«Існує дещо більше, ніж просто викладання: навчання має включати активну участь у дослідженні. Учні можуть осягнути дух науки лише за умови, що вони стикатимуться з невирішеними проблемами, братимуть участь в аналізі фактів, добиратимуть докази, будуватимуть і перевірятимуть нові підходи та ідеї. Інтелектуальна гра, пов’язана з простими явищами природи, сприяє розумінню навколишнього світу і приносить радість відкриття».
Віктор Вайскопф
Війна війною, а турнір за розкладом!
26-й Всеукраїнський відкритий турнір юних фізиків (юніорська ліга) відбувся online з 17 по 19 квітня. Організаторами виступили Харківський науковий ліцей «Обдарованість» та навчально-науковий інститут Фізико-технічний факультет Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна.
Цього року в турнірі брали участь 6 команд: «Момент імпульсу» (Харків), «Обдарованість» (Харків), «The Ant» (Харків), «Одеський пудинг» (Одеса), «Прискорення думок 3» (Івано-Франківськ), УФМЛ (Київ). Ці команди протягом двох місяців досліджували 12 відкритих завдань, а на турнірі захищали свої розв`язки перед суперниками і журі. Кожне завдання передбачало як теоретичне, так і експериментальне дослідження.
До журі та ролі модераторів долучилися понад двадцять науковців, учителів і колишніх призерів турніру. Зокрема, це були відомі всій країні учителі фізики — Герой України Ілля Маркович Гельфгат (Харківський фізико-математичний ліцей № 27) та автор відомого відеокурсу Павло Андрійович Віктор (Рішельєвський ліцей, Одеса), а також Президент Українського фізичного товариства професор Ігор Олексійович Анісімов, член-кореспондент НАНУ Ігор Олександрович Гірка (голова журі), професори Захар Олександрович Майзеліс, Олександр Сергійович Черненко. Призи переможцям презентував випускник фізтеху, колишній переможець Всеукраїнських учнівських та Міжнародних студентських турнірів (2007–2010 р.р.), нині — науковий співробітник Прінстонського університету Олександр Крючков.
Яка мета турніру?
Мета турніру — набуття учнями досвіду розв’язання та захисту відкритих задач (дослідницьких і винахідницьких).
Що таке відкрита задача? Це задача, що допускає різні підходи до розв’язання, і цим відрізняється від типових шкільних задач. Більшість конкурсних та олімпіадних задач з цього погляду не можна назвати відкритими, оскільки вони передбачають, як правило, єдину відповідь і єдиний шлях розв’язання.
Можна порівняти фізику з фігурним катанням, тоді стандартні та олімпіадні задачі — це катання за обов’язковою програмою з елементами зростаючої складності, а творчі задачі — катання за довільною програмою.
Задача сприймається як відкрита, якщо вона має дослідницький або винахідницький характер. Скажімо, пояснити з фізичної точки зору, як люди можуть ходити босоніж по розпеченому вугіллю — це дослідницька задача. Приклад винахідницької задачі також: продемонструвати первісний спосіб видобутку вогню (і пояснити його з точки зору фізики).
Умови досягнення цілей турніру
Учні за вашої допомоги можуть провести самостійне фізичне дослідження і захистити його перед суперниками та журі. Досвід показав, що учні, починаючи приблизно з 8 класу, з цікавістю цим займаються і досягають результату за умови виконання трьох пунктів:
1. Зрозумілість та інтерес: постановка задачі має бути зрозумілою та цікавою з точки зору самих учнів.
2. Свобода думки: усі їхні версії мають доброзичливо вислуховуватися та обговорюватися, якими б дикими вони не здавалися на перший погляд.
3. Своєчасна підтримка: коли учні заходять у глухий кут, їм потрібно пропонувати допомогу — у фізичному обґрунтуванні, розрахунках, обладнанні чи літературі. При цьому всі ваші версії та підходи мають саме пропонуватися, а не нав’язуватися.
Якщо «процес пішов», учні самі розподіляють ролі (теоретики та експериментатори), висувають нові ідеї, про які ніхто спочатку й не здогадувався, знаходять помічників як серед однолітків, так і серед дорослих.
Турнірний цикл
Він складається з трьох етапів.
Спочатку – підготовчий етап, який має свої послідовні дії — як-от: «Сплячка»: це розподіл задач, пошук літератури, обговорення підходів. Деякі команди так і не виходять із цієї фази, залишаючись у ролі спостерігачів.
Потім — «Розкачка»: пропонуються перші варіанти розв`язків, які зазвичай потребують спільного доопрацювання, інакше опоненти «з’їдять» доповідача.
І «Гарячка»: розв`язки терміново доводяться до належного вигляду, «з миру по нитці» збираються експериментальні установки.
Другий етап — відбірковий, коли команди представляють своїрозв`язки журі. Зазвичай за 2–3 дні проводиться від 2 до 5 відбіркових боїв.
І третій — фінальний етап. Під час очних турнірів фіналісти отримували новий список із 5–7 задач, які мали розв’язати за 4 години без допомоги керівників.
З 2024 року Юніорський турнір проводиться online — команди доповідають задачу з основного списку на власний вибір.
Ключова проблема: витрати часу
Підготовка до турнірів відбувається поза уроками і вимагає багато часу. Чи не заважає це освоєнню обов’язкової програми? Навпаки! Розбираючись із завданнями, учні починають глибше розуміти фізичні закони (наприклад, рівняння теплового балансу на прикладі ходіння по вугіллю).
За 30 років спостережень ми побачили, що «турнірні бійці» в університеті зазвичай входять до першої п’ятірки студентів на потоці. Багато хто з них отримує потім запрошення до провідних наукових центрів України та світу (Європа, США, Японія). Яскравий приклад: ініціатор Юніорського турніру Олександр Левченко до моменту закінчення Харківського університету (2003) видав книгу «Суперсиметрія в квантовій механіці та кінетиці», а нині є професором Університету Міннесоти.
Кілька слів про історію Юніорського ТЮФ
Юніорський турнір (8–10 класи) проводився очно в Луганську щорічно з 1998 по 2013 рік. З 2015 по 2019 рік його релокували до Харкова, де він відбувався на базі ліцею «Обдарованість» за підтримки фізтеху ХНУ ім. Каразіна.
Ініціаторами турніру свого часу виступили самі старшокласники — Олексій Кузнецов та Олександр Левченко, які хотіли підготувати собі зміну. З 2000 року більшість переможців Всеукраїнського ТЮФ — це колишні призери Юніорського турніру. Рівень заходу можем засвідчити тим, що третина дорослого журі — кандидати та доктори наук.
Учителі фізики та астрономії й організатори ТЮФ Олександр Леонідович КАМІН та Олександр Олександрович КАМІН.
P.S. Автори статті з 1993 по 2026 рік керували командами, які брали участь у Всеукраїнському ТЮФі. За ці роки їхні команди двічі (1993 та 2007 рр.) брали участь у Міжнародному ТЮФі, двічі (2000 та 2007рр.) перемагали у Всеукраїнському ТЮФі, брали участь у фіналах та отримували диплом 2-го ступеня у 1993, 2006, 2008, 2009, 2010, 2024, 2025, 2026), ставали призерами та отримували диплом 3-го ступеня 13 разів.
На сьогодні автори не мають жодної офіційної посади в Україні. 2014 року вони мали втекти від війни з Луганська до Харкова. 2022 року вони виїхали до Ізраїлю. Але й нині продовжують опікуватися турніром, зокрема збирають та адаптують турнірні задачі. І цьогоріч Олександр Леонідович на громадських засадах брав участь у підготовці команд Харківського ліцею «Обдарованість»; а Олександр Олександрович був ведучим боїв турніру.