Vissza a nyitóoldalra

A fizikatanítás aktuális problémáiról

2020. december 14.

                                

                            A fizikatanítás aktuális problémáiról

                                      

Almási János vagyok, matematika-fizika-kémia szakos tanár, innovátor mesterpedagógus, a Budapesti Egyetemi Katolikus Gimnázium tanára, az ELFT tagja. Közel 30 éve tanítok fizikát általános iskolában, gimnáziumban, esti gimnáziumban. 2001-ben az ELFT Öveges Érmével díjazta a Nagy Róbert tanítványom és általam nyújtott teljesítményt, ami az Öveges József fizikaverseny országos döntőjén elért I. helyezés volt.

A fizikatanítás során az elmúlt években iskolánkban tapasztaltunk kommunikációs problémákat, a motiváltság hiányát, a fizika tantárgy kedveltségének csökkenését, az érettségizők számának csökkenését, a koncentráció és figyelem hiányát, általános iskolából hozott hiányosságokat, a természettudományi tantárgyak összehangolásának hiányát. Ezen problémák okát próbálja feltárni, az okokra magyarázatot találni és egyfajta választ és megoldást adni a következő gondolatsor.

 

Generációs problémák oka

Szerintünk a kommunikációs problémák nagy részét a generációk közti különbség okozza. Ha ennek a körülményeit jobban megismerjük, megértjük, áthidalhatóvá válik a szakadék és javulni fog a kommunikáció.

 A Baby Boomers generáció: akik 1946-64 között születtek, a mai vezető réteg legnagyobb részét adják. Életüket jelentősen meghatározta a szocializmus, teljesítmény‐elv, a szabályok és a munka tisztelete.

Az X generáció: a mai 38-50 évesek generációját jelenti. Számítógépet használnak, de többségük ragaszkodik a kézi íráshoz, illetve inkább telefonál e-mail helyett. Képesek a megújulásra és alkalmazkodásra, megfelelő társadalmi pozíciót, jövedelmet és státust szeretnének elérni.

Az Y generáció: akik 1970 és 2000 között születtek. A csoportra jellemző a „technológia- őrület”. Nem terveznek hosszú távra. Kötődnek barátaikhoz és elfogadják a kulturális különbségeket, könnyen elfogadják a változást. Számukra a siker, karrier, pénz a legfontosabb; a munkahely csak egy a sok közül, amit bármikor meg lehet változtatni.

A Z generáció: akik az ezredforduló után születtek, ma ők a diákjaink. Megnevezésük közül néhány: millenaristák, Facebook-generáció, digitális bennszülöttek, „zappers”, azaz kapcsolgatók, C generáció, ami az angol connection szó után kapta a nevét. A szabadság nagyon fontos számukra, életüket a nyilvánossággal megosztják, gyorsabb ritmusban élnek. Nem a szavak és érzelmek jellemzik őket, a változástól nem félnek, inkább magukban, mint a körülöttük lévő világban bíznak. Rájuk a praktikus szemlélet jellemző, inkább okosak, mint bölcsek, bátrak és kezdeményezők. A szabályok betartására nem mutatnak hajlandóságot, az elektronikus felületeket profin kezelik. Ők a Homo Globalis.

 Az α generáció a mai óvodások. 8-10 év múlva ők lesznek a diákjaink. Hamarabb tanulnak meg telefonnal és tablettel bánni, mint beszélni.

                              

Jó az, ha a fizika tanárnak van saját honlapja, közös csoport; közösségi média igénybevétele szinte kötelező, a házi feladat lehet diasor kiselőadással, használni kell az IKT eszközöket, mert ez a korosztály igényli.

 

Fizika tantárgy kedveltsége diákok körében

Tapasztalatunk szerint is ez az egyik legkevésbé kedvelt tantárgy a diákok körében. Fizikából mindössze a diákok 3-4 % -a érettségizik. A fizika iránt leginkább a bejövő 7.-8. osztály érdeklődik, sokat várnak a fizikától, de sajnos sok esetben csalódniuk kell. Azokban az iskolákban, ahol nincs természettudományos osztály, csak szakkörön lehet külön foglalkozni ezekkel a tehetséges, fizikát kedvelő gyerekekkel. Itt lehet és kell a legnagyobb erőfeszítést tenni, hogy megszeressék a tantárgyat!

A következő okot leginkább abban látom, hogy a fizika bizony egy komoly reál tárgy. Ehhez komoly matematika apparátus szükséges, amely a tananyagban rendszerint később kerül sorra, mint kellene. A szöveges feladat matematika órán is gyengébben megy, nos a fizika csupa szöveges feladatból áll. Tehát itt kezd nyílni az olló.

A diákok pontosan tudják, hogy az érettségi vizsgán ez csak egy választható tantárgy, tehát ha nem szükséges nem fogják választani. sokkal egyszerűbb más tantárgyakból érettségizni és most szándékosan nem említem ezeket a tárgyakat. A diákok bevallása szerint a fizikatanárok komoly hányada nem kísérletezik, nem használ szimulációt, sajnos nincs csoportmunka, pedig

az Ő bevallásuk szerint erre lenne igazán igény.

 

Fizika tantárgy megítélése tanárok körében

Köztudott, hogy alig van jelentkező az egyetemeken fizikatanári szakra.

Országos jelenség az is, hogy ha a tanárnak választani lehet milyen tantárgyat nem fog tanítani, a két-három szakos kolléga a fizikát fogja leadni elsőként. Érdekes kutatási téma lenne, hány matematika, informatika vagy bármilyen szakos kollégának van fizika szakja is, amit eszében sincs tanítani. Érthető okból, hiszen itt kevés az érettségiző, kevesen akarják tanulni, csökkent a tantárgy tekintélye a diákok körében, nagy az eszközigény, kellene hozzá ügyesség, kísérletező készség, folyton változik a NAT-ban elfoglalt súlya. Ráadásul sokkal egyszerűbb egy tantárgyat tanítani, csak erre kell készülni.

Sajnos a második, harmadik szakért pedig ma már nem jár pótlék.

Vidéki iskolák egy részében évtizedek óta nincs stabil képesített fizikatanár, nem szakos tanárokkal vagy jobb esetben szakos óraadókkal próbálják megoldani a hiányt. De az a helyzet, hogy sok helyen nem is igazán keresnek szakembert, ügyesen megoldják helyettesítésekkel, amelyekért sokszor esetben még fizetni sem kell.

Szintén vidéki iskolákban legtöbbször nincs semmilyen eszköz, nincs szertár, marad a krétafizika és a videók nézése, ami jogosan elveszi a szakemberek kedvét a fizikatanítástól.

Figyelem és koncentráció problémák

 Mivel olvasásuk, szövegértésük gyenge, nem tudnak néhány percnél tovább egy dologra figyelni, hangi és képi ingerküszöbük egészen más, mint a felnőtteké. Amivel fenntartható a figyelmük egy ideig, az a játékos tanulás, az interaktív tábla használata, kivetítő, online tanulási lehetőség biztosítása, mobilra letölthető alkalmazások (de ez lehet rossz is lásd: Photomat), más szóval a kézzelfogható tevékenységek.  Vegyük figyelembe, hogy az információt gyorsan dolgozzák fel, ugyanakkor felszínesen; ne felejtsük el, hogy „exit” -tel lépnek ki a kellős közepén, ha megunták. Sokkal jobban megértik a tananyagot, ha egymásnak kell elmagyarázni (erre a kiselőadás és csoportos munka a legjobb).

A fizikának vannak olyan eszközei, amivel más tantárgy nem rendelkezik: a kísérlet, az érdekes animációk, a technológia ismerete, a sci-fi ígérete!

 

A fizika kísérlet

A sikeres kísérletnél figyelembe kell venni a következőket:

  • Előismereteket (matematika, természetismeret)
  • Használjunk gyakorlati élethez köthető eszközöket, gyerekek által ismert anyagokat
  • Legyen koruknak megfelelő színvonalú a kísérlet (hetedikben ne felhajtóerőből számoljunk sűrűséget, ne lejtőn számoljunk súrlódási együtthatót)
  • Kollektív munkaformák (kooperáció)
  • Amennyire lehet, szaknyelvet használjunk (de ne menjen a megértés rovására)

 

A diák azt várja a kísérlettől, hogy legyen rövid, érdekes, látványos, meghökkentő. Lehessen utána nézni a neten, érezzék, hogy ezt nem mindenki láthatja, ne kelljen sokat jegyzetelni és az is jó, ha valami először rosszul sikerül, mert az felkelti a figyelmet.

A tanár szemszögéből fontos, hogy a kísérlet legyen könnyen kivitelezhető, megismételhető, veszélytelen, a megértést szolgálja, legyen jól látható és hallható mindenki számára. Ne igényeljen túl sok rákészülést, a tanulók figyelmét kösse le, érezzék, hogy a kísérletezés a fizika kiváltsága, teremtsen jó légkört.

A kísérlet sikerének egyik titka, hogy modern eszközöket kell használni, amelyeket könnyebben felismerhet a tanuló.

Néhány ötlet, példa, ami bevált:

Héliumos lufi, higanyon úszó vasdarab, pillecukor megnövekedése vákuum alatt, mobiltelefon alufóliába csomagolva, sűrűségnél jó egy darabka „aerogél”.

Ha fénytant tanítunk, akkor nélkülözhetetlen a lézer, UV és infravörös lámpa, egyensúlynál kell a „gömböc”, ha vezetőképesség, akkor „touch” kesztyű, vonatkoztatási rendszernél pedig GPS. A plazmagömb népszerű, a mikrohullámú sütővel végzett kísérletek is mindenkinek tetszettek; lehet grillezni CD-t, de alufóliát is. A nagyon lehűtött takarékos izzónak jó a színe, a víz tényleg forrhat hidegen is, az emelő lehet igazi erővágó, a hajszálcső lehet az általuk is ismert „nedvszívó” eszköz közül egy. Állóhullámokat kézimixerrel és kalapgumival is létre lehet hozni. Lencsét lehet készíteni zseléből, telefonra pedig letölthető az „űrállomás kép” …és a sor végtelen!

Új ötleteket lehet szerezni fizikatanári ankétokon, versenyek alkalmával, megbeszélésen, óralátogatáson, szakmai kirándulásokon, vagy a szakmai szervezetek, egyetemek által szervezett továbbképzéseken.

Az EKG-ban bemutatott vagy a diákok által végzett kísérlet típusok a következők:

  • Nyílt napok kísérletei: ez egy „stand-up” kategória, ez nagy kihívás, erre akkor is kell készülni, ha már sokszor csináltuk. Ezek tanári bemutató kísérletek, ahol 30 perc alatt kell elvarázsolni a közönséget. Ez egy kis „hókuszpókusz”, lehet harsány, lehet hangos, lehet vicces. Csak nagy tapasztalattal és jó előadóképességgel rendelkezők tanároknak ajánlott!
  • Arkhimédész verseny kísérletei.  Ez iskolánk természettudományos háziversenye. A fizika természetesen itt csak egy a sok műhely közül. Általában csoportokban dolgoznak a tanulók, nem tartjuk be a csoportalkotás klasszikus lépéseit, pl. hanem a csoportok egyszerűen szimpátia szerint jönnek létre. Többnyire mérőkísérleteket végeznek, számolással és jegyzőkönyvkészítéssel végződik. Itt nincs vesztes, csak jó és nagyon jó, valamint még jobb és legjobb. Fontos a pozitív visszacsatolás.
  • Tanórai kísérletek: a tananyaghoz szorosan kapcsolódó kísérletek. Ritkán van idő és lehetőség tanóra keretén belül komoly mérőkísérletek elvégzésére. Fontosnak tartjuk hogy minden órán legyen „valami”. Előfordul az is hogy semmi köze a tananyaghoz, mert az előző óráról ott maradtak az eszközök, kipattan az ötlet és egy látványos, emlékezetes óra lesz belőle.
  • Mérőkísérletek a fakultáción. Elsősorban az érettségihez kapcsolódó kísérletek elvégzésére irányulnak. Ide az érdeklődő, matematikából és fizikából a megfelelő előképzettséggel rendelkező diákok jelentkeznek, tehát lehet „feszíteni” a húrt.
  • Kísérletek külső segítséggel régen „Fizibusz”, most már „Zöldjárat” (Tóth Pál tanár úr előadásában). Ezek olyan kísérletek, amihez nehéz beszerezni az eszközöket.

Általában két turnusban nézik meg az előadást a tanulók (150 fő), kétszer másfél órás időtartammal.

  • Mérőkísérletek versenyekre készülőknek: Minden fizikaverseny típusnál szükség van kísérletek elvégzésére. Ennek köszönhető, hogy 2018-ban Nyéki Mónika tanítványunk az Öveges József Kárpát medencei fizikaverseny országos döntőjében I. helyezést ért el tudománytörténeti feladatból! A Károly Iréneusz verseny elvégzendő kísérletei is komoly kihívást jelentenek, igényes tervezés és kivitelezés szükséges a pontos munkához és szép eredményekhez.
  • Pályázathoz kapcsolódó kísérletek: legutóbb a Science on Stage kísérletek voltak azok, amit gyakorlásként bemutattam osztályaimnak, nagy sikerük volt. Nem gondolom, hogy mindenki pontosan értette, amit látott, de az biztos hogy megjegyezték és nagyon tetszett mindenkinek.
  • Mentortanári kísérletek egyetemistáknak: mentortanárként azt tapasztalom, hogy nagy segítség az a kezdő kollégáknak, sok esetben a nem kezdő kollégáknak is, ha segítünk egy új eszközt bemutatni, kipróbálni, beüzemelni, sőt ezeket korrektül bemutatni és elvégeztetni a kísérleteket a leendő tanárokkal. A 2019/2020 tanévben egyébként abban a szerencsében volt részünk, hogy Radnóti Katalin tanárnő személyesen is részt vett kistanárom bemutatóóráján és örömmel hallgattuk elismerő szavait a kísérleti fizikaóráról és csoportmunkáról, aminek szemtanúi lehettünk.

 

Szerintünk a kísérlet, maga a fizika. A kísérletre szükség van, ez nem nyűg, hanem lehetőség.

Fontos lenne a szertárak felszerelése korszerű anyagokkal, eszközökkel.

Természetesen a jó kísérlethez mindig kell még egy jó szimuláció, videó, diasor, egy jó gyakorlólap, interaktív tábla, de egy biztos: az emberi tényező a legfontosabb, ezért hivatását magas szinten végző lelkes fizikatanárokra is nagy szükség van.

Szeretném felhívni a kedves kollégák figyelmét Rudolf Tamásné „Profizika” zseniális videóira, amelyekből a diákok és sok esetben mi tanárok is sokat tanulhatunk. Kiegészítve a középiskolai elméleti anyaggal nyugodtan használható gimnáziumban is.

A fizika szimulációk ismerete és használata szintén kötelező kell legyen minden fizika tanár számára, be kell látni, hogy vannak olyan kísérletek amelyek csal így mutathatók be sikeresen egy 30 fős osztálynak.

A kísérletek gyorsaságát, változatosságát, nyelvezetét át kell alakítani, felelősségteljesen eldöntve, meddig „butítjuk” a magyarázatot.

 

Projekt alapú szakkör

Iskolánkban bevezettük a projekt alapú szakkört. Előnyei: nem kötött a tananyag, versenyekre jól fel lehet készülni, csak a motivált gyermek fog oda járni, itt felfedezhetjük a tehetséges gyermeket és fejleszthetjük tudását. Népszerűsíthetjük a fizikát és még a szertárrendezésre is szakíthatunk időt. Lényeges lenne, hogy mindez beleszámítson a kötelező óraszámba!!! A részvétel csak egy projekt erejéig legyen kötelező, ezt pedig érdeklődés alapján választhatják ki a diákok. Legyen évfolyamszintű, a tanulmányi átlag nem döntő szempont, elsősorban érdeklődjön a tantárgy iránt, mert motivált, kreatív gyerekeket keresünk. A munka egy projektre vonatkozik, de éves tanmenet alapján történik, amit folyamatosan értékelünk és szükség szerint módosíthatunk. A motiválásnál be kell vetni minden trükköt, legyen ez érzelmi, értelmi motiváció, egyéni bánásmód, kötelességtudat, dicséret. Kisebb kiváltságokkal, versenyeztetéssel, jutalmazással is fenntarthatjuk az érdeklődésüket. További előnyei, hogy jobban látjuk egymás munkáját, az információk, a feladatlapok könnyebben cserélnek gazdát, az ötleteinket átadhatjuk, a szakmai kérdés megoldásában együttműködhetünk, a felelősség is jobban megoszlik.

 

Tantárgyak összehangolása

A matematika kompetenciamérésnek is jót tenne, ha matematika órán, nem tankönyvet tanítanánk, hanem NAT-ot, kihegyezve a kompetenciaalapú matematika tanításra. Szerintünk ez annyit jelent, hogy az órák egy része legyen kifejezetten „alkalmazott matematika”, amely fizika, kémia, informatika feladatok megoldását jelentse. Ehhez az is kell, hogy hozzuk összhangba a matematikát a többi reál tárggyal. Nem lehet kiemelkedő eredményeket elérni ezek nélkül.

 

Végszó

Az új NAT talán ebbe az irányba próbálja terelni a fizikatanítást. Ez viszont csak akkor lehet sikeres, ha mi tanárok is elhisszük, hogy ideje megújulni, vannak dolgok, amelyeket érdemes elengedni, vannak újak, amit meg kell tanulni. Be kell lássuk, hogy ez a generáció már másként gondolkodik, és máshonnan is szerzi az információit. Nem az alap érdekli őket, csak a felhasználói szint, akárcsak az informatikában.

Különbséget kell tudjunk tenni a között, amikor nagyobb tömegeket fizikára tanítunk, mivel ez inkább a hétköznapokról és a gyakorlatról szól és a leendő mérnökök, informatikusok, fizikusok előképzése között, amely már inkább a tehetséggondozás kategória.

Azt gondolom nincs egy üdvözítő megoldás, senki sem fogja megmondani a biztosan jól működő módszert, nekünk kell erről beszélni, egymástól tanulni, folyamatosan próbálkozni.

 

 

Felhasznált szakirodalom:

Pál Eszter: A „Z” generáció - Irodalmi áttekintő, összefoglaló (2013)
 Készült a TÁMOP-4.2.3-12/1/KONV-2012-0016 - Tudománykommunikáció a Z generációnak projekt keretében

Radnóti Katalin: A fizika tantárgy helyzete és fejlesztési feladatai egy vizsgalat tükrében, Fizikai Szemle 2003/5. 170.o.

Radnóti Katalin: A fizika tantárgy helyzetét és fejlesztési feladatait feltáró tanulmány, (OFI 2009. 06.17.)

Vissza a(z) fizika oldalraA 125. éve született Öveges József professzor
február 11-február 12.
Síszünet
szerda (február 17.)
Hamvazószerda
szerda (március 31.)
A tavaszi szünetet megelőző utolsó tanítási nap
április 1-április 6.
Tavaszi szünet
szerda (április 7.)
A tavaszi szünetet követő első tanítási nap
Budapesti Egyetemi Katolikus Gimnázium és Kollégium Admin E-mail Levelezés (egyetemi.hu)