Белорусские школьники придумали, как использовать семена одуванчика для создания метеодатчиков
Сельские школы и ребята из них сегодня могут дать фору городским учреждениям образования. Доказательством тому служит недавний успех старшеклассников из Острошиц на ІІ Международном физико-математическом фестивале, который прошел в Национальном детском технопарке в Минске. Двое из пяти участников вернулись с наградами: золото и бронза.
Мы встретились с юными любителями точных наук и их педагогом Ксенией Иванчиковой, чтобы узнать, что такое бильярд Кеплера, почему капля издает звук, когда погружается в жидкость, и как попытаться предсказать неопределенность.
От теории хаоса до эффекта бабочки
Ксения Иванчикова рассказала, что первый и второй этап фестиваля проходили онлайн.
— На первом этапе фестиваля были лекции. Преподаватели читали их онлайн. Все это было в стиле научпоп. Они объясняли сложные вещи простыми словами. Вообще весь физико-математический фестиваль растянулся в общей сложности на месяц. Заключительная его часть прошла очно 21 октября в Минске, — начала рассказ педагог.
Принять участие в крупном международном научном событии решили пятеро старшеклассников: Иван Сыс, Вячеслав Исаченко, Степан Журавлев, Владислав Сидор и Тимофей Табалевич. Все они учатся в 10 классе и посещают школьный инженерно-технический центр.
После чтения лекций участникам фестиваля нужно было разработать и предложить членам жюри тему, над которой они хотят работать.
— Все темы так или иначе были связаны с математикой, физикой или астрономией. Нужно было придумать что-то интересное, неординарное. Вторую неделю фестиваля мы работали над творческим заданием. В итоге мы решили работать над тем, можно ли предсказать неопределенность математически. Проще говоря, поддается ли теория хаоса и эффект бабочки расчетам и хоть какому-то прогнозу. Очень интересная тема. Можно было ее по-разному раскрыть.
– То есть, это и предсказание погоды, это и предсказание экономического будущего, например, — включились в диалог старшеклассники.
Всего было предложено 49 тем. Школьникам из Острошиц удалось заинтересовать жюри, и их работа вошла в банк проектных работ, из которого затем отобрали 11 тем для участия в финальной очной части фестиваля. Предложение сельских школьников не затерялось среди разработок от ребят из городских школ, лицеев, гимназий и ВУЗа.
— Если кратко, то наша тема о том, что любое действие имеет последствие. Иногда такое, что сложно представить, поэтому неопределенность предсказать невозможно, но мы можем немножечко к этому прикоснуться с помощью математики и математических расчетов. У Рэя Брэдбери есть фантастический рассказ, в котором затрагивается эта тема. Он называется «И грянул гром». По сюжету туристы отправляются на охоту в доисторическую эпоху. Один из них случайно сходит с безопасной тропы и давит первобытную бабочку. Вернувшись в свое время, герои обнаруживают, что мир изменился, — рассказали участники международного фестиваля.
Физико-математический хакатон
Если описывать вкратце все, что на фестивале происходило дальше, то для этого отлично подойдет формат хакатона. В финальной очной части приняли участие представители 16 учебных заведений — всего 88 любителей точных наук. Сначала ребята прошли квиз с вопросами по астрономии, математике и физике, после чего их распределили по командам. В каждой по 8 человек. Только представьте: еще недавно незнакомым школьникам предстояло объединить усилия для работы над проектами.
Иван Сыс в составе своей команды стал бронзовым призером фестиваля. Ему и коллегам попалась тема «Математика идеального сгиба». За 90 минут участникам нужно было придумать, как необычно представить свой научный поиск на суд жюри.
— Эта тема оказалась очень интересной. В пример на презентации мы приводили оригами, разбирали способ идеального сгибания Миури. Это схема жёсткого оригами. Мы брали бумагу и показывали, как работает эта техника. В своем проекте мы искали применение для идеального сгиба. Это может быть крыло самолета, крыша дома, упаковка товаров или одежды. При правильном сгибании крыши дома снег на ней зимой не будет долго задерживаться. В своей презентации мы нашли применение нашей темы не только в повседневной жизни. Например, математика идеального сгиба позволяет сделать проект по складыванию солнечных панелей у космических спутников и аппаратов, — рассказал Иван Сыс.
А вот команда Степана Журавлева работала над раскрытием тайн зеленых планеров и физикой безмоторных полетов растений. Этот проект стал золотым призером фестиваля.
— В своем проекте мы рассматривали полет семян одуванчика и клена. Один из них имеет парашютный и другой вертолетный тип распространения семян. Мы рассуждали, где сегодня можно использовать технологию, которую нам подсказала сама природа. Мы предложили создать небольшие метеорологические датчики с механизмом, подобным тому, который используют растения, чтобы их в большом количестве можно было сбрасывать с вертолетов и самолетов. Они бы постепенно падали, как семена кленов и одуванчиков, и собирали информацию о погоде, температуре, влажности, давлении, — рассказал обладатель золотой медали Степан Журавлев.
Не менее интересные проекты оказались у остальных школьников. Задачу со звездочкой решала команда, в которой роль капитана выполнил Вячеслав Исаченко.
— Нам выпала тема «Кеплеров бильярд». Если говорить кратко, то это университетская тема, которая раскрывает движение планет в условиях общего центра массы и притяжения. В таком бильярде все тела получается движутся подобно планетам, по эллипсоиду. Я в этой команде распределял задачи и следил за тайм-менеджментом, — поделился Вячеслав Исаченко.
Владислав Сидор со своими коллегами по команде изучал аэродинамику планирующего полета в модельном эксперименте. Во время работы над своим проектом они делали и запускали бумажные самолетики.
Интересная и необычная тема была у команды Тимофея Табалевича. Он и другие школьники объясняли, почему капля издает характерный звук, когда погружается в воду, а не в момент удара о нее.
— У падающей капли есть потенциальная энергия. Во время падения в воду образуется воронка — неболшой кратер. В который попадает воздух. Когда более плотная среда воды схлопывается над этим кратером, образуется звук, — пояснил Тимофей Таболевич.
Успех как закономерность
Успех школьников из Острошиц на II Международном физико-математическом фестивале — не случайность, а закономерный результат работы инженерно-технического центра школы. Занятия в нем посещают около 130 ребят, при том что общее число детей в сельской школе и детском саду превышает 200.
Согласитесь, это очень высокий показатель занятости детей и подростков во внеклассной деятельности. И это неудивительно. Ведь инженерно-техническому центру есть чем привлечь посетителей. Здесь ребята могут изучать языки программирования, знакомиться с виртуальной реальностью, 3D-моделированием и печатью, робототехникой. Также есть занятия для тех, кто хочет освоить базовые компьютерные навыки. Благодаря спонсорской помощи от Национального детского технопарка в Минске в Острошицкой школе теперь есть VR-очки и возможность заниматься 3D-программированием. Здесь точно знают, что за высокими технологиями будущее. Неудивительно, что Тимофей Табалевич и его проект стали победителями республиканского фестиваля проектных идей «Открытие года» в номинации «Технологии будущего». Старшеклассник представил на суд жюри математическую модель недорогого датчика, который будет считывать «глушилки» для квадрокоптеров.
