Uwagi po przeczytaniu artykułu „Dydaktyczna klęska fizyki” – Jacek Własak, Postępy Fizyki, 59, 220 (2008)

Szczegóły

Kategoria: Dydaktyka fizyki

Opublikowano: sobota, 24, październik 2015 12:28

Autor : Janusz Szcząchor

Przedstawiam tutaj mój komentarz po lekturze wskazanego wyżej artykułu. Wywołał on u mnie reakcję na piśmie, ponieważ po raz pierwszy natknąłem się na tak słusznie krytyczny artykuł o nauczaniu fizyki w Polsce.

Tak się składa, że 8 lat uczyłem fizyki jako nauczyciel w szkole. Problematyka dostrzeżona przez autora wcale mnie nie dziwi, gdyż znam ją z własnego doświadczenia.

Pierwszy podstawowy problem to zagadnienie celów dydaktycznych zajęć. W programach nauczania określa się, że uczeń ma poznać konkretne zagadnienie np. II zasadę dynamiki , w wyniku odbycia odpowiedniej lekcji. Natomiast nikt nie wskazuje w programie jak uczeń ma zrozumieć to prawo fizyki. Fizyka jest nauką abstrakcyjną, siły obecnej w II zasadzie dynamiki nie można zobaczyć, dotknąć. Czym innym jest potoczne rozumienie siły, a czym innym przyzwyczajenie się do traktowania jej jako obiektu o matematycznych własnościach, działającego między różnymi ciałami.

Żeby zrozumieć czym jest siła uczeń musi jakoś sobie wyobrazić ten „niematerialny” obiekt. Inaczej będzie to tylko wyuczona na pamięć formuła. Muszę stwierdzić, że Ja nigdy się nie spotkałem z tym, aby jakiś podręcznik próbował wyjaśnić uczniowi co to jest siła metodą podsunięcia mu jakiegoś „modelu”. Chciałbym tu wskazać, że sam nie rozumiałem czym jest siła, bo nikt mi tego nie wyjaśnił.

Nauczyciel w szkole średniej najwidoczniej zakładał, że skoro uczeń ukończył szkołę podstawową, to już wie co to jest. Dlatego zawsze mnie denerwowały zadania z różnymi sznurkami, blokami, wózkami, klockami itd. Dopiero prezentacja na lekcji w szkole średniej zjawiska fotoelektrycznego olśniła mnie, że siła bierze się z „przyrostu pędu w jednostce czasu” dostarczanego do ciała przez na ogół skwantowane (choć nie każde da się faktycznie kwantować) pole oddziaływania. Realność pola oddziaływania, jego zdolność do przemieszczania się, jego własności geometryczne nadają istnienie sile.

Nie zauważyłem, aby w tematyce jak najbardziej klasycznej mechaniki programy sugerowały, że należy uczniowi wskazać, iż za np. zderzeniem dwóch stalowych kulek, złożonych oczywiście z atomów, kryje się pole elektromagnetyczne.

Żaden człowiek nie jest komputerem przetwarzającym zera i jedynki, a tak są skonstruowane programy. Nigdzie się nie mówi o tym, że uczeń powinien sobie pomagać w uczeniu się fizyki budowaniem pomocniczych modeli. Nauczanie fizyki musi się opierać na ćwiczeniu wyobraźni. Inaczej fizyka staje się, jak słusznie zauważył autor, kolejnym pamięciowym przedmiotem.

Nie chciałbym tu winić, bądź co bądź moich kolegów po fachu, ale bardzo dużo zależy od nauczyciela. W programach nauczania nie ma zakazu stosowania wynalazków dydaktycznych. Problem leży w tym, że nie płaci się nauczycielowi za takie wynalazki. A przecież można sobie wyobrazić, że stworzenie wynalazku dydaktycznego mogłoby być wynagradzane np. publikacją w czasopiśmie dydaktycznym. Całkowicie zgadzam się tutaj z autorem artykułu.

Drugim istotnym zagadnieniem jest problem rozwiązywania zadań (należy tu pominąć proste zadania polegające na podstawieniu do wzoru).

Ponownie sięgając do moich szkolnych lat muszę stwierdzić, że rozwiązywania zadań nauczyłem się sam. Po prostu przeznaczyłem cały wolny czas, a zwłaszcza wolne soboty (od jesieni 1980 roku) na przygotowywanie się do studiów. Nikt mi nie powiedział jak to osiągnąć. W podręcznikach są przykładowe rozwiązania, ale brakuje wskazań konkretnych strategii, autorom najczęściej brakuje wczucia się w sytuację początkującego „fizyka”. Brak jest przedstawienia chociażby kolejnych etapów abstrahowania od rzeczywistości do uproszczonego modelu składającego się już tylko z fizycznych pojęć, wskazania jak usuwać nieistotne elementy nie mające wpływu na dane zagadnienie fizyczne.

W sposób oczywisty uczeń szkoły średniej nie może tego umieć. Nabywa się tego w miarę wzrostu ilości samodzielnie (!) rozwiązanych problemów. A przecież nauczyciel mógłby chociażby naszkicować, opisać ten proces jak on sam to robi. Książki do nauki fizyki są oderwane od rzeczywistej postaci procesów myślowych młodego człowieka. Nauczenie się jak w przyrodzie dostrzegać fizyczną abstrakcję to długotrwały i złożony proces. Rozwiązywanie zadań to podstawowa metoda, bowiem dopiero z czasem zaczyna się samemu dostrzegać problemy, których dotychczas nikt nie rozwiązał.

Uważam, że aby zwiększyć skuteczność nauczania fizyki w szkole należy przynajmniej w pewnym stopniu, szczególnie na etapie początkowym skończyć z podziałem materiału dydaktycznego na konkretne działy fizyki. Moim zdaniem należałoby zacząć od wprowadzenia pojęć pól i oddziaływań, oczywiście przy pomocy doświadczeń i prezentacji. Dziś chyba nie ma problemu, aby uczeń zrozumiał np. co to są siły jądrowe. Następnie nauczać, chociażby w sposób uproszczony, matematycznego ich opisu, po czym uczyć jak rozwiązywać problemy (w formie zadań rachunkowych) przechodząc przez wszystkie etapy abstrakcyjnego rozumowania.

Chciałbym tu zastrzec, że jako entuzjasta od 18 roku życia ogólnie mówiąc „teorii kwantowych” jestem w sposób oczywisty „skażony” kwantowym punktem widzenia.

Trzecie zagadnienie jakie chciałbym poruszyć, to problem podręczników akademickich.

Jako uczeń IV klasy liceum ogólnokształcącego próbowałem zacząć się samemu uczyć mechaniki kwantowej. Natknąłem się tu jednak na problem braków w opanowaniu aparatu matematycznego.

Nie rozumiem dlaczego nie drukuje się podręczników przeznaczonych dla „początkującego” studenta, ujawniających wszystkie szczegóły obliczeń stosowanego aparatu matematycznego. Dopiero spędzenie 5 lat w studenckiej ławce daje umiejętność studiowania podręczników akademickich. A tak problemy matematyczne przesłaniają treść fizyczną. A przecież można by pomóc studentom. Fizyka to nie jest nauka humanistyczna. Tekst podręcznika akademickiego z fizyki bez szczegółów obliczeniowych jest na ogół bardzo ubogi. Mnie w każdym razie brakowało na studiach takich podręczników. A przecież wydawano w dawnych latach takie podręczniki jak „Podstawy mechaniki kwantowej” D. Błochincewa PWN – rok 1954 !

Reasumując stwierdzam, że z przyjemnością przeczytałem artykuł Jacka Własaka, potwierdzający słuszność moich prywatnych wniosków jakie nasunęły mi się, gdy sam byłem uczniem, studentem, a potem nauczycielem fizyki.