Или по-точно мястото на музейните чудеса. Всъщност, това е демонстрационният кабинет за необикновени уроци по физика в Националния политехнически музей (НПТМ), София. А участниците в тези малки чудеса са всички желаещи на възраст от 3 до 103 години.
Материалът започва така, за да е ясно още от началото, че ще става дума за интересни срещи с науката физика, за по-интересни музейни преживявяния, създавани с помощта на още по-интересни уреди и помагала…..
Откакто през 1992 г. НПТМ разполага със собствена сграда, в постоянната му експозиция се обособява кабинет, който по-специфични цели. Направен е, за да помага на всички посетители и особено на децата – да видят, да докоснат и да разберат природните физически закони. С това мото, кабинетът и днес продължава да се развива и обогатява. Но защо „Физика“ в музей? Въпросът би предизвикал у някои снизходителни усмивки. Други ще се запитат: Да уча физика… в музей, как се случва? Отговорът ще получат на място в Националния политехнически музей.
Сбирката на демонстрационния кабинет по физика в НПТМ е твърде богата. Ценните експонати в постоянната експозиция я допълват и нагледно доказват истинността на фразата “Физиката – основа на техниката”. Множеството стари, атрактивни, но и действащи физични уреди във виртините и в демонстрационния кабинет, (а също и във фондовете на музея) интригуват със своята методическа пригодност, с образователната си ефективност, а често и със своята красота, ергономичност и изискан стил на изработка. Направата на тези уреди от преди 8-10 десетилетия доказва, че и преди много време – отношението към образователния процес е било като към нещо много, много важно. Във всичко, свързано с този процес е влагана много любов, отношение и дори сериозни инвестиции. Старите уредите по физика в НПТМ наистина са красиви, стабилни и въздействащи, както визуално, така и образователно и възпитателно. Дори само от пръв поглед създават респект и уважение към знанието, към училището и към ученето.
Информация за тези уреди намираме още в старите, прекрасно написани и илюстровани учебници по физика (част, от които също се съхраняват в богатия научен архив и книжен фонд на музея). В тези учебници се описва и самия процес на обучение по физика. В него неизменно са съществували специализирани кабинети/физически лаборатории. Те са раполагали със съответното оборудване, което е позволявало на подрастващите да видят и усетят на практика изучаваните физични закони. Обучаващите се не са били само статични наблюдатели. И тогава и до наши дни– в кабинетите по физика има действие и всеки участва пряко. Образователният процес протича под формата на практическото обучение. Този метод провокира не само любопитството, но в последствие и интелектуалния потенциал на обучаващите се. Подходът е характерен най-вече за детската възраст, тъй като чисто психологически в ранната възраст – ученето се осъществява най-ефективно заедно с действието и емоциите. Теорията не е достатъчна, за да бъдат разбрани принципите, особено на точните науки. Лабораториите, уредите и учебниците/дидактическите помагала от преди много десетилетия го доказват. Методика на учене чрез действие е приета за водеща и днес, но за съжаление тя не винаги и не навсякъде се прилага. Това води и до естествения резултат – точните науки и в частност физиката и химията да не са предпочитани като професионални направления от младите хора. За тях (младите хора) от поне три десетилетия тези науки се явяват сложни и неразбрани, именно поради неподходящите методики на поднасяне в най-ранна възраст. (А защо е така, защо повечето училища в страната вече не разполагат с работещи специализирани кабинети по физика – тази тема е много голяма и не може да бъде изчерпана в настоящия материал…).
Тук идва ключовата роля на музея като място, в което се събират не само технически артефакти, но също и демонстрационни уреди, а и ценна техническа литература. В библиотеката на музея се пазят над 15 хиляди различни видове печатни издания: книги, вестници, списания, каталози и учебници. Именно от старите учебници черпим информация за историята за старото образование по физика, както и за предимствата на използваните в тях методики. Ясно личи идеята, че практиката на опитната постановка е ключова и възниква още във времето, когато започва да се пишат и първите учебници по физика.
Още през 70-те година на XIX век, в тогавашните пълни класни училища (сегашни гимназии) в Пловдив и Габрово се създават физически кабинети. Малко по-късно в тях се въвеждат демонстрации – за пръв път в историята на обучението по физика в България[1]. Основоположник е Иван Гюзелев. Той пише и учебник по физика (за който подробно ще стане въпрос по-късно), като за първи път въвежда и решаването на задачи. С цялата си дейност той издига на едно значително по-високо равнище образованието по физика в България.
Важността на демонстрациите – като метод на обучение можем да подкрепим с един факт още от самото начало на ХХ век. През 1910 г. в увода към своя труд „Методи за физични измервания“, Ж. Чавдаров отбелязва, че „физиката в последните няколко деситилетия се е развила много бурно и е получила голямо научно значение и приложение, поради което всички педагози и учени препоръчват използването на личния експеримент“ [2]. Също така, през 1938 г. проф. Г. Ив. Манев в изложението си „Увод в теоретичната физика – учение за материята“ пише: “За да се изучат физичните закони има два пътя: опитен (екпериментален) и теоретичен.“[3]
Първият български учебник по физика „Извод от физика, част първа“ датира от края на четиридесетте години на XIX в. Негов автор е класният учител в Копривщица Найден Геров (1833-1900 г.). През лятото на 1849 г. в правителствената книгопечатница в Белград той го отпечатва в 2020 екземпляра. Един от тези екземпляри се съхранява в книжния фонд на НПТМ и е заведен в основен фонд с инвентарен номер ОФ 04792. При написването му Н. Геров използва второто издание – от 1842 г. – на смятания за най-добър по това време руски учебник „Руководство по физикъ“ на академик Е. Ленц[4]. Екземпляр от седмото – отпечатано през 1867 г. – изданние на този ценен учебник също е собственост на НПТМ и е заведено в библиотеката на музея с инв. номер 1282.
През 60-те години на XIX век, Йоаким Груев – ученик на Найден Геров и също преподавател по физика – е използвал в практиката си предимно френски учебници. През 1869 г. той превежда на български език и отпечатва „Опитна физика“ на А. Гано – първия учебник, съдържащ всички раздели на физиката. НПТМ разполага с брой от тиража, който е заведен с инв. номер ОФ 04989 през 1872 г. Друг ценен учебник във фонда на музея (с инв. номер ОФ 04915) е и вторият преведен от Й. Груев – „Физика за главни народни училища“ на Д. Шуберт. Той е по-кратък и е предназначен за изучаване на физика в тогавашните български некласни училища.
Във фонда на музея (ОФ 04793 ) се съхранява и брой от излязлото от печат през 1974 г. “Ръководство към физиката“. Това е е първият български учебник по физика от автор с висше физико-математическо образование. Написан е от Иван Гюзелев, който, по това време е преподавател в Габровската гимназия след като през 1871 г. е завършил Физико-математическия факултет на Новорусийския университет в Одеса.
В книжния фонд на музея откриваме и стари каталози на немската фирма със седалище в град Кемниц Max Kohl AG. Създадена през 1898 г., фирмата е специализирана в производството на системи и устройства за технически и научни цели. С големия си асортимент от до 4000 различни продукта, фирмата снабдява лаборатории и университети по целия свят
На страниците на каталога Max Kohl AG – физични уреди от 1904 г. (заведен в НПТМ с номер ВП 1460), откриваме изключително прецизни графични изображения/рисунки на демонстрационно лабораторно оборудване за различните области на физиката.
Гордост за музея е това, че демонстрационният кабинет е оборудван с уреди с историческа стойност. Част от тези уреди са в работещо състояние и след професионална им реставрация са приведени в действие отново. Те доста често намират приложение при провеждането на образователните програми с демонстрации по физика.
Голям брой от старите демонстрационни уреди, използвани в кабинета, са производство именно на компанията Max Kohl AG.
Един от много ценните е жироскопът на Шмид (ОФ 00141-ПФ), който демонстрира явлението прецесия. Представлява устройство с маховик, което може да променя оста си на въртене във всяка една посока, но се стреми да я запазва заради въртящия се маховик. Жироскопът използва земната гравитация, за да определи точната ориентация на устройството, в което е вграден. Освен в автомобилите, в съвремието ни, жироскопи имат дори и мобилните ни телефони.
Други уреди производство на компанията в демонстрационния кабинет по физика в НПТМ са:
Силомер за измерване на големината на действителната сила, Max Kohl, 1915 г.,ОФ 00142-ПФ;
Електромотор на Ричи, който демонстрира превръщането на електричната енергия в механична, Max Kohl, ОФ 00476-ПФ;
Наведена равнина – използва се за доказване законите на триене, плъзгане и търкаляне, Max Kohl, 1920 г., ОФ 00156-ПФ;
Ръчна вакуумна помпа – за изтегляне на газове от затворено пространство. Уредът е предназначен за демонстриране явленията – всмукване и налягане на течности, както и за онагледяване действието на водната помпа. Max Kohl, 1920 г., ОФ 00278-ПФ.
В кабинета на музея се използват ценни демонстрационни уреди и от други производители:
Опитна установка за демонстриране налягането на парите на различни течности, доставена през 1885 г. за нуждите на Казанлъшкото педагогическо училище. Дарена безвъзмездно през 1982 г. ; ОФ 00150-ПФ;
Оптичен (хартелов) кръг, който се използва за демонстриране законите за пречупване и отражение на светлината, както и за хода на светлинните лъчи през събирателна, разсейваща и др. лещи, Германия, 1938 г., ОФ 00259-ПФ;
Уред за отражение на светлината, 1920 г., ОФ 00276-ПФ;
Уред за демонстрация на закона на Бойл-Мариот, България, „Елфа“, 1935, ОФ 00281-ПФ;
Машина на Атвуд за доказване законите за свободно падане на телата, Koehler & Volckmar AG, Германия, 00553-ПФ;
Психометър на Даниел– за определяне влажността и темп. на въздуха, 1887 г. ОФ 00515-ПФ.
Един от най-впечатляващите за посетителите уред е този, който демонстрира геоидната форма на планетата Земя. Моделът е оформен с еластични пластини като кръгли обръчи и монтиран на оста на центробежна машина. При завъртане с ръка на центробежната машина, кръглите пружини се сплескват. Уредът е произведен в края на деветнайсти век в Германия от Ferdinand Ernecke Berlin, S.W.
Друг такъв е Моделът на парна машина. Парната машина е вид двигател с външно горене, който използва топлинната енергия, налична във водната пара, преобразувайки я в механична работа. Първата парна машина е построена през 1679 г. от Дени Папен и представлявала цилиндър с лост, който се издига под действието на парата, а после се спуска под атмосферното налягане след сгъстяването на отработената пара. Нашият модел е с инструмент, който произвежда звук чрез протичащ през него въздух, имитиращ влакова свирка и много радва посетителите.
Демонстрационният кабинет по физика разполага и със стари уреди по астрономия. Те също интригуват публиката. Това са:
Телурий (Планетарий) – Телурий (от латински. Tellus – “Земя”), т.е устройство за визуална демонстрация на годишното движение на Земята около Слънцето, дневното въртене на Земята около оста си, а също и на Луната около Земята.
Слънчев часовник (гномон) с аналема, E. Ducretet & L. Lejeune, произведен в Париж в края на XIX век. Аналемата изобразява функцията на „изравняване на времето“ и позволява да се поправи грешката в показанията на часовника.
През годините, в процеса на работа, числеността на демонстрационните физически уреди на музея се увеличава. Кабинетът непрекъснато се обогатява с актуални, съвременни опитни установки и вече дава възможност за опити във всички раздели на физиката. Но, все пак, акцентът остава върху онези уреди, които имат и историческа стойност. Това, че са от една отминала епоха, по никакъв начин не отнема от способността им да задържат трайно вниманието на подрастващите. Дори напротив. Това им придава допълнителна стойност и чар.
Работейки по гореописаната, уж стара, но всъщност най-действаща методика на обучение по физика, музейният кабинет привлича все повече ученици от гимназиалния и от прогимназиалния курс. Още по-ценно е, че водени от преподавателите си, в кабинета по физика идват и ученици от началния курс, които още не учат физика. За тези наши посетители, образователната демонстрация е адаптирана с цел да им се поднесе по най-разбираем начин. Идеята е и най-малките да осмислят факта, че има основни природни закони, които науката е установила и, на които, явленията в света около нас се подчиняват безусловно. Музейните педагози в НПТМ дават всичко от себе си, за да помогнат и на най-малките посетители да приемат, че физиката е част от ежедневието на всеки, дори когато нейните принципи и закони – в музея – изглеждат като чудеса…
(снимка 8 без анотация). инж. Веселина Енева
[1]Борисов, М., Ваврек, А., Камишева, Г. Накои характерни особености в развитието на обучението по физика в българските средни училища – Физика,1992, кн.3
[2] „Методи за физчни измервания„
[3] „ Увод в теоретичната физика – учение за материята“
[4] Борисов, М., Ваврек, А., Камишева, Г. Накои характерни особености в развитието на обучението по физика в българските средни училища – Физика,1992, кн.3, с. 5
