|
Када је Совјетски Савез средином прошлог стољећа сателитским летовима значајно повео у космичкој трци и тако довео у питање технолошку супремацију Сједињених Америчких Држава, једна од хитних мјера била је реформа наставе физике у Америци на предуниверзитетском нивоу. Уложени су милиони долара да би се конципирао програм новог курса, написао уџбеник и произвели наставни филмови и специјални лабораторијски уређаји, али и да би се обучили наставници који ће бити у стању да иновирани и амбициозни курс адекватно имплементирају у школама. Кључна идеја је била припремити широку кадровску основу која би омогућила да се што прије повећа број добро припремљених доктора физике.
Сада је у САД и у многим државама свијета проблем основне мисије наставе физике много сложенији. Наиме, више се не ради о томе да треба повећати број особа које непосредно доприносе развоју и примјени физике него о томе да физика својим знањима и специфичним начином размишљања о свијету помогне интелектуалном, професионалном и културном развоју особа које се не баве физиком. У ери информатичке револуције и економије базиране на знању, владање основним елементима математичког и знанственог мишљења представља способност неопходну за модеран живот. У овом есеју ћу скицирати неке од аргумената у прилог том коперниканском обрату у дефинирању мисије наставе физике.
Важност физике: од космологије до технологије
Физика је основна природна знаност, тј. наука која истражује фундаменталне закона понашања материјалног свијета од најмањих дјелића до галактичких јата. На основу тих закона могуће је, барем у грубим цртама, знанствено размишљати о томе како је настао опажајни космос и како би, евентуално, могао бити његов крај. Мада та питања занимају људе и у најранијим и најпримитивнијим културама (о чему свједоче бројни митови о настанку свијета), тек изградња најапстрактнијих физикалних теорија (квантна механика, теорија релативности и њихова синтеза у квантној теорији поља) и најпрефињенијих опажајних и симулационих технологија омогућују да се космолошки процеси, како локални тако и глобални, истражују у складу са строгим канонима знанствене методологије.
Међутим, физика свој огроман друштвени и економски значај не дугује истраживању питања која представљају људску знатижељу у њеном најчистијем облику, јер одговори на таква питања само задовољавају интелект а не доприносе, нити могу допринијети, благодетима свакодневног живота. Физика као струка постоји зато што је одлучујуће допринијела разумјевању човјековог непосредног материјалног околиша. Што је још важније, примјена физике чини могућим преобликовање тог природно датог околиша у животни простор испуњен артефактима који функцинирају у складу са све захтјевнијим људским потребама. На примјер, преносиви компјутер Тошиба (: Toshiba) на које пишем овај текст или тв-пријемник Грундиг на којем смо моја супруга Јесенка и ја гледали свечано отварање обновљеног Старог Моста и фасцинантни интервју који је премудри Предраг Матвејевић дао главном уреднику РТВ Мостар Алији Бехраму не би били могући без познавања и инжињерске примјене закона физике.
Имајући око себе све више ствари које функцинирају без изненађења, људи губе своју исконску знатижељу и пристају да њихова улога буде само механичко притискање дугмади на разним апаратима, од покретних телефона и рачунала до видео-камера и микровалних пећница, одричући се права на знања о физикалним принципима на којима се темељи рад тих корисних технолошких производа. Апсурдност тог стања спознамо само у ријетким тренуцима када нам неки мајстор прескупо наплати наше незнање, након што је претходно за минут или два „зналачки“ уврнуо неки завртањ или спојио двије раздвојене жице.
Негативна перцепција школске физике: узроци и посљедице
Међутим, сваки покушај да се буде „сам свој мајстор“ захтијева барем минимум познавања појмова и закона физике и способност њихове примјене у разумијевању како функционирају и зашто се кваре апарати које свакодневно користимо. Тек тада се код неких јавља жаљење што у школи није било више занимања за физику и што је створено вјеровање да је физика предмет који су измислили настрани људи да би, из године у годину, неразумљивим дефиницијама и непотребним формулама ментално мучили недужне ученике.
На моју велику жалост, и мој петнаестогодишњи син Јавор од свих школских предмета најмање воли физику, сматрајући је неважном, незанимљивом и неразумљивом. Његов негативни став према физици је толико дубок да само понекад (у тренуцима кад на моје наговарање пристане да се „бави физиком“, тј. да слободно размишља о свијету) допушта да можда и није баш скроз у праву.
Који су узроци раширеног вјеровања младих људи да је школска физика неважна, незанимљива и неразумљива?
Кратак одговор гласи: крива је неодговарајућа настава физике.
Шта је неодговарајуће у традиционалној настави физике?
Кроз уџбенике и предавање наставника, физика се представља као скуп готових знања (дефиниције појмова и формулације закона), а не као процес и методологија стварања новог знања. Ако се спорадично и дотакне проблем конструкције знања, онда се, отворено или прикривено, сугерира погрешна идеја да постоји једноставан знанствени метод чија механичка примјена аутоматски обезбјеђује успјех у упознавању свијета.
Када наставу физике у школи у потпуности обликује гледиште да је физика скуп готових знања, онда је добар ученик физике онај који је у стању да та „знања“ понови на испиту или их евентуално „примијени“ уврштавањем бројева у неку формулу. Јаворове школске теке из физике и испити које је полагао управо тјерају ученика да прихвати као исправно такво вјеровање.
Зашто је такво вјеровање погубно за интелектуални развој и живот младих људи?
У првом реду зато што многи млади људи, заведени таквом досадном и стерилном модификацијом природе физике, формирању према њој крајње одбојан став и, у потпуно неодговарајућем тренутку, доносе животне одлуке од судбоносне важности: студираћу само онај факултет на којем не постоји физика као предмет. Није неважно и то што се физика доживљава као струка којом се баве настрани људи које занимају апсурдни „проблеми“ слични овоме: На тијело масе 3 кг дјелује сила од 12 Њутна (: Newton). Колико је убрзање тијела?
Оваква формулација не активира нити једну менталну слику нити је могуће асоцирати са неким искуством из реалног свијета. Ученици који мисле кажу си отприлике: Не знам о којем се стварном тијелу ради. Не знам које тијело и на који начин узрокује споменуту силу. Непознато ми зашто је важно да израчунам убрзање. Ако је то физика, онда она није за мене.
У другом реду, вјеровање да је физика тек скуп дефиниција и формула је потпуно погрешно. Формалне дефиниције физикалних појмова и математске формуле које најпрецизније изражавају физикалне законе представљају кулминацију а не почетак и срж процеса знанственог размишљања о природним појавама. Од фундаменталне је важности да ученици схвате да су физикални појмови креације људског ума и да не постоје у природу као камење, вода или зрак. Њихово стварање није плод елегантног апстрактног размишљања доконог знанственика него резултат низа мукотрпних и драматичних покушаја да се ријеши неки конкретан знанствени или технички проблем.
Сва дубока научна знања су одговори на низ интелигентно постављених питања природи у форми брижљиво планираних покуса. Као што нове ријечи у сваком језику настају у нашој тежњи да што прецизније искажемо своје мисли, тако и нове физикалне појмове измишљамо и обликујемо да бисмо могли природи поставити што боља питања или још боље разумјети њене, понекад, доиста загонетне одговоре.
Аутентична повијест физике, која је тако неправедно занемарена или неодговорно поједностављена (па и фалцифицирана!) у уџбеницима физике, показује како прихваћање нових идеја није нимало једноставан процес. Галилео је морао написати много страница да би знанственике свог доба покушао убједити да двоструко кретање Земље (око своје осовине и око Сунца) није тако апсурдна и неприхватљива идеја каквом се чинила и да њихови аргументи против Земљине ротације и револуције нису нимало конклузивни. Дакле, нове идеје се у аутентичној науци предочавају стрпљиво и уз пуно поштивање и разумијевање за скептицизам оних чланова знанствене заједнице који им се, из разних разлога, опиру. Тај скептицизам се може побиједити само када се јасно докаже да протуаргументи које су у стању смислити и презентирати скептици нису ваљани.
Сучељавање супротстављених аргумената, како кроз њихову појмовну и логичку разраду тако и кроз њихова упоређивање са опаженим и потенцијално опажљивим појавама, је суштина развоја људског знања о материјалном свијету. Знаност је, у својој најдубљој бити, начин размишљања о свијету који максимално уважава важност дијалога са другачијим начином мишљења и који признаје покус као врховног суца у оцјени ваљаности идеја и њихове примјерености збиљном свијету. Само оне идеје које су у стању да објасне исход познатих и предвиде резултате будућих покуса остају у ризници знаности као чврста база на којој ће се градити будућа знања.
Ако је у самој науци прихваћање нових знања сложен и спор процес у којем је нужно стрпљиво аргументирање и брижљива употреба језика, метафора и аналогија, онда је неодговорно и, донекле педагошки перверзно, очекивати да ће та знања ученицима, већ у првом сусрету, изгледати прихватљива и самоочигледна. Данас се двоструко кретање Земље у уџбеницима представља као сама по себи јасна чињеница, мада су појмовни назори данашњих ученика и даље ближи назорима Галилејевих противника који су против ротације и револуције Земље износили низ, на око, необоривих опажајних чињеница.
Већина данашњих наставника не познају Галилејево критичко разматрање аргумената који су истицани против кретања Земље па не би били у стању да своје ученике убиједе, у слободној и неауторитативној расправи, да је опажајни свијет посљедица кретања Земље а не Сунца.
Ако се кроз наставу физике систематски занемарује аспект физике повезан са стварањем знања, ученици остају двоструко ускраћени. С једне стране, остају им непознати суштина феномена знаности и аутентичне епизоде интелектуалне повјести човјечанства, а с друге, немају прилику да се истински позабаве истраживањем сопственог размишљања о спољашњем свијету.
Наиме, како постоји чудесан паралелизам између персоналног интелектуалног развоја и еволуције знаности, у многим повијесним научним контроверзама ученици се могу лако сврстати и препознати свој начин гледања у аргументима једног, по правилу губитничког табора. Како је већ речено, идеја „Земља мирује – Сунце се креће“ је интуитивно ближа данашњим ученицима него идеја „Сунце мирује – Земља се креће“. Исто се може речи и за идеју вакуума.
Ако је знаности требало толико вијекова да порази Аристотелову концепцију о апсурдности и немогућности постојања празног простора, зашто би данашњим ученицима та идеја била једноставна за прихватање?
Познавање детаља појмовних аргумената и покуса који показују да је могуће постојање вакуума и да је дјеловање атмосфере много боља концепција за појаве које су се приписивале „страху од празнине“, даје прилику ученицима да схвате да промјена сопствених идеја има смисла само ако ће њихово мјесто заузети идеје које су у бољем слагању са познатим и могућим појавама.
|