XII съезд Астрономического общества, 25 мая 2015 г.

 

ДЕСЯТЫЙ АСТРОНОМИЧЕСКИЙ ТУРНИР ШКОЛЬНИКОВ

 

Н.Е.Шатовская   shatovskaya@gmail.com,

СОШ № 179 Московского института открытого образования,

МБОУ ДО Дворец творчества, г. Железнодорожный

 

 

В прошедшем учебном году отметил свой юбилей Российско-Международный астрономический турнир школьников. В феврале 2015 года турнир состоялся в 10-й раз.

 

Астротурнир проводится с 2006 года под эгидой Астрономического общества и Научного совета по астрономии РАН. Его бессменный организатор и автор самой идеи - известный методист в области школьной астрономии и физики космоса, к. ф.-м. н. Михаил Геннадьевич Гаврилов.

Турнир исторически связан с любимой многими астропедагогами Олимпиадой наукоградов и научных центров ( http://astroturnir.ru/ref/nsc ). В первые годы существования Всероссийской олимпиады по астрономии, когда её отборочные этапы проводили не все регионы, именно ОННЦ дала путёвку на заключительный этап десяткам талантливых школьников. Когда же проведение региональных этапов стало обязательным, для сохранения престижа традиционной олимпиады наукоградов она и была дополнена командным соревнованием делегаций – астрономическим турниром. Новое начинание вскоре приобрело популярность, и сегодняшние участники скорее воспринимают Олимпиаду как дополнение к Турниру. Сочетание командного и индивидуального соревнования  - уникальный формат встреч юных астрономов. Олимпиада и Турнир проходят ежегодно в конце февраля в разных городах центральной России - в Нижнем Новгороде, в Белгороде, Казани, Новгороде Великом,  подмосковном Пущино. Необходимо отметить, что в последние годы организаторам удаётся проводить Турнир и Олимпиаду за счёт спонсорских средств; участники оплачивают только проживание и питание.

В настоящее время Астротурнир – это единственное командное соревнование школьников по астрономии, имеющее межрегиональный уровень. На турнир собираются порядка десяти команд из разных регионов России и из-за рубежа. Некоторые команды участвуют из года в год и собрали немало наград: команды Казани, Алма-Аты, Москвы, Белгорода. В команде выступают по 3-4 школьника 8-11 классов, которые совместно готовят решения задач и защищают их.

О задачах Турнира нужно сказать отдельно. В отличие от задач олимпиады, они имеют исследовательский характер, требуют длительной подготовки и распределения обязанностей в команде. Обычно в комплекте бывает двенадцать задач; одни предполагают астрономические наблюдения, другие - лабораторный эксперимент, третьи - анализ разных источников информации. Задачи заранее размещаются в сети на специальном сайте (http://astroturnir.ru/). Участники должны зарегистрировать команду и представить решения задач на отборочный этап, после чего команда приглашается на очное соревнование.

 

Примеры заданий Турнира (практические исследования):

Орбита Юпитера. Определите радиус орбиты Юпитера на основе наблюдений планеты невооружённым глазом осенью 2012 – зимой 2013 года.

Лунное затмение. Теневые фазы полного лунного затмения 10 декабря 2011 года будут видны на всей территории России и Казахстана. Определите по наблюдениям затмения его максимальную фазу, оцените звёздную величину затменной Луны в момент наибольшей фазы, опишите явление по шкале Данжона.

Наклон эклиптики.     Предложите способ или несколько способов экспериментального определения угла наклона плоскости эклиптики к плоскости небесного экватора. Проведите наблюдения в течение января-февраля 2012 года, получите результаты.

Телескопы Галилея.    15 февраля 2014 года исполняется 450 лет со дня рождения Галилео Галилея, который первым применил телескоп для изучения космоса. Изучите конструкции двух первых телескопов, использованных Галилеем для наблюдений звёздного неба. Выясните, каковы были их оптические характеристики. Из подручных материалов самостоятельно изготовьте телескопы, приблизительно (не обязательно точно, будем считать допустимой разницу в два раза) соответствующие этим двум по своим характеристикам. Повторите наблюдения, благодаря которым Галилей сделал астрономические открытия. Какие открытия Галилей не совершил, хотя его приборы давали такую возможность? Проведите такие наблюдения (которые могли бы привести к открытиям).

          Солнечная постоянная. Предложите наиболее простой способ экспериментального определения величины солнечной постоянной (A = 1,37 кВт/м²). Исследования нужно провести в течение одного ясного дня в середине февраля. Проведите исследования. Реализуйте свои предложения, получите результаты.

 

          Примеры заданий Турнира (теоретические исследования):

          Круглогодичное «летнее время». С 2011 года в России вводится так называемое «круглогодичное летнее время». Отменён сезонный перевод часов, ранее производившийся в конце марта (на час вперёд) и в конце октября (на час назад). Проанализируйте все «за» и «против» такого решения.

          Суперболид-2013.        Утром 15 февраля 2013 года на южном Урале наблюдался ярчайший болид. Изучите сообщения СМИ и комментарии специалистов. Сделайте вывод о природе этого явления, объёме и массе метеороида, выясните реально вспышку какой звёздной величины наблюдали очевидцы этого события в Челябинской области.

          Небо древнего Египта.          Представьте себе, что вы – древнеегипетские жрецы-астрономы, живущие в 2500 до н.э. Чем отличается изучаемое вами звёздное небо от современного? Какими астрономическими знаниями вы обладаете? Какие инструменты используете при наблюдениях?

          Геостационарный спутник в тени Земли. Исследуйте, как часто геостационарный спутник попадает в тень Земли. Оцените, какую часть времени в течение года он проводит в тени.

Высота атмосферы. Около тысячи лет назад арабский учёный Ибн-ал-Хайсам (Альхазен), исходя из глубины погружения Солнца под горизонт в начале утренних сумерек, оценил высоту земной атмосферы. Она оказалась равной «52 тысячам шагов». Поясните суть метода, использованного учёным. Какие характерные величины, известные нам, обнаруживаются в процессе вычисления? Как соотносится полученный Альхазеном результат с современными данными? Какие ещё астрономические методы определения высоты атмосферы вы знаете?

 

Как педагог дополнительного образования по астрономии, я заинтересовалась Астротурниром с первого года его проведения, присутствовала в качестве наблюдателя, работала в жюри, с 2011 года готовлю команды к участию. Подготовка к турниру вошла в систему работы моих кружков - творческого объединения «Юные астрономы» Дворца творчества г.Железнодорожного ( http://myastronomy.ru/Kruzhok/index.html ) и межшкольного факультатива по астрономии и физике космоса на базе школы № 179 г.Москвы (http://astronomy.179.ru ).

С методической точки зрения, комплект заданий турнира хорошо сбалансирован: представлены разные разделы астрономии и разные уровни сложности, требуются разные методы исследования. Благодаря этому на задания турнира можно опираться, планируя изучение теории и наблюдения.

Работу над заданиями Астротурнира мы с кружковцами начинаем в октябре. Первый этап - «мозговой штурм»: все члены будущей команды обсуждают все задачи, фиксируя разные идеи по поводу их решения. Затем каждый выбирает себе по две задачи для подробной проработки. На занятиях мы изучаем необходимую теорию и по очереди заслушиваем докладчиков. В период зимних каникул дорабатываем решения в соответствии с требованиями турнира и отправляем их по электронной почте. На последнем этапе подготовки к очному выступлению каждый член команды должен подготовить докладчиков-дублёров, поскольку в ходе одного боя турнира каждый докладчик может выступать только один раз. В начале февраля состав команды окончательно определён и можно подавать заявку на очное  участие.

Регламент турнира предполагает, что в ходе отборочных боёв каждая команда встречается с двумя другими и в каждом туре разыгрываются три задачи. В команде обычно по три-четыре участника, каждый из которых должен быть готов выступить в роли докладчика и оппонента. Имеют значение правильность и полнота решения задачи, умение докладчика внятно излагать свои мысли, наглядное оформление - фотографии, графики, карты. В этом турнир сходен с учебно-исследовательскими конференциями школьников. Но есть и существенное отличие.

Организаторы конференции никогда не поставят в программу два доклада на одну тему. На турнире, наоборот, все команды защищают одни и те же задачи, однако одинаковых решений не бывает. Участники предлагают разные модели явлений и методики расчёта, используют разное оборудование. Кроме того, задачи турнира часто не имеют однозначных решений. Между докладчиками завязывается спор, жюри и зрители задают вопросы. Старшеклассники получают уникальный опыт научной дискуссии.

Полезный опыт получают не только участники, но и руководители команд. На Астротурнире применяют простое правило: отборочные бои судят руководители, но так, чтобы никто не судил свои команды. Параллельно идут два-три боя, команда выступает в одной аудитории, руководитель «жюрит» в другой. С одной стороны, жаль, что не видишь, как твои ученики выступают. С другой – появляется уникальный шанс послушать и проанализировать чужие решения.

          По другому неписанному правилу жюри никогда не дают «эталонных» решений. Считается, что любой образец создаст стереотип, которому руководители невольно будут следовать, тогда как жюри должно в первую очередь обращать внимание на оригинальность идеи, обоснованность и  корректность разных решений, представленных командами. Кроме того, встречаются исследовательские задачи, решения которых просто невозможно прописать заранее. Чтобы оценивать такие задачи, жюри должно разбираться в проблематике, знать технологии наблюдений и расчётов и уметь вникать в содержание доклада на месте.

Очень интересно наблюдать, как во время первого боя участники робко пробуют новые для них роли, как постепенно в ходе соревнования обретают уверенность, учатся защищать своё решение. В финальном бою три лучшие команды разыгрывают три самые сложные задачи в присутствии многочисленных болельщиков и зрителей.

Финальный бой судит квалифицированное жюри из профессиональных астрономов. У Астротурнира есть свои фанаты среди немолодых годами, но молодых душой учёных: председатель Астрономического общества, научный сотрудник Института астрономии РАН д.ф.-м.н. Николай Николаевич Самусь, директор Пущинской радиоастрономической обсерватории д.ф.-м.н. Рустам Давудович Дагкесаманский, доцент кафедры астрофизики СПбГУ к.ф.-м.н. Валерий Георгиевич Нагнибеда. В жюри последнего турнира активно участвовал и завоевал всеобщие симпатии аспирант-радиоастроном Андрей Николаевич Казанцев.

Обязательная часть Астротурнира – экскурсии. Где бы ни проходил Турнир,  его участники обязательно знакомятся с научными и культурными достопримечательностями. В разные годы это были Пущинская радиоастрономическая обсерватория, обсерватория им. Энгельгардта и новый планетарий под Казанью, Новгородский кремль, Казанский кремль, нижегородский планетарий… Другая важная традиция – импровизированный концерт, который устраивают сами участники перед церемонией закрытия, пока организаторы готовят дипломы.

 

Десять лет – это большой срок, особенно в наше время, когда астрономическое образование держится почти исключительно на энтузиастах. Астрономический турнир школьников – уникальный по форме и содержанию образовательный проект – доказал свою востребованность и эффективность. Сложились традиции, которые старшие команды передают младшим. Выбирают профильные вузы выпускники. Пожелаем Астротурниру развиваться и дальше, собирая под гостеприимным кровом талантливых ребят, увлечённых космосом.

 

В X Российско-Международном астрономическом турнире школьников приняли участие десять команд из нескольких регионов России, а также из Казахстана и Киргизии. Победителем турнира стала команда Moscow Land – сборная Москвы и Московской области. О долгом пути команды к победе и педагогических аспектах работы её руководителя я написала отдельную статью, которая будет опубликована в электронном приложении к  № 11 журнала «Физика. Первое сентября» за 2015 год.