У Аляксандра Штуро, настаўніка фізікі з 1-й школы Дуброўна імя Г.А.Нікандравай, выхаваўчая стратэгія такая: зацікавіць сваім прадметам, прыцягнуць вучняў да паглыблення ў яго праз тое, што нас акружае ў побыце. А праяўляюцца законы фізікі ўсюды. Падрабязнасці – у матэрыяле карэспандэнта “Настаўніцкай газеты”.
За аднаго бітага — сем нябітых…
Калісьці сярод філосафаў было пашырана меркаванне, што практыка ёсць крытэрый ісціны. Гэта ўзгадалася, калі ў размове Аляксандр Іосіфавіч прызнаўся: ён імкнецца праз практычныя заняткі, справы запаліць у выхаванцах агеньчык цікавасці да фізікі, увогуле да спазнання свету і законаў, па якіх ён уладкаваны. З часам прызналі-такі мысляры, што практыка ўсё ж “абмежаваная гістарычна”, і таму не ў сілах яна цалкам сцвердзіць альбо аспрэчыць нейкія нашы цяперашнія высновы. Аднак, пагадзіцеся, спрактыкаваным людзям крыху лягчэй рухацца па прыступках светапазнання. І таму больш цэніцца ў нашым свеце выпрабаваная тэхніка, правераныя кадры, людзі са стажам, абстраляныя салдаты… Больш у цане і тыя гатункі раслін, якія даюць найлепшую ўраджайнасць якраз на практыцы, у полі, а не толькі па разліках ды ў прабірках.
У народзе гэты пласт мудрасці пазначаны выслоўем: “За аднаго бітага сем нябітых даюць”. Чаму ж цана бітаму павышаецца? Бо ён загартаваны жыццёвай практыкай! Калі глянуць больш глабальна, то вядомая біблейская прыпавесць пра таго блуднага сына, які ўрэшце вяртаецца да бацькі, жыццём пабіты (і з вялікім практычным вопытам!), нам падказка: без практыкі ніяк не абысціся. І ўвесь праяўлены свет можна ўявіць сабе як вялікі палігон для нас: каб свае ідэі-думкі жыццёвай практыкай апрабоўвалі. Так і шукае кожны шлях да ісціны: часта з ахвярамі-стратамі, слязьмі, з болем і пакутамі сваё светаўспрыманне, разуменне законаў жыцця правярае. З ісцінай суадносіць.
А з філасофскіх вышынь занырнём у школьную практыку. Жыццё, не сакрэт, многіх апускае з мройных вышынь на зямлю. Як вынікае з публікацый маіх калег у дубровенскай райгазеце, і Аляксандр Штуро, хлопец з вёскі Станіслаўцы Докшыцкага раёна, марыў школьнікам пра космас, пра зоры ці марскія падарожжы: збіраўся ў касманаўты альбо маракі. А скончыў Віцебскі педінстытут — і стаў настаўнікам. Добрым настаўнікам-практыкам, скажуць многія з яго выхаванцаў. Падзвіжніцкая, творчая, выніковая праца яго адзначана і Ганаровай граматай Мінадукацыі Беларусі. А праявіў сябе Аляксандр Іосіфавіч не толькі як настаўнік фізікі, але і як кіраўнік юных талентаў, якія паглыбіліся ў практычныя праекты па радыёэлектроніцы. Для кагосьці гэта прадвызначыла прафесію. І ў самога настаўніка сын Уладзімір скончыў Маскоўскі горна-хімічны інстытут, займае адказную пасаду на вытворчасці “Беларуськалій”. Дачка Ірына выбрала шлях фізіка ў медыцыне, працуе з сучасным абсталяваннем у медцэнтры ў Бараўлянах.
Кругаварот з радыёэлектронікай
— Аляксандр Іосіфавіч, ці даўно вы са школьнікамі займаецеся радыёэлектронікай?
— Як прыйшоў сюды, так і займаюся. Пасля інстытута, у 1984-м, пачаў працаваць настаўнікам фізікі і матэматыкі. Размеркаваўся ў Докшыцкі раён, у васьмігодку, потым шукаў і знайшоў больш маштабную ўстанову: 1-ю сярэднюю школу ў Дуброўне. Тут пачалі мы з ахвотнымі паглыбляцца ў электроніку, яе элементы, схемы. З часам выйшлі на такі яе кірунак, як энергазберажэнне і энергаэфектыўнасць, пачалі распрацоўваць арыгінальныя схемы, карысныя з практычнага пункту гледжання. У мяне ёсць альбом (паказвае), дзе гэта адлюстравана. Бачыце, тут і фотаздымкі выхаванцаў, якія праявілі сябе, сёння працуюць інжынерамі, у тым ліку і на вядомых у краіне прадпрыемствах. Скажам, тры браты Шацьковы паспяхова праз гурток радыёэлектронікі прайшлі: Віктар, Дзмітрый, Аляксандр. Калі такіх браць, хто дасягнуў чагосьці на гэтым шляху, то, можа, звыш дваццаці набярэцца. У нас цяпер і дзяўчаты займаюцца.
— Як часта праходзяць заняткі?
— У розныя гады было па-рознаму. Цяпер у дзве гадзіны кожную суботу збіраемся. І гэта, дарэчы, не ўласна заняткі па тэорыі — яны больш практычныя. Вызначаем для сябе мэту і ўвасабляем паступова, паэтапна ідэю ў матэрыяле.
Школа — гэта жывая плынь жыцця, таму кожны верасень у нас, электроншчыкаў, папаўненне, і кожны май — слёзы развітання. І нам даводзіцца ўсё з асноў, з азоў штораз пачынаць.
Упершыню да нас прыходзяць у 6 ці 7 класе. Найперш асвойваем, як абыходзіцца з паяльнікам: базавы ўзровень работы з электрасхемамі. Цяпер такая тэндэнцыя: дзяўчынак стала хадзіць больш, чым хлопчыкаў. Ім бацькі паяльнікі набылі, яны майстэрства на занятках асвойваюць з рознымі тонкасцямі. Усяго ў нашай групе па інтарэсах 15 чалавек, на занятках бывае 5, 7, 10. Бо дзяўчынкі некаторыя і танцуюць, у іх могуць быць рэпетыцыі, выступленні. Дык вось: з нуля практычна з кожным вучнем пачынаем і рухаемся да ўзроўню вынаходак. Як і кругаварот вады ў прыродзе, у нас працэс падрыхтоўкі бесперапынны. Здарыліся мінулыя гады “правалы”, не было папаўнення, потым усё кампенсуецца: прырода не церпіць пустэчы. Цяпер поспехі стабільныя. У розныя гады нашы распрацоўкі займалі высокія месцы на розных конкурсах, былі публікацыі пра іх у часопісе “Энергоэффективность”. Вось мы з Кузі-дамавіка можам знаёмства з імі распачаць. Ён цяпер наш самы “залаты”.
Залаты і… незапатрабаваны
— Раскажыце пра яго, калі ласка!
— Вось тут Кузя, што называецца, ужывую. Мы распрацавалі такі праект, каб рухацца ў нагу з часам. Цяпер ёсць глабальны кірунак работы па энергаэфектыўнасці: разумны дом. А мы вырашылі зрабіць разумнага дамавіка, якога можна пасяліць у любым, самым звычайным доме. Праз сістэму датчыкаў Кузя бачыць, дзе ў доме непарадак. Дзе, напрыклад, вылятае ўзімку цяпло, ці павышаная вільготнасць, ці прыгарае патэльня, ці ўваходныя дзверы не зачынілі… Датчыкі ў пакоях, на дзвярах і вокнах — гэта як нервовыя рэцэптары ў чалавека ў розных частках цела, і праз іх сістэму Кузя дапамагае гаспадарам жыць з камфортам. Бо ў яго ўнутры ёсць электроннае начынне: прыёмнік сігналаў, узмацняльнік і “галасавая” мікрасхема. Таму дамавічок можа чалавечым голасам папярэдзіць, што дзе здарылася. Нехта прыйшоў — дзверы адчыніў, Кузя інфармуе. У межах кватэры ўсе датчыкі на яго выходзяць, наша цацка-дамавік іх нібы адчувае. Прычым колькасць датчыкаў можа быць не абмежаваная, і яе можна пашыраць, каб выконваць новыя задачы. Кошт усяго начыння — капейкі, а на выхадзе атрымліваецца немалая эканомія.
— Можа, хто ўзяўся ўкараніць распрацоўку, кланіраваць разумных Кузяў на канвееры?
— На жаль, пакуль ніхто… Мы Кузю нашага вазілі-вазілі ўсюды, і ўсім дубровенскі Кузя падабаецца, хваляць яго і нас. Каб укараніць вынаходку ў вытворчасць, трэба ўкласці капітал, тавар зрабіць і потым з прыбыткам прадаць. А людзей з грашыма пакуль не знайшлося.
За Кузю, праўда, мы атрымалі грант: 20 тысяч рублёў. Таму і называем дамавічка залатым. За гэтыя грошы нам у школе зрабілі разумны цеплапункт, у рабоце якога выкарыстоўваюцца датчыкі. Дзякуючы ім, гады чатыры ў памяшканнях аўтаматычна, незалежна ад надвор’я на вуліцы, камфортная тэмпература. Гэта ўсё маем ад Віцебскага аблупраўлення дэпартамента па энергаэфектыўнасці Дзяржкамітэта па стандартызацыі — але ж “на Кузевы грошы”, як мы кажам. Раней планавалі, але фінансаў не было, а грошы нам за перамогу ў конкурсе “Энергамарафон” Дэпартамента па энергаэфектыўнасці ў 2019-м прынёс вось гэты Кузя.
Што такое “Кузеў лёс”?
А гэта цікавы праект, за які Аляксандр Штуро і яго выхаванцы атрымалі залаты кубак у конкурсе “100 ідэй для Беларусі” ў 2019 годзе, мае назву УМКО (пачатковыя літары ад рускіх слоў, якія перадаюць ідэю вынаходніцтва: умный контейнер). Карысная рэч, бо дае магчымасць эфектыўна знімаць рэшткі электраэнергіі з адпрацаваных батарэек. Для многіх цацка цікавая, былі пра яе публікацыі ў розных часопісах.
“Усё проста: запускаеш зверху адпрацаваную батарэйку, яна трапляе на кантакты, — паказвае, як дзейнічае распрацоўка, мой суразмоўнік. — Калі ёсць рэшткі энергіі, то батарэйка заціскаецца ў кантактах, ідзе яе замер і адбор. Калі ж пустая, то адразу ляціць уніз. Унутры цацкі ёсць акумулятар, які рэшткі энергіі назапашвае, і яе можна праз порт USB (тут падведзены) выкарыстаць, напрыклад, для зарадкі мабільніка”.
Пры ўсёй непадобнасці дамавічка Кузі з УМКО, зробленага ў выглядзе ружовай свінкі (аналогія са скарбонкай, толькі збірае энергію, а не капейкі), лёсы іх падобныя. Спачатку — прызнанне, прызы і дыпломы, словы ўхвалення. А далей…
“Мы склалі нават бізнес-план па гэтым праекце, і далей справа не пайшла, — гаворыць Аляксандр Іосіфавіч. — Мы ж не прадпрымальнікі — проста школьная структура. Каму гэтым далей займацца? Адказу не знаходзім, топчамся на месцы”.
Помніцца, падобныя праблемы з укараненнем распрацовак у вытворчасць мелі ў свой час і навукоўцы з Нацыянальнай акадэміі навук, але змаглі знайсці патрэбныя рашэнні. Можа, іх вопыт выкарыстаць у сістэме Мінадукацыі? Колькі школьных ідэй, знаходак, атрымаўшы прызы і дыпломы на розных конкурсах, маюць потым “Кузеў лёс”… Зрэшты, карысны эфект ад абедзвюх дубровенскіх распрацовак усё ж відавочны. Па-першае, вынаходнікі на практыцы пераконваюцца, якія моцныя і ў фізіцы, і ў соцыуме “законы супраціўлення матэрыі”. Па-другое, вынаходствы тым не менш заахвочваюць да пошукаў навабранцаў. І веды, назапашаныя ў ходзе работы над Кузем ці УМКО, дапамагаюць выхаванцам Аляксандра Іосіфавіча рухацца па жыцці.
Адзін са стваральнікаў УМКО Андрэй Чарнаморцаў вучыцца ў Беларускім нацыянальным тэхнічным універсітэце на трэцім курсе. Яўген Богінаў таксама ў гэтай тэме працаваў, скончыў Беларускі дзяржуніверсітэт інфарматыкі і радыёэлектронікі. Андрэй тры гады запар паспяхова выступаў на конкурсах — з 9 па 11 клас, і Яўген таксама.
У групе па інтарэсах вучні розных класаў. 2023 год
“Працавалі хлопцы вельмі добра на імідж школы, былі дасведчаныя, тэхнічна падкаваныя: маглі ўсё цікава прэзентаваць, — прыгадвае выхаванцаў настаўнік. — Жэня шмат сіл уклаў у найпершыя нашы праекты. Мы, напрыклад, змайстравалі прыладу: своеасаблівы цеплавізар з адчувальным тэрмаэлементам. З прыборам усю школу абхадзілі-аблазілі: вызначалі месцы працечкі цяпла. Гэтая штука і павяла нас потым па лініі энергазберажэння. Праект на рэспубліцы заняў 2-е месца па энергазберажэнні — у Баранавічах конкурс праходзіў, потым у Санкт-Пецярбург яго вазілі: Жэня прадстаўляў, быў яшчэ ў 8 класе”.
Далей Аляксандр Іосіфавіч расказвае, як ён з камандай “прывязаўся да халадзільніка” — і ўрэшце дубровенскія электроншчыкі знайшлі рашэнне, як з кампрэсара цеплаэнергію зноў пераўтвараць у электрычную.
“Звычайна яна прападае, рассейваецца, — тлумачыць настаўнік. — А калі на кампрэсар прымацаваць тэрмаэлектрычны пераўтваральнік, так званы элемент Пельцье, то ён будзе напрамую выпрацоўваць электраэнергію з цеплыні”.
Зацікаўлены такім аповедам, і я, пішучы тэкст, у інтэрнэт заглянуў, знайшоў тую цікавую штуку. Дарэчы, у англамоўнай літаратуры элементы Пельцье абазначаюцца як TEC, і яны даўно працуюць у побытавых прыборах. Прынцып дзеяння TEC, якія масава робяць у Кітаі, заснаваны на эфекце Пельцье: узнікненні рознасці тэмператур пры праходжанні электрычнага току праз паўправаднік. Зрэшты, і адваротны эфект у фізіцы вядомы, называецца эфектам Зеебека. Яго нам і дэманструе Аляксандр Штуро: вылівае на адзін бок згаданага элемента гарачую ваду з чайніка — і тут жа запальваецца прымацаваны да штучкі святлодыёд. І гэта не цуд: фізіка паўправаднікоў…
Праз такую простую рэч, разважаем далей, вучняў лёгка скіраваць у пошук: што адбываецца? Дзе яшчэ падобны эфект праяўляецца? Як вядома, чым большы перапад тэмператур на баках TEC, тым большы ён выдае ток. А ёсць і вялікія цеплапомпы, якія такі перапад выкарыстоўваюць, і геатэрмальныя электрастанцыі ў свеце працуюць. Зрэшты, усё вялікае пачынаецца з малога. Ды вось такое малое, школьнікамі апрабаванае, не ўсім падаецца значным: “Наконт укаранення звязваліся са спецыялістамі з “Атланта”, дзе робяць халадзільнікі, — каб распрацоўку запусціць у вытворчасць. І адразу ад кампрэсара забіраць “дарэмную” энергію. Там сказалі: добрая ідэя, але гэта патрабуе дапрацоўкі. А ім патрэбны адпрацаваныя тэхналогіі. Мы ўсё вось так і пакінулі”.
Пра эканомію святла, Наркевіча-Ёдку і школьны стрэсометр
Цяпер у дапрацоўцы ў школьных вынаходнікаў з Дуброўна “вечны пульт” для тэлевізара, які аснашчаны мікрасонечнай батарэяй і акумулятарам.
“Такі пульт будзе працаваць вечна — як кажуць, пакуль не скончыцца тэлевізар, — жартуе Аляксандр Штуро. — Мы правялі замеры: элемент у пульце выпрацоўвае ток пад 5 вольт. Раней, можа, памятаеце, такія стаялі ў некаторых калькулятарах, і яны працавалі без падзарадкі. Цяпер на інтэрнэт-пляцоўках элемент можна за капейкі купіць. І яшчэ прапануем корпус пульта рабіць з фанеры: сучасныя лазерныя тэхналогіі даюць магчымасць. Будзе эканомія батарэек, энергіі, а экалагічна чысты корпус — гэта больш простая ўтылізацыя, меншая шкода для навакольнага асяроддзя”.
Займае вынаходнікаў ідэя эканоміі… святла.
“Думаем, як вярнуць энергію святла, якое страчваецца, калі ў халодную пару года лямпы ў цяпліцах асвятляюць расліны, — расказвае настаўнік. — Гэта можа быць эфектыўная распрацоўка для вялікіх цяплічных гаспадарак, над якімі ноччу цэлае зарыва. Можна ўкараніць сістэму фотаэлементаў, якія ўдзень будуць паварочвацца да сонца, а ўвечар да лямпаў і лавіць ад іх святло. Калі з розумам рабіць, з інжынерным разлікам, то будзе эканомія. А мы прынцып адпрацоўваем, рабочую мадэль хочам зрабіць”.
Увогуле, ідэй у Аляксандра Іосіфавіча і яго выхаванцаў па-ранейшаму шмат. Скажам, яны мараць звярнуцца на новым этапе развіцця тэхнікі да напрацовак беларускага даследчыка Якуба Наркевіча-Ёдкі, які эксперыментаваў з рознымі электрагенератарамі, даследаваў свячэнне рук чалавечых у полі высакавольтнага генератара і навучыўся тое незвычайнае свячэнне фіксаваць на фотапласцінах. Яшчэ ў 1882 годзе ў Заходняй Еўропе прызналі яго адкрыцці. Пазней, у 30-я гады мінулага стагоддзя, падобныя эксперыменты прадоўжылі даследчыкі Сямён і Валянціна (якая была педагогам) Кірліян, яны запатэнтавалі такую незвычайную тонкафізічную з’яву, як “эфект Кірліян”.
“Думаю, мы скарэкціруем траекторыю пошукаў, бо дзяўчынкі, якія прыходзяць у групу, хочуць вучыцца на медыкаў, — гаворыць Аляксандр Іосіфавіч. — Я ім прапанаваў зрабіць найпростыя медыцынскія электронныя прыборы, з дапамогай якіх можна вызначаць супраціўленне ў чалавечым целе. А далей паэксперыментаваць, як яно мяняецца ў залежнасці нават ад нашага настрою”.
Настаўнік паказаў нам ужо зробленую падстаўку і два шары на ёй, патлумачыў: “Кладзём рукі на шары, робім замер. Прыбор будзе з вялікім цыферблатам, радыёсхемы дзяўчынкі ўжо зрабілі — засталося аформіць. Схема будзе ў прыборы, а шарык тут як датчык”.
У размове пра канструкцыю разважаем: і ўзровень стрэсу вучняў можна будзе такім прыборам замяраць? Дарэчы, вучоны Ганс Селье наконт стрэсу, яго значэння ў эвалюцыі чалавека зрабіў цікавыя назіранні. А што, падхоплівае думку настаўнік, можна правесці замеры вучняў аднаго класа на пачатку і ў канцы дня. Альбо вызначыць, на якім з урокаў яны атрымліваюць найбольшы стрэс. Жартуем: ну а калі нехта з раніцы ідзе ў школу не ў добрым настроі, то прыбор падкажа: не, дружа, ты спачатку ідзі пару кругоў па стадыёне прабяжы — настрой падымецца. Так што замест турнікета можна паставіць у школе два шары-датчыкі. А Кузя-дамавік будзе тут жа чалавечым голасам агучваць рэкамендацыі…
“Увогуле ж мы задумалі прыбор са стрэлкай, але можна і светлавыя эфекты-рэкамендацыі дадаць, — развівае думку Аляксандр Іосіфавіч. — І чалавечы голас дадаць — яшчэ цікавей будзе, уразіць школьнікаў. А рашэнне мы ведаем ужо: маленькі блок у мікрасхеме будзе вынікі замераў агучваць. Скажам, будуць тры розныя фразы — на розных узроўнях супраціўлення”.
Ну а калі гэта ўсё юныя даследчыкі законаў фізікі, а таксама біяфізікі ў сябе зробяць — мы абавязкова раскажам. Такая фізічная практыка, вядома ж, вельмі дапамагае тэарэтычнай фізіцы.
Шмат цікавага яшчэ застаецца за межамі тэксту — спадзяёмся на працяг тэмы. А заадно патлумачым загаловак для тых, каму ён падаецца надта высакапарным. “Праз фізіку — да зорак” — гэта не пра космас. Гэта пра тое, як можна стаць зоркай, паглыбляючыся ў фізіку. Зрэшты, не выключаю, што з часам энтузіясты разам з Аляксандрам Іосіфавічам паўдзельнічаюць і ў нейкіх распрацоўках касмічнай тэматыкі. Патэнцыял ёсць, а значыць, будуць і новыя вяршыні. У тым ліку зорныя…
Іван ЖДАНОВІЧ
Фота аўтара і з архіва Аляксандра Штуро
