Hogyan kell kinézni a természettudományos tanterveknek és a tankönyveknek az általános és középiskolákban? Nos, jó lenne, ha érthető magyarázatokat tartalmaznának érdekes és gyakorlatilag fontos dolgokról és jelenségekről, amelyekkel a mindennapi életben találkozunk. Ez elég egyértelmű, nem igaz? Oké, most nézze meg gyermekei tantervét és tankönyveit.
Hogyan kell kinézni a természettudományi tanterveknek és a tankönyveknek az általános és középiskolákban? Nos, jó lenne, ha érthető magyarázatokat tartalmaznának érdekes és gyakorlatilag fontos dolgokról és jelenségekről, amelyekkel a mindennapi életben találkozunk. Ez elég egyértelmű, nem igaz? Oké, most nézze meg gyermekei tantervét és tankönyveit.
Valamikor az év elején Ján Pišút e-mailt küldött nekem egy névtelen szerző bájos szövegével egy sötétítőről. Amikor elolvastam, azonnal meg akartam osztani az olvasókkal. .Hét, ezért ötször találtam ki egy sorozatot egy izzóról. Ebből az alkalomból ismét meggyőződtem arról, hogy ha egy kicsit közelebbről megvizsgáljuk a körülöttünk lévő közös dolgokat, akkor minden érdekeset láthat bennük. És az érdekes dolog nagy része sok tudomány nélkül elmondható. És hogy ezt meg lehetne tenni az iskolákban is. És hogy ez általában nem így történik. És hogy kár.
Aztán eszembe jutott, hogy ezt nem lehet megtenni az iskolákban, bár nem igazán tudtam elképzelni, miért nem működik. Ezért olyan embereket kérdeztem, akik évek óta dolgoznak középiskolás diákokkal. František Kundracik és Mária Smreková vegyész fizikája.
František Kundracikkal a körülöttünk lévő fizikáról
.a középiskolai fizika kellően elkötelezett a mindennapi élet jelenségei iránt?
Itt-ott igen. Ma azonban a gyerekek először új fogalmakat tanulnak meg, aztán vannak bizonyos kapcsolatok ezek között a fogalmak között, végül a példák számbavétele következik, amelyek között vannak olyanok, mintha a gyakorlatból származnának. Néha a gyakorlatot a haj húzza, máskor hasznos dolog. Nagyon függ a megfogalmazástól. Ha egy olyan tűzhely teljesítményére kérdezek, amely 220 amper feszültségen 2 amperes áramot von le, akkor senkit nem érdekel. De ha azt kérdezem, hogy egy 500 wattos tűzhely kiold-e egy 6 amperes megszakítót, az sokkal érdekesebb és praktikusabb kérdés. Pedig valójában ugyanaz a példa.
.sok ilyen gyakorlati példa van?
A probléma nem annyira az, hogy van-e elég belőlük, hanem az, hogy egyáltalán boldogok lesznek-e. Ezek a dolgok gyakran a fejezet végén vannak. És ha a tanár nem igazán jó, könnyen megeshet, hogy a gyerekek eleinte egyáltalán nem értik, miért jó ez, és valahol a végén eljuthatnak azokhoz a dolgokhoz, amelyeket az életből ismernek. Abban az időben, amikor sokan közülük már teljesen unják egyes kapcsolatok és tanulságok visszaverését.
.és nem lehet megfordítani? Nem lehet ezekből a gyakorlati dolgokból kiindulni, és a lehető legtöbb fizikát elmagyarázni?
Szerintem lehetséges. Például elkezdhetjük értelmezni az elektromosságot abból, amit a gyerekek jól ismernek. Minden gyermek tudja, hogy főleg télen szinte minden fém fogantyú megrúgja. Kezdjük tehát vizsgálni a szikrákat, nagyon gyorsan megállapítható, hogy ezt a súrlódás okozza, és ekkor az elektromos töltés fogalmát teljesen természetes módon vezetik be. A gerincvel végzett klasszikus kísérlet lehetővé teszi számunkra, hogy elektromos teret és feszültséget vezessünk be, majd visszatérhetünk a szikra és a gázkibocsátáshoz. Számos hatékony próbálkozás lehetséges, és villámcsapást okozhatunk. És alapvetően állandóan a körülöttünk lévő dolgokról beszélünk.
.nem lehet kifogásolni, hogy csak így maradunk a felszínen, és a gyerekek nem tanulnak meg semmit rendesen?
Még a tanítás ezen módjánál is megfelelően meg kell ismerni a gyermekeket az új fogalmakkal. Ezt nem lehet kihagyni. Bizonyos magyarázatsorozatot fenn kell tartani, de ez különféle módokon megtehető. A villám végleges magyarázatához bizonyos mértékben meg kell érteniük az olyan kifejezéseket, mint az elektromos töltés, az elektromos áram, az elektromos feszültség. Ha azonban mai szempontból hátulról, vagyis azokról az alkalmazásokról van szó, akkor motivációs szempontból különösen érdekes. Ha egy érdekes jelenség megmagyarázásának és fokozatos felfedezésének a célját látják maguk előtt, akkor a diákok lényegesen motiváltabbak, mint amikor olyan fogalmakból indulunk ki, mint az elektromos feszültség és áram.
.eddig csak az áramról beszéltünk. Elegendő számú ilyen motiváló dolog és jelenség van a fizika más részein is?
Véleményem szerint minden területen megtalálható. Vegyük például az optikát. A mai tankönyvekben a legérdekesebb alkalmazások, például a nagyító, a távcső vagy a mikroszkóp a végén vannak, és gyakran olyan kevés idő jut rájuk, hogy a gyerekek többsége egyáltalán nem érti. Ugyanakkor nagyon jól el tudom képzelni, hogy abból indulna ki, hogy a nagyító egyszerre képes tüzet gyújtani és képet is nagyítani. E két tény összefüggésének keresése során fokozatosan számos optikai jelenséget fedezhettünk fel a gyerekekkel. Ennek a kutatásnak a részeként a törés törvénye örvendetes segítségként jelenik meg a konkrét jelenségek megértésében, és nem elvont viszonyként.
.a mindennapi élet számos jelensége - például az időjárás - azonban nem túl bonyolult ahhoz, hogy a középiskolában meg lehessen magyarázni.?
Természetesen, ha megfordítjuk a szokásos tanítási módot, akkor azonnal lesznek kifogások - mintha hallottam volna őket -, hogy sok jelenségre van szükség sok jelenség magyarázatához, és hogy az ebből fakadó jelenségek túl bonyolultak. És a mai megközelítéssel ez valóban igaz. Például nincs esély arra, hogy a "fogalmak, majd a kapcsolatok és végül az alkalmazások" logikájával megfelelően meg tudjuk magyarázni a hidegfront eredetét. De másrészt, ha ezzel a jelenséggel indulunk, sok mindent könnyen meg lehet tenni. Ha a gyerekek csak Arkhimédész törvényét ismerik, gyorsan rájöhetünk arra, hogy a meleg levegő emelkedik és a hideg levegő esik. És ha hozzáadunk valamit a páratartalomról, harmatról és ködről, akkor a felhők kialakulása az elülső részen szinte triviálisan magyarázható. Még ezt is meg lehet érteni, miért a hideg frontot magas felhők, a meleg frontot pedig alacsony felhők kísérik.
.elképzelhető, hogy iskoláinkban olykor úgy tanítják, hogy a tanuló szempontjából érdekes és hasznos dolgokra helyezik a hangsúlyt.?
Ez a jelenlegi tantervnél nem reális. Rettenetesen sok minden történik, így nincs idő a gyerekeknek arra, hogy önállóan kitaláljanak valamit, felfedezzenek valamit stb. Ugyanakkor ismert, hogy ha az értelmezés csúcspontja egy képlet, akkor három év után szinte senki sem emlékszik rá. A legtöbben nem is emlékeznek rá három hét után.
Mária Smrekovával a körülöttünk lévő kémiáról
.a középiskolai kémia kellően elkötelezett a mindennapi élet jelenségei iránt?
A tantervben a mindennapi élet kémiáját az egész kémia utolsó tematikus egységeként említik. Pontosan így hívják. Tehát hivatalosan ott van. De a valóságban a tanárok és a diákok soha nem jutnak el oda.
.kérem?
De nem érnek rá. A szabványok és a tantervek annyira zsúfoltak, hogy teljesen lehetetlen átvenni mindent, amit előírnak bennük. Tehát a tanárok soha nem érik utol, mindig lemaradnak az anyagról, és egyszerűen nincs idejük arra, ami a végén van. És a végén a mindennapi élet kémiája.
.rémálomnak hangzik. Mi lenne, ha most megpróbálnánk egy másik álmot, nevezetesen azt, hogy a mindennapi élet jelenségei megkezdődnek. A kémiát úgy lehetne tanítani?
Valószínűleg nem minden, de sok mindent meg lehetne tenni. És ha az ember elgondolkodik azon, amit nem lehet így tanítani, kiderülhet, hogy pontosan ez eshet ki viszonylag fájdalommentesen a tananyagból.
.a nem elvégezhető dolgok magukban foglalják az amulecul atomjait, amelyeken a mai kémia áll, és amelyek messze vannak az azonnali tapasztalattól.
Igen, de még itt is lehet a közös jelenségekből kiindulni és motivációként felhasználni őket. Sok kémia az atomok és molekulák térbeli elrendezésével magyarázható. Ez azonban nem jelenti azt, hogy szükségszerűen ezzel kell kezdenünk. Kezdhetünk síeléssel és korcsolyázással, és megkérdezhetjük magunktól, miért csúszik a fagyott víz. A kérdés megválaszolása során eljuthatunk a vízmolekula térbeli elrendezéséhez, polaritásához, hidrogénkötéseihez, hópehely alakjához és így tovább.
.a kémia egyik fő problémája nem az, hogy kísérleti tudomány, hanem biztonsági okokból alapvetően megtiltjuk a hallgatóknak a kísérletezést?
Pontosan. És ennek nem kell így lennie. Amint arra gondoltam, mi történhet, ha kinyitom a laboratóriumomat és hagyom, hogy a gyerekek játszanak, rájöttem, hogy nincs ennyi veszélyes dolog. Természetesen nem szabad enniük, és néhány dolgot el kell távolítanom, de a legtöbb vegyszerrel nincs jelentős veszély. Ezenkívül számos érdekes és teljesen biztonságos kísérletet végezhetnek a közönséges anyagokkal közvetlenül az osztályteremben. Ezekkel a próbálkozásokkal akár el is indulhat.
.például?
Például hozok egy üveg kokalát, és megtudom, miből áll valójában az ital.
.de előtte valószínűleg nem tudták, hány órát szenteltek az analitikai kémia alapjainak.
Nem, semmi ilyesmi. Pontosan azon a kokakolán tanuljuk meg. Buborékokat látunk, és megpróbáljuk kideríteni, mit tartalmaznak. Szinte mindig vannak olyan diákok, akik tudják, hogy ez szén-dioxid, de az a kérdés, hogy meggyőződhetünk-e erről. Tudjuk, hogy kilélegezzük a szén-dioxidot, és megmutatjuk, hogy a kilélegzett levegő meghatározott módon színez egy bizonyos mutatót. Ezután teszteljük, hogy ez a mutató ugyanolyan fordul-e, ha buborékokból származó gáznak van kitéve. Vagy megtudjuk, vannak-e savak az italban. Vagy megpróbáljuk megérteni azt a szerepet, amelyet a karamell ott játszik. Hagyja a cukrot karamellizálódni, adjon hozzá vizet, kóstolja meg, és derítse ki, hogy van-e köze a cocala ízéhez, vagy sem.
.és egyúttal megmagyarázhatjuk, mi is történik valójában a karamellizáció során kémiai szempontból.
Természetesen még felhasználhatjuk az általunk tett megfigyeléseket is. Például a vízcseppek kicsapódása egy edény fedelére, amelyben melegítettük a cukrot.
.és sok olyan példa van az életből, hogy a kémia tanítása erre épülhet?
Vegyünk egy példát: elkezdjük a gyerekekkel gondolkodni, mit tennének, ha szüleik és barátaik nélkül költözhetnek egy régi házba, amelyet meg tudnának javítani. Idővel valószínűleg új vakolatokhoz jutna. És elkezdhetünk gondolkodni azon, mi a vakolat, mi a mészkő, mi az oltatlan mész, mi az az oltott mész, milyen kémiai változások következnek be egymás termelésében. Ez természetesen a mészkő oldhatóságához vezet az esővízben, lágy és kemény vízben, a karsztképződmények és a vízkő képződéséhez.
.és valószínűleg azt is, hogy miért mossa jobban ilyen vízben, mint egy másikban, hogyan lehet eltávolítani a vízkő és így tovább.
Igen. És ha egy diszkóba akarnak menni este a falak vakolása után, akkor valószínűleg mosniuk, mosniuk kell, és a lányok valószínűleg kozmetikumokat fognak használni. Mindenhol van kémia, ami érdekes és gyakorlatilag egyszerre fontos. Nagyon sok tennivaló van a kémia terén egy ilyen történetben.
.miért nem így történik?
Mert nagyon nehéz rávenni a tananyag készítőit, hogy hagyjanak ki valamit, amit fontosnak tartanak a tananyagból. Nem nézhetik meg e gyermekek érdekeinek és igényeinek szempontjából, elsősorban a kémia a tudományos területük.
MARTIN MOJŽIŠ