2019. augusztus 21., szerda , Sámuel, Hajna

1055 Bp., Szalay u. 10–14.

Tel.: (+36-1) 235-7200

Fax: (+36-1) 235-7202

magyar english
Elfelejtett jelszó

Arany János Programok  IKT  OFI  OKJ  SDT  Vizsgacentrum  biztonságos iskola  egészségtudatos iskola  erőszakmentes  kiadvány  konferencia  kétszintű érettségi  letölthető  oktatás  próbaérettségi  pályázat  rendezvény  ÚPSZ  Új Pedagógiai Szemle  érettségi 

Intézeti folyóiratok

Köznevelés
Új Pedagógiai Szemle
Educatio
Könyv és nevelés
Kattintson ide a rendeléshez!
Tudástár >> A tanulás és tanítás helyzete >> A tantárgyak helyzete

A fizika tantárgy helyzete és fejlesztési feladatai

2009. június 17.

A tantárgyak helyzete

Dr. Radnóti Katalin

A fizika tantárgy helyzete és fejlesztési feladatai

A tantárgy helyzetét vizsgálva megállapíthatjuk, hogy a NAT, majd később a kerettanterv bevezetése nem kedvezett a fizika tantárgy számára. A fizika heti óraszáma a következőképpen alakult az utóbbi évtizedekben.

1. táblázat

A tanterv bevezetésének éve
Általános iskola
Gimnázium
V.
VI.
VII.
VIII.
I.
II.
III.
IV.
1965
-
2
2
2
2
3
2
1978
-
2
2
2
2
2
3
2
NAT
-
1,5
2
1,5
2
2
?
?
Kerettanterv
-
-
2
1,5
1,5
3
2

A NAT óraszámai természetesen átlagosan értendők, mivel nem szerepeltek benne tényleges óraszámok. Azért vannak kérdőjelek, mert a NAT csak a 10. évfolyam végéig szabályozott. A táblázat alapján érzékelhető, hogy a fizika tantárgy jelentős mértékben visszaszorult már a NAT bevezetésével, és helyzete a kerettanterv bevezetésekor nem javult. Jelentős veszteségnek könyvelhető el az, hogy a 6. évfolyamról kiszorult. Nemcsak az a probléma, hogy nem jelenik meg külön tantárgyként, hanem az, hogy kimaradtak azok a feltétlenül szükséges ismeretek is, amelyek a többi természettudományos tantárgy számára az alapozást biztosították volna! Hipotézisem szerint a kémia tantárgy fog a legnagyobb bajba kerülni, hiszen ahhoz, hogy el tudják kezdeni az iskolák a kémiaoktatást, már szükség van a gyerekek energiafogalmára, a halmazállapot-változásoknak a részecskeképpel való értelmezésére stb., amelyek eddig szerepeltek a 6. évfolyam fizika tananyagában.
A kerettanterv bevezetésével semmiféle szemléleti változás nem járt együtt. Továbbra is az induktív-empirikus megismerési logika szerint képzelik el a tanterv kidolgozói a tanulói ismeretszerzés folyamatát, melyet tanári magyarázatokkal, demonstrációkkal és helyenként tanulói kísérletezéssel gondolnak megalapozni.

A fejlesztési folyamatok egy része valójában visszalépés a ’78-as tanterv előtti korszakhoz (NAHALKA 1994). például a jelenségek egy részénél nem alkalmazzák a részecskeképpel való magyarázatokat stb. A modern fizikai témák visszaszorulása elsősorban a feldolgozás minősége tekintetében vehető észre. A fejlesztések elsősorban tankönyvírás képében jelentek meg, melyek főként a fizika klasszikus fejezeteire koncentrálnak. Általánosságban elmondható, hogy az utóbbi években megjelent, vagy megjelenés alatt álló fizikatankönyvekben néhány kivételtől eltekintve egyáltalán nem fedezhető fel újszerű, modern pedagógiai szemlélet. Mindössze a tananyagok sorrendje alakul minden esetben a tantervek kívánalmaihoz. A fizika megszerettetése, a mindennapok világában való bemutatása, a racionális világkép kialakításában betöltött szerepe alig fedezhető fel a tankönyvek lapjain. A mai kor követelményeit szem előtt tartó kollektív munkaformák alkalmazását igénylő, az ismeretek összekapcsolását célzó társadalmi vonatkozásokat is tartalmazó, komoly tanulói aktivitást kívánó feladatoknak nyoma sincs a könyvekben. Sőt, a könyvek többsége olyan felépítésű, hogy a tanár számára kifejezetten csak a frontális feldolgozási lehetőséget sugallja.

Az érettségit adó műszaki szakközépiskolák helyzete tisztázatlan. A kerettanterv szerint ezekben minden fejezetet kétszer kellene feldolgozni. A 9 - 10. évfolyam keretein belül alapszinten, majd a 11 - 12. évfolyamon az érettségire való felkészítés szempontjait szem előtt tartva. Megszűnt az a régebben bevált hagyomány, miszerint ezen osztályokban a 9 - 12. évfolyamokon lineáris felépítés szerint dolgozzák fel a tananyagot. A régebbi tankönyvek modernizációja természetesen ebben az esetben sem hagyható el. A kerettantervi segédlet kínál ugyan megoldási lehetőséget (2001), de az nem tekinthető a jogi szabályozás részének.

Találkozhatunk azonban dicséretes törekvésekkel is. Az OKI PTK által létrehozott KOMP-iskolamodell (vezetője Loránd Ferenc) fejlesztései szakmailag, pedagógiailag újszerűek, felhasználják a nemzetközi tapasztalatokat. Sok NAT-os és kerettanterves témakört feldolgozta ezen fejlesztés keretében. Az elkészült dokumentumok nem egyszerűen tankönyvek, nem is csak tanári segédletek, hanem ezek célszerű ötvözetei. A diákok számára sok, főleg csoportmunkában feldolgozható tevékenységrendszert kínálnak, melyek feldolgozásához részletes tanári útmutató is készült. Ez utóbbi tartalmazza a téma elhelyezkedését az adott tantárgyi rendszeren belül, a diákok részéről szükséges előismereteket és azok feltérképezési módját, az ahhoz szükséges diagnosztikus tesztet, az értékelési lehetőségeket, az eszközigényt és az esetleg szükséges tanári háttérismereteket, módszertani megfontolásokat. Az elkészült, 5 - 8 órára szánt oktatási modulok felkerülnek a hálózatra, ahonnan szabadon letölthetők. Ennek megvan az az óriási előnye is, hogy a letöltés után a tanár szabadon átírhatja, adaptálhatja saját munkájába. Tehát ez nem olyan merev rendszer, mint egy tankönyv.

A tantárgyat érő kihívások

A különböző hazai felmérések szerint sajnos a fizika egyike azoknak a tantárgyaknak, melyeket a diákok általában a legkevésbé szeretnek. Ez a tárgy a kémiával együtt a természettudományos nevelés legproblematikusabbnak mutatkozó területe (CSAPÓ 2000, PAPP - JÓZSA 2000, CSAPÓ 1998; JÓZSA - LENCSÉS - PAPP 1996).

A newtoni fizika alapelemeit a legtöbb diák valószínűleg soha nem érti meg, de a tanár kedvéért, no és a jó osztályzatokért, sok-sok tankönyvi mondatot megtanulnak, sőt néhányan a mintafeladatok alapján még számolásos feladatokat is meg tudnak oldani. A legtöbb osztályban van néhány gyerek, aki viszont nagyon érdeklődő, felvételire, tanulmányi versenyekre készül. Sok tanár szerint csak nekik érdemes tanítani, ha ezt nem is mondják ki nyíltan.
Feltehetjük a kérdést, hogy néhány tanulótól eltekintve, a túlzottan diszciplinaorientált tananyag tanulása közben, megkapják-e a diákok valójában azt a tudást a természettudományos tantárgyakból, amely szükséges a mai, bonyolult világban való eligazodáshoz. Lehet-e úgy tanítani ezeket a tantárgyakat, hogy az iskolázás eredményeképpen minden diák rendelkezzen olyan természettudományos műveltséggel, amely segít majd eligazodni a mindennapi életben? (RADNÓTI - WAGNER 1999).

Az utóbbi időben nemzetközi szinten is számos kutatás, vizsgálat foglalkozott a fizika tanulása iránti beállítódásokkal. A fizika általában a sor végén található (a kémiával karöltve), amikor arra kérik a gyerekeket, hogy rangsorolják a tantárgyakat. A nemzetközi TIMSS (Third International Mathematics and Science Survey = Harmadik nemzetközi matematika- és természettudományi vizsgálat) is rámutatott a problémákra. A felmérésben szereplő 39 ország között a nyolcadik évfolyamra járó magyar gyerekek adták az egyik legnagyobb arányban azt a választ, hogy nagyon szeretik, vagy szeretik a biológiát és ugyanez volt a földrajzot is, míg a fizikai tudományokkal (fizika, kémia) kapcsolatos ilyen válaszok aránya Magyarországon volt az egyik legkisebb érték. A 12. évfolyamosok esetében a helyzet egyértelművé válik, a 21 felmért országból a mi 18 éveseink mondták a legkisebb arányban, hogy szeretik vagy nagyon szeretik a fizikát (28%), s ugyanez a helyzet a kémiával is (24% - sovány vigasz, ha az egyáltalán, hogy a fizikáé magasabb érték). Csapó Benő és munkatársai mutatták ki egy nagy, szegedi és Szeged környéki mintán a fizika (nem) kedveltségében mutatkozó jelentős problémát (CSAPÓ 1998). Nahalka István és Wagner Éva (egyelőre még nem publikált) vizsgálataiban kecskeméti és Kecskemét környéki hatodikosok körében (egy éve tanultak fizikát) mutatták ki, hogy a rangsorban a fizika az utolsó.

Szintén a fizikatanítás problémája, hogy igazodva a magyar oktatás általános módszertani kulturáltságához, a fizikaórán sincs differenciálás. A pedagógusok, a tankönyvek, a tantervek a magasabb szintű, tudományosabb tananyag elsajátításában érdekeltek, a leendő felvételizők, a fizikaversenyeken eredményesen szereplő gyerekek igényeinek alárendelten működnek. A tehetséggondozás széles körű támogatást kap. Nagyon sok helyi és országos szintű fizikaversenyt rendeznek hazánkban. Idesorolható a Középiskolai Matematikai Lapok Fizika Rovatában a gyerekek számára rendezett pontverseny is. Az olimpiákon évek óta rendszeresen jól szereplő diákok kiválasztása és felkészítése rendkívül figyelemre méltó.

Az egyoldalúan tudományközpontú oktatást kapja mindenki, függetlenül attól, hogy erre van szüksége, vagy sem. Nem azt mondjuk, hogy külön kell választani a "fizikából okosakat" a "fizikából gyengébbektől", bár magasabb évfolyamokon - ha kivitelezhető - ez is indokolt lenne. Nem csak egyszerűen többet kellene tanulniuk az első csoportba tartozóknak, hanem mást és másképpen. Nem különválasztva a többiektől - legalábbis alacsonyabb évfolyamokon -, hanem egy differenciális pedagógiai eljárásrendszer keretei között. Ez ma nem történik meg.

Évek óta folynak a kísérletek a világ legkülönbözőbb országaiban arra vonatkozólag, milyen módon lehet a természettudományokat a leghatékonyabban tanítani azok számára, akik a mindennapi élethez szükséges általános ismereteket akarják megszerezni ezekből a tantárgyakból. Ez a réteg - nem felvételire készülők - megközelítőleg az adott korosztály 80-90 százaléka. A nekik szánt természettudomány tartalmazzon korrekt ismereteket és tényeket, legyen érdekes, keltse fel az érdeklődésüket. Kapcsolódjon a mindennapi élet problémáihoz, de általános alapvetést is nyújtson.

Közhely ma már, hogy az emberiség életében egyre gyorsabb a változások üteme. Ennek következtében egyre szélesebbé válik a nemzedékek közti szakadék (MARX 1993).
Egyikünk sem tud válaszolni például a következő kérdésekre:

  • Milyen üzemanyagot használnak majd unokáink kocsijaikban?
  • Hogyan állítják majd elő az elektromos energiát?
  • Milyen lesz a Föld éghajlata?
  • Milyen fegyvereket használnak majd a háborúkban?
És folytathatnánk a kérdések sorát. Az oktatás számára komoly problémát jelent, hogy mit érdemes tanítani egyáltalán az iskolákban. Marx György szerint az ismeretlenben való tájékozódás az, ami minden fiatal számára fontos. Erre pedig a természettudományos kutatás munkamódszere a leghatékonyabb eljárás, "a fizika lehet az új idők latinja az iskolában".

A természettudományos és azon belül a fizikai ismeretek a gyakorlati alkalmazásokon keresztül mindennapjaink szerves részét képezik. Legközönségesebb napi tevékenységeink színterét, például a konyhát tekintve számos természetes módon használt eszköz köszönheti létét a fizikának (hűtőszekrény, fagyasztóláda, mikrohullámú sütő, automata kenyérpirító, villanyfőző stb.) Szórakozásaink eszközei (a tv, a rádió, a video, a CD vagy DVD lejátszó stb.) a fizikai ismeretek technikai alaklamzásának köszönhetik létüket. A mikroelektronika fejlődésének következtében napjainkban "egy második Gutenberg-forradalmat élünk át". Rendkívül jelentős az orvosi diagnosztikában és terápiában bekövetkezett változás, gondoljunk a közönséges röntgenre, majd a tomográfiás eljárásokra, az ultrahang-diagnosztikára, a radioaktív nyomjelzésre, a sugárterápiára, vagy a pacemakerre.

A fizikatörténeti ismeretek feldolgozása során a történelem tantárggyal is kiépíthető a kapcsolat. Érdemes átgondoltatni a tanulókkal egy adott tudományos felismerés társadalmi hatásait, például azt, hogy milyen lenne az életünk napjainkban nélküle. Milyen további új felismerésekben segített, illetve milyen addigi uralkodó nézetet váltott fel? Mely felismerés gyakorlati alkalmazásnak lehetnek az emberre nézve káros következményei? Hogyan lehetett ezeket a múltban és lehet a jövőben elkerülni? Megoldás lehet-e az, ha mesterségesen, törvényekkel leállítjuk a tudományos kutatást, illetve egyes részterületek kutatását (genetika, nukleáris technika)?

A fizika és a többi természettudomány nem önállóan létezik, hanem társadalmi közegbe ágyazottan. Gondoljunk csak arra, hogy a Duna elterelése, a klónozás, az atomerőművek alkalmazása stb. nem csak műszaki, tudományos kérdéseket, hanem nagy tömegeket, illetve az emberiséget érintő társadalmi és etikai problémákat is felvet.

Nem szabad elhallgatnunk ugyanakkor azt sem, hogy a napjaink társadalmában élő embert gyakran keríti hatalmába a félelem. Félnek az emberek a terrorizmustól, a természeti csapásoktól, a különböző ipari katasztrófáktól és nem utolsósorban a tömegpusztító fegyverektől. Részben ennek következménye, hogy egyre több a meghasonlott, vagy a máról holnapra élő, sodródó ember, a fiatalokat sem kímélve, terjednek a különböző áltudományok, komoly feladat elé állítva az iskolát, a pedagógusokat.

A tudósok társadalmi felelősségének kérdése élesen merült fel az atombomba ledobása körüli időkben.

Az iskolai oktatásban nagyobb szerepet kell hogy kapjon a kritikus gondolkodásmód fejlesztése. Tanítványaink sok esetben otthonról, szüleiktől is hoznak magukkal áltudományos nézeteket. Ezért a kérdést óvatosan, kellő empátiával kell kezelni. De elhallgatni, nem figyelembe venni semmiképpen sem lehet! Fontos, hogy a diákok megértsék, hogy a tudomány változó rendszer, nincsenek örök igazságok. Vagyis reális tudományképet kell kialakítani.

A demokrácia nem lehet sikeres, ha polgárai tájékozatlanok a társadalom szempontjából lényeges természettudományos kérdésekben, mint amilyen a globális felmelegedés, az energiaforrások, a géntechnika, az atomfegyverek, az ózonpusztulás stb. Ha az átlagember ismeretei nem megfelelőek ahhoz, hogy tudatosan szavazzon, tudatosan tevékenykedjen a fizikai ismereteket igénylő esetekben, akkor vagy technikai katasztrófa áldozatai leszünk, vagy pedig egy nem választott elit fog egyedül döntést hozni helyettünk. A nem természettudósnak készülő diákok számára (és ők vannak többen) is fontos, hogy értelmezni tudjanak különböző grafikonokat, tudjanak valószínűségekben gondolkozni, meg tudják becsülni a különböző tevékenységek kockázatát, tudjanak a tíz hatványaival bánni, értsék meg az exponenciális növekedés természetét. A társadalmi témák bemutatásához ajánlatos egy-egy cikket kiválasztani a napi sajtóból. Ezek elolvasása sokat jelenthet diákjaink számára abból a szempontból, hogy megértsék, mit is jelent a tudomány a saját életükben.

A Nemzetközi Fizikai Unió (IUPAP) 1999 márciusában elfogadott határozatának szövege

A fizika szerepe a társadalomban

A fizika - az anyagok, energiák és egymásra hatásuk tanulmányozása - nemzetközi vállalkozás, amelynek kulcsszerepe lesz az emberiség jövőbeli előrehaladásában. Fontos, hogy minden ország támogassa a fizika tanítását és a fizikai kutatást, mert

  • a fizika érdekes intellektuális kaland, amely inspirálja a fiatalokat és kiterjeszti a természetről szerzett tudásunk határait,
  • a fizika alaptudást nyújt, amely szükséges a jövőbeli műszaki fejlődéshez, hogy az hajtsa a világ gazdasági gépezetét,
  • a fizika hozzájárul technikai infrastruktúránkhoz, jól képzett szakembereket biztosít a tudományos felfedezések gyakorlati hasznosításához,
  • a fizika fontos a többi tudomány szakamberképzésében, így lényeges szerepet játszik a vegyész-, mérnök-, informatikus-, biológus-, orvos-képzésben,
  • a fizika gazdagít más tudományokat, amelyek szintén alapvető fontosságúak az emberiség számára: földtudomány, agronómia, kémia, biológia, környezettudomány,
  • a fizika javítja életünk minőségét azáltal, hogy alapot nyújt az orvosi alkalmazások módszereinek és eszközeinek kifejlesztéséhez, amilyen a computer-tomográfia, mágneses rezonancia-tomográfia, pozitron-emissziós tomográfia, ultrahang-tomográfia, lézersebészet.

Mindezek miatt a fizika az oktatási rendszer lényeges összetevője, a fejlett társadalom számára fontos kultúrkincs. Ezért kérjük a kormányokat, hogy hallgassák meg a fizikusok és más tudósok tanácsait tudománypolitikai döntések előtt és támogassák a fizikát. Ez a támogatás több formában történhet.

  • A fizikatanítás megjavítását célzó nemzeti programok az oktatás minden szintjén.
  • Egyetemeken és más kutatóbázisokon erős kutatóintézetek létesítése és támogatása, megfelelő kutatástámogató alapokkal.
  • Egyetemi hallgatók és doktoranduszok részére ösztöndíjak létesítése.
  • Nemzeti laboratóriumok támogatása, ahol szükséges, újak létesítése.
  • A nemzetközi együttműködés bátorítása és anyagi támogatása.

A fizikatanítás Magyarországon még mindig kizárólagosan az induktív-empirista tudományszemlélet logikája szerint történik. Fizikatanárok és szakdidaktikai szakemberek szinte egyöntetűen vallják, hogy a fizikát a tapasztalatokból, vagyis a megfigyelésekből, a kísérletekből, a mérési adatokból kiindulva lehet megismerni. E kép szerint a kutató a tapasztalatokból kiindulva, azokat általánosítva, a fogalomalkotás induktív útját végigjárva, az absztrakció lépcsőfokain felfelé haladva alakítja ki a fizikai világra vonatkozó ismereteket. Elvárjuk az iskolában a tanulóktól, hogy a fizikát mint tudományt, mint a természet megismerésének egyik alapvető területét így szemléljék, fogadják el, hogy abban a megismerési folyamatok minden kétséget kizáróan így működnek. Közben nem vesszük észre, hogy a fizikai megismerési folyamatoknak ez a kétségtelenül lehetséges felfogása egyre inkább háttérbe szorul. Egyre erősebbé válik viszont, s a fejlett fizikaoktatás keretei között ma már uralkodónak tekinthető az a felfogás, hogy a folyamat éppen fordított, a fizikai megismerés is, mint minden más megismerési folyamat, az elmélet által irányított (KUHN 1984, LAKATOS 1978, POLÁNYI 1962/1994).

A fizikatanítás keretei között megfelelő tudományképet is ki akarunk alakítani, azonban ma már kétséges, hogy az induktív-empirikus tudományfelfogás megfelelő-e erre. Valószínűleg nem, és arra kellene törekednünk, hogy a gyerekek elsősorban a modern tudományelméletekhez igazodó képet nyerjenek a fizikáról mint emberi tevékenységről.

Ugyan ez a probléma jelenik meg valójában abban is, hogy a fizikatanítás a tanulás folyamatát tekintve is ódivatú. A pedagógiában nemzetközi szinten ma már meghatározó szerepet játszik, s éppen a fizikaoktatás területén hozza a legtöbb izgalmas eredményt a tanulás folyamatának a megszokottól, a hosszú időn keresztül uralkodó felfogástól lényegesen eltérő szemlélete. Miközben mi még mindig úgy gondolkodunk, hogy a gyerekek - a tudósokhoz hasonlóan - az elemi tapasztalatokból kiindulva, mintegy "alulról felfelé haladva" ismerik meg a fizikai világot, s eközben a külső ismeretforrásokból mintegy átveszik a megfelelő tudást, a törvényszerűségeket, addig a legmodernebb programok (s azok elméleti háttere) szerint a gyerekek a tudást konstruálják, aktívan építenek magukban világokat, amelyek ezáltal rendkívül személyesek lesznek. E folyamat meghatározó eleme és kiindulópontja nem a tapasztalat, hanem az előzetes tudás, az a világkép, amelyet a gyermek már birtokol az adott tanulnivalóval, jelenségvilággal kapcsolatban (CARLTON 2000, ALONSO 1997, DRIVER 1983).

A gyerek aktív módon használja meglévő kognitív rendszereit a rá záporozó információk feldolgozásában, s ez a folyamat sokszor furcsaságokat produkál. A tanuló ragaszkodik eredeti elképzeléseihez, ha kell, megmásítja a tapasztalatot, kreatív módon olyan magyarázatokat konstruál, amelyek nem azonosak a tudomány magyarázataival, de megfelelnek az ő elvárásainak, s annak az igénynek, hogy fennmaradjanak korábbi elképzelései. A gyerekek elsajátíthatják a fizikai ismeretek nyelvi megformálásait, a tankönyvekben szereplő vastagbetűs szövegeket, miközben valójában egészen mást gondolnak a "valós világról". Képesek arra is, hogy a minden életszagtól megfosztott feladatok megoldási algoritmusait megtanulják és jól begyakorolják, mert az iskolában ez az elvárás.

Létezik egy "iskolafizika" és van egy "életfizika". Az "iskolafizika" addig tart, amíg tartania kell, amíg megírjuk a dolgozatot, amíg felelünk belőle. Utána elfelejthető, mert ennek a tudásnak nincs semmilyen pedagógiai szituációkon kívüli adaptivitása.

A szakmai problémák közt kell említenünk azt is - bár ez nem szakmai hibákkal kapcsolatos -, hogy a fizika tanításának tananyaga a közoktatásban nem elég korszerű. Könnyen megállapíthatjuk, hogy még a gimnáziumok számára készített tantervekben sem kellően reprezentált a huszadik századi fizika. A modern ismeretanyagok tehát nem kapnak kellő teret a közoktatásban, nem jutunk előbbre az egyébként valóban nehezen tanítható modern fizikai részterületek kielégítő szakdidaktikai interpretációjában. Inkább elhagyjuk az igazán izgalmas részeket, eleve megoldhatatlan feladatnak tekintjük ezek tanítását. Kimaradnak a modern fizika olyan látványos területei, mint a kozmológia, a káosz tanulmányozása, a nem egyensúlyi termodinamika jelenségei, a fraktálok stb. (NAHALKA 2002), noha a hétköznapokban való eligazodás és az "állampolgári lét" ezt követelné meg leginkább.

A tankönyvek és a taneszközök helyzete

Az iskolatípusonként egységes tankönyvcsaládok helyébe a tankönyvek bő választéka lépett a fizika tantárgy esetében is. Ezek színvonala azonban változó.

A tankönyvekben feldolgozott tananyag általában szükséges és elegendő mennyiségű. Sok esetben tanári segédletek, kiegészítők, mint pl. munkafüzetek is készülnek hozzájuk. A maximum- és a minimumkövetelmények is többnyire jól elkülönülnek. A lényeget általában kiemelik (vastag betűvel, bekeretezéssel stb.). A legtöbb esetben tankönyvsorozatok jelennek meg a piacon.

A didaktikai, szakdidaktikai kimunkáltság azonban általában nem felel meg a kor kívánalmainak. Szemléltetik ugyan a tananyagot, elmagyarázzák az új fogalmakat, de a tanulói aktivitást biztosító tevékenységek vonatkozásában komoly hiányosságok vannak. Valódi aktivitást csak az esetleg otthon is elvégezhető kísérletek kívánnak, de ezek is, csak néhány tankönyvben találhatók meg. Ellenben sok a preparált feladat, amelyek szövege unalmas, ha egyáltalán van. Sok képletgyakorló, kitöltendő táblázat is található mind a tankönyvekben, mind a különböző példatárakban. Kevés a valódi problémahelyzet, az érdekes, életszerű kontextusban megfogalmazott, netán csoportmunka keretében feldolgozható probléma. Kevés a fizikai alapismeretek más tudományterületen való alkalmazhatóságát bemutató szövegrész is.

A tankönyvek tagolása, az egyes témakörök kidolgozása olyan, hogy szinte sugallja a tanár számára a frontális osztálykeretek közt történő feldolgozást.
A tankönyvek színvonala a fizikai tudományok szempontjából vizsgálva magas, de a pedagógiai szempontok figyelembevétele nem kielégítő.

Népszerű tankönyvsorozatnak tekinthető, különösen hazánk déli területein a Halász Tibor alkotószerkesztő nevével fémjelezhető, a MOZAIK Oktatási Stúdió gondozásában megjelent általános iskolai tankönyvcsalád, melynek napjainkban készülnek a középiskolás kiterjesztései. Szakmailag jók, elsősorban rövid, tömör fogalmazásukról híresek. Szép nyomdai kivitelben látnak napvilágot, több díjat is kaptak már ezért.

Országszerte sokan használják a Károlyházy - Csákányné nevével fémjelzett, a Nemzeti Tankönyvkiadó gondozásában évek óta megjelenő általános iskolai tankönyvcsaládot. Kötetei nem annyira színesek, mint a MOZAIK Oktatási Stúdió könyvei, ellenben humoros ábráikkal, igényes magyarázószövegeikkel a legjobbak közé tartoznak. Több tetszésdíjas alkotás született az évek során.

A Nemzeti Tankönyvkiadó az általános iskolában is alkalmazható Zátonyi Sándor és ifj. Zátonyi Sándor nevével fémjelezhető tankönyvcsalád gazdája. A hat kötetből álló sorozat a fizikaoktatás teljes időtartamát lefedi, ezért népszerű a hat és nyolc évfolyamos gimnáziumokban.

Népszerű a középiskolák körében a Nemzeti Tankönyvkiadó kétféle sorozata is, melyek közül az egyik reál (PAÁL 2000), a másik humán érdeklődésű (KARÁCSONY 2000) diákok számára készült, speciális megközelítéseket alkalmazva. Érdekessége miatt különösen a humán sorozat emelhető ki.

Az emelt szintű fizikaoktatást megvalósító osztályok tanárai körében népszerű a Műszaki Könyvkiadó gondozásában megjelent tankönyvsorozat, melyet az ELTE Radnóti Miklós Gyakorlógimnáziumának fizika munkaközössége készített.
Használatos még az iskolák körében a viszonylag alacsony árakkal dolgozó Apáczai Kiadó általános iskolások részére kiadott tankönyvcsaládja, amely azonban évek óta nem kerül fel a tankönyvlistára.

A fizika oktatásához, mind a tanári, mind a tanulói kísérletezéshez elengedhetetlenül szükségesek bizonyos laboratóriumi eszközök. Ezek mennyisége és minősége iskolafüggő. Általánosságban elmondható, hogy hazánkban minden, a legkorszerűbb angol, francia, német eszközök is elérhetőek, beszerezhetőek, de ezek megvásárlása az iskola anyagi lehetőségeinek függvénye.
Nem kielégítő a fizikatanításban az informatikai segédeszközök használata, bár ennek valódi mértékéről csak a készülő felmérés eredményeinek birtokában lehet majd megalapozott kijelentéseket tenni. Hipotézisünk szerint a tanárok jelentős része idegenkedik a számítástechnikai eszközök használatától. Nincsenek meg hozzá a szükséges feltételek. Hiányoznak a látványos, a tanórára bevihető multimédiás fejlesztések. Kevés a jól használható természettudományos témájú CD. De probléma az is, hogy a legtöbb iskolában a számítástechnikai teremben összpontosulnak a számítógépek, és az azt kiszolgáló eszközök (projektor), óraszervezési okokra hivatkozva más tantárgy képviselői csak ritkán tudnak ide bejutni.

A tantárgyak közötti összehangoltság

Napjaink fontos problémái, természettudományos feladatai sohasem külön fizikai, biológiai stb. problémaként jelentkeznek (például a környezetvédelem), hanem az előbbi folyamatok egymásra hatásaként jönnek létre. Az iskolában mégis gyakorlatilag mereven, egymástól teljesen elszigetelt tantárgyakként tanítjuk őket. A szétválasztás csak részben jogos, hiszen, minden tudományterületnek megvan a sajátos jelölésrendszere, tárgyalásmódja. Ténylegesen nehéz lenne a mechanikát összehangolni a szerves kémia tanításával. Azonban a biológiával, az élőlények vázszerkezetének, mozgásának vizsgálatával az egyébként elég száraz mechanika tananyagot lehetne színesíteni a hagyományos kiskocsis és lejtős példák mellett. Ide tartozhat a különböző sportágak fizikája is. A jelenségek elemzése, az önálló kísérletek elvégzése az iskolában vagy otthon, a különböző döntési helyzetek mérlegelése, vagyis az aktív tanulás és tanítási módszer sokkal hatékonyabb és maradandóbb ismereteket nyújt, mint a számpéldák rutinszerű megoldása. Persze ezeket sem szabad teljesen mellőzni. Mindennapi életünk fontos problémái általában kimaradnak a tananyagból, vagy csak egyoldalú ismereteket kapnak a tanulók.

A természetet egységes egészként szemlélő emberek hiányára Vida Gábor mutat rá meglehetősen szkeptikus soraiban. "Az egész nem azonos a részek összességével." Hiányolja az olyan karmestereket, akik képesek az összehangolásra. "Jó példa erre a környezetvédelem kakófóniája, melynek kiváló szakspecialistái vannak, mégis baj van, ha egy komplex környezeti probléma, pl. Bős-Nagymaros-ügy megoldásáról van szó." (VIDA 1998).

Nemzetközi viszonylatban egyre általánosabb a társadalmi megközelítésű programok kidolgozásának igénye. Ennek egyik legfontosabb kiváltó oka a társadalom és a technika kapcsolatának alapvető megváltozása, mely az 1970-es években következett be. Ezekben az években kezdett el tudatosulni az emberekben a már egyre súlyosabbá váló ökológiai válság, a környezetszennyezés globális hatásainak felfedezése. Az addigi gyakorlathoz képest más módon felkészült szakemberekre lett szükség. A természet és a társadalom kapcsolatrendszerének gyökeres megváltozása új állampolgári magatartásmódot követel meg az átlagembertől. A mereven egyoldalú tudománycentrikus felkészítés helyébe tehát az általános felkészítésnek kell lépnie.
A fejlesztés alatt álló tantervek közül jelentős arányt képviselnek az integrált programok, egyes becslések szerint több, mint a felét. A legtöbb ilyen jellegű programot az Egyesült Államokban dolgozták ki, azonban a fejlődő országok is igen sokat. E mögött ott áll az UNESCO segítsége. Angliában és Japánban az integrált tanítási forma a jellemző. A nemzetközi felmérésekben a japán diákok igen jó eredményeket érnek el, ezt a pedagógiával foglalkozó szakemberek az integrált szemléletű oktatás érdemének is tulajdonítják.
A természettudományos nevelés legújabb tendenciája az 1980-as években bontakozott ki. Egyfajta humanisztikus orientáció jelent meg amely magára vállalja az ember társadalommal és természettel szembeni felelős magatartásának kialakítását is.

A legfontosabb módszertani alapelvek: a természet egységes egészként szemlélése, a változás és alkalmazkodás stratégiájának kialakítása, a személyes és társadalmi szükségletek felismerése és azok összhangba hozása, a természettudományos megismerési módszer, a modellalkotás gyakorlása példák sorozatán keresztül. Meg kell értetni azt, hogy a tudomány társadalmi felhasználása hasznos, de káros következményekhez is vezethet, ki kell alakítani azt a tudatot, hogy a Föld erőforrásai végesek, elfogadtatni, hogy egy döntési folyamatban minden kényszert számításba kell venni, és hogy ebben az etikai megfontolásoknak is szerepet kell szánni.

Az új szemléletű természettudományos oktatásban, amely a leendő átlagpolgárnak, és nem a természettudományok területén tovább tanuló diáknak szól, a fő cél az élete során felmerülő döntéshelyzetek mérlegeléséhez a társadalmi összefüggéseiben értelmezett tudomány megismerése, az alkalmazási lehetőségek széles köre, a helyi érdekeltségek bemutatása. A tanulók tanulásának tervezése során lényeges szerepe kell legyen a tapasztalatszerzésnek, a kutató eljárások gyakorlásának, amely önálló kísérletezést, irodalmazást, de társadalmi tevékenységet, gondolkodásmódot is jelent egyben. Ezen oktatási forma lényeges eleme a tanulók kommunikációs képességének fejlesztése, ami minden tantárgy feladata ebben az életkorban, mely a különböző természettudományos vonatkozású társadalmi aktivitásokra készíti fel a tanulókat.

A tudományok fejlődésére, változására épülő oktatásban, egyre fontosabbá válik a közös fogalomkészlet, mint pl. a kölcsönhatás, az energia, az anyag, az információ, az anyagszerkezet, a fejlődés, az evolúció, az entrópia stb. Szintén közösek az olyan elemi eljárások, mint a megfigyelés, mérés, kísérlet, modellek megalkotása, elméletek felállítása, matematikai leírás.

Az új programok kidolgozásának minden esetben lényeges pontja a tanárok továbbképzése, felkészítése. Rendszeres továbbképzéseket szerveznek számukra, sokféle segédanyaggal látják el őket, konkrét óravázlatokat, feladatlapokat, példatárakat biztosítanak számukra.
Hazánkban is elkezdődtek a hetvenes évek elején a kísérletek integrált tantárgy bevezetésére a középiskolákban a Magyar Tudományos Akadémia támogatásával. Az indíttatás állami jellegű volt, az 1972-es oktatáspolitikai párthatározat elemeként jelent meg a következő megfogalmazásban.

Keresni kell a jelenlegi tantárgyi szétaprózottság felszámolásának útjait, a több tudományág keretébe tartozó és jelenleg különböző tantárgyakban oktatott ismeretanyag közös tantárgy keretében történő integrált oktatásának lehetőségeit.

Ez a terv az integráció felé tett első lépés lett volna, amelynek tapasztalatai alapján ki lehetett volna alakítani a távolabbi jövő esetleges magasabb fokú integrációját. Már ekkor felvetődött azonban a mindmáig megoldatlan kérdés: a tanári szakpárosítások rendszerének gyökeres átalakítása.
1981-ben végül is nem került bevezetésre az integrált tantárgyak egyike sem. A kapcsolatteremtés kiépítése szaktanári feladat - a tantervi útmutatók szerint. A legutóbbi évek tantervi reformfolyamati során megalkotott Nemzeti alaptanterv, a NAT az emberiség történetében eddig felhalmozott ismeretanyagot műveltségi területekre osztja. Ezek figyelembevételével az iskolák maguk alakíthatták ki a tantárgyakat, hiszen az oktatás csak tantárgyakra bontva történhet. Hogy egy iskola milyen tantárgystruktúrát alakít ki, abban - megfelelő feltételek (személyi, anyagi) esetén - rendkívül nagy szabadsága lehetett volna. Vagyis a kerettanterv bevezetése előtt dönthettek úgy is, hogy a természettudományokat egységesen egy tantárgyba tömörítik. Ennek a lehetőségei ma is megvannak, de az ilyen jellegű programokat külön akkreditáltatni kell.

A hagyományos iskolai tantárgyi szerkezetben, néhány kivételtől eltekintve, ma is a szétválás tendenciája folytatódik tovább, pedig napjainkban egyszerre vagyunk tanúi a tudományok differenciálódásának és integrálódásának. Ebből a kettős tendenciából azonban az oktatás csak a specializálódást ragadja meg, annak ellenére az ismeretek mennyiségének rohamos növekedését már régóta képtelen követni.
Jelenleg a tantárgyi szétaprózottság, az egymástól teljesen független, saját tudományának belső logikáját tükröző, heti 1-1, 5-2 órás 10-12 tantárgy áradata uralja oktatási rendszerünket. Az 1972-es oktatási reform által megfogalmazott koordináció nyomait sem lehet felfedezni. Eközben minden tantárgyhoz tankönyvek tucatjai "lepik el" a terjesztőket, és tanár legyen a talpán, aki meg tudja mondani, hogy melyik kínálja a legjobb megoldást saját tantárgya oktatása számára. Így az ugyanazon évfolyamon tanított többi tantárgy ismeretanyagára, netán azoknak a saját tantárgyával való koordinációs lehetőségeire már végképp nem is tud odafigyelni. Vegyünk egy konkrét példát. Egy 7. évfolyamra járó gyerek földrajzból az év elején csillagászatot tanul, mondván, csak akkor lehet elkezdeni igazán a Földdel való ismerkedést, ha el tudjuk helyezni azt térben és időben. Tanulják a Nap és a csillagok belsejében végbemenő magfúziós folyamatot, a világot szülő ősrobbanást stb. Biológiából az első munkafüzeti lecke kérdéssorában szerepel olyan is, mely arra kérdez rá, hogy mely elemek építik fel a fehérjéket, szénhidrátokat és a zsírokat. És új tantárgyként belép a kémia, amely rögtön arra kéri a gyerekeket, hogy csoportosítsák a fizikai és a kémiai változásokat, majd a levegővel és a vízzel kapcsolatos ismeretek következnek. És mindez úgy, hogy a gyerekek még "hivatalosan" nem tanulták meg az elem, az atom és az atommag fogalmát! Ellenben a megfelelő tankönyvi mondatokat reprodukálni tudják, többé-kevésbé ki tudják tölteni a munkafüzet zömmel mondat-kiegészítéses feladatait. De vajon mit értenek meg mindebből? Azt már nem is merem kérdezni, hogy mindennapi életük során mit tudnak majd alkalmazni a fent vázolt módon megszerzett tudásukból. A gyerekek fejében kialakul egyfajta tudás az iskola számára, melyet felelési, dolgozatírási szituációban tudnak alkalmazni és attól teljesen elkülönülten egy másfajta tudásrendszer a gyakorlati élet számára. A pedagógiában ezt kettős tudásnak nevezik. Márpedig globális kérdések megértésére, a problémák kezelésére így nem sok esély marad. A legújabb nemzetközi felmérések eredményeiben már mutatkozik is lemaradásunk ezen a téren. Érdemes azon is elgondolkodni, hogy miért éppen a természettudományos tantárgyak, azon belül is a fizika és a kémia a legkevésbé kedveltek a gyerekek körében!

A fent említett problémákon az 2001-ben életbe lépett kerettantervek sem javítottak, sőt lehetséges az is, hogy a helyzet még drámaibbá válik. A természettudományok tanulására fordítható időkeret radikális csökkenése további problémák keletkezését vonja maga után. Érthetetlen például az, hogy miért tűntek el az 5-6. évfolyamok számára készült természetismeret tantervből a természettudományok tanulása szempontjából elengedhetetlenül szükséges alapfogalmak, például az anyag részecskeszemléletének megalapozása. Miképp fogják a gyerekek megérteni már az 5. évfolyamon "Az időjárás és az éghajlat elemei" témakör legfontosabb ismereteit anélkül, hogy tanultak volna a különböző halmazállapot-változásokról, a gázok jellemzéséről, melyekhez elengedhetetlen az anyag részecsketermészetének ismerete. Miként fogják megérteni "A földfelszín változás" témakör legfontosabb megállapításait a különböző halmazállapotú anyagok hőtágulása és folyadékok tulajdonságainak alapos ismerete nélkül? Nem is beszélve a 7. évfolyamon belépő kémiáról, mely a gyerekek részéről azonnal igényli az anyag részecskékből való felépítettségének szemléletét. Kérdéses, hogy az iskolákban miképpen lehet érvényesíteni a szükséges fizikai tartalmakat, hiszen a tárgyat általában nem fizika szakos tanárok tanítják.
Továbbra is probléma maradt az eredményes fizikatanítás számára a matematikai alapismeretek hiánya (pl. a szögfüggvények, másodfokú egyenletek megoldása stb.). Fokozódott a probléma azzal, hogy a mechanika tananyag átkerült a 9. évfolyamra.
Hiányoznak az olyan példatárak, illetve inkább problématárak, melyek integrált szemléletet, csoportos gondolkodást, projektmunkát kívánnának meg a gyerekektől. Valójában maguk a tanárok is idegenkednek az ilyen modern szemléletű tanulásszervezési módszerektől, igaz, hogy az esetleges duplaórák, óracserék megvalósítása komoly szervezési problémákat is jelent az iskola számára. Ebben mindenképpen központi segítséget kell nyújtani a pedagógustársadalomnak, például órakedvezményt biztosítani a kísérletes tantárgyat tanító kollegáknak.
Néhány iskolában, elsősorban a kéttannyelvűekben megvalósul a fizika idegen nyelven történő oktatása. De publikációk jelentek meg idegen, elsősorban angol nyelven tartott szakköri foglalkozásokról is, sőt az utóbbi években magyar gyerekek kiváló eredménnyel szerepelnek angol nyelvű előadásokkal a Genf melletti Cern-ben megrendezett nemzetközi természettudományos vetélkedőkön.

Nemzetközi összehasonlítás

Az elmúlt 20-25 évben a fizika tanításában "forradalmi" folyamatok mentek végbe. Radikálisan átalakult a fizika iskolai tantárgyként tanítása funkciójának a szemlélete s ennek nyomán maga a tanítás is. A fizika tanításának társadalmi funkciói kerültek előtérbe, kialakult a társadalomközpontú természettudományos nevelés, amely lényegesen kitágította a fizikatanítás funkciórendszerét is. A fizikatanítást is áthatja a "természettudományt mindenkinek" elve, az STS- (Science-Technology-Society=Tudomány, technika, társadalom) irányultság, a környezeti, a technikai és az egészségnevelés szelleme.

Megújult, alapjaiban átalakult a fizikatanítás tanterveihez, oktatási programjaihoz és a tanári tervezéshez való viszony. Előtérbe kerültek a tanári munkát közvetlenül segítő formák (WAGNER 2002).

Kiszélesedett az a módszertani repertoár, amellyel a fizikatanítás elérheti a céljait. E gazdagodás részben a korábban már jelzett tendenciák hatására, részben a szakmódszertan önálló fejlődése következtében jött létre. A kollektív elsajátítási formák primátusa, a játék, a problémamegoldás fontosságának megnövekedése, s különösen a számítógép és a modern multimédia alkalmazása szinte teljesen átformálták a fizikatanítás módszereit.

A fizikatanítási programok közül az újabban fejlesztettekben megjelent egy minden megelőzőtől radikálisan különböző tanulásszemlélet, s ennek nyomán a tanításnak egy teljesen új felfogása és gyakorlata. Ez a szemléletmód a konstruktivizmus, amely a gyerekek fizikai világképének alakulása folyamataival kapcsolatos nézeteket teljes mértékben átformálta.

Legfontosabb jellemzői a következő pontokban foglalhatók össze:

  1. A tudást a tanuló aktívan létrehozza, s nem csak passzívan elfogadja.
  2. A tanulók az új tudományos ismeretet a már általuk birtokolt tudásra reflektálva, s abba integrálva hozzák létre.
  3. Az egyének tanulási folyamataiban a világról egyéni interpretációk születnek meg, amelyek "jóságát" adaptivitásuk dönti el.
  4. A tanulás egyéni konstrukciós folyamat, amely azonban nagyon gyakran társas folyamatok során zajlik, melyekben a gondolatok megmagyarázása és megvitatása döntő jelentőségű.
  5. A tanulók magukkal hozzák a világról alkotott saját elképzeléseiket az osztályterembe, s meg kell kapniuk minden lehetőséget arra, hogy azokat kifejezhessék.

Az itt jelzett átalakulások, fejlődési tendenciák a hazai oktatási gyakorlatot sajnos csak kevéssé érintették. Úgy véljük, hogy minden tanításnak, s így persze a fizikatanításnak is kulcskérdése a gyerekre, sajátos világlátására, kételyeire, kérdéseire és tevékenységeire való koncentrálás. Az elmúlt egy-két évtizedben a természettudományos nevelés módszertanában éppen ezen a területen volt talán a legnagyobb az előrelépés. Ma sokkal többet tudunk arról, hogyan látják a gyerekek az egyes természeti folyamatokat, mint akár 20 évvel ezelőtt. Ennek következtében a gyermeki világlátás elemeihez való pedagógiai viszony is átformálódott. A gyerekek kérdéseinkre adott sajátos válaszaiban, a tanítottakkal nem megegyező magyarázataikban ma már nem hibákat, téveszméket, "dühítő" nemtörődömséget, tanulni nem akarást látunk, hanem egy belső világ logikus következményeit. S ennek megfelelően a pedagógusi munka is egyre inkább e belső világ felé fordult. A módszerek kiválasztása azzá a kérdéssé vált, hogy milyen módon lehet "megszólalásra bírni" ezt a belső világot, s ha már "megszólalt", hogyan lehet segíteni az átalakítását, alternatív gondolkodásmódok kifejlesztését (konstrukcióját), a napjainkban elfogadott tudományos szemléletmód elfogadását.
Mást és másképpen kellene tanítani a diákok egyes csoportjainak, világosan felmérve, hogy ki mi iránt érdeklődik, milyenek az ambíciói, s éppen mi ragadja meg a leginkább a figyelmét. Ez a differenciált pedagógia eszközrendszerének alkalmazását igényli.

Ugyanakkor azt is látni kell, hogy módszertani megújulás, új tanulási környezetek alkalmazása nem lehetséges hagyományos szemlélettel. Vagyis azt állítjuk, hogy a fizikatanítás korszerűsítésének feladata mindenekelőtt az alapvető pedagógusi gondolkodási struktúrák átalakítását kívánja. Ez nehéz feladat, komoly kihívás mindenkivel szemben, aki pedagógusképzéssel, továbbképzéssel, tanterv- és tankönyvírással foglalkozik. A nemzetközi tapasztalatok azt mutatják, hogy alapvetően átalakítandó a fizikatanárok viszonya saját tantárgyukhoz, annak funkciójához. Meg kell változtatni a tanulás folyamatáról alkotott hagyományos elképzeléseket, felül kell vizsgálni azt a tudományszemléletet, amely szinte megrögződött az elmúlt évtizedekben, s ma már szinte anakronisztikusnak mondható. Nem csak egyszerűen új módszereket kell elsajátítaniuk, valójában egész gondolkodási rendszerünket meg kell változtatni (NAHALKA 2002).

A következőkben vegyünk szemügyre néhány konkrét példát más országok tapasztalataiból!

Az Amerikai Egyesült Államokban több tagállamban a már említett STS megjelölésű oktatási programok keretén belül szervezett oktatási programok célkitűzései nem a tudományos élet igényei alapján fogalmazódnak meg, hanem annál sokkal tágabban, az embernek a társadalommal és a természettel szembeni felelős magatartásával összefüggésben. Sok olyan kis oktatási programot, 2 - 6 óra alatt feldolgozható modult készítettek, amelyek a már meglévő természettudományi tantervek közé egyszerűen beilleszthetők. Néhány téma:

  • a kiégett nukleáris üzemanyag raktározásával kapcsolatos szerepjáték,
  • a világméretű felmelegedés,
  • tudomány és technika az újságokban,
  • tíz találmány, amely megváltoztatta az életünket,
  • energiatermelés és népesedés,
  • a tudományos forradalmak szerkezete.

Az elvégzendő tevékenységek között gyakran kell az adott kérdésben levelet, petíciót, kiáltványt kell fogalmazni, társadalmi kérdésekre is kiterjedő esettanulmányt kell készíteni, politikai cselekvés lehetőségeit vizsgálni. A kérdésfeltevések az esetek jelentős részében problémacentrikusak, ellentmondásokat hordozók. Fontos szerepe van a döntési folyamatok gyakorlása is.
A célok jellege azért érdekes, tanulságos, mert képességek és különösen attitűdök, értékek fogalmazódnak meg bennük elsősorban, illetve a magatartás és viselkedés kategóriái fontosak. Ugyanakkor az ismeretek sem kerülnek háttérbe, de inkább eszközjellegük dominál, igyekeznek reális tudományképet is kialakítani.

A fizikai alapképzés funkciói a felsőoktatás kezdő szintjére is áttevődtek az USA-ban. 1998-ben jelent meg az Amerikai Egyesült Államokban Art Hobson (1999) Fizika, elvek és öszefüggések (Concepts and Connections), című könyve, nem fizika szakra járó első évfolyamos egyetemisták és főiskolások számára íródott fizikatankönyv. A könyv a szerző előadásai alapján készült. Ismertetőjében a következő gondolatokat fogalmazza meg:

"Fejlett ipari társadalmak csakis akkor lehetnek sikeresek, ha polgárai rendelkeznek természettudományos műveltséggel. Így minden állampolgár nevelésének tartalmaznia kellene releváns természettudományt. Egy ilyen releváns természettudományt tanító kurzusnak komplexnek kellene lennie szakmai helyett, s magában kell foglalnia a természettudomány kulturális és társadalmi hatásainak összefüggéseit."

A természettudományos fogalmak világos kifejtését, és megértését állítja előtérbe a hazánk oktatására különösen jellemző feladatmegoldások helyett. Ugyanakkor elengedhetetlennek tartja a különböző grafikonok értelmezését, a valószínűségi következtetéseket, a becsléseket, arányosságokat és a tíz hatványaival való számolást. Fontosnak tartja a tanulók aktív részvételét az ismeretszerzési folyamatban, ezért nagyon sok olyan feladat is található könyvében, melyben azt kéri, bizonyos kérdéseket vitassanak meg egymással. Olyan kérdések esetében van erre lehetőség, mint a természettudományos felfedezések társadalmi hatásai, a technika alkalmazása során felvetődő erkölcsi kérdések, filozófiai témák. Sok társadalmi példát használ, amelyek komoly motivációs értéket tulajdonít, "egy cikk egy friss újságból, csodát tehet". Fontosnak tartja azt, hogy modern fizikai témák is kellő súllyal szerepeljenek a tananyagban, akár azon az áron is, hogy klasszikus fejezetek maradnak ki.

2. táblázat

   Kiemelt témakörök a társadalommal kapcsolatban:

Társadalmi témakörök
Fizikai témakör
Energiafogyasztás
Szállítás és energiafelhasználás
Fosszilis tüzelőanyagok
Elektromos erőművek
Megújuló energiaforrások
Az energia hatékonysága/megőrzése
Energia, termodinamika
Az ózonréteg vékonyodása
Globális felmelegedés
Elektromágneses spektrum
Földön kívüli élet
Speciális relativitáselmélet
Áltudomány
A teremtés elmélete
Radioaktív kormeghatározás
A radioaktív sugárzás biológiai hatásai
Kockázati tényezők, kvantitatívan
Magfizika, sugárvédelem
Atomenergia
Atomfegyverek
Maghasadás, fúzió

Angliában az 1 - 7. évfolyamokon a mi természetismeretünkhöz hasonlatos "Science" nevű tantárgy szerepel. Ezt követi a 8 - 10. évfolyamokon a fizika, heti kétszer egy vagy egyszer két órában. Egy óra 35 perces. A dupla órákon tanulókísérleteket, méréseket, projektfeladatokat oldanak meg a gyerekek. A felvételire készülők a 11 - 12. osztályban heti 8 órában tanulnak fizikát. Itt is sok a labormunka, kísérletezés, mérések elvégzése, projektfeladatok, de megjelenik a számunkra ismerős feladatmegoldás is.
Érdekesség, hogy a 10. osztályban már kötelezően feldolgoznak nukleáris témákat is, és a modern fizika más témái is helyet kapnak a tananyagban. Évente van vizsgaszerű értékelés, melynek gyakorlati elemei is vannak.

Példaként nézzünk meg vázlatosan egy olyan tankönyvcsaládot, amelyet sok iskola használ Angliában a természettudományok oktatása során. A Collins Educational által 1987-ben kiadott, Ken Dobson szerkesztésében készült Összehangolt természettudomány (Co-ordinated Science) három kötetes, 13 - 16 évesek részére írt tankönyvcsalád. A sorozat könyveinek szemlélete eltér meglehetősen a magyar hagyományoktól.

A könyvek a fizika, a kémia, a biológia és helyenként a földrajz és a technika tantárgyakhoz tartozó fejezeteket tartalmaznak. Felépítésük mozaikos jellegű, hiszen a különböző tantárgyak egyes témakörei rendkívül változatos sorrendben következnek, nem kapcsolódnak egymáshoz. Vannak teljesen integrált fejezetek, vannak viszont szinte tisztán egyik vagy másik tantárgyhoz sorolhatók is. A fejezetek rövidek, nagyon sok fényképpel és érdekes ábrával színesítik a mondanivalót. Minden egyes fejezetet valamilyen érdekes történet, vagy fényképsorozat vezet be. Az anyag feldolgozása egyszerű, számunkra esetleg túlzottan is leegyszerűsítettnek tűnik, csak a fő mondanivalót öleli fel. A környezetvédelmi aspektusok és a közvetlen napi alkalmazási lehetőségek minden lehetséges helyen megjelennek. A fejezetek végén változatos tevékenységek találhatók, amelyek ténylegesen aktivitásra serkentik a tanulókat. Szerepelnek otthon elvégezhető kísérletek, megfigyelések, különböző beadványok, elsősorban környezetvédelmi témakörben, lehet feladat, plakátok, tablók készítése, tanulmányok írása stb. Majd a tananyaggal kapcsolatos kérdések következnek és minden fejezetet egy "lista" zár, mely a legfontosabb fogalmakat és azok alkalmazási módját tartalmazza, három különböző szinten. Vagyis egyértelműen ki van jelölve a tanulók számára, hogy mit kell teljesíteniük az alapszinthez, a középszinthez, illetve a felső szinthez.

A könyv szerkezete érdekes számunkra abban a tekintetben is, hogy míg a legtöbbször komplex, egy adott probléma köré csoportosuló ismeretanyagot tárgyaló fejezetekben csak a fő gondolatmenet szerepel közérthető formában, addig a könyv végén, majdhogynem lexikonszerűen megtalálhatók a tananyaggal kapcsolatos fontos szakkifejezések a magyarázataikkal együtt valamint a törvényszerűségek. Ez az ún. adatbázis már tantárgyak szerint tartalmazza a fogalmakat. Ugyancsak megjelenik a tantárgyakra vonatkozó szétbontás a fontosabb laboratóriumi kísérletek, mérések leírásánál, melyek szintén a könyv végén találhatók. Itt szerepel az alapvető eszközök, berendezések használatának leírása. A tanulók csoportokban végzik kísérleteiket a tanár irányításával. Ez a tevékenység az ismeretszerzési folyamat szerves része.

A könyv utolsó fejezete néhány mintafeladattal együtt részletesen ismerteti a tanulókkal, hogy milyen szintre kell eljutni a különböző készségeiknek a kurzus végére például a megfigyelés, mérés területén, a mérések, kísérletek megtervezésének területén. Fontos feladatnak tekintik a kommunikációs készségek fejlesztését a természettudományos ismeretszerzés esetében is. A könyvben szereplő követelményrendszer közül majdhogynem ez a legrészletesebb. Szerepel a beszédkultúra, a vitakultúra, a jó kérdések megfogalmazása, mások véleményének meghallgatása, logikus érvrendszer felállítása, a fogalmak korrekt használata a beszámolókban. Írásban a rendezett írásos munkák elkészítése, továbbá táblázatok, grafikonok, a szimbólumok és a mértékegységek helyes használata, logikus összefoglalások megfogalmazása. Fontos, hogy a tanulók a rendelkezésükre álló segédeszközöket használni tudják, képesek legyenek a csoportos munkára, és alkalmazni tudják természettudományos ismereteiket a mindennapi gyakorlatban.

A mozaikszerűen felépített tananyag négy nagy gondolatkör mentén csoportosul.

  1. Az anyag részecskékből áll (kinetikus elmélet). A részecskeszemlélet felhasználásával írja le a különböző halmazállapotokat, magyarázza az oldódás, párolgás, forrás, diffúzió és ozmózis folyamatát, gáz nyomását stb.
  2. Energia. Az energiafogalom sok jelenség megértését segíti. Az energiára vonatkozó ismereteink sok információt szolgáltatnak arról, hogy egy folyamatban mi történhet és mi nem. A tanulók a jelenségek széles körének tanulmányozása során megismerik az energia-megmaradás törvényét.
  3. Alkalmazkodás és evolúció. A növények és az állatok alkalmazkodnak ahhoz a területhez, amelyen élnek. Az evolúció során a legalkalmasabb faj marad fenn.
  4. Ökológia. Bemutatja a könyv, hogy a Földön minden élőlény kölcsönösen függ a többitől.

Az első kötet 13 évesek számára íródott, a bevezető fejezeteket tartalmazza. Színvonala, fogalmi struktúrája a hazai könyvekkel történő összehasonlítva ténylegesen az általános iskolainak felel meg.
A második kötet 15 évesek számára íródott. Szakmai színvonala alacsonyabb, mint szakkönyveké, amelyek Magyarországon a hasonló korúak számára íródtak, azonban komplex jellege és a rendkívül széles körű mindennapi alkalmazási lehetőségek ismertetése miatt valószínűleg nagyobb tudásanyag marad meg a tanulókban. A tankönyvcsalád harmadik tagja 16 évesek számára íródott.

A tankönyvek tartalomjegyzéke

BEVEZETÖ KÖNYV

1. Egészség
2. Energia és munka
3. Anyagok
4. Gázok
5. Mikróbák
6. Érzékelés és érzékszervek
7. Fémek
8. Étkezés és emésztés
9. Logikai áramkörök
10. Összefoglalás

1. KÖNYV

1. Energia és élet
2. Kémiai segítség
3. A fény "felhasználása"
4. A növények fontossága
5. Az étkezés kémiája
6. Ökológia: az élő egyensúly
7. Mozgások és erők
8. Szállító rendszerek
9. Együttmaradva és szétesve
10. Fémek
11. Anyagok a gyakorlatban
12. Az elektromosság használata

2. KÖNYV

1. Kémia otthon
2. Az állatok viselkedése
3. Kémiai energiaforrások
4. Az energiahordozók problémája
5. Biotechnológia
6. Struktúrák
7. A szervezet egyensúlya
8. Mikroelektronika
9. Kémia a gazdaságban

Néhány érdekes tevékenység a könyvből.

  1. Fújj fel egy léggömböt, amennyire csak tudsz! Mérd meg cm-es pontossággal a kerületét! Ez után tedd a felfújt lufit a hűtőszekrénybe és mérd a kerületét 10 percenként egy órán keresztül, majd ábrázold az idő függvényében. Mi történne, ha meleg helyre tennénk?

  2. Képzeld magad egy mikrobának, amely betegséget okoz! Be akarsz jutni az emberi testbe. Írd le a tervedet a "támadásról". Az írás tartalmazza
    • a nevedet (milyen típusú mikroba vagy),
    • milyen betegséget okozol,
    • hogyan jutsz be az emberi testbe,
    • az emberi test mely részét célzod meg,
    • milyen veszélyeknek leszel bent kitéve.

  3. Nézz körül otthon a szobádban. Hány elektromos berendezés található benne? Mennyi elektromos energiát használnak fel ezek a berendezések, és mennyibe kerül ez havonta?

  4. Alakítsatok csoportokat, majd készítsetek posztert arról, hogyan és honnan érkezik az elektromos energia a ti iskolátokba!


Franciaországban a fizikaoktatás nem egységes, nagy különbségek vannak mind az általános iskolák, mind pedig a középiskolák között. Időben is gyakori változások jellemzik a fizikaoktatást, 5-6 évenként átírják a tankönyveket. Tankönyveik kifejezetten szépek, kedvet ébresztenek a tanuláshoz.

A fizika mint különálló tantárgy oktatása a 9. évfolyamon kezdődik, de egy egységes természetismeret tantárgyon belül az alsóbb évfolyamokon is vannak fizikai jellegű témák. Ennek keretében nem annyira diszciplinaorientált, hanem kifejezetten gyakorlatorientált ismeretátadás történik, sok-sok iskolai és otthoni kísérlet elvégeztetése, melyekről jegyzőkönyvet is kell készíteni. Lényege elem a balesetvédelem.

A középiskolák 9. évfolyamán is inkább természetismeret jellegű az oktatás. Hőmérsékletmérés, térfogatmérés, halmazállapot-változások tanulmányozásai a fő témák, melyet hazánkban sokan "konyhafizikának" neveznek. A gyerekeknek sok iskolai és otthoni kísérletet kell elvégezniük. Ezek mellett minden hónapban 1-2 alkalommal laboratóriumi méréseket végeznek, melyekről komoly jegyzőkönyvet is kell készíteni, meghatározott szempontok szerint.

10. évfolyamon elektrosztatikával, majd az egyenárammal kezdenek el foglalkozni. Ezt követi az ismerkedés a mechanika alapfogalmaival, ami a 11. évfolyamon folytatódik. Majd a mechanikai energia, ezt követően az elektromosságtan feszültségfogalmának megalkotása a tananyag. A laboratóriumi gyakorlatokon integrált áramköröket kell készítniük a tanulóknak. Végül a rezgések és hullámok feldolgozása következik.

Azok akik nem szándékoznak fizikából tovább tanulni a 12. évfolyamon a modern fizika legfontosabb alapfogalmait dolgozzák fel, melyben jelentős szerepet kapnak a nukleáris technika elemei. Ez azért is fontos, mivel Franciaország azon kevés országok egyike, ahol a hazai villamosenergia-termelés majdnem 80%-a atomerőművekből származik. A fizikából továbbtanulni szándékozók emellett ismételten végigvesznek minden, már addig feldolgozott témakört. Ennek a kurzusnak a szakmai színvonala kifejezetten magas. A feladatmegoldások esetében is követelmény már az integrál- és differenciálszámítás elemeinek alkalmazása. Az érettségin csak olyan feladatok szerepelhetnek, amelyek nyomtatásban még nem jelentek meg. A jelentkezők közel 80%-a szokta teljesíteni a követelményeket, amely egyben egyetemi felvételinek is megfelel.

Németország egyes tartományaiban különböző oktatási koncepciók érvényesülnek, de ezek nem térnek el jelentősen egymástól. Az utóbbi években itt is jelentős óraszámcsökkentést hajtottak végre, melynek értelmében a fizikát választható tantárggyá tették a magasabb évfolyamokon. Az óraszámok a következőképp alakulnak az egyes évfolyamokon:

3. táblázat

Évfolyam
Heti óraszám
5-6.
-
7.
1
8.
2
9.
2
10.
2

A magasabb évfolyamokon három természettudományos tantárgyból (biológia, kémia, fizika) kell a diákoknak kötelezően választani. A 11. évfolyamon két tantárgyat kell választaniuk amelyeket heti 3-3 órában tanulnak. A 12. és a 13. évfolyamon pedig csak egyet jelölhetnek meg az előző évben tanult kettő közül.
A fizikaoktatás nagy szélsőségeket mutat. Azok a diákok, akik nem választják a fizikát, szinte csak a legfontosabb alapfogalmakat tanulják meg. A legmagasabb óraszámban tanulók, akik több éven át a fizikát választják, igen színvonalas képzést kapnak.

A fizika oktatását áthatja a környezetvédő "szellem", az ehhez tartozó ismeretek szakmailag helyesen szerepelnek a fizikatankönyvekben. Sok a problémamegoldásra ösztönző kérdés, kevesebb a hazai fizikaoktatást jellemző számításos feladat.

Németország tanulói az OECD PISA 2000-ben lebonyolított vizsgálata alapján a természettudományos tesztekben szignifikánsan gyengébben teljesítettek az átlagnál. A helyi oktatási szakemberek, iskolaigazgatók véleménye szerint nem csak a választhatóság, az alacsony óraszám okolható a gyenge teljesítményért, a legfőbb okok a "zöldek" és az őket képviselő párt tagjai mindent megtesznek a modern fizika eredményeinek aláaknázásáért. Tévképzeteik mélyen beivódnak a középiskolás korú tanulóifjúság gondolkodásmódjába, és sajnos az oktatáspolitikai irányítók gondolkodását is befolyásolják.

A kevesebb kötelezően tanult természettudomány megmutatkozik a különböző technikai eszközökhöz való viszonyban, például a zöld mozgalmak abszurd követeléseiben (atomerőművek leállítása stb). A nagyobb tudás kevesebb indokolatlan félelmet jelent, ezt a saját, a nukleáris energia elfogadását vizsgáló felméréseim adatai is alátámasztják. (RADNÓTI 1996)

Követelmények, értékelés

Az utóbbi időben a természettudományos nevelés eredményességével kapcsolatban súlyos problémák tapasztalhatók. Ez azért meglepő és különösen fájdalmas, mert Magyarország az 1970-es, 1980-as években a nemzetközi felmérések tanúsága szerint "természettudományi nevelési nagyhatalom" volt, az országok rangsorában az első helyeket foglaltuk el. Az 1995-ben elvégzett vizsgálat már jóval gyengébb eredményeket mutatott. Nyolcadikos tanulóink az 1983-as természettudományi tesztben 25 ország közt kimagaslóan az első helyen végeztek, most ugyancsak 25 országból (ezek maximálisan teljesítették a mintavételi követelményeket) fizikából már csak hatodikak voltunk (BEATON és mts. 1996.). Abszolút értékében ez nem rossz eredmény, csak az első helyhez képest jelent visszaesést.

A 12. évfolyamos magyar tanulók fizikából 24 ország között a 19. helyet érték el, eredményük szignifikánsan gyengébb, mint a nemzetközi átlag (GECSŐ 1998).

Legutóbb az OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development) országok körében végzett PISA- (Programme for International Student Assessment) felmérés nyújtott összehasonlítási lehetőséget a magyar természettudományos nevelés eredményességével kapcsolatban. Tanulmányunk írásakor már ismertek a tények a felmérés szervezéséről (Vári és mts., 2001). Az OECD honlapjáról (http://www.oecd.org) már bizonyos részeredményeket is tudnak. 15 éves tanulóink teljesítménye nem tért el szignifikánsan az átlagtól, ami korábbi nemzetközi összehasonlító vizsgálatokban (beleértve az 1995-ös TIMSS vizsgálatot is) elért eredményeinkhez képest további romlást jelent. Azt kell mondanunk tehát, hogy ma már nem tekinthetjük kiemelkedőnek a hazai természettudományos nevelést s azon belül a fizikaoktatást sem. Bár az általános iskolások még viszonylag előkelő helyen szerepeltek, a középfokú képzést éppen elhagyókra ez már nem érvényes. Különösen a változások tendenciája aggasztó.

Fizikatanításunk túlságosan koncentrál a feladatmegoldásra. Az érdekek természetesen világosan felismerhetők: amennyiben a fizika felvételi vizsgán döntő szerepe van hat feladat megoldásának, akkor minden fizikát tanító tanár elemi érdeke az ezekre való felkészítés. Itt lenne választási lehetőség, s elvileg lehetséges lenne "igazi" problémamegoldó képesség fejlesztése a fizika tudásterületein, a jó fizikai világkép, a kritikus gondolkodás kialakítása annak érdekében, hogy a tanulók meg is tudják oldani a felvételi feladatokat, de ennél valójában sokkal szélesebb körű fizikai műveltséget is szerezzenek. Ennek a nehezebb útnak a végigjárására azonban kevesen vállalkoznak. Kevésbé kockázatos, ha túlbiztosítással begyakoroltatjuk a lehetséges fizika típusfeladatok megoldását, azokat a mechanikus algoritmusokat, amelyek elégségesek a hat felvételi feladat "leküzdéséhez". Ez a fajta szemlélet pedig torzítja a fizika tantárgy tényleges szerepét a magyar közoktatásban, ezért változtatni kell rajta.

Közös vizsgálati szempontok

A magyar fizikaoktatásban jelentős kiaknázásra váró tartalékok vannak. Az a tudásrendszer, melyet a tantárgy közvetíthetne, sokrétűen felhasználható az életben, a hétköznapok gyakorlatában. Jelentős tartalékok vannak a problémamegoldó gondolkodás és a kreativitás fejlesztése terén is, de ezek sincsenek kiaknázva. Túl sok a sablonos, preparált feladat a tankönyvekben, a különböző feladatgyűjteményekben, kevés esetben lelhető fel ellenben a valós problémahelyzetek megoldását bemutató, illetve ilyenek megoldását kérő kontextus.
Vagyis a fizika tantárgy jelenlegi formája túlzottan elméletcentrikus. Ezen feltétlenül változtatni kell. Ebben a folyamatban kulcskérdés a tanárképzés modernizációja, hogy az iskolákba kikerülő fiatal tanárok vigyék magukkal az új, modern oktatási formákat, módszertani meggondolásokat.

Feltétlenül szükség van továbbá tanár, gyerek, szülő, munkaadói, és a tudomány képviselői számára szerkesztett kérdőívekre, amelyek segítségével széles körű társadalmi vizsgálat készíthető az egyes tantárgyak helyzetéről. Érdemes vizsgálni, hogy a tanároknak milyen esetleges konfliktusaik voltak a szülőkkel, iskolavezetéssel stb., amelyeknek okai valószínűleg a fizika tantárgy nehézségeire vezethetők vissza.

Milyen fejlesztéseket igényel a tantárgy az elkövetkező években

A fizikatanárok a következő problémákat szokták hangoztatni a leggyakrabban:

  • csökkent az óraszám,
  • sok a tananyag,
  • nincs idő a kísérletezésre,
  • nincsenek meg a kísérletezéshez szükséges eszközök,
  • nincs meg a gyerekek szükséges matematikai alaptudása,
  • a gyerekek nem szeretik igazán ezt a tantárgyat, nem látják a mindennapi életben a hasznosságát.


Szerintünk még további problémák is felmerülnek.

  • Hipotézisünk szerint a tanárok jelentős része csak frontális órát tart. Ennek lehet néha olyan része is, ahol a tanulók csoportokban dolgoznak, de szigorú tanári irányítás mellett, mindössze egy-egy egyszerű mérés, kísérlet elvégzésére szorítkozva. (Ezt a kérdést felmérésünkben meg fogjuk vizsgálni.)
  • Hipotézisünk szerint a tanárok nem kíváncsiak a tanulók előzetes elképzeléseire, az órán nem "szabad" rosszat mondani. Ez komoly gátja annak is, hogy megtanuljanak a gyerekek gondolkozni, elegendő, ha előre készülve megtanulják azt, hogy mit kell akár a kísérletek esetében tapasztalni stb. (Felmérésünk tárgya lesz.)
  • Az előző két feltételezésből már látszik, hogy a tanárok jelentős része valószínűleg nem rendelkezik korszerű módszertani kultúrával és a forgalomban lévő tankönyvek sem tükröznek modern módszertani szemléletet.
  • Mai világunk megértéséhez sokkal több modern fizikai, csillagászati ismeretre lenne szükség, akár a klasszikus témák rovására, mert éppen ezek azok a területek, ahol a fizikai jellegű ismeretek társadalmi szerepe is bemutatható.
  • A fizika tanítás nem tükröz reális tudományképet, nem mutatja be a tudományos elméletek változását, csupán a jelenleg elfogadott ismeretrendszer "bamba" megtanulását kéri. A tudósoknak csak életrajzai szerepelnek a tankönyvekben, de gondolatai, esetleges tévedései már kevésbé.
  • A tantervek nem fordítanak kellő figyelmet arra, hogy a fizikai jellegű témák fontosak a többi természettudományos tantárgy számára is. Valójában arra lenne szükség, hogy tantárgyunk előkészítse azok eredményes tanulását, de erre sokszor nincs lehetőség. Utólag is magyarázatot adhatna a többi tantárgyban tanult jelenségekre, például a kémia számára alapvető lenne a részecskekép kialakításának elkezdése a halmazállapot-változások, a hőtani témák feldolgozása kapcsán, továbbá az energiafogalom megalkotása. De ezt a fizika nem tudja megtenni, hiszen az 5-6. osztályos természetismeretben erre nincs lehetőség. Az időjárással kapcsolatos jelenségek esetében pedig a felhajtóerő ismeretében sok földrajzi jelenséget tudna utólag megmagyarázni stb.
  • A gyerekek elé kerülő magyarázatok egy része nem logikus, illetve az egyszerűsítés ürügyén sokszor lényeges, a megértést segítő momentumok maradnak ki. Ilyen zavaró például az energiafogalom megalkotása, a munka definiálása, a kétféle tömeg "elhallgatása" stb.
  • Problematikus az értékelési rendszer. Tisztázatlan, hogy mit kell tudnia a dáknak, mely életkorban milyen jellegű tevékenységeket várunk el tőle, hogyan értékeljük a manuális megnyilvánulásokat stb.


A fizikatanítást nem csak a fizikatudomány kérdésének tartjuk, hanem legalább ilyen mértékben a pedagógiára és a pszichológiára (sőt a filozófiára) is tartozó kérdésnek. A fizikatanítást valószínűleg nem új tananyagokkal és nem új apró ötletecskékkel kell megújítani, még ha elismerjük is, hogy a tananyag összeállításában új elképzelésekre és nagyon sok jó tanítási ötletre is szükség van. De ezzel nem meríthető ki a fizikatanítás megújításának feladata. Itt elsősorban a pedagógiai rendszerek, a tanulási környezetek, az oktatási módszerek, az eszközök fejlesztése a központi kérdés, tehát egy erős és határozott pedagógiai innováció. A fizikatanároknak a jövőben nem pusztán jobb fizikusoknak kell lenniük (ez is hasznos persze), hanem elsősorban sokkal jobb pedagógusoknak.

A természettudományos nevelés és azon belül a fizikaoktatás megújulásának lehetőségét a hazai és a nemzetközi elemzések, kutatási eredmények, és saját tapasztalataink alapján a következőkben látjuk.

  1. A gyermeki előismeretek, a gyermektudomány elemeinek minél szélesebb körű figyelembevétele a tanulási folyamat megtervezésekor.
  2. Az új ismeretek feldolgozásakor minden esetben a diákok életének valóságos viszonyaihoz köthető kontextusba kell helyezni a jelenségeket, amelyhez szükségesnek tartjuk, hogy a környezeti problémák mellett történeti elemek is megjelenjenek.
  3. A gyerekek megfelelően választott kísérletek alapján történő tapasztalatszerzésének megszervezése, az elmélet irányító szerepének figyelembevétele mellett.
  4. A gyermekek tanulási folyamatának megtervezésekor számításba kell venni, hogy a természettudományos ismeretszerzés során az egyéni tudások megkonstruálása társas folyamatokban zajlik, ezért különböző jellegű kollektív munkaformák alkalmazása is szükséges.
  5. A különböző természettudományos tantárgyakban szereplő ismeretanyag összehangolása, közös szaknyelv alkalmazása annak érdekében, hogy a diákok a természetet egységes egészként fogják fel, s így az iskolában megszerzett tudásuk hatékony segítség legyen felnőttkori döntéseikben, és mindennapi életükben.


A felsorolás nem jelöl fontossági sorrendet.

Véleményünk szerint a közoktatás fejlesztését a tanárképzésnél, de legfőképpen az alapokat tanító tanárok képzésénél kell kezdeni.

Fontos feladat a tanárjelöltek szakmai és etikai szemléletének formálása, mivel kezük alatt nemzedékek fognak formálódni, és tanárként ők tehetnek legtöbbet a gyerekek szellemiségének alakításában.

Tekintettel kell lennünk az oktatás nemzetközi tendenciáira is, amelyek a természettudományok társadalmi vonatkozásaival, beleértve a környezeti vonatkozásokat, a problémamegoldó gondolkodás fejlesztésével is jelentős mértékben foglalkoznak az ismeretátadás mellett. Ezen kívül a pedagógiai gondolkodást szinte forradalmi módon alakítja át a konstruktivizmus ismeretelméletére épülő elgondolás.

A tanárképzés egyik legfontosabb feladata a fizika szak szakdidaktikai vonatkozású képzési programjának korszerűsítése. A munka során a legkritikusabb területre, a szaktantárgy bevezetésének, megszerettetésének szakmódszertani problémáira kell koncentrálni. Tapasztalatunk és több hazai és nemzetközi felmérés is ezt mutatja, hogy ha ezen a ponton hiányosságok vannak, ezek a tanulók részéről idegenkedést váltanak ki, akkor a teljes általános és középiskolai fizikaoktatás sikere veszélybe kerül. A fizika tantárgy sikeres bevezetése ellenben jó alapot teremt a többi természettudományos tantárgy eredményes tanulásához is. Ez a leginkább elhanyagolt (lenézett) terület a tanárképzés folyamatában.

Nagyon fontosnak tartjuk, hogy a tanárjelöltek ne csak az elit iskolák kiválogatott tanulóival végrehajtható tevékenységeket ismerjenek meg, hanem heterogén összetételű gyerekcsoportjaiban is képesek legyenek a differenciált oktatás megvalósítására. Hiszen, az ország iskoláinak többségében ilyen gyerekcsoportok járnak.

Az eddiginél jóval nagyobb szerepet kell kapniuk a határozott elméleti alapokon nyugvó gyakorlati vonatkozásoknak.

Szükségesnek tartjuk felmérni, majd folyamatosan nyomon követni azt is, hogy a fizikát tanító tanárok jelenleg milyen tanári és tanulói munkaformákat alkalmaznak, mit vár el a társadalom tőlük, hiszen célzottan ilyen vizsgálatot még nem végeztek.

Feltétlenül fontosnak tartjuk, hogy a fizika tanításának javításával kiemelten foglalkozzunk a tantárgy ugyanis meghatározza a többi természettudományos tantárgy eredményes tanulását is. Fontos szerepe van a racionális természettudományos gondolkodás kialakításában, a napjainkban egyre jobban elburjánzó, sok kárt okozó áltudományos nézetek elleni küzdelemben. Fel kell tárni, annak az okait, miért ez a diákok körében az egyik legkevésbé kedvelt tantárgy. Nem lehet egyszerűen attól várni az eredményt, mint ahogy azt többen gondolják, hogy még több érdekes kísérletet kell bemutatni, jobb esetben a tanulókkal elvégeztetni. Ugyanis meggyőződésünk, hogy a gyerekek "magolós" része valószínűleg nem igazán érti a kísérletek lényegét, hanem egyszerűen megtanulja azt, amit a tanár azzal kapcsolatban elmondott, illetve vélhetően elvár, egy tankönyvi leckéhez hasonlóan. A megértéshez sokkal többet kell foglalkozni a tanulók előzetes tudásával, amelybe beépíti az új információt, vagyis a tanulás alapvető folyamatainak jobb megismerése adhat a kulcsot a tanárok számára az eredményesebb tanításhoz.

Feladatok a fizika eredményes tanításához

  1. A tanulási folyamatról szóló korszerű felfogások megismertetése, melyet mi a konstruktivizmus keretei között képzelünk el. Ennek elérésére sok-sok konkrét példát szükséges összegyűjteni és dokumentálni a hallgatók és az aktív tanárok számára. A munkának két fő területet kell érintenie. Különböző munkaformák bemutatása konkrét fizikai témák feldolgozásával (csoportmunka, projektek stb.). A fizika tantárgy egyes kritikus területeinek feldolgozását bemutató elemek.
    Célszerű lenne az említett kulcsfontosságú órák részletes tematikájának vázlatát, az óraleírásokat, a tervezés lépéseit írásban és videón is bemutatni. Ennek keretében sok-sok tanítási órát kellene videóra rögzíteni, majd azok elemzése során olyan tanórarészleteket tartalmazó videókazettákat készíteni, amelyek demonstrálhatják a tanárok számára az újszerű módszerek alkalmazási lehetőségeit. Az elkészült kazettákat a tanárképzésben és továbbképzésben kell hasznosítani, illetve mások számára is hozzáférhetővé lehet tenni.

  2. Pedagógusok pedagógiai tudásával, nézeteivel kapcsolatos kutatásokat már végeztek hazánkban, de az egyes szakokat tanító tanárok sajátos problémáival kevesen foglalkoztak. Mivel különböző felmérések szerint a fizika oktatásának a helyzete nem kedvező, ezért szükséges kutatást végezni a fizikatanárok sajátos problémáival kapcsolatban. Célszerű lenne kérdőíves felmérés, elemzés alapján, tanulmányt készíteni a fizikatanárokkal kapcsolatos elvárásokról és a fizikatanárok munkamódszereiről, sajátos problémáiról, mindezt kiegészítve a gyerekek megkérdezésével.

  3. Pályázati témaként ajánlom a különböző műveltségi területekhez tartozó, illetve több műveltségi területet átfogó problématárak létrehozását, melyekből néhányat oktatási szituációban ténylegesen ki is próbálnak és dokumentálnak. Differenciált feldolgozást segítő feladatsorok, munkalapok összeállítását, feldolgozási javaslatokkal, módszertani útmutatókkal együtt. Szükséges lenne további multimédiás segédanyagok kifejlesztésére, melyek mind tanórai szituációkban, mind egyéni és kiscsoportos formában is feldolgozható elemeket tartalmaznak.

 

A tanulmány elkészítésében segítségemre voltak: Juhász András, Kerber Zoltán, Kiss Csilla, Lelik Lászlóné, Martinás Katalin, Nahalka István, Papp Katalin, Poór István, Schuszter Ferenc, Sümegh László és Wagner Éva, akiknek ezért itt köszönetet mondok.

Felhasznált irodalom

ALONSO M.: On the notion of internal energy. Physics Education 1997/4. 256 - 264.

BÁN SÁNDOR, B.NÉMETH MÁRIA, CSAPÓ BENŐ, CSÍKOS CSABA, DOBI JÁNOS, KOROM ERZSÉBET, VIDÁKOVICH TIBOR ÉS CSAPÓ BENŐ (szerk.): Az iskolai tudás. Budapest, Osiris Kiadó, 1998.

BEATON, A. E., MARTIN, M. O., MULLIS, I. V. S., GONZALEZ, E. J., SMITH, T. A. ÉS KELLY, D. L.: Science Achievement in The Middle School Years: IEA’s Third International Mathematics and Science Study (TIMSS). TIMSS International Study Center, Boston College, Chestnut Hill, MA, USA., 1996

CARLTON K.: Teaching about heat and temperature. Physics Education 2000/2. 101 - 105.

CSÁKÁNY ANTALNÉ - KÁROLYHÁZY FRIGYES: Fizika 6. 7. 8. Budapest, Nemzeti Tankönyvkiadó, 1996.

CSAPÓ BENŐ: A tantárgyakkal kapcsolatos attitűdök összefüggései. Magyar Pedagógia. 100. évfolyam 3. szám 343 - 366., 2000.

DOBSON, KEN (szerk.): Co-ordinated science Introductory book, Book one, Book two. 1991. Collins Educational, London.

DRIVER, R.: The Pupil as Scientist? Open University Press, Milton Keynes, Philadelphia. 1983.

GECSŐ ERVIN: Pedagógiai módszerek, eljárások eredményességének vizsgálata. Módszertani lapok: fizika, 4(4), 1998. 1 - 7.

GLASERSFELD, E. v.: Radical Constructivism. A Way of Knowing and Learning. The Palmer Press; London, Washington D. C. 1995.

HOBSON, ART: Physics. Concepts and Connections. Prentice Hall, Upper Saddle River. 1999

JÓZSA KRISZTIÁN - LENCSÉS GYULA - PAPP KATALIN: Merre tovább iskolai természettudomány? Vizsgálatok a természettudomány iskolai helyzetéről, a középiskolások pályaválasztási szándékairól Fizikai Szemle XLVI. 5.sz. 1996. 167 - 170.

KARÁCSONY REZSŐ: Fizika 9.10. 11. A humán érdeklődésű tanulók számára. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2000.

KOROM ERZSÉBET - CSAPÓ BENŐ: A természettudományos fogalmak megértésének problémái Iskolakultúra VII. 2. sz. 1997. 15 - 20.

KUHN, THOMAS S. (1984): A tudományos forradalmak szerkezete. Gondolat, Budapest. Eredetileg: Kuhn, T. S. 1962. The Structure of Scientific Revolution. Princeton University Press, Princeton

MARX GYÖRGY: Jövőnk az Univerzum. Budapest, Budapest, 1969, Magvető Kiadó.

MARX GYÖRGY: Jövőidőben, Egy fizikus írásai az iskoláról. Budapest, 1979, Magvető Kiadó.

MARX GYÖRGY: Szép új világunk. Közoktatási Kutatások. Budapest, 1992, Akadémiai Kiadó.

MARX GYÖRGY: Napfény, üvegház,éghajlat. Fizikai Szemle 4. sz. 1993. 132 - 140.

MÓDOS TIBOR: Fizika 6. 7. 8. osztály. Celldömölk, 1997, Apáczai Kiadó.

NAHALKA ISTVÁN: Irányzatok a természettudományos nevelés második világháború utáni fejlődésében. Új Pedagógiai Szemle, XLIII(1) 1993. 3 - 24.

NAHALKA ISTVÁN: A természettudományos nevelés nemzetközi tendenciái s hazai érvényesítésük lehetőségei. Kandidátusi értekezés, Budapest, 1994.

NAHALKA ISTVÁN: Konstruktív pedagógia - egy új paradigma a láthatáron I. II. III. Iskolakultúra, 1997. VII. 2.,3.,4. sz.

NAHALKA ISTVÁN - PÓOR ISTVÁN - RADNÓTI KATALIN - WAGNER ÉVA: A fizikatanítás pedagógiája. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest. Megjelenés alatt. 2002.

NORIO, S.: Hypothesis-Experiment: Polarized Lenses. In: Marx György (szerk.). Creativity in Phisics Education Girep International Conference, Sopron, Eötvös Physical Society, Budapest, 1997. 203 - 213.

NORIO, W.: Hypothesis-Experiment: Collisins. In: Marx György (szerk.) Creativity in Phisics Education Girep International Conference, Sopron, Eötvös Physical Society, Budapest, 1997. 196 - 203.

OBLAK, SETA: Creativity in Early Science. In: Marx György (szerk.) Creativity in Phisics Education Girep International Conference, Sopron, Eötvös Physical Society, Budapest, 1997. 72 - 80.

Oktatási Minisztérium (2001): Kerettantervi segédlet. A középfokú nevelés-oktatás tantárgyaihoz és tantervi moduljaihoz. Budapest.

PAÁL TAMÁS: Fizika 9. 10. 11. A reál érdeklődésű tanulók számára. Budapest, 2000., Nemzeti Tankönyvkiadó.

PAPP ZOLTÁN - PAPPNÉ PATAI ANIKÓ: Mit tehetnénk a fizika-attitűd javításáért? Fizikai Szemle L. 7. szám, 2000. 234 - 242.

POLÁNYI MIHÁLY (1962/1994): Személyes tudás I. - II. Atlantisz Kiadó, Budapest.

RADNÓTI KATALIN: Az atomenergia megítélése és a természettudományos tanárképzés. Iskolakultúra, 1996. 4. sz. 65 - 76.

RADNÓTI KATALIN - WAGNER ÉVA: A természettudományos nevelés gyakorlati problémái. Magyar Pedagógia 99. évfolyam 3. szám, 1999. 323 - 343.

SALAMON ZOLTÁN - SEBESTYÉN DOROTTYA (1979a): A természettudományok integrált oktatására irányuló kísérletek külföldön. Pedagógiai Szemle 10. sz. 922 - 934.

SALAMON ZOLTÁN - SEBESTYÉN DOROTTYA (1979 b): A természettudományos tantárgyak integrált oktatásának néhány kérdése. Magyar Pedagógia 2. sz. 144 - 156.

SZABÓ ÁRPÁD: A fizika mint iskolai tantárgy. Fizikai Szemle, 1993. 1. sz. 29 - 32.

TOMCSÁNYI PÉTER (Szerk.) Szerzők: Gulyás János - Honyek Gyula - Markovits Tibor - Szalóki Dezső - Varga Antal: Fizika. Budapest, 1996, Műszaki Kiadó.

ZÁTONYI SÁNDOR - IFJ. ZÁTONYI SÁNDOR: Fizika. Tankönyvsorozat I. - VI., Budapest, 1994, Nemzeti Tankönyvkiadó.

VIDA GÁBOR (1998): Sötét gondolatok a "rész"-ről és "egész"-ről s a tudományról.

EZREDFORDULÓ, Stratégiai kutatások a Magyar Tudományos Akadémián, 6. 18 - 20.

VÁRI PÉTER - BÁNFI ILONA - FELVÉGI EMESE - KROLOPP JUDIT - RÓZSA CSABA ÉS SZALAY BALÁZS: A PISA 2000 vizsgálatról. Új Pedagógiai Szemle. LI(12). 2001

WAGNER ÉVA: A fizika tanításának tervezése. In. A fizikatanítás pedagógiája. (Szerk. Radnóti Katalin - Nahalka István) Budapest, 2002. megjelenés alatt, Nemzeti Tankönyvkiadó.

 

A honlapon található tanulmányok, egyéb szellemi termékek, illetve szerzői művek (a továbbiakban: művek) jogtulajdonosa az Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet. A jogtulajdonos egyértelmű forrásmegjelölés mellett felhasználást enged a művekkel kapcsolatban oktatási, tudományos, kulturális célból. A jogtulajdonos a művekkel kapcsolatos anyagi haszonszerzést azonban kifejezetten megtiltja.