В «Путевых заметках» происходит смешение времени и стилей. Дневниковые записи здесь соседствуют с фрагментами диалогов и споров, мысли, возникающие по «горячим следам» представлений перемежаются с размышлениями, возникающими во время работы над ними. Изредка являются ночные фантазии. Часть заметок написана от первого лица, другая обобщена. Калейдоскоп, точнее не скажешь. Но «причёсывать» текст желания нет. В представленном виде он лучше передаёт незавершённый динамизм представления. А это радует: ведь удовлетворение приносит не только достижение результата, но и путь к нему.
Показываем опыты под условным названием «У физиков свои сказки…», а голова уже полна мысленных перспектив. Упора на сказочность может не быть вовсе. По большому счёту, это должен быть разговор о научном мировоззрении. Физический фольклор специфичен: это и «Демон Максвелла», и вечные двигатели, и падающие бутерброды, и «Кудыкина гора» (наклонная плоскость с углом наклона α) и многое другое… Видится, что представление о сказках физиков рассчитано не на малышей. Потенциал его намного выше. Если говорить о законченном представлении, то не хватает сильной концовки, подводящей итог (как у Е. Гришковца с загадыванием желания при падении звезды или сжиганием бумажных корабликов в тазике).
Некоторые из этих экспериментов, используемых в представлении, были сделаны давно в стенах лаборатории НИИЧаВо, показаны малому кругу людей и в бездействии лежали на полках музея. А силы на их изготовление в своё время были затрачены немалые. В этой программе им нашлось место, они озадачивают зрителей, повышая свой КПД. И это нас, несомненно, радует.
Мы знакомы со многими демонстраторами экспериментов, которые показывают опыты для школьников. 90% – классические демонстраторы, цель их показов – подтверждение или знакомство с физическими явлениями и законами. Мы принадлежим к меньшинству, для нас эксперимент лишь повод. Один из способов пробуждения зрительского интереса. «Чистые» эксперименты мы стремимся превратить в проблемные ситуации и творческие задачи. Так, например, в сценке «Встать, суд идёт!» мы проводим научное расследование, пытаясь оправдать капитана «Гаука», который носом своего корабля по непонятной вначале причине протаранил борт «Олимпика». В конце концов, выясняем, что «виноват» закон Бернулли, но главное, как нам кажется, это то, что зрители включаются в научный поиск, и он их захватывает.
Замечательно идёт игра «Да-нет» с капитаном судна «Гаук» во время судебного разбирательства. «Встать, суд идёт!» Зрителей захватывает поиск объяснения причины катастрофы. Вращались ли гребные винты кораблей в одну сторону? Не перевозил ли «Олимпик» на своём борту магниты? Не было ли в этот день магнитных бурь?… Осталось только сделать хорошую модель кораблей, сближающихся при продувании между ними воздуха. Это новый добротный эксперимент в нашу экспериментальную копилку.
После усиленного поиска и изготовления прототипов плоских моделей кораблей неожиданный поворот – отказ от этой идеи. Предполагаемые корабли заменили пляжными мячиками, воздуходувку – феном. Вместо «Олимпика» – огромный мяч, «Гаук» к нему так и льнёт. Ждём – не дождёмся ближайших показов, на которых планируем опробование нововведения.
Показываем движение «Кувыркалки» на «Кудыкиной горе». – Как бы назвать эту штуку? – задумался я вслух. – Конечно, Кудыка! – решили зрители судьбу игрушки. В очередной раз была подтверждена истина о том, что «представления без участия зрителей не создать». Теперь мы отправляемся в экспедицию на Кудыкину гору – наклонную плоскость, с углом наклона α, на которой живут два «чёрных ящика» – «Кудыка» большая и маленькая, устройства которых мы обсуждаем.
В пятом показе решили начать путешествие с тропинки Мёбиуса. Для выяснения её свойств Ведущие отправили в путешествие по ней игрушечного поросёнка с банками красок и кистями. Итог исканий – философское рассуждение на тему «Дороги, которые мы выбираем».
Часовая экспериментальная программа состоит из следующих сюжетов-опытов (показываем не все – около 8шт.): «Тропинка Мёбиуса»; «Интеллектуальное дуновение»; «Скоростное надувательство»; «Слон на газете»; «Послесловие к сказке о Карлсоне»; «Сок для космонавта»; «Приключения в долине гейзеров»; «По следам Галилея»; «Электротехническая загадка Кащея Бессмертного»; «Меч кладенец»; «Встать, суд идёт!»; «Экспедиция на Кудыкину гору»; «Четыре литра живой воды»; «Невезучий бутерброд» и др. Запас экспериментов постоянно пополняется, что даёт нам возможность варьировать тематику и продолжительность представления.
Нам нравится что-нибудь ронять на представлении, да так, чтобы зрители «вздрагивали и просыпались». На днях укрупнили грушу («которую нельзя скушать») так, что теперь её удерживают на весу два зрителя, а не штатив как раньше. Медленно тянем вниз за верёвочку, FΔt = Δ(mV). Груша приобретает скорость и обрывает верёвочный черенок. Бу-бух – сотрясается пол. И все понимают, что такое инертность!
– В хозяйстве всё пригодится, – говорим мы каждый раз, заботливо укладывая про запас в папки всякую всячину: описания новых опытов и педагогических приёмов, физический фольклор, рисунки, фотографии, чертежи и схемы, фантазии, скороспелые и пока нереализуемые идеи. Копаемся в этом добре, перебираем. Иногда вытаскиваем фрагмент пазла и находим ему место в общей картине. Недавно на сайте появился эпиграф – слова колыбельной, удачно подошедших к нашему представлению: Спи, мой мальчик крепко, // Завтра встанем рано. // Папа нам расскажет, // Если мы попросим, // Про ядро урана – 238.
Замечательно, когда ответ задачи об обычной кофемолке, выводит зрителей на решение важной проблемы стабильности полётов вертолётов (системы «Ка» и «Ми»). Конечно же, без выверенного маршрута движения в таком деле не обойтись. Продумывая и выверяя его, надо учесть много важных «мелочей», например, показать красоту единого во внешне непохожих явлениях.
Перед началом представления зрители видят проецируемую на экране карту «сказочного» маршрута. Названия мест остановок – экспериментов – будят фантазию и зовут в путешествие.
Мы пытаемся направить учителей по оптимальной траектории сотрудничества с нами и своими учениками, желаем изменить традиционно низкий КПД взаимодействия. Схема «приехали – посмотрели – уехали» – ограниченна, и мы стремимся её изменить, придумывая и отрабатывая задания, которые мы даём до представления (для настроя) и после (для работы с его материалами). На днях две, приглашённые на наше представление группы получили одинаковые задания: «Окончить сказку» (см. материалы сайта). Один учитель толком даже не познакомился с материалом, так и не понял, зачем нам потребовалось это сказочное продолжение. Другой – замечательно организовал работу с классом, но «обиделся» на нас за то, что мы не предоставили им возможности разыграть сценический вариант этого действа. (А они приготовили даже костюмы!) Работать, работать и работать нам ещё в этом направлении… Сложно и ужасно интересно.
Постепенно приходим к нужным образам, словам и формам: сказки трансформируются в сказы; трубка Ньютона появляется в виде посылки от английского учёного и зрители гадают о её содержимом… Хотелось бы и дальше продолжать этот ряд находок, но скоро только сказка сказывается…
Ошибки – учат. Убедились, что в опыте «Осторожно, атмосферное давление!» для создания холодного кипятка лучше брать горячую воду. С холодной – процесс парообразования при понижении давления идёт очень вяло. Осознали, что в «Мече кладенце» разлетающаяся при ударе на части рейка могут стать причиной травмы. Эксперимент с показа снят, размышляем о снижении этой вероятности до минимума. В «Теории и практике» начали приподнимать человека и … проиграли гравитации. Несоблюдение правила «Семь раз отмерь…» подвело. Вот так и движемся к звёздам, сквозь тернии.
Бутылка с двумя литрами «Кока-Колы лайт» при попадании в неё шести мятных конфеток «Ментос» опорожняется путём фонтанирования за несколько секунд. Только сегодня израсходовали восемь литров напитка, исследуя этот процесс. Выясняли оптимальное количество конфет, влияние диаметра отверстия сопла на высоту фонтанирования, его продолжительность и площадь разбрызгивания напитка по снегу (по понятным причинам эксперименты проводились на улице). Очевидно, это только начальная стадия превращения никчёмной забавы в модельный эксперимент с метастабильным состоянием перегретой жидкости и одомашниванием его. О том, как пытались купить, но, в конце концов, были вынуждены сделать трёхметровый бассейн своими руками история отдельная… Главное, опыт подготовлен. В «Манеже» на торжественном открытии выставки интерактивных экспонатов – первое публичное опробование «Долины Гейзеров». «Физики показывают свои сказки…» Решили использовать насадку, создающую струю в 2,5м… Три, два, один, пуск! Струя гейзера рванулась ввысь, преодолела 6,5м и расплылась на побелке потолка кока-коловой кляксой. Зрители пришли в восторг. А мы уяснили, что в тепле процесс высвобождения газа идёт более интенсивно… Казалось бы, тема себя исчерпала, контролируй температуру и «Happy end» обеспечен. Но на днях фонтан покорил белоснежную лепную вершину государственного биологического музея, несмотря на то, что напиток предварительно был охлаждён в ведёрке с водой и протестирован лазерным термометром. Так что ставить точку в этой истории ещё рано. К тому же запасы перегретой «лайт»-жидкости постоянно пополняются за счёт вкладов благодарных зрителей «Кафе Физических Чудес». Ещё одна (более важная) проблема – как подать этот опыт, как сделать так, чтобы он из общеизвестного пустого развлечения превратился в поучительное исследование. Как повысить его КПД? На «Дне физика» в МГУ мы знакомили слушателей с физикой гейзера, а через неё вышли на «Холодный кипяток» (зависимость температуры кипения от давления) и «Перегретую жидкость». Подготовились и только после этого «традиционно» запустили струю гейзера в потолок…
Перед показом опыта «Вопреки гравитации» – вопрос шестиклассникам: «Что такое гравитация?». Ответ: «Это когда предмет на Луне упасть не может…». Представление создавалось для углубления знаний и тренировки интеллекта (для учащихся, знакомых с основами физики). Сегодня же нестандартный показ и его задачи сужены до знакомства с явлениями. Это не количественное различие, а качественное.
Упала катушка ниток и закатилась под диван – знакомая ситуация. На представлении на большой модели катушки мы разбираемся, как надо потянуть за нить, чтобы она вернулась обратно. Некоторым зрителям эта задача знакома, поэтому мы превращаем её в неузнаваемую. Выкатываем на сцену велосипед, и удерживаем его в вертикальном положении, а его педали располагаем вертикально. Хитро улыбаясь, мы готовы потянуть за верёвку, привязанную к нижней педали, назад. Вот только закончим спор на тему «куда велосипед поедет при этом?»...
Берём «бездонный перельмановский бокал» (сколько раз экспериментировали с булавками и монетками…) и внимательно смотрим на него глазами Ведущего ТЗН… Обнаруживаем достаточное количество минусов, которые есть желание превратить в плюсы… Проходит n-ое количество часов/дней/а то и месяцев и старый опыт оживает: в литровый бокал медленно погружается цепочка. Первый метр, второй…
Три + три + три… Сколько будет? Дырка! И виной всему сила трения. А способна ли она нас ещё чем-нибудь удивить? В «Сказе о трении» она отрывает одного из зрителей от земли и удерживает его в воздухе. Не верите? И правильно, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.
После разгадывания зрителями электротехнической загадки Кощея Б., он отдаёт им молодильное яблочко. «Вот и сказочке конец…». Но концовка по критериям ТЗН была явно слабовата. Доработали. Теперь, перед вручением чудо-фрукта, Кощей демонстрирует его энергетический потенциал: стрелка гальванометра отклоняется в сторону на пол шкалы, после того, как в яблоко втыкают железный и медный электрод. Без привычного источника тока и объяснения. Эту проблемную ситуацию вместе с дырявым яблоком зрители получают в подарок.
«На любое тело одновременно действуют все законы физики, в том числе и не открытые». Эту истину не раз втолковывал своим ученикам, а сам об этом частенько забываю. Два дня делали тележки. И вот на каждой стоит человек и держит конец верёвки. Один тянет, а движутся двое. От парадокса, таким образом, переходим к III закону Ньютона. А теперь, чтобы продемонстрировать II закон, приглашаем на одну тележку тяжёлого человека, а на другую лёгкого. Сейчас мы покажем, как зависит ускорение от массы… – Начали! Но движется только один!? Это не теория, а практика… и неучтённая сила трения. «На каждое тело…».
Почему Карлсона, при его одновинтовой схеме, не крутит в противоположную вращению винта сторону? Неужели для компенсации вращающего момента он создаёт встречную циркуляцию варенья по кишечнику? Разбираемся… После отработки ложных гипотез, приходим к действенным способам стабилизации полёта. «Вы слышали о вертолётах системы «Ка»? – интересуется Ведущий. «Системы Карлсона?», – крайнее изумляется один из собеседников.