Co nabídnout z fyziky výrazně talentovaným žákům základní a střední školy? Ivo Volf, manažer projektu CENTAL Na našich základních a středních školách vznikl v posledních dvaceti letech názor, že fyzika je školní vyučovací předmět, který svým obsahem i učebními metodami nenadchává žáky, kteří nemají k fyzikální problematice výuky kladný postoj a fyzika jakožto vyučovací předmět je pro ně nezáživný, nezajímavý a pro učení se velmi obtížný předmět. Tento nezájem žáků je prezentován nejenom odmítavým postojem ke školní výuce, ale i k dalším, zejména mimoškolním zájmovým formám práce, včetně fyzikálních soutěží. Je pochopitelné, že tento postoj ke školní fyzice má dalekosáhlé důsledky, které se projevují odklonem zájmu od nejen výuky fyziky, ale především od zaměření zájmu o budoucí vysokoškolské studium. Přírodovědně a technicky zaměřené školy pronásleduje propad zájemců o studium, který je samozřejmě následován i skutečností, že na tyto školy jsou přijímáni absolventi středních škol bez přijímací zkoušky, často s horším prospěchem než tomu bývalo dříve. Nedostatek kvalitních přírodovědců a techniků se nutně projeví brzy i v oblasti vědy a výroby. Uvážíme-li zvyšující se počet absolventů vysokých škol ekonomických, sociálně právních a současně snižující se počet zájemců o studium na vysokých školách z důvodů snížení populační vlny, je Česká republika na dobré cestě se stát prostředníkem transferu zboží a financí, kdy se u nás nebude vyrábět nic kvalitního a nebudou se vytvářet zcela nové produkty jakožto výsledek vědeckého výzkumu. Stárnoucí generace vědeckých a výzkumných pracovníků nemůže zachránit tuto situaci a mladí vědečtí pracovníci, odcházející za lepší budoucností do ciziny tuto situaci budou umocňovat. Je proto třeba jednat.
Náš projekt CENTAL (Centrum talentů v oblasti matematiky, fyziky a informatiky) je orientován na vyhledávání a podporu žáků základních a středních škol, kteří projevují zvýšený zájem o tyto disciplíny. Víme, že takových žáků je na školách pomálu, že učitelé zapřažení do tvorby a realizace školních vzdělávacích programů často nemají ani možnost s nimi systematicky pracovat, někdy jim chybí vhodná průprava i pomůcky. Proto jsme přišli s nabídkou naší přednáškové činnosti, během níž se může zájem žáků o přírodovědnětechnickou problematiku projevit, ale také s možností, že žáci základních a středních škol mohou navštívit vysokoškolské laboratoře nejen věda vstupuje do škol, ale také žáci přicházejí na univerzitu. I když veškerá činnost je pro základní a střední školy v tomto školním roce zcela zdarma, neboť jsme získali projekt Evropské unie, učitelé se svými žáky se k nám zatím nehrnou. Je to škoda, protože tak zahazujeme jednu z mála cest, jak něco pro rozvoj zájmu o středoškolskou přírodovědně-technickou zájmovou činnost udělat. Uvažme ještě, jaké další možnosti pro podporu přírodovědně-technických zájmů žáků má učitel základní nebo střední školy? Všimneme si nejprve fyziky. V roce 2009 jsme oslavili 50. Výročí založení Fyzikální olympiády. Již od počátku byla tato soutěž zaměřena na vyhledávání zájemců o fyziku a její technické aplikace, na jejich podporu, a ve výsledku na zajištění dostatečného počtu kvalitních zájemců o vysokoškolské studium. K těmto cílům pak směřovaly i další možnosti zájmové činnosti. Fyzikální olympiáda v současné době má sedm věkových kategorií. Pro žáky základní školy a nižších ročníků víceletých gymnázií jsou určeny kategorie tři: Kategorie G, zvaná též Archimédiáda, je určena žákům sedmých ročníků, začíná 1.února, soutěžícím je předloženo pět úloh, z toho jedna experimentální, s ukončením 7.května běžného roku. Druhé kolo soutěže probíhá v posledním květnovém týdnu podle organizace, kterou připravují Okresní komise Fyzikální olympiády. Úlohy najdete na stránkách http://fo.cuni.cz nebo v časopise Rozhledy matematicko-fyzikální, v Letáku FO a jsou přiloženy i k tomuto článku.
Další dvě kategorie jsou určeny pro vyšší ročníky kategorie F pro žáky 8.ročníků, kategorie E pro žáky 9.ročníků základní školy. Soutěž začíná 15.září, končí koncem března a soutěžící mají za úkol úspěšně vyřešit 5 ze sedmi zadaných úloh, z nichž jedna je experimentální. Začátkem dubna proběhne tzv. okresní kolo, z nějž ti nejúspěšnější v kategorii E mohou postoupit do krajského kola, jež proběhne v květnu. Učitele fyziky upozorňuji, že úlohy pro soutěž jsou publikovány na stejných stránkách Fyzikální olympiády. Do soutěže jsou zadávány náročnější úlohy, ovšem řešitelné metodami matematiky a fyziky ze základního vzdělávání. Fyzikální olympiáda pro žáky středních škol má 4 kategorie kategorie D je určena žákům 1.ročníků středních škol, kategorie C je určena žákům 2.ročníků středních školy, kategorie B žákům 3.ročníků středních škol a konečně kategorie A je pro žáky 4.ročníků středních škol. Ve všech kategoriích musí žák úspěšně vyřešit 5 ze sedmi zadaných úloh, z nichž jedna je experimentální. Na první (školní, popř. domácí) kolo pak navazuje krajské kolo, kde soutěžící řeší jen úlohy teoretického zaměření. Teď právě je ještě čas, aby se žáci středních škol zapojili do soutěže. Nejvyšší kategorie A má v prvním kole k řešení 7 úloh, na to navazuje krajské kolo a nejvyšší kolo je celostátní, které probíhá vždy v únoru pro padesátku soutěžících z celé republiky. Z nejlepších soutěžících je vybráno 5 + náhradník, kteří jsou každoročně zařazeni do reprezentace České republiky na Mezinárodní fyzikální olympiáda (International Physics Olympiad IPhO), které se účastní po předchozí pečlivé přípravě. Fyzikální olympiáda má každoročně mezinárodní vyvrcholení, kterého se družstvo České republiky účastní se značnými úspěchy. V posledních letech bývá na IPhO více než 350 účastníků asi z 80 států. Z nejlepších účastníků do 17 let se vybírají účastníci soutěže, pořádané EUSO, European Union of Science Olympiad. Pro středoškoláky existují ještě další možnosti ne každý žák střední školy rád řeší náročné problémy, které jsou mu zadány na základě centrální
přípravy, ale musí je vyřešit v předepsaném časovém limitu. Ti žáci, kteří hledají zajímavé a obtížné problémy, které lze řešit na základě týmové práce, se mohou obrátit na organizátory Turnaje mladých fyziků. Tato soutěž je vyhlašována každoročně a soutěžícím je sděleno zpravidla 17 úloh, na něž hledá společnou myšlenkovou i experimentální výzkumnou prací odpověď vždy pětice žáků. Své hypotézy řešení musejí nejen důkladně zdůvodnit, ale své hypotézy také potvrdit a nakonec své řešení v diskusi obhájit. Protože se této velmi náročné soutěže účastní jen kolem deseti školních družstev, koná se během dubna celostátní kolo (soutěž je zatím bez krajských kol), kde se navržená řešení obhajují před posuzovatelskou komisí; tato skutečnost je ztížena tím, že se obhajoba vede v angličtině, jakožto příprava na mezinárodní kolo (International Young Physicists Tournament). To bývá zpravidla v červnu či červenci a účastní se ho asi 25 družstev. Středoškoláci, kteří si chtějí sami vybrat problém, který chtějí řešit a chtějí této činnosti věnovat průběžně delší čas, si mohou zvolit Středoškolskou odbornou činnost ve fyzice. V rámci soutěže zpracují soutěžící písemný materiál, který zahrnuje zadání, teoretickou analýzu problematiky, návrh řešení, na to navazující výzkum či provedení experimentu a v závěru sumaci získaných poznatků. Cestou: školní kolo, okresní kolo, krajské kolo může do ústředního kola, jež bylo vloni ve Dvoře Králové n. L. a letos bude v Chrudimi, kde se na přehlídce setká většinou 15 20 prací. Nejlepší práce mohou být přeloženy do angličtiny a předložena do konce března do institutu Fyziky Akademie věd ve Varšavě (Polsko), kde probíhá mezinárodní soutěž pro mladé zájemce o fyziku do 20 let First Step to Nobel Prize in Physics. Je ještě možnost zúčastnit se mezinárodní přehlídky prací International Conference of Young Scientists (ICYS). Možná, že čtenáře bude zajímat, že Ústřední komise Fyzikální olympiády, řídící tuto soutěž, Ústřední výbor Turnaje mladých fyziků i vedení posuzovací komise prací Středoškolské činnosti ve fyzice mají své sídlo na Katedře fyziky
Pedagogické fakulty UHK, kde vám také poskytnou další informace. Také informaci o soutěži First Step to Nobel Prize a o přehlídce International Conference of Young Scientists získáte na této katedře. Na Katedře fyziky Pedagogické fakulty UHK proběhly v posledních letech tři významné mezinárodní konference a byly vydány tři sborníky, obsahující zajímavé informace o těchto soutěžích, jež jsou uvedeny v seznamu literatury. Závěrem bych chtěl uvést, že podle názoru některých psychologů výrazně talentovaných dětí pro určitou oblast činnosti bývá pět na milion obyvatel; pro fyziku v České republice je to padesátka právě tolik je pozvaných každým rokem do celostátního kola ale postihli jsme právě ty nejvíce pro fyziku nadané? Proto bychom talenty měli neustále vyhledávat, pečlivě je rozvíjet a pěstovat je, neboť oni jsou budoucností národa. A to patří mezi hlavní úkoly každého učitele fyziky na základní a střední škole. Literatura: Twenty years of the Young Physicists Tournament, MAFY Hradec Králové 2008. Středoškolská odborná činnost ve fyzice, MAFY Hradec Králové 2009. Padesát let fyzikální olympiády, padesát let péče o talenty. MAFY Hradec Králové 2009.