струн»). Кажущийся ли это хаос и получится ли углядеть в нём «формулу для всего»? Впечатляет сама постановка вопроса. Кстати, закон для хаоса немного в другом понимании есть – это формула Е = 3/2 кТ (см. молекулярную и статистическую физику). Мы же с ребятами пытаемся увидеть связь между известными константами, и делаем «открытие»: постоянные Авогадро и Больцмана дают универсальную газовую R. Но связана ли она с числом Пи или с гравитационной постоянной – вопрос открытый. Может быть, и ответит на него «завтра» кто-то из сегодняшних школьников.
Один знакомый после просмотра представления настаивал, что не стоит доказывать теорему Пифагора с помощью детских кубиков, мол, эти игрушки не соответствуют возрастным особенностям старшеклассников и не способствуют серьёзному настрою на размышления. Мне же вспомнилась история про Р. Фейнмана, который, развлекаясь, наблюдал в кафетерии за подбрасываемой тарелкой, а потом… разработал уравнения её покачиваний в полёте, и применил их в квантовой электродинамике! Закончилась эта забава с тарелкой Нобелевской премией. По словам Фейнмана, он всю свою жизнь играл в науку. Так что, важно, не во что играть, а как.
Забавный диалог: – Чем известен Пифагор? – Он открыл число ПИ! – Откуда вы это узнали? – Кто же ещё, если не ПИфагор?
Цепочкой взаимодействующих упругих шаров продвинутых зрителей не удивишь. Классика! Отводим первый шар – отпускаем – удар – отлетает последний. Отводим два – отлетает два… Три – три… Предсказуемо (даже если непонятно)! А что произойдёт, если между соударяющимися шарами поместить толстую резиновую прокладку? Сначала обоснованные предсказания и только потом проверка. Спасибо автору Г.В. Меледену за его «Физику в задачах».
Волчок-перевёртыш частенько убегал с демонстрационного стола. Непорядок! Попробовал его закрутить на зеркальной тарелке с небольшой вогнутостью… Но не теряется ли при этом простота (красота)?
Знаете ли вы, что тепла, выделяемого человеком за день, хватило бы на то, чтобы вскипятить 30 литров воды? Любопытный факт мы превращаем в занимательный, задумываясь о «ценности» и последствиях такого дара природы.