"КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ" ПРИ СВЯТО-ИЛЬИНСКОМ ХРАМЕ.В 2009 году в церковном доме при Свято-Ильинском храме по благословению настоятеля храма протоиерея Игоря Викторовича Аксёнова был организован класс научно-технического творчества для старшеклассников. Большинство кружков, классов и студий, действующих в церковном доме, имеют свои названия, так и вновь организованный класс по предложению отца Настоятеля получил название "Красное смещение". Это название происходит от одноименного эффекта понижения частот электромагнитного излучения, одного из проявлений эффекта Допплера. Само понятие "красное смещение" связано с тем, что в видимой части спектра в результате этого явления линии оказываются смещенными к красной области спектра, и свечение удаляющихся объектов (галактик, звезд) выглядит более красным, чем есть на самом деле.
Занятия в классе научно-технического творчества ведет Вадим Вальтерович Харченко, в прошлом научный сотрудник одного из ядерных центров России. Его ученики - школьники 8-11 классов, имеющие серьезный интерес к физике, математике, прикладной экономике и философии. Под руководством Вадима Вальтеровича они определяются с наиболее интересным для них направлением науки и готовят научные работы, постепенно переходя от рефератов к более серьезным работам с целью участия в научных конференциях "Харитоновские чтения", "Интеллектуальное возрождение" и других.
Неоднократно в большом зале церковного дома проходили конференции, на которых ребята делали доклады по своим темам с показом презентаций, отвечали на вопросы слушателей, учились защищать свои работы, готовясь к конференциям более серьезного уровня. На этих конференциях были представлены работы по физике, астрономии, философии и экономике. С тезисами некоторых работ можно ознакомиться по данной ссылке.
По результатам одного года обучения в кружке двое из учеников Вадима Вальтеровича - Илья Марков и Антон Гритченко - поступили, соответственно, в физико-математический лицей №239, где учился известный российский математик Григорий Перельман, и Академическую Гимназию Санкт-Петербурга (основана в 1724 г.), где успешно продолжают специализированное обучение.
В начале 2011 года один из занимающихся в кружке подростков - Дмитрий Бондырев в большом зале церковного дома делал доклад на тему "Исследование механических маятниковых систем и их применения". Он подготовил и показал на экране презентацию своей работы, отвечал на вопросы участников этой небольшой конференции. Это мероприятие было задумано как пробная защита его работы перед поездкой на Межрегиональную олимпиаду на XI Школьных Харитоновских чтениях.
Конференция была поделена на секции по нескольким предметам: русскому языку, литературе, математике, информатике, физике, химии, биологии, западной филологии, истории, обществознанию. Общее количество участников превышало 450 человек из самых разных городов России.
В работе секций принимали участие ведущие специалисты из МГУ им. М.В. Ломоносова - профессор Н.В. Короновский, А.М. Черепащук, В.А. Дубинин, Н.И. Цимбаев, В.Ф. Левшин и другие ученые, которые задавали участникам непростые вопросы, из ответов на которые становилось ясно, насколько докладчик ориентируется в своей теме и смежных вопросах. Экспертами выступали также ведущие специалисты РФЯЦ-ВНИИЭФ.
Дмитрий Бондырев сделал доклад о механических маятниковых системах и их применении. Целью работы была разработка методики для определения гравитационных аномалий в г. Выборге при помощи физического маятника. В процессе работы проводились экспериментальные исследования по замерам ускорения свободного падения в девяти точках города, в результате чего установлены гравитационные аномалии на территории Выборгского залива (977 см/с2), вторая - в районе Свято-Ильинского храма.
В работе было выявлено, что маятниковые системы подчиняются законам колебательного и сферического движения и воздействию Кориолисова ускорения.
В своей секции по физике, насчитывавшей более 40 участников, Дмитрий по результатам выступления оказался на третьем месте.
Помимо участия в олимпиаде и конференции, старшеклассники прослушали лекции и доклады ученых, работающих в разных областях науки, а также для них проводились различные экскурсии по Сарову - от музея ядерного оружия до Саровского монастыря, включая большой пещерный храм, вырубленный в известковом холме под монастырем, и места, связанные с подвигами преподобного Серафима Саровского.
Отметим, что Харитоновские чтения вот уже 15 лет проводятся в закрытом городе Сарове, где расположен Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики. Чтения пользуются в нашей стране заслуженной репутацией кузницы юных научных кадров России. Традиционно в них принимают участие лучшие из лучших.
В Саров съезжаются не только школьники со всей страны, но и представители ВУЗов. Их цель – поиск «звёздочек» - талантливых юных учёных. Некоторые ребята после конференции получают персональные приглашения на учёбу в вузы, а кто-то даже становится обладателем именной стипендии. Названы чтения в память великого физика-ядерщика, «отца» советской атомной бомбы Юлия Борисовича Харитона. Въезд на территорию закрытого города усиленно охраняется и невозможен без специальных приглашений.
Выборгские школьники уже не первый раз принимают в них участие. Так, например, в 2014 году воспитанник класса технического творчества “Красное смещение” Данил Зверев (Гимназия № 11) был признан самым юным участником чтений. Тогда он представил работу в области математики.
А в 2015 году в Саров поехали уже 2 воспитанника класса “Красное смещение”, - Данил ЗВЕРЕВ и Наталья СКРИННИКОВА (школа № 8), - и оба вошли в тройку призёров на международной научной конференции старшеклассников “XV Школьные Харитоновские чтения”. Данил стал третьим в секции физики, Наталия - в секции математики. Для такого небольшого города, как Выборг, это, безусловно, превосходный результат, ведь в этом непростом конкурсе нашим ребятам приходилось состязаться с учащимися из крупнейших научных центров России, таких как Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск и другие.
Разумеется, темы их докладов далеко выходили за рамки школьной программы. Название работы Данила - «Аналитическое и экспериментальное исследование взрывов на выброс по формуле М. М. Борескова и их применения». Наташина работа называлась «Исследование магического квадрата «Собора святого семейства» (город Барселона), архитектор Антонио ГАУДИ».
Конечно, для выборгских ребят участие в четырёхдневных Харитоновских чтениях стало большим событием. Для подростков была организована не только интересная образовательная программа в Доме учёных Сарова, но и увлекательный досуг.
В первый день на открытии конференции участникам показали фильм «Вектор отечественной науки», посвящённый истории ядерного центра, принимавшего гостей конференции. Первым испытанием знаний стало прохождение очного тура олимпиады «Будущие исследователи – будущее науки». После написания этой работы с ребятами общался замечательный геолог Николай Короновский, который прочитал лекцию «Революция в геологии».
Второй день начался с защиты научных работ, представленных на конференцию юными исследователями. Секция «Физика» оказалась настолько многолюдной, что защита проходила сразу в трех кабинетах. После выступлений со своими работами ребятам задавали вопросы их юные коллеги и члены жюри. По словам «бывалых харитоновцев» Данила и Натальи, обычно недостатка в вопросах не бывает, но в этот раз Наталье повезло: после исчерпывающей презентации слушатели даже не нашлись, что спросить.
Помимо научной работы, участников конференции ждала увлекательная экскурсионная программа, включавшая и научную, и духовную, и культурную составляющую. В первый день выборжцы посетили музей ядерного оружия РФЯЦ-ВНИИЭФ, где им довелось увидеть воочию так называемую «Кузькину мать» или «Царь-бомбу» - самую мощную за всю историю человечества термоядерную авиационную бомбу, разработанную в СССР в 1954—1961 гг. группой физиков-ядерщиков. После этого юные исследователи отправились на Дальнюю пустыньку прп. Серафима Саровского. А вечером им предстоял вечер отдыха в Доме Молодёжи. На следующий день после круглых столов по секциям, где можно было задать вопросы светилам отечественной науки, наши докладчики побывали в подземном храме Саровского монастыря, освящённом в честь святых Киево-Печерских старцев и в городском музее. Ну а в последний день на закрытии конференции выступали студенты Московской Консерватории.
ПРОГРАММА КЛАССА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА «КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ»
ВОЗРАСТ ДЕТЕЙ 14-17 ЛЕТ
2 УЧЕБНЫХ ГОДА
(144 ЗАНЯТИЯ, 216 ЧАСОВ)
Педагог: Харченко Вадим Вальтерович
Программа класса научно-технического творчества «Красное смещение».
Данная программа предназначена для развития творческого воображения детей, старшеклассников. Программа рассчитана на 2 учебных года (72 недели, 2 занятия в неделю по 1,5 часа): лекции 112 часов и практические занятия с использованием персонального компьютера 104 часа.
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Данная программа составлена для факультативного преподавания в старших классов (10-11 класс) средней общеобразовательной школы, ориентирована на учащихся, готовящихся для поступления в ВУЗы с техническим, технологическим и экологическим профилем. Программа может быть доработана и преподаваться как обязательная дисциплина в средней общеобразовательной школе, а также в технических ВУЗах.
Количество часов преподавания (лекции), в зависимости от решаемых задач, может изменяться от 40 до 240 часов в год (определяется конкретной аудиторией слушателей).
АКТУАЛЬНОСТЬ КУРСА.
Следствием научно-технического прогресса является противоречие между постоянно возрастающей сложностью проблем, возникающих в процессе создания новых технических систем (ТС), и сокращением времени и людских ресурсов, выделяемых на их разработку. Противоречие разрешается путем резкого повышения эффективности творческого труда работников науки и техники.
Подход к созданию новых ТС с использованием объективных законов их развития реализован в теории и практике решения изобретательских задач (ТРИЗ), созданной усилиями отечественной школы исследователей.
Конструктор (исследователь) подходит к решению технической задачи так: "Нужно осуществить то-то и то-то, следовательно понадобятся такие-то механизмы и устройства". Так обучают специалистов в ВУЗах.
Изобретатель, владеющий инструментом ТРИЗ, подходит к решению задачи иначе: "Нужно осуществить то-то и то-то и сделать это необходимо, не вводя в систему новые механизмы и устройства".
Чтобы разрушить "косность" мышления, необходимо овладевать инструментами (методологией) ТРИЗ, желательно до поступления в ВУЗ.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ.
Цель ПРОГРАММЫ (стратегия): научить проектировать любую техническую систему, используя инструмент ТРИЗ, оформлять научно-исследовательскую работу с помощью персонального компьютера (ПК).
Задачи ПРОГРАММЫ, раскрывающие цель:
- способствовать воспитанию творческой личности;
- заложить фундамент целостного видения мира;
- освоить методологию ТРИЗ;
- расширить кругозор;
- научить работать на ПК;
- освоить пакеты прикладных программ (ППП) /текстовый редактор - WORD 7.0, графический редактор AutoCAD 3.11/ и т.п.;
- подготовить доклад, а затем научно-исследовательскую работу по выбранной теме;
- участвовать с техническими проектами на конференциях "Шаг в будущее" и/или "Харитоновские чтения" в секциях "ТЕХНОСФЕРА", "ФИЗИКА", "ЭКОЛОГИЯ";
- подготовиться для поступления в ВУЗ. Каждый учащийся знает, что заняв призовое место на конференции "Шаг в будущее" и/или "Харитоновские чтения" он сможет поступить на льготной основе в некоторые ВУЗы.
Курс ТРИЗ рассчитан на 3 часа в неделю для группы ребят из 6-8 человек по направлению: научно-исследовательская деятельность.
По типологии программу можно классифицировать как сквозную (общая цель проходит через несколько программ) и комплексную.
2. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН.
Курс теории и практики решения изобретательских задач рассчитан на 2 года в дополнение к типовой школьной программе.
Ученики 9-10 класса набираются с сентября текущего учебного года и заканчивают курс в указанные сроки. За это время в программу включается курс лекций, выступление учащихся с докладом на конференции "Шаг в будущее" (и/или "Харитоновские чтения"), выполнение НИР по выбранной теме и участие в следующей конференции через год.
В процессе подготовки доклада и выполнения НИР приобретаются навыки работы с литературой, освоение ППП (WORD, AutoCAD и т.д.). Ребята сами набирают, редактируют и выпускают работу. В результате происходит осмысление технологии процесса выполнения полноценной НИР. Приобретаются системные знания.
ТРИЗ является инструментом (методикой), созданной для планомерного развития и совершенствования технических систем (ТС) на основании объективных законов их развития. Основным инструментом ТРИЗ является алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ), который имеет развитой информационный фонд, содержащий стандарты на решение изобретательских задач, совокупность приемов устранения технических противоречий, указатель физических явлений и эффектов, а также средства активизации творческого воображения и преодоления психологической инерции мышления.
Классический курс ТРИЗ включает введение в функционально-стоимостный анализ (ФСА) и развитие творческого воображения (РТВ).
Курс ТРИЗ.
1. Понятие технической системы (ТС) (2 часа).
1.1. Список используемых источников.
1.2. Введение понятия идеальный конечный результат (ИКР).
1.3. Вектор инерции мышления (ВИ).
2. Уровни решения изобретательских задач (4 часа).
3. Этапы развития ТС (линия жизни ТС) (4 часа).
4. Метод проб и ошибок (2 часа).
4.1. Потери метода проб и ошибок.
5. Методы активизации перебора вариантов (5 часов).
5.1. Метод фокальных объектов (МФО).
5.2. Морфологический анализ (МА).
5.3. Фантограмма.
5.4. Мозговой штурм (МШ).
5.5. Синектика.
6. Основные идеи ТРИЗ (7 (11) часов).
6.1. Закон динамизации (1ч).
6.2. Законы развития ТС (2ч - сокращенно, 6ч).
6.2.1. Законы статики (1ч).
6.2.2. Законы кинематики (1ч).
6.2.3. Законы ритмики (1ч).
6.3. Физические противоречия (ФП) (0.5 ч).
6.4. Административные противоречия (АП). (0.5 ч)
7. Моделирование и вещественно-полевой анализ для решения изобретательских задач (20 часов).
Для подготовки специалистов существует методика подготовки, включающая 180 часов по этому разделу.
7.1. Введение понятия веполь (на примерах решения задач). Аббревиатура от слов вещество и поле (5 часов).
7.2. Введение понятия феполь (класс задач, где в качестве поля широко используются ферромагнитные свойства материалов, 5 часов).
7.3. Достройка веполей, разрушение сложных веполей - на примерах учебных задач (5 часов).
7.4. Вещественно-полевой анализ для решения индивидуальных задач (5 часов).
8. Типовые приёмы решения изобретательских задач (40 часов).
Современный курс ТРИЗ включает 40 приемов решения изобретательских задач. Их разбирают на примерах решения учебных задач.
9. Стандарты на решение изобретательских задач. Алгоритм использования стандартов (АИСТ-77). Решение и анализ выбранных по теме задач (6 часов).
10. Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ-85В). Решение и анализ выбранных по теме задач с помощью алгоритма (6 часов)
11. Рекомендации по использованию инструмента ТРИЗ (4 часа).
12. Указатель физических эффектов и явлений (2 часа).
Выдается раздаточный материал (проработка, обсуждение).
13. Введение в ФСА (10 часов).
Итого получается, что лекционная нагрузка составляет 112 часов в год.
3. СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ ОБУЧЕНИЯ.
C первого занятия учащимся предлагаются темы НИР и ставится задача подготовить доклад на конференцию "Шаг в будущее" (и/или «Харитоновские чтения») по выбранной теме, используя некоторые инструменты ТРИЗ.
Затем в течение календарного года тема развивается и оформляется НИР, согласно ГОСТам. Работа оформляется с использованием текстовых и графических редакторов (WORD 7.0, AutoCaD).
4. МЕХАНИЗМ ОЦЕНКИ ПОЛУЧАЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.
В процессе обучения учащиеся выступают на конференции "Шаг в будущее" (и/или «Харитоновские чтения») два раза (с докладом и с НИР), выступают на олимпиадах по физике и математике, имеют возможность поступить в ВУЗ на льготной основе.
Планируется разработка программ-тестов для оценки знаний учащихся в течение курса (экзамены и коллоквиумы не проводятся), для того, чтобы не отпугнуть учеников, с одной стороны, и скорректировать процесс обучения - с другой.
Конечный результат - достижение цели, а именно подготовка для самостоятельной работы по выполнению полноценной научно-исследовательской работы (НИР), заложить фундамент (систему) целостного видения мира, расширить кругозор и привить интерес к глубокому познанию фундаментальных законов мироздания.
Для желающих ознакомиться с программой занятий ее можно скачать в формате Microsoft Word по этой ссылке
www.na-gore.ru