Олег Орлянський — кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри теоретичної фізики Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара і ментор низки призерів і призерок престижних наукових світових змагань.
У сьогоднішньому інтерв’ю ми розпитали пана Олега, як це — бути ментором зіркових науковців, мотивувати їх до створення інноваційних винаходів і надихати на перемоги у світових змаганнях.
Попередньо Ви розповіли, що зараз служите в лавах ЗСУ, але продовжуєте готувати дітей до міжнародних наукових конкурсів і змагань. Як вам вдається поєднувати службу й освітянську діяльність?
Я служу в ЗСУ з лютого. Оскільки перебуваю переважно в місті, маю змогу ввечері приділяти час учням. Звісно, довелося відмовитися практично від усієї тієї діяльності, що була в мене до повномасштабного вторгнення, зокрема припинив викладати в університеті та вчити дітей у ліцеї. Тим не менш, у мене є двоє учнів, з якими ми домовлялися співпрацювати раніше, тож я їх консультую, коли маю змогу.
Серед ваших підопічних — призери різноманітних світових змагань. Чи можете навести кілька прикладів яскравих успіхів ваших учнів-переможців за останній час?
Серед моїх вихованців — Віктор Уланов, який 2021 року у міжнародних конкурсах наукових проєктів здобув срібло на ICYS (Сербія), срібло на GENIUS Olympiad (США), срiбло на GYSTB (Гонконг) і золото на APCYS (Мексика). Також Артем Шеламанов, який цьогоріч став абсолютно першим у секції «Наука», підкатегорії «Ресурси та енергія» на GENIUS Olympiad Ukraine, першим у секції «Фізика» на ICYS-Україна та здобув золото на Міжнародній виставці винаходів у Хорватії «INOVA-MLADI-2022». А ще Олександр Стасовський — перше місце в «Eко-Техно Україна — 2022», бронза на «I-Fest-2022» (Туніс), бронза на «INTARG-2022» (Польща), золото на «INOVA-MLADI-2022» (Хорватія).
Як ви почали займатися наставництвом для юних науковців?
Почалося все досить давно. Одного разу мій знайомий харизматичний вчитель з Жовтих Вод, Володимир Марчук, запропонував мені стати науковим керівником його учня — Антона Унковського. Своєму новому підопічному я поставив цікаву задачу: чи можна, перебуваючи в замкненій кімнаті, з’ясувати, на якій географічній широті планети ти знаходишся і який у неї період обертання навколо своєї осі? Саме на цій фізичній задачі й базувалася наша перша робота на Конкурс-захист науково-дослідницьких проєктів МАН.
Ідея така: якщо, наприклад, на північному полюсі покласти тор із водою, а потім повернути на 180 градусів відносно діаметру, то вода, яка до зміни положення оберталася в один бік разом із Землею, почне відносно Землі обертатися у протилежний. Разом з Антоном і Володимиром Марковичем ми вирішили спроєктувати та створити таку установку, щоб продемонструвати явище на практиці. Антон підключив свого батька, який працював інженером на підприємстві, і після вирішення багатьох проблем установку зібрали. Довелося відмовитись від пластику, текстоліту, і вийшов сталевий бублик, який за допомогою ручки можна було обертати навколо горизонтального діаметру. Зовні приварили до спеціального отвору шприц, щоб через його голку вводити навпроти ілюмінатора в підсолену воду всередині тора невеликі крапельки аніліну — за їхнім рухом всі могли наочно пересвідчитися в тому, що Земля обертається, і навіть зробити розрахунки. Вся установка разом зі станиною займала близько кубічного метра. З цим проєктом Антон дійшов до фіналу Конкурсу-захисту, але назад до Дніпра установка, на жаль, не доїхала. Київ запевняв, що відправив, а Дніпро — що не отримав. Уявляєте, за невеликі гроші (матеріали прості й доступні) можна було б обладнати шкільні кабінети фізики та астрономії схожими, але меншими установками, які б не тільки доводили обертання Землі, але й дозволяли проводити інші досліди. Наскільки я знаю, ніде у світі такого немає.
Тож перший досвід наставництва для юного науковця був досить цікавим і вдалим, але ви не думайте, що в мене все завжди так переможно-успішно (сміється). Буває, що за рік маємо декілька перемог і на всеукраїнському, і на міжнародному рівнях, а бувало, що не здобували нічого.
Як ви з майбутніми учнями зазвичай знаходите одне одного? Із чого найчастіше починається співпраця?
До повномасштабного вторгнення я поєднував викладання в університеті та навчання дітей фізики в Ліцеї інформаційних технологій у Дніпрі. Там також вів спецкурс і МАНівський гурток. Ми з учнями розв’язували багато цікавих задач і віднаходили у фізиці різноманітні родзинки, які нерідко ставали основою для цілих наукових досліджень.
От, наприклад, проєкт моєї учениці Ірини Величко розпочався з фізичної задачі у вигляді такої казки…
До короля, у якого було дві доньки-близнючки, приїхав свататися принц. Принцу було байдуже, на котрій одружитися, а їм — ні: одна закохалася, а друга просто хотіла втекти від батьківського нагляду. Король не витримав сварок і відправив доньок на кухню, де перед ними поставили на дві однакові плити з однаковим полум’ям дві однакові каструлі: хто з них швидше доведе воду в каструлі до кипіння, тій і дістанеться принц. Хто переміг: дівчина, яка закохалась у принца, чи байдужа до нього? У казці перемогла байдужа принцеса, адже вона, на відміну від закоханої, не піднімала кришку весь час, випускаючи з каструлі пару, аби перевірити, чи не закипіла вже вода.
Ірина, зацікавившись темою нагрівання води за різних умов, почала проводити досліди. Вона визначала, як впливає на процес піднімання кришки, зміна положення каструлі, потужність вогню тощо. Шляхом таких експериментів дослідниця визначила оптимальне налаштування, щоб швидше нагріти воду й водночас витратити якнайменше газу — величезна економія в масштабах країни. Під час експериментів у два різні місяці спостерігала дивні речі: каструлька нагрівалася на плиті за однаковий час за однакових положень ручки газу, але лічильник у перший раз нарахував значно більше витраченого газу, ніж у другий. Як таке можливо? Виходить, якщо з погіршенням якості газу в системі підняти тиск, це буде непомітно з огляду на час приготування їжі. Було то випадково чи ні? Наскільки безпечно? Водночас робота Ірини показала, що в кожному домі є простий спосіб перевірити якість газу, і надала конкретні рецепти, як його зекономити. З цим дослідженням Ірина отримала призове місце на всеукраїнському рівні, коли навчалася ще у 8 класі.
А перед захистом проєктів на конкурсі ми останнім часом з усіма учнями влаштовуємо власний захист: збираємось усією компанією, і діти обговорюють проєкти одне одного. Вони і критикують, і ставлять запитання — усіляко тренуються перед тим, як виступати вже по-справжньому. Наприкінці я також приєднуюся, вношу правки і детально пояснюю, чим вони обумовлені.
Наскільки глибоко ви втручаєтесь у генерацію ідей, проведення дослідів і загалом створення учнівських робіт?
Однозначно долучаюсь і до генерації ідей, і до самого процесу роботи, але щоразу по-різному. Зазвичай ми обговорюємо, що цікавить учня чи ученицю й разом вибираємо тему. Але кожен випадок, кожен проєкт унікальний, і процес роботи над ним також.
Наприклад, якось до мене підійшов один із моїх учнів, Гліб Мансуров, і сказав, що хоче вивчати музику та звукові хвилі, оскільки займається музикою з дитинства та грає на флейті. Потім його захопила труба Рубенса, і вийшло, що він самостійно обрав ідею майбутнього дослідження, а от далі ми вже разом вивчали цю тему, отримували парадоксальні результати під час дослідів, провадили серйозні та тривалі обговорення між собою, плануючи подальші експерименти.
В результаті вийшов, на мою думку, один із найзахопливіших проєктів, які я допомагав втілювати. Він дозволяє в оригінальний спосіб знаходити мікротріщини, прискорювати газообмін через малі отвори у стінках труб, ємностей, тощо. Це навіть візуально виглядало дуже цікаво: Гліб грав, спрямувавши флейту у зроблену ним трубу Рубенса, а від його гри крізь численні отвори виходило полум’я і танцювало під музику, змінюючи свою форму. Ми провели багато дослідів, чимало дискутували і вийшли на потужний результат.
Є випадки, коли внесок учня в саму роботу дуже великий, тож я не надто втручався. Серед таких підопічних у мене був Віктор Уланов, зараз студент Колумбійського університету, — він загалом виконав дуже багато дослідницьких робіт, зокрема запропонував оригінальну технологію аварійного охолодження атомного реактора у випадку нестачі електроенергії, як, на жаль, відбувається в Україні зараз. Для проєкту Віктор сам написав спеціально заточену під своє дослідження програму, що рахувала в сотні разів швидше за відомі математичні пакети. З цим проєктом він отримав кілька призових місць на міжнародних конкурсах. Тож, як бачите, з кожним учнем і кожною ученицею в мене дуже індивідуальна історія.
Загалом у роботі з дітьми для мене головне, щоб у кожному учнівському проєкті було щось цікаве, якась родзинка. Це має бути не просто дослідження заради якоїсь роботи, а свято пошуку, проєкт із продовженням, що спонукає дізнаватися більше і мотивує знаходити щось неочікуване й нове. Такою роботою завжди цікаво займатися і мені як керівникові, і дітям.
Наскільки, на вашу думку, помічним є Конкурс-захист МАН для тих, хто мріє стати професійними науковцями в майбутньому?
Звісно, підготовка і участь у Конкурсі-захисті дають чимало корисного досвіду тим, хто прагне розпочати науковий шлях. Якщо учасники справді цікавляться своєю темою, якщо їх запалює процес роботи над проєктом і проведення експериментів, якщо вони справді хочуть щось дізнатися, вони відкриють тут багато корисного для себе. Нехай навіть іноді деякі учні винаходять велосипед, але для себе вони роблять важливі відкриття та здобувають цінний досвід.
Окрім цього, під час підготовки роботи до конкурсу доводиться проходити і через дещо рутинні речі, як-от оформлення роботи, але без цієї частини теж нікуди не дінешся. А ще на конкурсі діти вчаться презентувати свої дослідження, тренуються доносити свою думку до інших, переконувати їх у важливості й цікавості того, що зробили. Головне, щоб тут не було формалізму: діти не мають писати роботу «для галочки», переказуючи чужі дослідження. Наука потребує зацікавленості та часто кропіткої роботи.
А що вас найбільше запалює в науковому наставництві? Які моменти роботи надихають найбільше?
Я люблю дітей і люблю свій предмет — фізику. Мені дуже подобається, коли ми з учнями досягаємо результатів і між нами виникає співпраця. Це все дуже цікавий і натхненний процес.
Але щороку, коли починаються передзахисти, настає досить напружений період: доводиться все перевіряти, перечитувати, вносити правки, щось переробляти, готувати до захисту. У цей момент я щоразу кажу собі: «Ну все, досить, більше не буду набирати так багато учнів!». Але наступного року вони приходять знову, приносять «безумні» ідеї, висловлюють бажання, просять наставництва… І я вже знову хочу їм допомогти, мені вже й самому стає цікаво віднайти істину, спробувати щось втілити разом із підопічними. Тож ми знову починаємо цей шлях: досліджуємо, пробуємо, проходимо крізь помилки… Це захоплює.
Особливо це цікаво, коли дитина працює над розробкою і вірить у те, що відкриває щось цілковито нове, невідоме для всього людства. Хай навіть це не зовсім так, але дуже важливо дати їй можливість втілити це й відчути задоволення від того, що робиш щось уперше в житті.
Мене захоплює ще й те, що всі діти різні, кожен і кожна працює у своєму стилі. Хтось, наприклад, дуже серйозний, а хтось усе робить з усмішкою і дотепністю. Наприклад, якось мій учень просто під час захисту на турнірі юних фізиків розповів журі історію, як його бабуся вирішила одну проблему в його пристрої, згадавши, як колись забезпечувала герметичність самогонного апарату. Це справило неабияке враження, члени журі сміялися, а хлопець отримав додаткові симпатії. Тож усі йдуть шляхом науки по-своєму, і спостерігати за цим дуже цікаво.
А ще захопливіше бачити, як діти шукають на питання власні відповіді, не бояться висувати сміливі гіпотези, ще й роблять це досить обґрунтовано. Тож ця робота для мене дуже і цікава, і важлива. Це те, що справді запалює і приносить задоволення.
Які поради щодо підготовки до Конкурсу-захисту ви б дали колегам і їхнім підопічним?
Я вважаю, що в будь-якому явищі, у будь-якій темі можна знайти щось цікаве. Тож рекомендую шукати неочевидне навіть у простих речах. Наприклад, можна вивчати навіть те, як стікає крапля по склу: з’ясувати, чому саме так це відбувається, від чого залежить. Спробувати змінити умови стікання краплі, кут нахилу скла, рідину тощо. Мій учень одного разу займався досить маловивченим явищем, коли шматок крейди під певним кутом і натиском починає «стрибати» поверхнею. Деякі з таких робіт можуть із часом стати науковими статтями.
Тож раджу шукати щось цікаве для себе, пробувати вивчати це явище, а там буде видно, який у цього дослідження потенціал. Але результат і користь будуть завжди. У цьому й особливість Конкурсу-захисту — він дає нагоду та поштовх до вивчення чогось нібито несерйозного: росту бурульок, наприклад, чи вже згаданих процесів закипання води в каструлі. Але повірте, навіть «серйозним» ученим, які досліджують «серйозні» актуальні теми, теж цікаво дізнатися щось нове про нібито банальні, знайомі всім речі. Отже, не бійтеся пробувати і вивчати те, що запалює. І не забувайте, що ми обов’язково переможемо!
МАН знає й інші успішні кейси наукового наставництва. Читай також інтерв’ю з викладачем КПІ Олегом Козленком — науковим керівником найкращого студента світу Ігоря Клименка.
А ще стеж за історіями винахідників на сторінках МАН у фейсбуці та інстаграмі.
Ілюстрації: Анастасія Василенко