Učíme našich študentov rozmýšľať?

Autor: Martin Plesch | 19.8.2018 o 21:04 | Karma článku: 1,81 | Prečítané:  1035x

Fyzika sa často, niekedy dokonca aj právom, prezýva ako Veda o dosadzovaní do vzorcov. Pritom by stačilo tak málo, aby sme študentov namiesto memorovania vzorcov a zákonov učili nad nimi kreatívne uvažovať.

Píše sa rok 1995

Je začiatok júna, v triede je horúco a dusno. Reálne aj obrazne. So zazvonením vstupuje do triedy učiteľka, chytá do ruky kriedu a ozýva sa dobre známy škripot po tabuli (mimochodom vraj tretí najnepríjemnejší zvuk na svete):

Prvý príklad: Vypočítajte, s akým zrýchlením sa pohybuje kváder po naklonenej rovine pod uhlom 30° a koeficientom trenia f=0,2. Odpor vzduchu zanedbajte.

O mesiac neskôr, na druhej strane zemegule. V Canberre v Austrálii sa zišli najlepší stredoškolskí fyzici, aby na olympiáde ukázali svoje schopnosti. Vonku i v učebniach je zima. Mnohým sa trasú ruky, počuť aj drkotanie zubov. Prichádza pokyn a otvárajú sa hárky so zadaniami:

Prvý príklad: Po podložke sa bez trenia v smere osi x pohybuje disk, ktorý absolútne pružne narazí na druhý disk umiestnený v strede súradnej sústavy...

Na oboch stranách zemegule nervozita postupne opadá a mozgové závity začínajú pracovať. Študenti prehľadávajú pamäť a snažia sa vyhrabať vzorčeky, ktoré sa dajú na danú situáciu napasovať. Potom už stačí len dosadiť a, zasa raz, nepomýliť sa pri riešení.

Píše sa rok 2018

Už pár rokov nie som tým stredoškolským študentom, ktorý kedysi hľadal v pamäti tie správne vzorce. Napriek snahe mnohých sa ale na spôsobe výuky fyziky toho zase až tak veľa nezmenilo (a neplatí to len pre Slovensko). Stále sa málo stretávam so zadaniami, z ktorých by si žiaci viac odniesli do praktického života, kde by bolo treba preukázať porozumenie problému a kreativitu pri riešení.

Veď čo u študentov uvedené príklady overili? Znalosť vzorcov určite áno. Schopnosť používať matematický aparát do istej miery tiež. Ale porozumenie samotnej problematike? To ťažko... Nie raz bola fyzika označená ako VDV – veda o dosadzovaní do vzorcov. Hoci ňou rozhodne nie je, niekedy k nej dokáže veľmi ľahko skĺznuť.

Nemálo študentov využíva na riešenie problémov rôzne skratky, ktorými sa dá porozumeniu úspešne vyhnúť. Základom je, samozrejme, memorovanie postupov pri typologicky podobných úlohách, veľmi obľúbené je však aj používanie vzorcov na základe označenia neznámych. Rýchlosť je v, dráha s, elektrický odpor R a podobne. Skúsil som raz v jednej úlohe pre elitných 15-ročných žiakov použiť neštandardné označenia premenných – v príklade z mechaniky sa dali nájsť U, R aj I a vskutku sa našiel človek, ktorý ho riešil pomocou Ohmovho zákona pre elektrické napätie, odpor a prúd.

Fyzika nie je VDV

Pochopiť zmysel výpočtu kvádra na naklonenej rovine ako zidealizovaného problému sa ešte ako tak dá. Aj keď by sa pýtalo povedať aj to b), akej reálnej situácii sa tento príklad môže podobať a v čom sa bude líšiť. Napríklad, kedy ten odpor vzduchu už úlohu hrať začne, aby sme neriešili príklady o autách predbiehajúcich sa na diaľnici bez trenia a odporu vzduchu.

Ak by som pred mnohými rokmi poznal curling, asi by som si naň v súvislosti s onými zrážajúcimi sa diskami spomenul. Okrem vizuálnej predstavy by však bola podobnosť len veľmi okrajová – trenie o ľad je pri tejto hre absolútne kľúčové (a aktívne sa s ním pracuje „zametaním“ pred diskom) a zrážky diskov sú všetko iné, len nie úplne pružné.

Dá sa to robiť lepšie? Verím tomu, že áno. Ak budeme od študentov žiadať vysvetlenia namiesto odpovedí, tak sa po písomke nebudú baviť o tom, koľko im to vyšlo, ale ako problém vyriešili.

Pár príkladov kreatívnych zadaní

Dve ukážky zadaní, ktoré mi utkveli v pamäti preto, že pri nich bolo treba vedieť hlavne kreatívne rozmýšľať:

Príklad 1: Lyžiar sa spúšťa z kopca (áno, s trením o sneh a dokonca aj s odporom vzduchu), pod kopcom prejde po rovinke a pretne cieľ. Druhýkrát ide tú istú trasu, avšak na rovine medzitým ratrak vyrobil kopu snehu, ktorú musí prejsť. V ktorom prípade prejde trasu rýchlejšie? A teraz pozor, v ktorom prípade prejde cieľom vyššou rýchlosťou? A hlavne, prečo?

Príklad 2: Skúste zmerať hustotu klinčekov (alebo čohokoľvek iného) pomocou skleneného pohára, injekčnej striekačky so zaslepeným ústím (napríklad pomocou plastelíny) a vody. Nič viac, nič menej. Jediné, čo potrebujete vedieť, je hustota vody, približne 1 g na cm3.

Oba príklady vyžadujú na riešenie pohnúť rozumom a nemálo kreativity. Nie vyhrabať v pamäti známe vzorčeky (všimli ste si, že súčasťou zadania nie je ani jediná veličina, písmenko, ktorého sa dá chytiť?), ale porozmýšľať, čo sa vlastne v príklade deje. Aký typ fyziky je v hre a čo o ňom vieme. Odpoveďou potom nie je jedno číslo či vzorec, ale vysvetlenie, na ktorom dokážeme nielen overiť pochopenie problému študentom, ale aj oveľa ľahšie poskytnúť spätnú väzbu.

Samozrejme, takýto prístup vyžaduje mnoho kreativity a práce aj od samotného učiteľa. Nielen pri vymýšľaní zadaní, ale hlavne pri ich opravovaní. Prelúskať škrabopisy žiakov a študentov, pochopiť, čo vlastne chceli povedať, dokázať sa odosobniť od vlastných očakávaní a oceniť individuálny prístup k riešeniu nie je jednoduché. Ale verím, že práve týmto spôsobom dokážeme vychovať absolventov, ktorí namiesto hľadania známych riešení v databáze pamäti budú hľadať riešenia nové – kreatívne, vtipné, možno nie dokonalé, ale také, ktoré v konečnom dôsledku budú posúvať celú spoločnosť dopredu.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

Rozhovor

Autor Gorily Holúbek: Flašíka viem vysvetliť, polícia sa mi neozvala

Kvalita nahrávky je podobná originálu.

Dobré ráno

Dobré ráno: Johnson prekvapil a dohodol sa s EÚ na odchode

V sobotu zasadne britský parlament

Komentár šéfredaktorky

Čo nám Gorila hovorí o Ficovi a Haščákovi

Gorila ponúkla jasnú predstavu, ako si interpretujú fungovanie štátu.


Už ste čítali?