Full text
Введение Подготовка специалистов любого направления подразумевает обучение вла-дению соответствующим профессиональным языком – набором слов и соответ-ствующих им понятий [1]. Для физико-математического и технического образования требуется не только знание соответствующей лексики, но и владение математиче-ским аппаратом, который представляет собой дополнительный язык количественно-го описания явлений природы и устройств современной техники. Считать ли фор-мулы, графики, алгоритмы самостоятельным универсальным международным язы-ком или специфическим диалектом естественных языков пусть решают лингвисты, но без овладения им специалист обойтись не может. Обзор литературы по теме исследования На уровне бытового общения достаточно знания нескольких сотен слов, обра-зованный человек имеет в своём активном словаре уже несколько тысяч общекуль-турных слов, а специалисту требуется владение ещё несколькими тысячами терми-нов из лексикона своей отрасли знаний. Большие толковые словари современных европейских языков содержат от сотни тысяч до миллиона слов и выражений, кото-рые вряд ли помнят и активно используют сами составители этих многотомных фо-лиантов (смотри, например, «Meyer's Großes Konversations-Lexikon» [2]). В популяр-ном немецком 32-томном словаре DWB содержится более 330 000 слов [3]. Даже словарным запасом шеститомного словаря современного немецкого языка [4] вряд ли кто-то владеет полностью. В таких справочниках содержится кроме общеприня-той лексики большое количество диалектных, устаревших и местечковых выраже-ний. Если пользоваться такими малоизвестными словами, то придется переводить с русского на русский, чтобы было понятно большинству читателей, как описано в рассказе «Рождение языка» Аркадия Бухова [5]. Как же мы воспринимаем произведения авторов, словарный запас которых превышает наш или не перекрывается с ним? Если это художественные произведе-ния, то в большинстве случаев смысл непонятных слов более или менее понятен из контекста. Часто ли мы лезем в толковый словарь или делаем поиск в интернете при чтении романа?! Содержание произведения и сама грамматика родного языка подсказывают вероятную расшифровку значения нового для нас слова. Помните фразу на тарабарском языке, которую придумал академик Л.В. Щерба и использовал её в курсе лекций «Основы языкознания»: «Гло́кая ку́здра ште́ко будлану́ла бо́кра и курдя́чит бокрёнка» [6]. О ней вспоминал в устных мемуарных рассказах на телеви-дении Ираклий Андроников [7] и популяризировал Лев Успенский в книге «Слово о словах» [8]. А в детском журнале «Трамвай» [9] лет тридцать назад была опублико-вана полюбившаяся детям одна из современных коротких сказок 1984 г. Людмилы Петрушевской [10]: «Сяпала калуша с калушатами по напушке. И увазила бутявку и волит: Калушата! Калушаточки! Бутявка! Калушата присяпали и бутявку стрямкали. И подудонились…». Что тут непонятно?! Приставки, суффиксы и окончания слов вместе со звуковой и ритмической картиной текста [11] создают достаточно нагляд-ную эмоциональную картину описываемых событий. Некоторые из придуманных ав-тором слов понравились детям и даже вошли в их современный разговорный язык. Текст сказки используется в школе для грамматических разборов на уроках русского языка (см. напр. [12]). У англичан есть аналогичный свой Бармагло́т (англ. Jabber-wocky) — стихотворение Льюиса Кэррола, входящее в повесть-сказку «Алиса в За-зеркалье [13]. Но что касается научных текстов, в том числе физико-математических, то даже всего одно незнакомое слово часто заставляет перелопатить гору литературы, чтобы понять смысл нескольких страниц новой статьи или книги [14]. Опираясь на иссле-дования отечественных и зарубежных ученых, необходимую нам профессиональ-ную лексику по уровню строгости можно разбить на три уровня: 1. Официальная терминология и номенклатура. Сюда относятся термины, понятия и обозначения, отражающие профессиональные знания конкретной отрас-ли науки и человеческой деятельности. Чтобы быть специалистом в своей области, нужно владеть этими знаниями и грамотно применять их при общении с коллегами по сфере применения. Так, испанские ученые в своем исследовании отмечают об-щую тенденцию к снижению профессиональных знаний в области радиологии как у обучающихся, так и у лечащих врачей, объясняя этот феномен возрастающей ролью искусственного интеллекта в современном обществе [15]. В статье также предлага-ются компромиссные пути решения данной проблемы. Еще одна проблема овладе-ния профессиональными знаниями – лингвистическая двусмысленность при пере-воде омонимов с одного языка на другой. Решением проблемы при обучении сту-дентов вполне может стать создание двуязычных словарей, специализирующихся на омонимах [16]. 2. Профессионализмы, употребляемые в устной и письменной речи, эквива-лентные официальным терминам, но более краткие, лаконичные и часто требующие дополнительных разъяснений для специалистов других сфер деятельности. В фи-зике часто это аббревиатуры типа ИСЗ, БМП, ЭВМ, КПД, и т.п. При овладении про-фессиональной терминологией также возникают омонимичные проблемы перевода, требующие внутриязыкового и межязыкового анализа, который проводят в своем исследовании А. Дида и А. Пронинская, указывая на трудности перевода медицин-ской терминологии с итальянского языка на польский [17]. Стремительное развитие информационных технологий требует постоянного расширения терминологического аппарата, и, чаще всего, слова заимствуются из иностранных языков, что обуслов-ливает актуальность исследований по упорядочению соответствующих терминоло-гических систем. В статье О. Польщиковой и Ю. Генкин рассматриваются причины возникновения синонимичных терминов в словаре компьютерной лингвистики с по-следующей группировкой их по ряду признаков, таких как морфологическая приро-да, этимология, взаимозаменяемость и др. В ходе исследования авторы указывают о необходимости подбора русскоязычных синонимов заимствованным иностранным словам [18]. 3. Жаргонизмы. Это несколько грубоватая лексика в устной речи узкого круга посвящённых профессионалов, чаще всего технического профиля. В физике, например, выражения «разъёмы «папа-мама»», физтех и т.п. Сленговые слова и выражения присутствуют во всех сферах жизнедеятельности человека и являются достаточно популярной темой современных исследований. Абдулхалик Алаззави в своей статье приводит анализ лингвистических особенностей сообщений в WhatsApp. Исследование проводилось среди канадских студентов и школьников. Анализ сообщений показал, что используемые в переписке обрезанные предложе-ния, сокращения и аббревиатуры становятся популярными и общеупотребимыми, формируя таким образом новый язык [19]. По сравнению с официальными терми-нами и профессионализмами перевод жаргонных и сленговых слов вызывает больше затруднений, так как здесь следует еще учитывать их этимологию и культур-ный код [20, 21]. В процессе научно технического прогресса появляются новые понятия, пред-меты, механизмы и их надо как-то называть коротко и ясно, а не описывать каждый раз целой статьёй из энциклопедии. Один из путей термино-творчества – это ис-пользование названий хорошо известных предметов, чем-то похожих внешне или по функциям на новое изобретение человеческого разума. Так появляются в языке многочисленные омонимы или паронимы, как их предпочитают называть некоторые лингвисты [22]. Знакомство детей с такими словами начинается с младших классов и продолжается всю жизнь. Вот пример школьной презентации на эту тему [23]. Из-даются соответствующие словари для детей [24] и взрослых [25]. Обзор современ-ных проблем синонимии и омонимии представлен в учебнике Розенталя [26]. Поскольку большинство технологических новинок за последние пару веков приходило к нам с Запада, то и соответствующая терминология или заимствовалась главным образом из французского, английского и немецкого языков, или переводи-лась на русский язык с появлением аналогичных омонимов. Изобретатели каких-то новых вещей, устройств, машин изобретали и новое имя для них, используя нередко корни древнегреческого и латинского языков. В начале XIX века в Европе стало популярно спортивное устройство для быстрого пе-редвижения в виде рамы с двумя колёсами и седлом. Французы назвали его vélocipède, (lat. velox от: velocis = быстро и pes = нога), немцы - Veloziped. И у нас это велосипед. Надо сказать, что в XVII и XVIII веках Франция была законодателем мод не толь-ко в одежде, но и в культуре вообще, в том числе в науке. Французам мы обязаны со-зданием единой системы мер и весов и их международных эталонов, которые до сих пор хранятся в Севре под Парижем. Высший свет Европы изъяснялся только по-французски. Вольтер, прибыв в Германию, писал, что здесь он всё равно что во Франции, а по-немецки здесь говорят только солдаты в казарме [27]. Через «проруб-ленное окно» в Россию пришло много новых технических слов и мода на всё фран-цузское. Аристократы часто даже плохо владели русским языком. Вспомните первые главы «Воины и мира» Льва Толстого. Для многих знакомство с французским язы-ком уже в наше время начиналось с чтения романов начала XIX века. Однако, после наполеоновских войн в Европе началась борьба патриотов с за-силием всего французского за чистоту национальных языков и обычаев. В нашем Отечестве неприязнь к галломании и споры общественного деятеля, литератора, славянофила Шишкова А.С. [28] с реформатором русского языка западником Карам-зиным Н.М [29] за чистоту современного русского языка принесла свои плоды, хотя мокроступы и мордогляды Шишкова вместо галош и зеркал не прижились. В Германии возник Общенемецкий языковой союз. Лозунг союза - Jedes Fremdwort ist entbehrlich (пер. - Без любого иностранного слова можно обойтись). Kein Fremdwort für das, was aber Deutsch gut gesagt werden kann. Deutsch kann, Deutsch soll alles gesagt warden (пер. – Не используй иностранные слова там, где это может быть сказано по-немецки. Все может быть и должно быть сказано по-немецки). Это своеобразная языковая гигиена. В результате Veloziped переименовали в Fahrrad – «ездовое колесо». Каким образом увеличивается лексический состав? Появление новых слов, как ни странно, - вовсе не основной способ увеличения лексического состава. Есть по-нятие вторичной номинации, когда всем известное слово получает новое значение. Вот слово Strom - был просто поток, потом и электрический ток, как и в русском язы-ке. Научно-технический прогресс обогатил европейские языки новыми терминами путём заимствований или простого перевода составных слов: Pferdekraft (нем.) - horsepower (англ.) - cheval-vapeur (фр.) - лошадиная сила Hochhaus – высотное здание, но есть и выше: Skyscraper (англ.) – небоскрёб, Wolkenkratzer – облакоскрёб в немецком языке, Gratte-ciel – царапающий, скребущий небо по-французски Die Fahrradgabel – вилка велосипеда, bicycle fork (англ.), fourche de vélo (фр.). Зонтик пришел к нам из голландского Zonnedeck (крышка от солнца) и транс-формировался под уменьшительный суффикс – ик [30]. Термин «Кран» (подъём-ный), например, в словарях тоже считается пришедшим к нам из голландского kraan (нем. der Kranich) – журавль. Очевидно, внешнее сходство сыграло свою роль в вы-боре термина. Прямой перевод на русский не прошёл, так как слово «журавль» уже было занято длинной жердью с противовесом для подъёма воды из неглубокого ко-лодца. А водопроводный кран у немцев der Hahn – петух. Кран самоварный дей-ствительно похож на голову петуха. Почему у нас эти совершенно разные предметы называются одним словом? Спросим у лингвистов. Омонимы в художественных и научно-технических текстах несколько размыва-ют их смысл и создают трудности для программ машинного перевода. Пары или тройки омонимов в разных языках как правило не совпадают и прямой перевод шу-ток и каламбуров невозможен. Интересно, что и в немецком языке das Schloss явля-ется омонимом – зАмок и замОк [31]. Они тоже могут сказать: «Запер замок на за-мок». А есть ещё «энантиосемия», внутрисловная антонимия или контронимия. Это Янус-слова, которые имеют сразу два противоположных значения. Их много в ан-глийском языке [32], и они редко имеют аналоги при переводе как, например, overlook в английском и просмотреть в русском языке. А как перевести фразу: «За песчаной косой лопоухий косой пал под острой косой косой бабы с косой», не потеряв всей прелести игры слов? Достаточно сложно оказывается перевести по-добную игру слов с языка-оригинала. Зачастую комизм анекдотической ситуации строится на эффектах омонимии и синонимии. Человеку, не являющемуся носите-лем языка, требуются дополнительные разъяснения форм и значений слов для по-нимания описанной в анекдоте ситуации [33, 34]. На одном из семинаров В.В. Налимова [35] обсуждался вопрос о природе юмора, и пришли к выводу, что много-значность смысла шутки, анекдота вызывают своеобразную щекотку в мозгу при пе-рескакивании с одного значения на другое или третье и люди смеются. Изучение языка науки, как и сама наука, начинается с измерений, то есть со сравнением чего-либо с некоторой мерой. В результате получаем число этих мер в измеряемом предмете и с этого же начинается математика, без которой не могут существовать точные науки. Даже простейшие прямые измерения длины, объема, веса и времени потребовали создания соответствующих инструментов – измери-тельных приборов: весов, часов, мер длины и объёма сыпучих веществ или жидко-стей [36]. Площадь можно измерить только косвенно, используя геометрию и меры длины. Стоит отметить, что прямые измерения длины, например, производились только для предметов (товаров), соизмеримых с размерами человека и в соответ-ствии с его физическими возможностями. Большие расстояния измерялись в даль-ностях полёта стрелы или в количестве дневных переходов пеших или конных. Дол-гое время точности более 1% для практических потребностей в быту не требова-лось, пока не началась техническая революция и не развилось машинное производ-ство. Чтобы писать и читать на новом языке надо овладеть его азбукой. В физике и технике для обозначения величин используются латинские и греческие буквы. Дол-гое время в науке формулы писались словами, которые постепенно сокращались и остались только первые буквы слов, обозначающих понятие на языке оригинала. Первые физические термины появились на международном в средневековье ла-тинском языке, позднее на английском, французском и немецком. При обучении фи-зике полезно знакомить слушателей с происхождением обозначения основных ве-личин, что облегчает их запоминание и вызывает интерес к изучению иностранных языков. Таблица 1. Происхождение обозначений основных физических величин Символ Происхождение символа по названию физической величины A Площадь (лат. area), работа (нем. Arbeit), амплитуда (лат. amplitudo), a Ускорение (лат. acceleratio), активность (лат. activitas) C Электрическая ёмкость (англ. capacitance), теплоёмкость (англ. heat capacity), c Скорость света, звука (лат. celeritas), теплоёмкость (англ. heat capacity) d Расстояние (лат. distantia), диаметр (лат. diametros), толщина (нем. Dicke) E Энергия (лат. energīa), напряжённость эл. поля (англ. electric field) F Сила (лат. fortis), , фокусное расстояние (англ. focal length) f Частота (лат. frequentia), g Ускорение свободного падения (англ. gravitational acceleration) h Высота (нем. Höhe), постоянная Планка (нем. Hilfsgröße) I Сила тока (фр. intensité de courant), интенсивность звука, света (лат. intēnsiō), l Длина (англ. length) m Mасса (лат. massa, от др.-греч. μᾶζα, кусок теста) Q Количество теплоты (англ. quantity of heat) q Электрический заряд (англ. quantity of electricity) R Электрическое сопротивление (англ. resistance), r Радиус (лат. radius) T Температура (лат. temperātūra), период (лат. tempus) V Объём (фр. volume), электрическое напряжение (англ. voltage) W Механическая работа (англ. work) v Скорость (лат. vēlōcitās) t Время (лат. tempus), Базовый курс физики содержит около ста наименований и обозначений физи-ческих величин [37] и около двух десятков основных универсальных физических по-стоянных [38]. В курсе общей физики их в полтора раза больше [39]. В справочнике по физике для учителей перечислены примерно 250 величин [40]. 52 буквы латини-цы и 24 строчных буквы греческого алфавита явно недостаточно для обозначения всех величин в физике. Большинство заглавных греческих букв совпадают с латин-скими, а остальные используются в математической символике. Знаки кириллицы и других алфавитов используются крайне редко и в исключительных случаях. В ре-зультате некоторые буквы доступной символики используются по нескольку раз и порождают большое число физических омонимов. Кроме того, для некоторых физи-ческих величин (например, для энергии, скорости, расстояния) принято несколько обозначений, чтобы предотвратить путаницу с другими величинами в данном раз-деле физики. В итоге появляются ещё и многочисленные синонимы среди симво-лов физических величин. Их расшифровка зависит от контекста, требует внимания, памяти и хорошего владения самим предметом физики. Кроме знания слов нового языка надо ещё уметь составлять из них осмыслен-ные предложения – формулы. «На черной доске аудитории резко белеет строгая формула математики. Эта формула – тоже язык!» – Успенский Л.В. Слово о сло-вах. [41]. Физику необходимо знать не только базовый набор основных фраз языка – уравнений, описывающих зависимость величин друг от друга, измеряемых косвен-но через известные по прямым измерениям или определяемых через них вычисле-ниями. Необходимо соблюдать ещё и правила физической грамматики, правила со-гласования величин друг с другом. Любая физическая величина может быть представлена в виде произведе-ния её числового значения на единицу измерения: Х = {Х}·[Х], если Х = 5,4 м, то {Х} = 5,4, а [Х] = 1 м· В общепринятой Международной системе единиц СИ используется 7 основных единиц [42] из которых образуются производные единицы при помощи определяю-щих уравнений в виде формулы размерности dim Z = L M Tγ Iε η Jμ Nλ [43, 44]. Пока-затели степеней основных единиц в формуле размерности – целые числа. Склады-вать и вычитать в физике можно только однородные величины, слева и справа от знака равенства в формулах тоже могут быть только величины одинаковой размер-ности. Это один из основных критериев правильности решения научных и учебных задач. Анализ размерностей [45] позволяет даже выводить формальным способом некоторые качественные зависимости между физическими величинами с точностью до некоторого постоянного множителя [46], обычно не превышающего 10. Вывод же точных формул требует глубокого понимания сути явлений и трудоемких математи-ческих выкладок. Также нужно выполнять требования орфографии – соблюдать правила право-писания символов физических величин [47]. Чтобы не путать их с буквами обычного текста в книгах и при наборе в текстовых редакторах латинские символы и строчные греческие буквы изображаются курсивом. Цифры, единицы размерности, все виды скобок, греческие прописные и математические операторы только прямые: dV, {tg(x)}, t, Ʃ ni . Эти же правила относятся и к изображениям верхних и нижних индек-сов. Векторные величины могут изображаться жирным шрифтом или стрелкой над символом. Во избежание разрыва числового значения и единицы размерности при переходе на другую строку между ними ставится неразрывный пробел. Таким образом, учебный предмет «физика» имеет все признаки специального языка, методика обучения которому может позаимствовать многие приёмы из арсе-нала средств педагогики иностранных языков. Исследованию эффективности ре-зультатов обучения физике с точки зрения лингвистики и посвящена данная статья. Педагогических исследований по данной теме в доступной нам литературе не найдено. Методологическая база исследования Исследование проводилось среди студентов 1 и 2 курсов физических и нефи-зических специальностей Вятского государственного университета. Теоретической основой послужили работы отечественных и зарубежных ученых, справочные посо-бия, а также научно-популярная литература. Журнал «Знание-Сила», изначально предназначавшийся для школьников и учащихся ПТУ, иногда публиковал тесты для проверки технической грамотности своих читателей, например, «Знаете ли вы трактор?» [48]. Можете ли вы указать, где находятся части трактора, имеющие такие же названия, как и названия предметов в кружках, и рассказать о том, каково назначение этих частей? Мы предлагали школьникам и студентам аналогичные тесты (рис. 1) с добавле-нием ещё 4 картинок (рис. 2). Для проверки знаний студентов о синонимах и омонимах физических величин были предложены два вида тестов тем же студентам физикам второго курса и сту-дентам нефизических специальностей: 1) перечислить разные обозначения для одной и той же физической величи-ны (таблица 2); 2) перечислить физические величины, обозначаемые одним и тем же симво-лом (таблица 3). И в том, и в другом тесте студентам предлагалось дополнить ряд своими вари-антами. Таблица 2. Синонимы в физике № п/п Название физической величины Обозначения физической величины 1. Сопротивление 2. Частота 3. Мощность 4. Сила 5. Энергия 6. 7. 8. 9. 10. Таблица 3. Омонимы в физике № п/п Символ Обозначаемые физические величины 1. R 1) сопротивление 2) универсальная газовая постоянная 3) радиус 2. L 3. P 4. ρ 5. E 6. 7. 8. 9. 10. Результаты исследования Анализ ассоциаций теста по картинкам показал лишь частичную осведомлённость о технических устройствах и сложность применения синонимов при их описании. Ре-зультаты тестирования представлены в Таблице 4. Таблица 4. Результаты тестирования технической грамотности студентов физиков 1 кур-са Предмет Опознали пра-вильно Опознали ори-гинально Применение тех-ническое Применение иное Барабан 12 2 9-стир. машина Седло 2 2 Якорь 3 1-фаркон 4 Рубашка 4 2 2-изоляция провода Муфта 6 2-часть прибора 2- банник (артилле-рия) Цилиндр 6 2-шляпка 4 2-часть прибора 2-шляпка гвоздя Свеча 12 12 Катушка 9 2 7-с проводом Поплавок 11 4 7-сантехнический Тарелка 9 4 5-спутниковая антен-на Ключ 12 6 6-эл. цепи Рама оконная 8 4-окно 4 2-окно в расписании 2-рамка с током Звёздочка 8 8 Вилка 12 12-электрическая Итого 124 (74%) 54 (32%) Интересно, что некоторые предметы вообще практически не распознаны, а о применении синонимов в названиях частей двигателей или велосипедов, на что рассчитывали составители теста, вспомнили только треть опрошенных. Барабан ас-социируется в большинстве случаев со стиральной машиной, тарелка со спутнико-вой антенной, поплавок с сантехникой, вилка только с электричеством. Меняются времена, меняется и запас жизненного опыта общения с техникой, которым владеют современные выпускники средней школы. Рама оконная ассоциируется с окном в расписании занятий, а собачка со знаком @. Студентам физикам 2 курса и студентам нефизических специальностей был предложен тест без картинок перечислить известные им значения 15 слов: провод-ник, индукция, сопротивление, фокус диафрагма, мениск, палец, гусеница, барашек, дворник, вилка, рама, эфир, ключ, собачка. Результаты тестирования представлены в Таблице 5. Таблица 5. Результаты тестирования студентов физического и нефизического профиля Количество вариантов ответов 0 1 2 3 Всего ответов Физики 14 13 60 3 142 Биологи/химики 4 34 44 8 150 Всего 18 47 104 11 292 Как мы видим, количественные результаты теста для различных специально-стей примерно одинаковы, но что касается качества ответов физического содержа-ния, то большинство студентов химиков и биологов отвечали, как правило, рас-плывчато: что-то электрическое, механическое и с меньшим количеством вариантов интерпретации терминов. Результаты второй группы тестов на проверку и предъявление профессио-нальных знаний по физической терминологии представлены в таблице 6. Таблица 6. Результаты тестирования знания синонимов и омонимов в физике Количество вариантов ответов 0 1 2 3 Всего ответов Верных ответов Синонимы Физики 9 25 7 41 32 (88%) Биоло-ги/химики 1 27 7 35 7 (20%) Омонимы Физики 6 26 6 38 32 (84%) Биоло-ги/химики 2 20 10 1 33 11 (33%) Если в предыдущих качественных тестах общекультурного развития на узнава-ние терминов у студентов физиков и студентов нефизических специальностей не отмечено существенной разницы результатов, то в тестах на проверку и предъявле-ние профессиональных знаний по физической терминологии ответы биологов и химиков в 3-4 раза хуже, чем у физиков (таблица 6). Остаточные знания даже только об обозначениях физических величин, не подкрепляемые применением на практи-ке, практически теряются уже через два года после выпуска из школы. Заключение Язык науки физики, как и обычные национальные языки, развивается, обога-щается новыми терминами, распадается на узкопрофессиональные диалекты, ма-лопонятные даже коллегам из соседнего раздела физики. Владение научным язы-ком требует активного его использования и постоянного употребления в работе. Элементы основного словарного запаса физических терминов, получаемые школь-никами в процессе обучения, не подкрепляемые постоянной практикой, постепенно переходят из арсенала активно используемой лексики в пассивную и, как показали наши исследования, практически забываются через пару лет и стираются из памя-ти.