Как помочь детям понять и полюбить физику

25 Дек. 2021 Статьи

Лауреат премии Общества «Знание», педагог и ученый Антон Шейкин уверен: подготовка к ЕГЭ по физике, который сдают ученики профильных классов, почти не дает возможности ощутить красоту и романтику этого предмета. Да, физика тоже может быть романтичной — как настоящий ученый, Антон не просто заявляет об этом, но и доказывает на собственном примере.

Как нарисовать черную дыру

Я преподаю физику и студентам, и школьникам. Параллельно я занимаюсь научной работой в СПбГУ на кафедре физики высоких энергий и элементарных частиц. Моя специализация — это гравитация. Если говорить грубо, я занимаюсь теорией относительности и ее расширениями — то есть тем, что можно изучать после открытий Эйнштейна. Периодически я также участвую в научно-популярных проектах.

Когда я писал диссертацию, мы с научным руководителем научились изображать чёрную дыру в виде простого рисунка. Оказалось, что с помощью таких изображений получается неплохо объяснять широкой аудитории, как эти черные дыры устроены, какие у них свойства, что вообще может ощутить человек, если попадет в черную дыру. Так научная работа подсказывает идеи для преподавания.

Это работает и в обратную сторону: чтение лекций помогает быть в тонусе и постоянно изучать новое. Если я не обновляю свой курс каждый год, то он устаревает и становится неинтересным. А если я не занимаюсь наукой, то буду плохо читать лекции — просто потому, что буду не в курсе современного положения дел.

Энтропия и большой адронный коллайдер

У школьников и студентов, которые изучают физику, всегда есть любимые и нелюбимые темы. Любимые — это, как правило, те, которые хорошо звучат или громко освещаются в научно-популярной литературе. Школьники, например, ужасно любят разговоры про энтропию. Многие из них где-то читали, что энтропия возрастает, а это означает, что мы все умрем. Красивое, звучное слово, которое встречается за пределами учебника, цепляется за разум, а в результате остается интерес.

А вот тему влажности в молекулярной физике не любит никто. Или магнетизм: электромагнитная индукция, магнитные поля… Звучит сложно, формулы сложные, увидеть или потрогать нельзя. Человек пытается это себе как-то вообразить, но не получается.

Тогда я изо всех сил пытаюсь найти то явление или термин, связанный с темой, который школьники встречали в быту. Если это, к примеру, магнетизм, я спрашиваю: а знаете ли вы, ребята, что такое Большой адронный коллайдер? Они, конечно, про такое слышали. Или про поезд на магнитной подушке — тоже слышали. Дальше я стараюсь объяснить, как это работает. Сложные законы и формулы становятся понятнее.

Почему с гуманитариями проще

Из-за ЕГЭ для каждого педагога подход к обучению свелся к одному вопросу: «Ребята, вы ЕГЭ по профилю будете сдавать или нет?» И от ответа на этот вопрос зависит вся дальнейшая тактика. Если я понимаю, что эти люди ЕГЭ сдавать не будут, то могу смело показывать им то, что считаю нужным, и не особо беспокоиться, что некоторые виды задач мы не прорешаем.

А если человек хочет сдавать ЕГЭ, то мы изучаем те методы решения задач, которые понадобятся на экзамене. Я бы не сказал, что мне это нравится. Так что, как ни странно, гуманитариям физику преподавать гораздо проще. Нет обязательной программы, которой нужно придерживаться и вмещать ее в ограниченное время. И не нужно беспокоиться, что дети не справятся с какой-то зубодробительной задачкой. Потому что физика — это все-таки не только задачки, а еще и то, что происходит вокруг нас с вами.

Кодификатор ЕГЭ, в котором описано, что человек должен знать после выпуска из 11-го класса, разрабатывался давно. В основном на материале советской школьной программы по физике. Школьникам, которые не сдают ЕГЭ, можно преподавать физику, которая имеет немного больше отношения к реальности.

Главный вопрос: зачем детям это знать?

У меня есть хобби — кулинария. Иногда я готовлю для друзей — получается вкусно. Я им объясняю, что в основе приготовления есть определенное физическое явление, благодаря которому в том числе получилось так вкусно. У них возникает когнитивный диссонанс: а что, так можно было?

При помощи школьной физики можно очень многое объяснить. Но не все это осознают. Кажется, одна из причин в том, что программа по физике сейчас не отражает реалий современности.

Когда объясняешь детям какую-то тему, главное — ответить себе на вопрос: зачем им об этом знать? Иначе пытаться что-то донести до аудитории бессмысленно. Когда я был не слишком опытным учителем, мне иногда не удавалось скрывать свой скепсис по поводу некоторых тем школьной программы. Разумеется, дети это понимали. И я решил, что так не пойдет: если я собираюсь что-то рассказать, я должен иметь четкое представление, зачем это слушателю. Если же им это не нужно, тратить свое и чужое время смысла нет.

А вот потратить много времени на то, чтобы стать хорошим учителем, — это нужно и важно. Чудес здесь, к сожалению, не бывает. У меня изначально были какие-то способности к преподаванию, но большая часть навыков — результат многолетней практики.