В 2022 году ЕГЭ по физике сдавали чуть больше 100 000 человек. Для сравнения: профильную математику выбрали 337 000 человек, а обществознание — 333 тысячи выпускников. Почему школьники все реже идут сдавать ЕГЭ по физике? И что вообще не так с этим экзаменом и школьной программой в целом, рассказывает учитель физики, победитель конкурса «Учитель года — 2009» Вадим Муранов.

«Какое отношение это имеет к физике?»

Если сравнивать сегодняшний ЕГЭ по физике с тем, что было десять лет назад, это, конечно, небо и земля. Спасибо разработчикам — сейчас стало чуть лучше, чем было. «Угадайка» ушла в прошлое. Появилось больше осмысленных заданий, где нужно действительно показать знание формул и понимание физики. Но тем не менее ЕГЭ по физике, конечно же, остается далеким от идеала.

Например: зачем такое количество заданий на простейшие вычисления? «Найдите количество теплоты вот по такой-то формуле». Для чего? Чтобы школьник просто 3 цифры в калькуляторе ввел и перемножил? Какое отношение это имеет к физике?

И при этом есть всего одна качественная задача (24). Лучше будет, если количество качественных задач увеличится, так как именно они позволяют посмотреть, понимает ли ученик то, что он изучает. Ведь что такое качественные задачи? Это задачи, где нужно дать объяснение. Не просто что-то вычислить, а объяснить, почему это произошло так, а не иначе. Даже в ОГЭ таких заданий целых 3, а в ЕГЭ — всего одно.

Кроме того, в ЕГЭ очень мало заданий на понимание графиков зависимости. А ведь это то, с чем работает физика — обработка данных, построение графиков, отражение зависимости одной величины от другой. Вузы могли бы поучаствовать в разработке такого рода заданий.

У меня дети спрашивают: «Зачем так составлять задачу, чтобы в ней были подвохи?» Пытаться поймать ученика на том, что он, например, забыл перевести из сантиметров в метры, и прочие вещи. Действительно, я вместе с ними этому удивляюсь «Цель — поймать? Или всё-таки проверить понимание?». ЕГЭ устроен именно так по сей день. Он почти не проверяет уровень понимания физики.

Смысл не в формулах, а в том, какая именно в этом месте нужна формула

Почему именно она позволяет ответить на вопрос в задаче — вот это важно, важно понимание процесса, а формулы вторичны.

На ЕГЭ вообще максимум пять задач, в которых ученик должен продемонстрировать достаточно хорошее понимание физики и математических моделей, которые описывают реальные процессы, явления и т. д.

Но ведь физика — это не наука о «найдите такую величину»! Физика не занимается ответами на вопрос «чему равна А, если Б равно 5?». Физика изучает окружающие явления. Она создает математические модели для описания этих явлений.

Понятно, что стремление к идеалу бесконечно и к нему можно только неограниченно приближаться, как к абсолютному нулю в температуре. Но хотелось бы видеть нечто иное на выходе в ЕГЭ: проверку того, как ученик понимает физику, ее метод. Знать, что он осознает, что такое физическая модель или математическая модель того или иного явления.

Сейчас, когда ребята приходят в университеты, у них начинается совсем другая физика, с другими формулами. И для чего они тогда запоминали больше 200 формул, если всё будет совершенно по-другому? Всё, что они запоминали, оказывается бесполезным.

И если формулы вторичны, то почему не сделать, наконец, справочный материал с этими формулами? Чтобы ученику не пришлось их запоминать. Я много общаюсь с ребятами из университетов. Им разрешают пользоваться своими записями, тетрадями, справочными материалами. Их не заставляют учить и зубрить эти формулы. В хорошем университете (их тоже, в общем-то, по пальцам пересчитать) учат именно пониманию законов физики.

Физика в школе — это зубрёжка

Когда ввели ЕГЭ, по сути изменился только финальный контроль в системе образования. А содержание, программа и технический уровень школ остались на прежнем уровне. Это как если бы на заводе оставили те же самые станки, не изменили уровень качества работы сотрудников, но ввели новую систему контроля качества. И что на выходе? Ничего хорошего.

Меняя ЕГЭ вот уже несколько лет, мы не меняем самого главного — содержания. В современном мире «тупое запоминание формул» — это пережиток прошлого. Нужно в корне менять подход к изучению физики в школе. Это должно быть не знакомство с формулами, а с тем, как физика изучает окружающий мир.

• Кто такой ученый?
• Кто такой физик?
• Какие аппараты используются в физике?

История физики — это огромный массив информации, остающийся за бортом школьный программы. Дети не знают ни ученых, ни открытия, которые они совершали, ни того, как это совершалось, в каких условиях, и к каким сдвигам в принципе в развитии человеческого общества это привело.

Именно это должно быть в программе 7–9-го класса, а не формулы! Математический аппарат у семиклассников и восьмиклассников развит еще слабо, они только-только начинают знакомство с алгеброй. Зачем им нужны формулы, уравнения и прочие вещи. Пусть они этим на алгебре занимаются, тренируются.

А в физике они должны понять:

• Как появилась эта наука?
• А как она развивалась?
• Какие достижения и результаты были получены?
• К чему все это в итоге привело?
• Каким образом вообще ученые поняли, почему небо голубое, а трава зеленая?

Многие дети, с которыми я работаю, удивляются тому, что физика занимается предсказаниями. Они говорят: «Вау! Как, предсказания? Это же не астрология…» Нет, не астрология. Предсказания делаются на базе математических моделей. Ребята в школе не понимают той самой глубины физики, поэтому в университетах им становится сложно. Математический аппарат там усложняется, но идеи остаются те же. А идеи-то они и не уловили и не поняли. Они просто запомнили, что плотность — это масса, деленная на объем. Они запомнили гигантское количество формул, а зачем, например, вот в этом месте нужно именно этот закон применить, для них так и осталось загадкой.

С 7-го класса в рамках курса школьной физики начинается зазубривание формул, и к 10-му классу мы теряем очень много учеников, которые хотели бы сдавать этот предмет.

Азарт изучения науки исчезает прямо пропорционально росту массива формул, которые нужно знать наизусть

ФИПИ публиковал аналитическую справку, согласно данным которой за последние пять лет количество выпускников выбирающих физику снизилось больше чем в 1,5 раза.

И как бы ни причесывали ЕГЭ, то добавляя туда астрономию, то убирая ее, то делая задания письменными и с развернутыми ответами, это не меняет сути, а лишь снижает количество учащихся, готовых сдавать физику идти изучать ее дальше. А ведь нам нужны именно специалисты с пониманием того, что происходит в мире физики. Современная наука очень широка, и она требует очень широкого взгляда на явления и со стороны химии, физики, биологии и так далее.

Что можно изменить

Физику можно и нужно рассматривать совместно и с историей и с мировой художественной культурой. Все это развивалось в тесном взаимодействии. Вот тогда у детей появится общая картина того, как развивалось научное мировоззрение вообще, сформируется научная картина мира. Подход к пониманию событий в окружающем мире в целом. И этот принцип работает и для биологии и для химии, и даже в социальных науках.

Надо учить детей критическому мышлению, умению задавать вопросы и искать на них ответы, анализировать наблюдения. Сейчас же в школах практически полностью отсутствует культура наблюдений, анализа, предположений и доказательств. Она теряется за какими-то нелепыми задачами «найти плотность, если масса — столько-то, а объем — столько». И мы за формулами теряем ученика, потому что ему становится скучно, неинтересно и тяжело. Да, учение — это труд, и непростой труд, но он не должен превращаться в рутину, в такую тягучую трясину из формул и поиска неизвестных величин.

Раздели, умножь, сложи — это не то, что должно быть в изучении естественных наук

Для этого есть математика. И это отличный тренажер для детского ума. А на физике и химии с биологией дети должны наблюдать, удивляться, предполагать, выдвигать какие-то гипотезы, искать подтверждение этим гипотезам или, наоборот, опровергать их. И тогда на выходе с них можно требовать на экзамене понимания взаимосвязей.

Если, допустим, ты надуваешь воздушный шарик, то ты увеличиваешь количество частиц, а еще увеличивается давление на стенки шарика и увеличивается его объем. Это можно и без всяких формул объяснить, посмотреть и самим в этом убедиться.

Нужно усилить роль домашнего эксперимента, реального наблюдения за физическими явлениями, объяснений «почему так?», «как работает это устройство?».

Стандартные лабораторные работы не решают эту проблему, причем в рамках 7–9-го класса их всего ничего. Дети не умеют делать выводы из наблюдений, выдвигать предположения. В ОГЭ всего одно такое задание: посмотрите на картинку с экспериментом и выберите про него правильное утверждение. Это же смешно.

А уже в 10-м классе, когда математический аппарат школьника установился и ребята уже понимают какие-то базовые математические вещи (вектор, уравнение, график), можно говорить о том, что физика работает на основании математических моделей.

Но чтобы все это осуществить, нужно же не просто переписать содержание программы и написать новые учебники. Нужно в целом изменить подход к обучению в школе. Должна измениться и структура уроков, и, возможно, даже классно-урочная система. Нужно, чтобы одну тему проходили сразу в рамках нескольких предметов естественно-научного цикла. Это ведь не так сложно — объединиться нескольким учителям, чтобы провести совместный урок и представить одну тему с разных сторон.

И обязательно нужно изменить сами условия обучения. В школе должна быть масса разных устройств, приборов, которые дети могут разобрать, посмотреть и увидеть, как это все работает. А этого сейчас нет, разве что стандартные наборы с грузиками и цилиндриками: подвесили — пружинка растянулась.

Ребята, XXI век! Какая пружинка растянулась?

Дети уже с 7-го класса должны понимать, как работает датчик давления и датчик температуры, видеть, как они устроены изнутри.

Можно вспомнить, что в советской школе были стенды, на которых можно было увидеть, как работает радиоприемник, что у него внутри. Рассмотреть каждую отдельную деталь и разобраться, как она работает в системе. Так почему бы сейчас не взять и не показать, как работает ксерокс или принтер с точки зрения физики? Это же будет настоящий взрыв мозга у учеников — им это будет по-настоящему интересно! Понятно, что есть учителя, которые это делают, но их можно пересчитать по пальцам. А это должно быть на уровне всех школ: стенды, пособия, устройства в свободном доступе.

А если всего этого нет, то физика остается для ребенка просто набором формул.

Благодарим за помощь в подготовке текста стажера Ренату Опря. Фото на обложке: Vladi333, sergio34, Net Vector / Shutterstock / Fotodom