Asijská fyzikální olympiáda

338
Mládež a fyzika
Asijská fyzikální olympiáda
Ivo Volf, Jan Kříž
Ústřední komise Fyzikální olympiády, Univerzita Hradec Králové. Rokitanského 62, 500 03 Hradec Králové
Mezinárodní fyzikální soutěže mají již tradici po několik desítek let a účastní se jich soutěžící z mnoha
zemí světa. Kromě toho postupně vznikly i tzv. zonální fyzikální soutěže, mezi něž patří např. Iberolatinskoamerická fyzikální soutěž a Asijská fyzikální olympiáda, určená pro soutěžící z Asie a Oceánie.
Úvodem
Koncem devadesátých let minulého století pozval vedoucí indonéské delegace na soutěži Mezinárodní fyzikální olympiáda (MFO) prof. Yohanes Surya do své
země prezidenta MFO Waldemara Gorzkowského, aby
pomohl zlepšit výsledky dosahované indonéským družstvem na této soutěži prohloubenou přípravou, prováděnou každoročně před odjezdem na MFO. V rámci
spolupráce a pobytu dr. Gorzkowského připravili oba
fyzikové návrh nové, tentokrát zonální mezinárodní fyzikální soutěže, která je určena pro soutěžící z asijských
zemí, ale je otevřená i pro zájemce z Oceánie, případně zemí dalších. První setkání účastníků Asijské fyzikální olympiády se uskutečnilo v roce 2000 v Indonésii
za účasti soutěžících z 9 zemí, další tři státy sem vyslaly
své pozorovatele. Zatím poslední, tedy 15. APhO proběhla v květnu 2014 v Singapuru za účasti soutěžících
z 27 zemí. Organizační řád, pravidla soutěže a sylabus
pro zadávání úloh Asijské fyzikální olympiády jsou velmi podobné MFO, rozdíl je pouze v počtu soutěžících
– zatímco MFO se může zúčastnit za každý stát nejvýše pět soutěžících, na APhO je zváno soutěžících osm.
Pro zájemce o detaily Asijské fyzikální olympiády
uvádíme dvě webové stránky, které jsou v angličtině
přístupné na internetu. Jde především o organizační
řád soutěže (tzv. statutes), viz [1] http://apho.phy.ntnu.
edu.tw/statutes.html, a velmi důležitý Syllabus, obsahující přehled témat, z nichž mohou být vybírány problémy k řešení [2].
V letech 2000 až 2010 byl prezidentem APhO jeden
z jejích zakladatelů, prof. Yohanes Surya z Indonésie,
sekretářem byl prof. Ming-Juey Lin z Tchaj-wanu, který
se pro následující období v letech 2010 až doposud stal
prezidentem APhO, a nyní je sekretářem prof. Hendra
Johnny Kwee ze Surya Institutu v Indonésii.
Asijská fyzikální olympiáda je mezinárodní soutěž,
která je určena vybraným zástupcům mládeže studující na středních školách v různých asijských zemích.
Je však dána možnost i dalším středoškolákům, např.
z Austrálie, ale i z Ruské federace (která svou částí patří do Evropy, ale větší plochou do Asie), mohou se zúčastnit i další země, které přijmou soutěžní podmínky.
Hlavním rozhodovacím orgánem je mezinárodní komise, skládající se ze zástupců jednotlivých zúčastněných států a vedení APhO.
Úlohy zadávané v soutěži a jejich hodnocení
Na celé této soutěži je zcela zřetelný rukopis Waldemara Gorzkowského a Yohanese Suryi, kteří vytvořili jakousi paralelu Mezinárodní fyzikální olympiády.
Soutěž probíhá zpravidla v květnu, kdy jsou budoucí
účastníci ze států, jež se připravují na MFO, v poslední
fázi příprav a Asijská fyzikální olympiáda je pro ně určitým velmi náročným tréninkem.
Do soutěže jsou zadávány tři úlohy teoretické o celkovém bodovém hodnocení 30 bodů (přičemž za řešení
jednotlivých úloh může být stanoven různý počet bodů,
a to podle jejich náročnosti, avšak celkový počet musí
být dodržen) a jedna úloha experimentální s bodovým
hodnocením 20 bodů, celkový počet udělených bodů
za kompletní bezchybné řešení všech úloh může dosáhnout nejvýše 50 bodů, obdobně jako v případě MFO.
Slavnostní zahájení 12. Asijské fyzikální olympiády v roce 2011 v Israeli.
http://ccf.fzu.cz
č. 5
Nesmíme zapomenout i na to, že řešení experimentální
úlohy musí obsahovat teoretickou analýzu (tedy plán
a diskusi) a experimentální provedení s vyhodnocením.
Úlohy zadává do soutěže její organizátor a ten také
stanoví podle jejich náročnosti rozdělení bodů nejen
na jednotlivé úlohy, ale také na jejich části. Soutěžícím se předkládají úlohy v textové formě a současně se
připravuje List odpovědí (Answersheet), který umožňuje rychlejší orientaci korektorů při hodnocení protokolu o řešení. Tak jako při MFO komise obdrží návrhy úloh na svém uzavřeném zasedání, dohodne se
o definitivním textu, který je potom předán v anglické verzi vedoucím delegací, kteří zajistí překlad zadání
do národních jazyků. Na přípravě soutěžních úloh se
podílejí významní fyzikové pořadatelského státu. Vítězové v soutěží dostávají medaile nebo čestná uznání
na základě získaných výsledků, a to až po provedení
tzv. moderace, tedy dosažení souladu mezi hodnocením protokolu řešení provedeného vedoucími družstev
a jednotlivými skupinami korektorů. Pro stanovení
hranic pro jednotlivá ocenění – zlatá medaile, stříbrná
Současný prezident APhO, prof. Ming-Juey Lin z Tchaj-wanu.
medaile, bronzová medaile, čestné uznání – jsou pravidla přesně vymezena ve statutu:
Menší z dvojice čísel vytvořené průměrným bodovým ziskem nejlepších tří soutěžících a dvojnásobkem
mediánu bodového hodnocení všech soutěžících, je
označeno jako 100 % bodů.
Soutěžící, kteří získají více než 90 % bodů, získávají
první cenu (diplom).
Soutěžící, kteří získají více než 78 % až do 89 % bodů,
získávají druhou cenu (diplom).
Soutěžící, kteří získají více než 65 % až do 77 % bodů,
získávají třetí cenu (diplom).
Soutěžící, kteří získají více než 50 % až do 64 % bodů,
získávají čestné uznání.
Soutěžící, kteří získají méně než 50 % bodů, získávají potvrzení o účasti v soutěži. Uvedené bodové zisky odpovídající 90 %, 78 %, 65 % a 50 % jsou vypočteny
a zaokrouhleny na nejbližší menší celé číslo. Soutěžící,
který dosáhne nevyššího počtu bodů (absolutní vítěz)
získává speciální cenu a diplom.
Za obzvláště zajímavé řešení úlohy může být udělena speciální cena.
Tento rituál výpočtů bodů (odlišný od systému
MFO) je sice zajímavý pro pořadatele, nás však bude
spíše zajímat, kolik soutěžících se v jednotlivých ročnících soutěže zúčastnilo a jak byli ohodnoceni.
Čs. čas. fyz. 64 (2014)
339
Pořadí
Stát
Zlatá
Stříbrná
Bronzová
Čestné
uznání
Úsp.
Celkem
Podíl
1.
Tchaj-wan
50
33
28
9
120
120
100 %
2.
Thajsko
18
25
29
28
100
120
83 %
3.
Vietnam
8
27
30
31
96
119
81 %
4.
Indonésie
27
18
23
26
94
120
78 %
5.
Čína
87
5
0
1
93
93
100 %
6.
Singapur
10
12
23
38
83
104
80 %
7.
Izrael
2
7
24
38
71
93
76 %
8.
Austrálie
1
8
17
24
50
92
54 %
9.
Kazachstán
3
6
11
29
49
97
51 %
Tab. 1 Nejúspěšnější státy APhO podle počtu medailí a čestných uznání.
Na stránkách [3] http://apho2014.org/ najdeme statistické údaje za 1. až 14. ročník této soutěže. Postupně se
Asijské fyzikální olympiády zúčastnili soutěžící ze 32
zemí (vesměs asijských + Austrálie), a to v počtu 1 533.
Z nich 204 bylo oceněno zlatou medailí, 139 stříbrnou
medailí, 207 bronzovou medailí a 274 soutěžících si
odvezlo čestné uznání za řešení soutěžních úloh, tedy
oceněno bylo celkem 824 soutěžících. 15. APhO uspořádaná v květnu 2014 rozšířila počty zlatých medailistů
o 15 (celkem za patnáct ročníků je jich 219), stříbrných
o 28 (počet vzrostl na 167), bronzových o 29 (celkový počet 236) a čestných uznání o 29 (celkový počet
za celou dobu existence APhO 303). Celkově počet vyznamenaných vzrostl o 101, tedy na 925 soutěžících.
Pořadí výsledků podle států je poněkud ovlivněno počtem účastníků z jednotlivých států i frekvencí účastí na APhO. Proto uvádíme v tabulce 1 pořadí podle
počtu získaných medailí a čestných uznání, společně
s celkovým počtem zúčastněných soutěžících za všechny dosud uskutečněné ročníky soutěže.
Z v tabulce 1 uvedených devíti států se Asijské fyzikální olympiády zúčastnilo 958 soutěžících, z nichž
756 obdrželo medaile nebo čestná uznání, což představuje z celkového počtu oceněných asi 79 %. Podíváme-li se na statistiku Mezinárodní fyzikální olympiády,
pak účastníky z těchto zemí nacházíme také na předních místech kladně hodnocených. Protože ne všechna jména soutěžících z jednotlivých zemí jsou v obou
soutěžích stejná, můžeme podle výsledků ohodnotit
i způsob práce s talentovanými mladými fyziky z řad
středoškoláků.
Několik poznámek k obsahu
a náročnosti zadávaných úloh
Pokud jsme dobře seznámeni s organizací, statutem
a sylabem MFO, nepřekvapí nás podmínky, za kterých soutěžící řeší fyzikální problémy v soutěži. Jsou
jim kaž dým rokem předloženy tři teoretické úlohy,
na jejichž řešení mají stanovenu dobu 5 hodin během
prvního soutěžního dne, poté následuje jednodenní
přestávka a navazuje další den soutěže, kde jsou jim
předloženy jedna nebo dvě úlohy experimentální. Úlohy připravuje stát, který soutěže v daném roce organizuje, avšak tak, aby byly splněny požadavky dané
Syllabem soutěže (viz [2] http://apho.phy.ntnu.edu.tw/
syllabus.htm) – měly by navazovat na výuku fyziky obvyklé ve všeobecně vzdělávacím středním školství. Pokud má čtenář zájem seznámit se s úlohami, které byly
http://ccf.fzu.cz
340
Mládež a fyzika
zadávány během všech 15 ročníků již proběhlé soutěže, doporučujeme mu otevřít si [5] http://apho.phy.
ntnu.edu.tw/papho2010.html za poslední ročník 2014,
[6] http://www.apho2014.org/prosol.html. Na dalších
řádcích chceme jen ukázat tematiku zadávaných úloh
v posledních dvou ročnících (teoretické úlohy mají index T, experimentální E):
2014 Singapur
T1: Cirkulace atmosféry v oblasti kolem rovníku
T2: Dvouštěrbinový interferenční experiment s elektrony
T3: Gravitační čočky: zakřivení světla způsobené silným gravitačním polem
E: Měření rychlosti ultrazvuku v roztoku (měření
frek vence ultrazvuku difrakční metodou, měření
frekvence ultrazvuku projekční metodou, určení
koncentrace soli v roztoku, měření rychlosti ultrazvuku v roztoku kukuřičného sirupu); zadání a návod má celkem 14 stran
2013 Bogor (Indonésie)
T1: Vodiče ve vodivé kapalině
T2: Relativistická korekce GPS satelitu
T3: Fyzika spinu (Larmorova precese, rotující soustava, Rabiho oscilace, nemožnost současného měření
projekcí spinu)
E: Větrná energie a její měření (teoretický základ, aerodynamický tunel, anemometr vyrobený z míčku
pro stolní tenis, měření zchlazovacím anemometrem – zadání a návod k měření naplnily 14 stran)
Z názvu úloh a formulace jejich základního úkolu si
však nemůžeme udělat jasnou představu o náročnosti
zadaných úloh – na řešení každé z nich a vyplnění listu
odpovědí u každé úlohy má soutěžící vymezenu dobu
asi 1,5 hodiny (celkem 5 h); proto doporučujeme prostudovat ještě podrobná řešení všech úloh.
Závěr
Při studiu podmínek Asijské fyzikální olympiády jsme
až na počet účastníků nenašli zásadní rozdíly od MFO.
Odlišné jsou však zadávané úlohy, které jsou v APhO
o stupínek složitější a náročnější než na MFO. Obsahově
jsou úlohy pro soutěžící cestou k vědeckému poznávání
ve fyzice, tedy nejde jen o modelové situace, ale o úlohy,
jež mohou dovést účastníky blíže k reálnému fyzikálnímu výzkumu a řešení fyzikálních problémů. Pro českou
Fyzikální olympiádu vidíme v seznámení reprezentantů
České republiky s těmito úlohami další krok ke zlepšování jejich připravenosti na řešení náročných a více fyzice přiblížených úloh, než tomu je v naší národní olympiádě, kde se snažíme nejen o výběr těch nejlepších, ale
také o získání většího počtu zájemců pro další studium
fyziky, matematiky a technických disciplín.
Použité zdroje
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
http://apho.phy.ntnu.edu.tw/statutes.html
http://apho.phy.ntnu.edu.tw/syllabus.html
http://apho2014.org/
http://apho2013.suryainstitute.org/content.php?cid=7&id=701
http://apho.phy.ntnu.edu.tw/papho2010.html
http://www.apho2014.org/prosol.html
6RXWÝŀRQHMOHSģ¯I\]LN£OQ¯
SRNXVQDQRY«PZHEX
MATFYZ.CZ
=DģOHWHQ£PWH[WDIRWRJUDͤL
SRNXVXDY\KUDMWHFHORURÏQ¯
SěHGSODWQ«ÎVÏDVRSLVX
SURI\]LNX
http://ccf.fzu.cz