Хто винайшов ядерну зброю: інтегрований урок з фізики та історії за фільмом “Оппенгеймер”

Один із найпопулярніших фільмів 2023 року про творця ядерної зброї Роберта Оппенгеймера зібрав в українських кінозалах уже понад 100 000 глядачів. Така увага до стрічки виникла недаремно, адже у фільмі розгортаються події, які змінили нашу реальність: науковці з таємного Манхеттенського проєкту винайшли ядерну зброю.

Завдяки поширенню в соціальних мережах всесвітньо відомої репліки про “великого руйнівника світів”, неординарний та ексцентричний науковець Оппенгеймер набрав популярності й серед українських школярів.

“Нова українська школа” поспілкувалася з вчителями та створила конспект інтегрованого уроку з фізики й історії на основі сюжету фільму (до речі, такі розробки в розділі “Матеріали для уроків” тепер зʼявлятимуться на “НУШ” частіше).

Зберігайте, діліться та використовуйте!

ПРОГРАМА ТА ПЛАНУВАННЯ: ЧИ Є В КУРСІ З ФІЗИКИ Й ІСТОРІЇ ТЕМИ, ДЕ МОЖНА ВИКОРИСТАТИ МАТЕРІАЛ ФІЛЬМУ

• Фізика

Пауль Пшенічка, учитель фізики та астрономії Чернівецького ліцею № 1, Заслужений вчитель України, переможець Global Teacher Prize Ukraine 2017 каже, що в курсі “Фізики” в 11 класі передбачена ціла тема присвячена атомній та ядерній фізиці. Учителі можуть самостійно визначати порядок тем та кількість годин у блоці. У календарному плануванні Пауля закладено 32 години для вивчення цього непростого напряму. Це теми, що починають знайомити дітей із поняттями від атомного ядра до термоядерних реакцій. Також у тематичному блоці заплановано лабораторну роботу “Дослідження треків заряджених частинок за фотографіями” та контрольну роботу. Саме в межах цієї теми й можна використовувати фільм.

• Всесвітня історія

Владислав Штегельський, учитель історії ліцею Educator, ведучий програми “Неістфак” розповідає, що в межах курсу “Всесвітньої історії” фільм буде доречно згадати двічі – в 10 та 11 класах. Це теми

• “Завершення Другої світової війни”,
• “Уроки Другої світової війни”.

Загалом, акценти щодо таких подій, як у кінострічці, у програмах майже не розставлені, адже здебільшого теми сфокусовані на бойових діях, а не на винаходах та відкриттях. Владислав уважає, що часто учителям не завжди вдається виділити більше, ніж 5 хвилин уроку на важливі й дискусійні питання, такі як створення та використання зброї масового ураження чи інші. А питання розробки “ядерки”, яка стала одним із ключових чинників перетворення країн на наддержави (і сьогодні слугує важливим фактором стримування), повинна отримати більше уваги в курсі історії. Хоч зараз і вкладається в один абзац підручника. Тому, звісно, фільм розширює цей абзац до великої тригодинної історії та дає можливість глибше зануритися в тему.

ЯК ПОЧАТИ УРОК?

• Теоретичний блок

Пауль Пшенічка пропонує розпочати із занурення в теоретичний блок, аби зрозуміти суть явища. Це теми:

1. Протонно-нейтронна модель атомного ядра. Нуклони.
2. Ізотопи. Ядерні сили та їх особливості. Стійкість ядер.
3. Природна і штучна радіоактивність. Різновиди радіоактивного випромінювання. Альфа- і бета-розпади.
4. Властивості іонізуючого випромінювання. Дози випромінювання.
5. Дозиметрія. Принцип дії дозиметрів. Закон радіоактивного розпаду.
6. Способи вивільнення ядерної енергії: синтез легких і поділ важких ядер.
7. Ланцюгова реакція поділу ядер урану. Термоядерні реакції. Дефект мас.

Цікавим і доречним буде розібратися з дітьми в алгоритмах розв’язування задач на розрахунки

• періоду напіврозпаду,
• енергії зв’язку атомного ядра,
• енергетичного виходу ядерних реакцій.

Також Пауль радить провести лабораторні роботи на теми “Методи реєстрації іонізуючого випромінювання”, “Робота з дозиметром”, “Вивчення способів захисту від іонізуючого випромінювання”.

• Знайомство з Оппенгеймером

Для знайомства з постаттю Оппенгеймера учитель пропонує добірку запитань. Це можуть бути класична бесіда або ж взаємодія на інтерактивних платформах Mentemeter, Padlet, QUIZ.

1. Де народився Оппенгеймер?

Оппенгеймер народився 22 квітня 1904 року в Нью-Йорку.

Фото: Роберт Оппенгеймер із батьком Джуліусом. Джерело – nps.gov

2. Яку освіту здобув Оппенгеймер?

Здобув вищу освіту в Гарвардському університеті та докторський ступінь в університеті Геттінгена в Німеччині.

Фото: з Гарвардського щорічника. Джерело – nps.gov

3. У якій галузі фізики Оппенгеймер був найбільш успішним?

Його робота в області квантової механіки та ядерної фізики принесла йому міжнародне визнання.

4. У який спосіб Оппенгеймер доєднався до проєкту створення американської ядерної бомби?

Під час Другої світової війни Оппенгеймер був запрошений урядом США приєднатися до проєкту “Манхеттен”. Він очолив науковий відділ проєкту та надавав ключові наукові консультації. Під його керівництвом успішно розробили першу ядерну бомбу з робочою назвою “Трініті”, яку випробували в липні 1945 року.

Фото: tvp.info

5. Чи відчував Оппенгеймер особисту відповідальність за військове використання його винаходу?

Після війни Оппенгеймер став одним із провідних голосів за мирне використання ядерної енергії.

6. Чому Оппенгеймер був підданий розслідуванню ФБР?

Унаслідок Холодної війни та політичного клімату, у якому комуністична загроза спричинила параною та маккартизм [ред. – явище, притаманне внутрішній політиці США 1950–1954, пов’язане з діяльністю сенатора Джозефа Маккарті, суть якого полягала в боротьбі з комуністичним проникненням та шпигунством на користь СРСР, у переслідуванні осіб із лівими переконаннями], Оппенгеймер був підданий розслідуванню. У 1954 році його позбавили доступу до секретних даних та виключили з академічної спільноти. Це було спричинено його колишніми зв’язками з комуністичними симпатіями в минулому. Проте в 1963 році його позбавлення безпеки було скасовано і йому дозволили повернутися до академічної роботи.

7. Який науковий спадок залишив Оппенгеймер?

Роберт Оппенгеймер помер 18 лютого 1967 року в Принстоні, Нью-Джерсі. Він залишив помітний слід у науці та став визнаним як один із найвпливовіших фізиків своєї епохи. Його внесок у розвиток ядерної фізики й спадщина в галузі наукового керівництва залишаються значущими й досі.

Фото: physicsworld.com

• Дискусія

Антон Столяров, учитель історії ліцею Educator, радить після вивчення теоретичного блоку починати із проблемного запитання.

Основним акцентом можуть стати ціннісна дискусія (або дебати) з моральним вибором:

створення зброї – агресія чи безпека?

А також класичне

чи відповідає вчений за використання власних винаходів?

Також будуть корисними питання про те, як сам Оппенгеймер пояснює для себе мету створення зброї? Також цікавим буде розглянути, як пояснює цей процес його команда.

Антон Столяров звертає увагу на те, що дехто із членів команди науковців намагався передати радянському союзу інформацію про розробки, пояснюючи це тим, що монополія на таку зброю перетворить США на агресора й дасть державі надмірну владу.

Чи можна виправдати їхні дії? Чи були вони доречними?

– питання, які можна обговорювати з учнями з погляду історичних наслідків.

Пауль Пшенічка також пропонує дослідити полярного гравця політичної мапи світу – радянський союз – і порівняти долю Оппенгеймера в США й Курчатова та Сахарова в СРСР.

• Ментальна мапа

Ще одним вдалим методом може бути ментальна мапа, за допомогою якої можна побачити зв’язок Оппенгеймера з іншими вченими та їхніми ідеями. “Запропонуйте учням створити ментальну мапу зв’язків Оппенгеймера з іншими вченими (які ідеї він використав та з ким співпрацював). Також, ментальна мапа може бути присвячена технологіям та винаходам, які були необхідними для створення ядерної зброї”, – акцентує Владислав Штегельський.

Запропонуйте учням прослідкувати шлях того, як різні винаходи у воєнній сфері перетворювалися на речі, які приносять нам користь у повсякденному житті. Можна почати якраз зі зброї (від бомби до АЕС, які дають нам електроенергію, і прості речі такі як інтернет тощо).

ТОП МЕТОДІВ, ЯКІ МОЖНА ВИКОРИСТАТИ ДЛЯ СТВОРЕННЯ УРОКУ ЗА ФІЛЬМОМ “ОППЕНГЕЙМЕР”

Владислав Штегельський пропонує розглянути питання з урахуванням українського контексту, адже одним із творців ядерної зброї став учений українського походження Джорж (Георгій) Кістяківський.

Фото: armyinform.com.ua

У фільмі він з’являється в невеликому епізоді.

Кадр із фільму

“Дослідіть з учнями, як Кістяківський потрапив до проєкту. Також доречним може бути завдання-перевтілення – уявити себе сценаристом фільму та розширити роль героя, придумати декілька додаткових сцен, які б показували його внесок у проєкт”, – додає вчитель.

Добре знайомий багатьом метод створення коміксів та вивчення історії життя чи дослідження історичних подій через сторітелінг теж цілком доречний. Не варто забувати й про створення резюме героя або ж акаунта в соціальних мережах. Така персоналізація дає можливість ближче познайомитися з особистістю та зрозуміти мотивацію вчинків.

Наприклад, в 1982 році, незадовго до смерті, Кістяківський давав інтерв’ю (послухати або прочитати його можна тут). Співрозмовник запитав, чи Георгій росіянин. Дослідник зі сміхом відповів: “Я українець. Це все одно, що сказати шотландцю: “Ви англієць?” Влучним для дослідження буде питання про те “Як представникам української діаспори вдавалося зберігати ідентичність?” Також можна спробувати розіграти подібні діалоги. Таке занурення допомагає відчути не тільки атмосферу періоду, але і знайти спільне для людей того часу та нашого.

Щодо блоку історичної пам’яті, то вчителі історії радять дослідити, як ці трагічні події відображаються в історичній пам’яті американців та японців.

• Чи існують на сьогодні дискусії із цього приводу?
• Як сам Оппенгеймер поставився до цього?

Адже єдиний раз в історії людства ядерна зброя була використана саме проти Японії. Тому в цьому напрямі можна створити повноцінний проєкт.

Проєкт “Меморіалізація подій у Японії”

Мета: Дослідити позицію сучасної Японії до подій використання ядерної бомби в Хіросімі та Нагасакі.

Запропонуйте учням дослідити, які наслідки використання ядерної зброї для цих міст та як зараз у міському просторі відображено ці історичні трагедії.

Завдання: розглянути політичну позицію щодо меморіалізації цих подій у двох містах (Нагасакі “місто прощення” та Хіросіма “місто гніву”).

Проєкт “Місто для вчених”

У фільмі Оппенгеймер став фактично проєктним менеджером цілого міста для вчених. У сучасних умовах це можуть зробити й наші учні. Для проєктної роботи можна використати комп’ютерні ігри (наприклад, minecraft) або зробити модель самостійно. Учні мають відтворити, як би виглядало це місто. Зверніть їхню увагу на Кремнієву долину та Unitcity.

Проблемне запитання: Як привабити вчених до вашого міста? Або ж де в Україні можна зробити центр сучасної науки та інновацій?

НАУКА ТА МАСОВА КУЛЬТУРА: ЯК ЗАЦІКАВИТИ УЧНІВ ДО ВИВЧЕННЯ

“Загалом дуже часто на уроках можна зіштовхнутися з тим, що діти вже знають якісь уривки історії США ще до вивчення уроку, який дотичний до цього. Це пов’язано насамперед із тим, що в американський медійний продукт часто зашивають певні історичні жарти, події тощо. І якщо глядачу подобається цей продукт, то інерційно він поглинає певні уривки історії або починає досліджувати щось нове”, – говорить Антон Столяров.

Вчитель має розуміти, що дитина зараз є активним споживачем масової культури – і це вже давно не телевізор, а Інтернет (YouTube, TikTok тощо). Також вчитель має орієнтуватися в загальних тенденціях дитячої та підліткової масової культури. Нині інструментами до заохочення можуть стати

• комікси,
• серіали,
• комп’ютерні ігри,
• музика,
• акаунти в соцмережах на історичну тематику.

У наш час можна знайти будь-який медійний продукт на будь-яку історичну тему. Найголовніше, це його влучне використання в освітньому процесі.

Наприклад, відео про Оппенгеймера створив канал WAS: Популярна історія. Переглянути його можна за посиланням.

* БОНУС: ще трохи фільмів про наукові відкриття (перед використанням фільмів на уроках варто переглянути їх самостійно та визначити ті сцени, які не варто дивитися дітям – з різкими гучними звуками, сценами насильства тощо).

• “Гра в імітацію” (2014). Фільм розповідає про геніального математика Алана Тюрінга, який був ключовим у зламі коду Енігми, що стало одним із кроків до перемоги над нацизмом у Другій світовій війні.
• “Теорія всього” (2014). Біографічний фільм розповідає про одного з найвидатніших фізиків – Стівена Хокінга, який є співтворцем теорії чорних дір.
• “Тесла” (2020). Оповідь фільму стосується геніального сербсько-американського винахідника Ніколи Тесли, чиї винаходи сьогодні надихають багатьох.

Катерина Молодик, методистка “Нової української школи”

Титульне фото: ГО “Смарт освіта”