Практикумы физического факультета НГУ
Факультатив для студентов физико-математической школы

Физический факультет Новосибирского государственного университета. Кафедра общей физики

А. С. Золкин,
к.ф.-м.н., доцент, кафедра общей физики ФФ НГУ,
+7 (383) 363-41-81

Студенты десятых классов физико-математической школы при НГУ знакомятся с практикумами физического факультета Новосибирского государственного университета. Первая экскурсия — в лабораторию нестандартного практикума кафедры общей физики. Лекция + практические работы на установках, обсуждение результатов, подведение итогов. Как всегда времени не хватает. В лаборатории много факультативов, спецкурсов и рассказать обо всех трудно. Особый интерес — к факультативу «Квантовая электроника», созданному при участии Института Лазерной Физики СО РАН. Узнали, что можно посещать спецкурс Института Ядерной Физики «Радиофизика», — море планов и предложений. Мальчишкам уже хочется спаять схемку, познакомились с оптическими микроскопами и посмотрели прямо в глаз акулы — это не каждый день! А северное сияние? Самому можно управлять движением электронов в магнитном поле, — это только на занятиях по «Физике газового разряда», в уникальной лаборатории для любознательных студентов. Здесь в лаборатории первокурсники вырастили алмазы, создали источники до 50 кВ для специальных экспериментов с «Люстрой Чижевского», испытали космический двигатель, исследовали загадочный «полый катод», сами сделали сверхпроводник и исследовали свойства. Всего не перечислишь.

Эту уникальную страну создали старшие физики НГУ и ИЯФа СО РАН. Тогда деканом физического факультета был профессор Николай Сергеевич Диканский. Вместе с заведующим кафедры общей физики профессором Игорем Николаевичем Мешковымым и другими, небезразличными к образованию физиками, создали первую в Мире лабораторию для развития творчества студентов младших курсов. И вот сегодня студенты ФМШ посещают лабораторию. За семестр — 225 учеников. Такой необычный, нестандартный факультатив создан при участии кафедры физики ФМШ в процессе субботнего обсуждения новых планов с зав. каф. проф. Евгением Ивановичем Биченковым и секретарём кафедры доцентом Алексеем Киприяновым.

Цель факультатива — знакомство с возможностями физического факультета НГУ, расширение кругозора студентов ФМШ, развитие физического мышления в процессе общения и выполнения опытов.

Особенность факультатива в том, что приглашены студенты различных научных интересов: будущие экономисты, химики, физики, гуманитарии, геофизики и те, кто в настоящее время не определился. «Эта лаборатория для развития творчества студентов. Чем бы вы ни занимались: экономикой, историей, химией, биологией или физикой вам потребуется совершенное, универсальное мышление. Его основа — ваш опыт, основанный на исследовании природных явлений, где вы активное действующее лицо. Сегодня каждый из вас будет наблюдать и крутить ручки приборов, изменяя то, что видит. Удивляйтесь и творите!» Это первое, что слышат студенты, когда знакомятся с лабораторией нестандартного практикума.

Концепция или ведущая идея данного проекта. Для человека, работающего в различных областях знания или общественных сферах деятельности (бизнес, политика, экономика, культура и т.д.), необходимо развитие естественно — научного, физического мышления, которое приобретается и развивается в процессе его самостоятельной исследовательской, познавательной деятельности. Ученику, студенту необходимо не только видеть демонстрационные опыты, наблюдать результат деятельности других людей, но и самому организовывать и проводить опыт, эксперимент, отвечать за полученный результат. Следует учиться самостоятельности в выборе и принятии решений, обсуждении результатов, планировании последующих экспериментов. Этот научный, жизненный опыт можно и надо строить на выполнении простых, но содержательных экспериментах, лабораторных работах по физике, химии, биологии и другим наукам.

Ведущая идея состоит в том, что деятельность в области физики, как основной научной дисциплины, формирует у человека целостную систему знаний, взаимосвязанное мировоззрение, рациональный подход к решению различных нестандартных задач. Доказательством, является (для многих неожиданный) успех физиков в банковском деле и другом бизнесе в России. Людям, сочиняющим основные законы жизни для людей, (я имею в виду государственных служащих, юристов) в высшей степени полезно понимать основные принципы построения Природы, породившей их. Человек — часть Природы, а законы его социального сосуществования — следствие развития его природы. Следовательно, для развития рационального мышления многим полезно и, вероятно, необходимо изучать естественные науки, физику не только по книжкам.

Необходимость таких проектов обусловлена возникшим перекосом в школьном общеобразовательном процессе и учебных программах. Резкое уменьшение внимания к изучению физики, как базовой науки, формирующей естественно — научное мышление детей привело к ослаблению способности к творческой, созидательной деятельности. Появляется ярко выраженное стремление к потреблению благ, основанное на сиюминутном успехе за чужой счёт. Неизбежная и уже катастрофическая для многих компьютеризация привела к проявлению агрессивности у молодёжи (порождение игр и фильмов), к снижению способности выражать мысли (это видно в сентябре у первокурсников), к клиповому сознанию (приходится вводить специальные гуманитарные и обязательные курсы по литературе, языку, культуре речи). Информационные технологии — это благо, но приходится расплачиваться многим другим, кому во время не предложили другие ценности, культуру. Это проблема, которую следует решать. В противном случае — потеря духовности, без которой ужасно. Многие даже не понимают, что теряют. Необходимо не только пережить этот период, но активно делать и предлагать вечные ценности — творчество, красоту решений, оригинальность изобретений. Создание нестандартных практикумов подобных в НГУ — одно из решений, которое необходимо поддерживать и развивать.

Развитие мышления ученика основывается на ярких, запоминающихся, сильных эмоциональных воздействиях, связанных с наблюдением явления, возникшего в результате самостоятельного, личного воздействия на объект изучения. Самостоятельное исследование природных, физических явлений сопряженное с возможностью управления, изменения хода эксперимента — это верный путь к развитию естественно — научного мышления. На факультативе каждому ученику, студенту дана возможность изменять условия проведения опытов. Обычные, стандартные экскурсии отличаются от предлагаемых нами посещений практикума активным вмешательством ученика в эксперимент. Нужно дать возможность студенту изменять параметры опыта, увидеть зарождение физи-ческого явления, его развитие и исчезновение. Если он найдёт область стабильности найденного эффекта — замечательно. Это будет толчок к размышлению, творчеству. В США распространены игрушки на ярких физических эффектах. Я попросил проф. Вадима Георгиевича Дудникова отвести меня в магазин с такими игрушками. Там есть чему удивиться. Это игрушки, с которыми надо повозиться, чтобы проявился эффект. Возможно, многие знакомы с парящим волчком или газоразрядным шариком, при прикосновении к которому возникают неповторимые молнии. Как это происходит? Тысяча вопросов.

Возможности учеников и студентов при посещении практикумов физического факультета. Я приглашаю ученика включить установку по исследованию газового разряда. Если он стесняется или волнуется, беру его за руку — включаем вместе. Затем он включает приборы. Зажигается разряд — волнующее зрелище. Показываю, как можно управлять разрядом. Параллельно действиям объясняю возможности. Ребята схватывают быстро. Вот уже и я не нужен. Сами крутят ручки, как можно. Если есть девушки, иногда они первыми начинают опыт. В этом случае процесс знакомства с установкой всех других учеников значительно ускоряется.