Fizika v šoli 29 Didaktični prispevki Slovenski turnir mladih fizikov Tekmovanje iz fizikalnega raziskovanja za dijake srednjih šol dr. Irena Drevenšek Olenik Univerza v Ljubljani, Fakulteta za matematiko in fiziko Povzetek Članek opisuje zgodovino tekmovanja Slovenski turnir mladih fizikov (angl. Slovenian Y oung Physicists‘ T ournament – SiYPT) vse od njegovih začetkov leta 2012 do danes. Pojasnjeni so različni koraki, s katerimi smo poskušali doseči vpetost slovenskega tekmovanja v širši mednarodni okvir tovrstnih tekmovanj, in razložene so organizacijske ter finančne težave, ki so nas spremljale pri doseganju tega cilja. Na koncu je naštetih še nekaj poglavitnih razlogov za sodelovanje dijakov na tovrstnih tekmovanjih. Ključne besede: skupinsko tekmovanje, timsko delo, samostojno raziskovanje, odprti problemi Slovenian Y oung Physicists’ Tournament Abstract The article describes the history of the »Slovenian Y oung Physicists’ T ournament (SiYPT)« from its early days in 2012 to the present. It illustrates the different steps taken to incorporate the Slovenian competition into a broader interna- tional framework of competitions of this kind, and explains the organisational and financial difficulties encountered on the way to achieving that goal. In concludes by mentioning some of the main reasons for secondary school students to participate in such competitions. Keywords: group competition, teamwork, independent research, open problems Splošni podatki o tekmovanju Slovenski turnir mladih fizikov (SiYPT, http://siypt. ijs.si) je tekmovanje iz fizike za dijake srednjih šol, ki temelji na spoznavanju in raziskovanju zanimivih fi- zikalnih pojavov iz vsakdanjega življenja. T ekmovalne aktivnosti potekajo na način, ki ga običajno uporablja- jo poklicni raziskovalci – v okviru timskega dela ter z uporabo širokega nabora informacij in različnih razisko- valnih metod: strokovne literature, spletnih virov, razgo- vorov s kolegi in eksperti, z opazovanjem, eksperimenti, meritvami in njihovo analizo, postavljanjem in prever- janjem teoretičnih modelov itd. Besedila tekmovalnih »nalog« oz. fizikalnih problemov, ki jih je treba proučiti, so javno objavljena že eno leto pred tekmovanjem. Zato se dijaki pri pripravi na tekmovanje lahko z izbrano na- logo ukvarjajo, kolikor časa želijo, in na načine, ki si jih sami izberejo. Končni rezultat proučevanja izbrane na- loge je zaključno poročilo o najpomembnejših razisko- valnih ugotovitvah ter njihovi fizikalni razlagi. Glavni cilj tekmovanja je, da se dijaki naučijo svoje ugotovitve o pojavu, s katerim so se ukvarjali, čim prepričljivejše in čim razumljivejše predstaviti svojim kolegom (drugim tekmovalcem) in tudi širši publiki. T udi to je eden od po- membnih aspektov dela poklicnih raziskovalcev, kadar ti predstavljajo rezultate svojih raziskav na mednarod- nih konferencah ali na zagovoru doktorske disertacije. Predstavitve oz. zagovori poročil potekajo v tekmovalnih etapah, ki so osnovane na t. i. »fizikalnih bojih«. Zato v logotipih tovrstnih tekmovanj zelo pogosto nastopajo vitezi na konjih (slika 1). Slika 1: Logotip tekmovanja SiYPT. Posamično tekmovalno ekipo sestavljajo trije člani oz. članice. V »fizikalni boj« so sočasno vključene tri tek- movalne ekipe. Prva ekipa je poročevalka, druga ima vlogo nasprotnika oz. kritika, tretja pa vlogo reporterja. 30 »Bojevanje« med njimi poteka v treh krogih po 60 mi- nut. Ekipa poročevalka najprej v 12 minutah predstavi svoje glavne rezultate in ugotovitve v povezavi z izbrano nalogo (zgoraj omenjeno poročilo). Nato ekipa nasprot- nika poskuša izpodbiti predstavljeno poročilo: preverja trdnost sklepov, zahteva dodatne razlage ter sprašuje o podrobnostih opravljenih meritev in postavljenih mo- delov. Sledi diskusija med ekipo poročevalca in ekipo nasprotnika. Celotna faza razprave, ki pogosto postane zelo čustvena in napeta, traja 20 minut. Nato nastopi ekipa v vlogi reporterja, ki poda svoje mnenje o kakovos- ti poročila in razprave o njem. Njihova naloga je neke vrste »kritično poročanje« o prepričljivosti in zanimi- vosti uprizorjenega »boja«. Potem sledijo še vprašanja sodnikov, ki so lahko namenjena katerikoli od treh ekip. Posamični krog »boja« se zaključi z ocenami sodnikov. Potem ekipe zamenjajo vloge (poročevalec, nasprotnik, reporter) in »bojevanje« se ponovi, le da tokrat razprava poteka o drugem raziskovalnem problemu oz. tekmoval- ni nalogi. Če je udeležencev veliko, tekmovanje poteka v več vzporednih »bojih« s po tremi ekipami. T ri ekipe, ki po več »bojih« zberejo najboljše sodniške ocene oz. največje število turnirskih točk, sodelujejo v zaključnem »boju«. Celotno tekmovanje oz. vse tekmovalne razprave potekajo v angleškem jeziku. Spodbuda za organizacijo tovrstnih tekmovanj v Slo- veniji je prišla od organizacijskega komiteja sorodnih mednarodnih tekmovanj, imenovanih Mednarodni tur- nir mladih fizikov (Intenational Young Physicists Tour- nament – IYPT, http://iypt.org/Home, slika 2). T ekmo- vanja IYPT potekajo že 31 let. Njihova predhodnica so bila ekipna tekmovanja ruskih študentov, ki jih je orga- nizirala Univerza v Moskvi. Leta 1988 sta se ruskemu tekmovanju pridružili dve ekipi iz tujih držav in jezik tekmovanja je zato postal angleščina. S tem so tekmo- vanja postala mednarodna in kmalu so začela potekati tudi zunaj Rusije, v različnih državah sveta. T ekmovanja potekajo enkrat letno in običajno trajajo 14 dni. Vsaka sodelujoča država lahko tekmuje le z eno 3–5-člansko ekipo. Letošnje tekmovanje (2018) bo julija v Pekingu. Na njem bo sodelovalo 35 držav. Slika 2: Logotip tekmovanja IYPT. Kako se je vse skupaj začelo Leta 2008 je 21. tekmovanje IYPT potekalo na Hr- vaškem (T rogir). Na njem je sodelovalo 21 držav. Orga- nizatorji tekmovanja so pred tekmovanjem vsem drža- vam nekdanje Jugoslavije poslali posebno vabilo, naj se tekmovanju pridružijo kot države »opazovalke«. Nobe- na nova država namreč na tekmovanju IYPT ne more kar takoj nastopiti s svojo tekmovalno ekipo, ampak mora na tekmovanje najprej poslati opazovalce. Nalo- ga opazovalcev je, da se natančno seznanijo s potekom tekmovanja, njegovimi pravili, ravnjo zahtevnosti nalog in s postopkom ocenjevanja. Poleg tega lahko opazovalci dobijo tudi vpogled v organizacijo, delovanje in načela mednarodnega organizacijskega komiteja ter v postopek izbire tekmovalnih nalog za naslednje tekmovanje. So- delovanje v vlogi »opazovalke« nato državi omogoča, da v naslednjih treh letih na tekmovanje pošlje svojo ekipo in postane redna udeleženka tekmovanj. Poleg Slovenije so bile opazovalke na IYPT 2008 še Makedonija, Srbija, Francija, Singapur in T ajska. Na sliki 3 je fotografija, pos- neta med enim izmed bojev. Slika 3: Diskusija med fizikalnim »bojem« na IYPT 2008. (Avtorica fotografije: I. Drevenšek Olenik) V abilo organizatorjev tekmovanja na Hrvaškem je bilo posredovano Društvu matematikov, fizikov in astrono- mov Slovenije (DMFA), ki je sklenilo, da bo finančno podprlo udeležbo enega opazovalca. Prijavila sem se kot kandidatka in bila izbrana. V sklopu tekmovanja sem se udeležila veliko različnih dogodkov in se tako podrob- no seznanila s postopkom začetnega razvrščanja ekip na turnirske »boje«, s postopkom poteka samih »bojev«, z načini in pravili točkovanja, s postopkom sprotnega vo- denja evidence ter obveščanja o uspehu posamičnih ekip itd. Pogovarjala sem se tudi z mentorji in člani različnih ekip o tem, kako in koliko časa so se pripravljali na tek- movanje ter kako je potekal postopek izbire članov dr- žavne ekipe. Postopek oblikovanja državne tekmovalne ekipe za IYPT se od države do države precej razlikuje. Na Hrvaš- kem so dolga leta zbirali pisne prijave posamičnih dija- kov in odločitev o njihovi uvrstitvi v državno tekmovalno ekipo sprejeli na podlagi učnih uspehov in motivacijskih pisem. Nemška ekipa je dolga leta prihajala iz ene in iste srednje šole, pripravo ekipe na tekmovanje pa je v celoti Fizika v šoli 31 Didaktični prispevki financiralo veliko podjetje iz kraja, v katerem se nahaja šola. V večini držav pa člane ekipe izberejo na državnih (pred)tekmovanjih, ki so organizirana na zelo različne načine. Srednješolci iz Avstrije na tekmovanjih IYPT sodelujejo že vrsto let. Pri njih so državna tekmovanja (AYPT) zelo priljubljena, zato jih vsako leto organizi- rajo kot večdnevni dogodek, na katerega povabijo tudi ekipe iz drugih držav. Ob vrnitvi v Slovenijo sem na DMFA poslala obširno poročilo, v katerem sem izrazila navdušenje nad tekmo- vanji IYPT in predlagala, da društvo podpre vključitev Slovenije vanje. Kljub temu pa je društvo sklenilo, da je tekmovanje IYPT precej drugačno od preostalih tekmo- vanj iz znanja fizike in da poleg tega ne spada v obsto- ječe okvirje Pravilnika MŠŠ o sofinanciranju tekmovanj v Republiki Sloveniji. Zato bi bilo po njegovem mnenju treba slovensko (pred)tekmovanje izvesti brez državnih sredstev, ki pa jih društvo žal ne more zagotoviti. Ker so se s podobnimi finančnimi težavami pri organizaciji dr- žavnega tekmovanja spopadali tudi v nekaterih drugih državah, se je leta 2009 porodila ideja, da bi sredstva za financiranje priprave tekmovalnih ekip skušali dobiti iz sredstev 7. okvirnega programa EU (FP7), namenjenih koordinacijskim in podpornim aktivnostim (CSA). Prip- ravili smo obširno prijavo, katere koordinatorica je bila Slovaška. Žal pa prijava ni bila odobrena za financiranje. V letu 2010 je bilo tekmovanje na Dunaju in na njem sem sodelovala kot neodvisna strokovna sodnica. T ako sem lahko spoznala še nekaj novih vidikov tekmovanja, med drugim tudi težave neenotnih meril sodniškega ocenjevanja in dileme sodniških ekip. Zaradi njih je or- ganizacijski odbor IYPT v naslednjih letih uvedel enot- ne ocenjevalne obrazce za sodnike. Finalno tekmovanje in razglasitev zmagovalcev na Dunaju sta potekala v ve- liki dvorani T ehniške univerze na zelo privlačen in slav- nosten način. Videoposnetek celotnega finalnega boja si je še vedno mogoče ogledati na spletni strani http://iypt. at/en/home (slika 4). Zmagala je ekipa iz Singapurja, avstrijska ekipa je zasedla drugo mesto, tretja pa je bila ekipa z Nove Zelandije. Slika 4: Finalni »boj« na IYPT 2010 (vir: http://www.iypt.at). Kljub negotovostim v Sloveniji nismo obupali, ampak smo nadaljevali z iskanjem »glavnega koordinatorja« – to je zagnane osebe, ki bi se bila brez zagotovljenih finančnih sredstev pripravljena lotiti podviga priprave slovenske ekipe za IYPT. V letu 2011 smo končno us- peli najti ustreznega kandidata – Roka Capudra, prof. fiz. – takrat profesorja fizike na Gimnaziji Vič v Ljublja- ni. Ker aktivnosti, povezane z IYPT, pri dijakih razvijajo kompetence za znanstvenoraziskovalno delo, smo me- nili, da bi vlogo krovne organizacije zanje morda lahko prevzel kak znanstvenoraziskovalni inštitut. Pobudo je sprejel Institut Jožef Stefan (IJS), na katerem smo jese- ni 2011 formalno odprli stroškovno mesto, namenjeno vodenju stroškov projekta Slovenski turnir mladih fizi- kov (SiYPT). Zapisali smo: »Glavni namen projekta je vzpodbujanje zanimanja dijakov za naravoslovno razis- kovalno delo. V okviru projekta želimo: – dijake vpeljati v naravoslovno raziskovalno delo, – dijakom omogočiti samostojno raziskovanje izven pouka, – dijakom omogočiti okolje, v katerem se bodo na kre- ativen način spopadali s fizikalnimi izzivi, – vzpodbujati razmišljanje dijakov izven ustaljenih miselnih okvirjev, – dijakom omogočiti sodelovanje z raziskovalnimi inš- titucijami in uveljavljenimi znanstveniki na njiho- vih izbranih področjih, – med srednješolci promovirati študij naravoslovnih znanosti v Sloveniji. Projekt bo financiran iz zunanjih virov (sponzorji, sredst- va iz javnih razpisov za promocijo znanosti med mladi- mi). Z njim želimo na dolgi rok v Sloveniji vzpostaviti mehanizem, ki bi srednješolce uspešno pripravljal na tekmovanja IYPT in jim dal globlji vpogled v znanstve- noraziskovalno delo.« Kmalu smo ustanovili tudi strokovni odbor SiYPT, v ka- terem poleg predstavnikov IJS sodelujejo še predstavniki Fakultete za matematiko in fiziko in Pedagoške fakultete Univerze v Ljubljani (UL FMF in UL PeF) ter predstav- nik Zavoda RS za šolstvo. V okviru IJS smo vzpostavili tudi spletno stran SiYPT http://siypt.ijs.si, namenjeno zbiranju prijav in obveščanju o različnih aktivnostih. Žal nam v treh letih po tekmovanju na Hrvaškem tekmoval- ne ekipe ni uspelo sestaviti. Kljub »zamudi« je medna- rodni organizacijski komite IYPT na našo prošnjo leta 2012 odobril sodelovanje slovenske ekipe na 25. medna- rodnem tekmovanju IYPT 2012 v mestu Bad Saulgau v Nemčiji. Prvi koraki v svet Na IYPT 2012 v Nemčiji je sodelovalo 28 držav. Vsaka ekipa je prinesla svojo maskoto. T o je bil razlog, da se je slovenski ekipi pridružil plišasti zeleni zmaj (slika 5). Dijaki so se na tekmovanje skupaj z učitelji zavzeto prip- ravljali več mesecev in izvedli veliko zanimivih poskusov ter razvozlali veliko teoretičnih zagat. Kljub temu pa so bili v mednarodni družbi popolni začetniki in posledič- 32 no niso imeli možnosti za visoko uvrstitev. Zmagala je ekipa iz Južne Koreje, druga je bila ekipa iz Singapurja, tretja pa ekipa iz Irana. Slika 5: Slovenska ekipa na tekmovanju IYPT 2012 (vir: http:// siypt.ijs.si). Na tem mestu je treba omeniti, da »fizikalni boji« in končna uvrstitev na turnirju nikakor nista edina čara tovrstnih tekmovanj. Organizatorji se namreč vedno zelo potrudijo s pripravo številnih spremljevalnih aktivnosti, od strokovnih ekskurzij in športnih tekmovanj do razno- raznih kulturnih in zabavnih prireditev. Vse to spodbuja medsebojno druženje med člani tekmovalnih ekip in ob zaključku tekmovanja vsi čutijo, da so postali del velike družine navdušencev nad IYPT. T urnirsko navdušenje in medsebojne stike pogosto ohranijo še vrsto let po tek- movanju. Vzponi in padci na neoznačeni poti Z veliko truda in vneme smo dosegli, da je slovenska ekipa sodelovala tudi na IYPT 2013 v T ajpeju (Kitajski T ajpej) in IYPT 2014 v Shrewsburyju (Združeno kral- jestvo). Končna uvrstitev je bila vsako leto boljša. Leta 2015 pa se je tekmovanje ponovno preselilo v Azijo (T ajs- ka) in za potovanje tja nismo uspeli najti sredstev za pokritje potnih stroškov. Ti so namreč v večini prime- rov zdaleč največje finančno breme. Kotizacija za tek- movanja IYPT znaša okoli tisoč evrov (za celotno ekipo skupaj z vodjem), s čimer se pokrijejo stroški namestitve, prehrane in vseh drugih aktivnosti za celotno obdobje tekmovanja. Vsa leta svojega sodelovanja na IYPT smo kandidirali za sredstva na Javnem razpisu sofinanciranja sodelovanja mladih raziskovalnih skupin in posamezni- kov na tekmovanjih v tujini pri Javnem skladu za razvoj kadrov in štipendije RS, vendar nismo bili uspešni. Zato so nastale stroške v glavnem pokrile šole, lokalne orga- nizacije, sponzorji, starši itd. Mednarodno tekmovanje se je brez slovenske udeležbe nadaljevalo tudi v letih 2016 v Jekaterinburgu (Rusija) in 2017 v Singapurju. T udi na letošnjem tekmovanju v Pekingu, žal, ne bo slo- venske ekipe. Leta 2014 smo se podali tudi na alternativno pot. Po na- čelu »bolje vrabec v roki, kot golob na strehi« smo ekipo, ki je dosegla drugo mesto na SiYPT, prijavili na avstrijs- ko državno tekmovanje AYPT, na katero so nas z vesel- jem sprejeli. T ekmovanja AYPT vsako leto potekajo na Montanistični Univerzi v Leobnu in jih v veliki meri finančno podpira lokalno okrožje (http://www.aypt.at). Stroški za potovanje do Leobna so sorazmerno majhni, kotizacija za celotno ekipo pa znaša petsto evrov. T udi vzdušje na AYPT je zelo mednarodno, saj približno po- lovico tekmovalnih ekip predstavljajo gostujoče ekipe iz drugih držav. Od leta 2016, ker ne sodelujemo več na IYPT, na AYPT vsako leto prijavimo zmagovalno ekipo iz SiYPT. Slovenska ekipa je na AYPT doslej sodelovala v letih 2014, 2016 in 2017 (slika 6). Slovenski dijaki bodo sodelovali tudi na AYPT 2018 in upamo, da bo njihov us- peh še boljši kot lani, ko so dosegli odlično osmo mesto. V letu 2016 je SiYPT dobil tudi novega koordinatorja – asist. dr. Sergeja Faletiča, prof. fiz., s Fakultete za mate- matiko in fiziko Univerze v Ljubljani (UL FMF). Dr. Faletič se je zagnano lotil tudi tistega dela koordinators- kih dejavnosti, ki ni povezan s fizikalnimi tematikami in neposrednimi pripravami dijakov na tekmovanje, to je priprave pravilnika o organizaciji in izvedbi državnega tekmovanja in drugih formalnih dokumentov. Upamo, da nam bo to pomagalo izboljšati prepoznavnost tekmo- vanja na državni ravni in povečati zanimanje za sodelo- vanje na njem pri dijakih in njihovih učiteljih (mentor- jih) ter pri morebitnih podpornikih in sponzorjih. Slika 6: Slovenska ekipa na AYPT 2016 in slovenska zastava na pročelju stavbe, v kateri je potekalo tekmovanje. (Avtorica foto- grafije: I. Drevenšek Olenik) Namesto zaključka Nekaj glavnih razlogov za sodelovanje dijakov (in njihovih mentorjev) na tekmovanjih SiYPT: Pridobivanje novih znanj: Proučevanje problemov (na- log) za tekmovanje prinaša veliko znanstvenih spoznanj, do katerih dijaki pridejo precej drugače kot pri običaj- nem pouku v razredu. Zaradi projektno oz. problemsko naravnanega in v veliki meri praktično osnovanega dela se pridobljeno znanje ohrani veliko dlje. Poleg tega se dijaki naučijo tudi, kako znanje, pridobljeno »iz literatu- re«, uporabiti v praksi. Uvajanje v timsko delo: Struktura turnirja in priprave nanj zahtevajo veliko dela v skupini. Sposobnost kons- truktivnega sodelovanja in organizacije lastnega dela v sklopu širše skupine je ena od najpomembnejših mehkih veščin, ki jih zahtevajo današnji delodajalci. Didaktični prispevki Uvajanje v metodologijo znanstvenoraziskovalnega dela: Ker so naloge za tekmovanje oblikovane zelo odprto, po- nujajo odlično možnost za preizkušanje metod znanst- venega raziskovanja. S proučevanjem nalog v sklopu SiYPT dijaki pridobijo veščino iskanja rešitev povsem novih problemov, ki se ne pojavljajo v šolskih učbenikih in zbirkah nalog. Pridobivanje retoričnih veščin: Svoja dognanja in ugo- tovitve morajo dijaki znati predstaviti na prepričljiv in impresiven način. Še več, njihova predstavitev mora biti spontana, da se lahko odzovejo na pripombe ekipe nas- protnikov v zelo kratkem času, ki je za to na voljo. Pri šolskih seminarjih in drugih predstavitvah so vprašanja po koncu predstavitve redka ali pa jih sploh ni. Na tek- movanju SiYPT pa so vprašanja sestavni del tekmovanja in tekmovalci morajo biti pripravljeni na strokovno dis- kusijo o njih. Pridobivanje jezikovnih spretnosti: Ker je uradni jezik tekmovanj angleščina, tekmovanja ponujajo tudi odlič- no priložnost za pridobivanje jezikovnih spretnosti. Še posebej se tekmovalci naučijo številnih strokovnih izra- zov s področja fizike, ki jih pri običajnih urah angleščine le redko srečajo. Nova možnost za obšolske dejavnosti s področja fizike: Dijaki, ki se navdušujejo nad eksperimentalno fiziko, so sorazmerno redki in posledično je v šolah zanje na voljo relativno malo obšolskih dejavnosti. V sklopu tekmovanj SiYPT lahko tovrstni fizikalni navdušenci najdejo nove prijatelje in nove izzive za skupno raziskovanje vznemir- ljivih fizikalnih pojavov. Nasvidenje na SiYPT 2019. Fizika v šoli 33