06 Мар 2011

Клиффорд Столл: мы в школе учим всамделишную физику

Клиффорд Столл: мы в школе учим всамделишную физику

Сегодня я проводил очередное занятие Школы карьеры и, как всегда, пообещал своим студентам показать, как лучшие в мире презентаторы представляют свои проекты. Напомню, в прошлые разы я рассказывал о Хансе Рослинге и Стиве Джобсе, и о главном навыке, который необходим при по мнению Дага Джеффри.

Сегодня я хочу показать вам речь одного учителя. И пусть эта речь будет подарком всем моим многочисленным коллегам-женщинам. Они все, безусловно, прекрасны и очаровательны, умны и талантливы. Но, положа руку на сердце кто из них смог бы вот так, наплевав на свой имидж, юродствовать и плясать на уроку, попутно выдавая серьезнейшие вещи. Да, то, что мы увидим – это урок физики. Эта видеозапись 2006 года считается одной из наиболее популярных записей конференции TED. Говорят, что примерно так выступал Альберт Эйнштейн.

Обратите внимание: вы можете включить русские субтитры при просмотре. Для этого нажмите ссылку View subtitles и выберите русский язык.

 

Для нас это выступление важно по нескольким причинам.

Во-первых, давайте посмотрим на то, как держится Клиффорд Столл, как он преподносит себя. Мы видим типичного хрестоматийного “безумного профессора” – он прыгает, носится по сцене, пьет сок и перескакивает с одного на другое. И в то же время профессионал не может не заметить, что все тщательно срежиссировано. Он четко, когда нужно, впадает “в раж”, и когда нужно – абсолютно спокоен. Мы захлебываемся от хохота, но запоминаем те вещи. которые он хочет до нас донести.

Наверное, именно так внимали юродивому, который только и знает, где истина. и Клиффорд не боится показаться смешным и даже безумным. Что с того, что он – известный астрофизик. Его задача – не показать, что “он человек серьезный”, а научить. и ради этого он готов юродствовать. Думается, на уроках он ведет себя также. сколько же  энергии надо иметь, чтобы вот так выплескивать ее на учеников!

Недавно на семинаре Школьной лиги Роснано я говорил с московскими учителями, которые говорили – ну, что вы все про интеграцию и прочие “несерьезные” штуки. Нам нужно физику учить!

Физику учить, да. Но только вот пример Клиффорда Столла показывает, что можно учить и УЧИТЬ. Мы видели, что здесь, в этом ролике, за считанные минуты был проведен эксперимент. Вы скажете, что так эксперимент не проводят. Что надо все разложить по полочкам, фиксировать каждую стадию, заострять внимание на ключевых моментах – что там еще пишут в методичках?

Тут все не так. И все – именно так. Потому что такая вот постановка вопроса, и такое вот измерение наверняка останутся в головах надолго. б отличие от лаб. работы номер –надцать, выполненной по всем правилам.

Что-то есть тут от Театра занимательной науки, который работает в Москве. Но у москвичей это именно театр – там почти не чувствуется решение учебных задач (кроме, конечно, задачи заинтересовать, заинтриговать ученика). Здесь же  мы видим именно исследовательскую работу.

Во-вторых, нужно внимательно послушать то, что Столл говорит в этом докладе. Чего стоит один лишь пассаж:

Если вам хочется знать, что будет представлять собой наше общество через 20 лет, спросите воспитателя в детском саду. Он в курсе. Но не любого воспитателя, а опытного воспитателя. Именно они знают, как будет работать общество в следующем поколении, но не я.  Конечно, многие из нас могут представить себе разные прикольные штуки, которые появятся в будущем, но для меня будущее состоит не из предметов.

По моему этого достаточно, чтобы прослушать речь Клиффорда Столла до конца. Ниже – ее перевод на русский язык:

Для меня большая честь выступать перед вами. Большое спасибо, что позвали меня. Мне хотелось бы поговорить об интересных мне предметах, но я подозреваю, что интересные мне предметы не слишком интересны другим.На моем беджике написано, что я астроном, и, конечно, мне хотелось бы поговорить об астрономии, но я подозреваю, что всех людей, заинтересованных в проблемах радиационного теплообмена в не-серых атмосферах, или поляризации света в мезосфере и термосфере Юпитера можно уместить на площади автобусной остановки. Так что я не буду говорить об астрономии. (Смех в зале)

Было бы еще здорово поговорить о событиях 1986 и 1987 годов, когда хакеры взломали наши системы, установленные в лабораториях Беркли. Я поймал этих парней, и оказалось, что они работали на КГБ — добывали информацию и потом продавали её. И, конечно, здорово было бы обсудить всё это, но сейчас, двадцать лет спустя, тема компьютерной безопасности кажется мне скучноватой, если не сказать нудной. Я бы, —

Просто первый раз, когда вы делаете что-либо, это называется наукой. То же самое второй раз — прикладной наукой. На третий раз оно становится просто ремеслом. Я же — ученый. Как только я что-нибудь сделаю, я переключаюсь на другие темы. Так что я не буду говорить и о безопасности. Еще я не буду говорить про очевидные, на мой взгляд, тезисы из моих книг, ни из первой, Silicon Snake Oil, ни из второй. Я не буду говорить и про то, почему, на мой взгляд, компьютерам не место в школе.

Мне кажется, что в воздухе носится мысльо том, что в школах должно быть больше компьютеров. Не нужно! Не нужно этого! Надо убрать компьютеры из школ и держать их подальше оттуда! И, конечно, неплохо было бы поговорить об этом, но, как мне кажется, моя позиция настолько очевидна для любого, кто хоть раз заходил на урок к четвероклассникам,что обсуждать её бесмысленно. Впрочем, я могу ошибаться относительно школ, как и относительно всего остального, о чем я говорил и писал; так что не читайте мою диссертацию,поскольку и в ней, наверное, немало ошибок.

Тем не менее, я составил план своей речи пять минут назад, (Смех в зале) и если вы посмотрите на мою руку, то главное в моей речи, вот тут, на большом пальце, — будущее.Я же должен говорить о будущем, так? Ну вот. Но мне кажется, что странно просить меня говорить о будущем, я уже весь седой, и было бы глупо с моей стороны говорить о будущем.Мне кажется, что если вам хочется знать, как будет устроено наше будущее, если вам действительно хочется узнать об этом, не стоит спрашивать об этом инженера или физика. Не стоит спрашивать об этом программиста.

Если вам хочется знать, что будет представлять собой наше общество через 20 лет, спросите воспитателя в детском саду. Он в курсе. Но не любого воспитателя, а опытного воспитателя. Именно они знают, как будет работать общество в следующем поколении, но не я. Подозреваю, что и другие люди, которые говорят о будущем, не знают этого. Конечно, многие из нас могут представить себе разные прикольные штуки, которые появятся в будущем, но для меня будущее состоит не из предметов. И я задаюсь вопросом, каким станет наше общество, если сейчас дети прекрасно обращаются с смсками, проводят огромное количество времени перед экраном, но никогда не ходили вместе в боулинг.

Все меняется, но эти перемены не лежат в области программного обеспечения. Но я не буду говорить и об этом. Можно было бы, конечно, но лучше я поговорю о том, чем я сейчас занимаюсь. Чем же я сейчас занимаюсь? А, нет, то, о чем я бы хотел поговорить, написано прямо здесь, вот тут.Видно? Я хотел бы поговорить об односторонних вещах. Мне очень, очень хотелось бы поговорить о штуках, у которых одна сторона. Я обожаю ленты Мёбиуса. Но не только ленты Мёбиуса. Я один из тех людей, если не единственный человек вообще, кто делает бутылки Клейна. Я надеюсь, что вы сейчас внимательно смотрите, поскольку вот — это бутылка Клейна. Те из вас, кто знает, что это,сейчас закатят глаза и подумают: «Да, я все про них знаю». Это односторонняя бутылка — все, что внутри, снаружи. У нее нет объема и она неориентируема. У нее просто замечательные свойства. Если взять две ленты Мёбиуса и склеить их по общей границе, то получится такая штука, а я делаю их из стекла. И было бы здорово порассуждать об этом, но мне, как это… особенно нечего сказать, поскольку (Смех в зале)

(Крис Андерсон: у меня простуда)

Тем не менее, буква Д в названии «ТЕД» отвечает за дизайн. Две недели назад я закончил делать… вообще я делал бутылки разного размера на продажу, но только что я закончил одну из них, которую я хотел бы вам показать, первый раз на публике, это винная бутылка Клейна! И, несмотря на то, что в четырехмерном пространстве она вообще не может содержать жидкость, здесь она отлично с этим справляется, поскольку у нашей вселенной всего три пространственных измерения. И поскольку в нашей вселенной всего три пространственных измерения, в эту бутылку можно налить что-нибудь. Так что это — самая клевая бутылка. На это ушел месяц моей жизни!И хотя я бы рад поговорить о топологии, я не буду этого делать. (Смех в зале)

Вместо этого я расскажу о моей матери,она скончалась прошлым летом. Она собирала мои фотографии, как и все матери. Можно показать этот слайд? Я просматривал её альбом,там была фотография, я стоял… то есть сидел на фоне каких-то приборов, в 1969 году. Я посмотрел на это фото, и вспомнил — тогда я работал в электронной студии звукозаписи!Простым техником, следил за оборудованием этой студии в институте Баффало. Машина времени — она послала меня в прошлое.

Затем я нашел другую фотографию, вот этот парень тут — это я, разумеется. А этот человек — Роберт Моог, изобретатель синтезатора Моога. Он умер в прошлом августе. Роберт Моог был щедрым и добрым человеком, прекрасным инженером и музыкантом. Он обучал меня, второкурсника университета Баффало. Приезжал для этого из Трумансбурга, и учил, и не только принципам работы синтезатора. Вот тут мы сидим, я тогда изучал физику. Это был 1969, или 70, или 71 год. Мы занимались физикой, я занимался физикой, а он говорил мне: «Правильно делаешь. Не увлекайся электронной музыкой, если занимаешься физикой». Учил меня. Он приезжал и проводил со мной кучу времени,написал для меня рекомендательное письмо в аспирантуру. Тут на фоне мой велосипед — эта карточка была сделана в гостиной моего друга.Боб Моог приезжал и привозил целую кучу разного оборудования, и показывал мне и Грегу Флинту, как оно работает. Мы сидели и разговаривали о преобразованиях Фурье,функциях Бесселя, функциях переноса и о подобных вещах. Смерть Боба прошлым летом — большая потеря для нас всех. Каждый, кто называет себя музыкантом, находится под его влиянием. (Аплодисменты) Давайте я все же расскажу, чем мы сейчас займемся. Я думаю, что вы узнаете на этом осциллоскопе деформированную, почти треугольную по форме синусоиду.

О, наконец-то! Я дошел вот до этого места! Дети! Я поговорю о детях, это будет нормально?Тут написано «дети» и именно о них я поговорю.Я решил, что у меня недостаточно большая голова, поэтому я думаю и действую здесь и сейчас. И если я могу кому-то чем-то помочь, то я делаю это здесь и сейчас. Кандидатская степень кому-нибудь, кому-нибудь другому диплом и так далее. Год назад я говорил об этом с несколькими школьными учителями.Некоторые из них спрашивали меня, почему я не занимаюсь преподавательской деятельностью. Я рассказал им, что у меня было несколько, — несколько аспирантов, я вел курсы и для студентов тоже. А они сказали мне, что раз я так люблю детей и все такое, то я должен преподавать в школе. Отвечать за свои слова, так сказать.

И теперь я учу восьмиклассников физике четыре дня в неделю, не просто прихожу время от времени… нет-нет-нет! Хожу на каждый урок!У меня даже есть обеденный перерыв! (Аплодисменты) Это не… Нет-нет-нет, не надо хлопать. Мне кажется, что каждый из нас должен последовать этому примеру и не просто появляться в классе время от времени, а вести занятия каждый урок. Ну, я преподаю на три четверти ставки, но и это неплохо. Я сделал кое-то важное для своих учеников. Я сказал им, что мы будем изучать физику на уровне института,без матанализа, это мы вырежем, не нужно будет знать и тригонометрию, но нужно будет знать математику на уровне восьмого класса. А еще мы будем ставить серьезные эксперименты. Без всякого этого «откройте страницу 120 и решите все задачи дома». Нет, мы учим всамделишную физику, я хочу показать вам, что это такое. (Писк)

Еще пару слов, перед тем, как я его включу. Три недели назад мы ставили один эксперимент с моим классом. Он был связан с линзами, и мы использовали линзу, чтобы измерить скорость света. Мои ученики в Эль Серрито, с моей помощью, а также с помощью видавшего виды осциллоскопа, измерили скорость света. У нас была погрешность в 25 процентов. Скольких измеривших скорость света восьмиклассников вы знаете? Вдобавок мы измерили скорость звука. Я бы рад показать, как мы мерили скорость света, я уже подготовился к этому, и предвкушал, как я обману высшие силы и измерю на ваших глазах скорость света,и я был готов сделать это, совершенно готов, но оказывается, что тут дается всего 10 минут на подготовку к докладу! У меня просто не хватило времени, так что в следующий раз, возможно, я измерю скорость света.

А сейчас давайте измерим скорость звука!Очевидный способ измерить скорость звука заключается в том, чтобы отразить его и посмотреть на эхо. Но один из моих учеников, Ариэль, предложил измерить скорость звука с помощью уравнения волны. Вы все знаете, как выглядит это уравнение: для любой волны частота, помноженная на ее длину, равна константе. Когда возрастает частота,уменьшается длина волны. Возрастает длина волны, уменьшается частота. Вот перед нами волна, (снимите экран, тут все самое интересное) высота звука растет, пики сближаются, а когда звук становится ниже, пики раздвигаются. Это очень простой раздел физики,вы все знаете эти факты из восьмого класса, так? Но в восьмом классе вам не рассказывают,а жаль, что не рассказывают, что если перемножить частоту с длиной звуковой волны или волны света, то получится константа. Эта константа равна скорости звука. Таким образом, чтобы измерить скорость звука я должен узнать его частоту. Это просто — вот у меня тут счетчик частоты. Установлю его на ля второй октавы, более или менее так. Теперь я знаю частоту звука, она равна 1,76 килогерц. Теперь дело за длиной волны. Мне надо включить второй канал,в нем видно, как я разговариваю. Каждый раз, как я что-то говорю, это видно на экране. Я поднесу микрофон сюда и начну двигать его от источника Вы можете заметить постепенное понижение. Мы проходим через различные узлы волны, которая выходит вот отсюда. Физики, я слышу, как вы начинаете закатывать глаза, но оставайтесь с нами! (Смех)

Чтобы измерить длину волны, мне достаточно измерить расстояние отсюда до сюда, одной полной волны. Отсюда досюда — длина звуковой волны. Так что я просто возьму рулетку и измерю это расстояние. Я подвинул микрофон на 20 сантиметров. Отсюда досюда — две десятых метра. А теперь поиграем в «Улицу Сезам». Частота — 1.76 килогерц, или 1760. Длина волны — 0.2 метра.Давайте-ка посчитаем, сколько это будет. (Смех) (Аплодисменты) 1.76 умножить на 0.2 получается 352 метра в секунду. Если посмотреть в справочнике, на самом деле 343.Но мы, прямо здесь, с никаким оборудованием и ужасными напитками, смогли измерить скорость звука с точностью до… с очень неплохой точностью.

Мы постепенно подходим к тому, о чем я хотел сказать. Представьте меня сто лет назад.1971 год, идет война во Вьетнаме, которая меня ужасает. Я изучаю физику: Ландау и Липшиц, Резник и Холидей. Я приезжаю, а в университете беспорядки. Беспорядки! Все, «Улица Сезам» закончилась. В университете беспорядки, и меня преследует полицейский. Я иду по студенческому городку, подходит полицейский, и говорит: «Эй, ты же студент!» Достает пушку и стреляет! Мимо моей головы пролетает канистра со слезоточивым газом размером с банку газировки. Я вдыхаю немного газа, мне становится сложно дышать, а полицейский наступает на меня с ружьем, хочет оглушить меня! Я думаю, что должен смотаться оттуда и бегу по территории университета так быстро, как могу. Вбегаю в одну из колоколен, полицейский за мной. Бежит за мной на второй, третий, четвертый этаж. Я оказываюсь в комнате, где есть вход на саму колокольню. Запираю за собой дверь, подымаюсь наверх, прохожу подвес маятника и думаю: «Ага, квадратный корень длины пропорционален периоду колебаний».

Поднимаюсь, попадаю в место, где торчит штифт, а там часы, часы, часы. Время идет в обратную сторону, так как я внутри часов, и я думаю об относительности Эйнштейна и сокращениях Лоренца, забираюсь наверх и вижу деревянную лесенку. Если влезть по ней наверх и открыть люк, то попадаешь в купол,один из этих трехметровых куполов. Я выглядываю вниз и вижу, как полиция разбивает головы студентам и душит их газом, а студенты швыряются кирпичами. Я думаю: «Что я здесь делаю?», «Зачем я здесь?» Затем я вспоминаю, что говорил мой преподаватель английского.Когда отливают колокола, на них пишут посвящения. Я стираю голубиный помет с одного из колоколов и смотрю на него,спрашивая себя: «Что я тут делаю?»

Я хочу рассказать вам, что записано на колоколах в университете Баффало: «Истина едина. И пусть наука и религия объединятся в этом месте ради прогресса человечества, пройдут по дороге от тьмы к свету, от ограниченности к кругозору, от предрассудка к толерантности. Глас самой жизни призывает нас пройти ее и учиться на ней». Спасибо за внимание.

Метки:, , , ,

, ,

  • http://shperk.ru shperk

    Хочу заметить, что то, что мы видим — не учебная лекция, не урок, а шоу.
    Клиффорд только показывает, как он работает. И показывает это классно.
    Впрочем, списать с зубрилки всегда будет быстрее — каждый сам выбирает, что
    ему надо — «шашечки или ехать».

  • Mudrokot

    Дядька объясняет доходчиво, находчиво и артистично. Но поток _полезной_ информации настолько медленный, что я бы предпочел проспать его лекцию и списать конспект у какого-нибудь «зубрилки», ужав его до десятка осмыленных тезисов.

  • http://shperk.ru shperk

    Дело не в галопе, а драйве.
    Если ты сидишь и спишь на лекции — видеть пляшущего дядьку утомитльно до
    безобразия.
    Но если ты сидишь на уроке, то драйв этот не может не зажечь — тут уже не до
    сна.
    Воленс-неволенс ты включаешься в работу. И получаешь удовольствие. разве не
    так?

  • http://shperk.ru/shperk/aHR0cDovL3YwaGEuYmxvZ3Nwb3QuY29tLw== v0ha

    Да, дядька доходчиво обьясняет и умеет донести суть. Мои школа и универ рядом не стояли, хотя нынешнее образование еще хуже. Может конечно смотреть с задних рядов и нет так утомительно как он носится по сцене, но я бы этот «галлоп» еще 20 минут выдержал, уж очень мозолит глаза.

  • http://shperk.ru/shperk/aHR0cDovL3JvY2tfcGFjaWZpc3QubGl2ZWpvdXJuYWwuY29t pacifist1992

    Всем бы такого учителя в школу :)