Get Adobe Flash player

Predmetni kurikul Fizike

 
 
Prilozi za raspravu o obrazovnoj i kurikulnoj reformi – kritike i vizije (HAZU, 2017., urednik Vladimir Paar)
 
Akademik Dario Vretenar, HAZU i Prirodoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Zagrebu
Prof. dr. sc. Tamara Nikšić, Prirodoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Zagrebu
https://www.briffa.com/wp-content/uploads/2017/02/physics.jpg
Uvodni dio predmetnoga kurikula Fizike napisan je površno. Predmetni kurikul Fizike započinje opisom predmeta Fizika te pomalo nevjerojatnom rečenicom: "Fizika proučava energiju i materiju, međudjelovanja te gibanja kroz prostor i vrijeme.", koja bi neupućenome čitatelju sugerirala da je jedan od zadataka fizike izučavanje vremeplova. Iako sigurno nije lako sažeti disciplinu kao što je fizika u nekoliko rečenica, preporučili bismo preuzimanje opisa iz znanstvenoga časopisa Nature Physics: "Physics is the search for and application of rules that can help us understand and predict the world around us. Central to physics are ideas such as energy, mass, particles and waves. Physics attempts to both answer philosophical questions about the nature of the universe and provide solutions to technological problems.".
 
Svakako je pohvalno da je barem u predmetnome kurikulu Fizike prepoznata uloga i važnost fizike u današnjemu svijetu, no šteta je da isto nije dovoljno istaknuto u odjeljku Povezanost s drugim odgojno-obrazovnim područjima i međupredmetnim temama pri kraju dokumenta. Također, treba napomenuti da je fizika jedna od temeljnih disciplina ne samo prirodnih i tehničkih nego i biomedicinskih znanosti.
 
U odjeljku koji opisuje prirodoznanstveno pismenu osobu navedeno je: "Prirodoznanstveno pismena osoba uz deklarativno znanje ima i proceduralno znanje koje može primijeniti na rješavanje problemskih situacija u novim, drugačijim okolnostima. Tako znanja i vještine povezane s razumijevanjem fizičkog svijeta pogoduju poduzetnom djelovanju pojedinca u svakodnevnom i profesionalnom životu, što doprinosi njegovu cjelovitom razvoju. Stečeno znanje omogućuje odgovorno sudjelovanje u raspravama uz slobodno iznošenje i zastupanje vlastitih stavova pri donošenju odluka koje se odnose na život i rad u zajednici, čime zadobivaju poštovanje i stječu osobni integritet. Njegovanjem kulturne baštine kroz razvijanje svijesti o znanstvenom doprinosu poznatih hrvatskih fizičara te pravilnom uporabom standardnog jezika i stručnog nazivlja doprinosi se identitetu Republike Hrvatske i osobnom identitetu."
 
Trebalo bi istaknuti da razumijevanje svijeta pogoduje kreativnom, a ne samo poduzetnom djelovanju. Općenito, stječe se dojam da se svaki predmet mora uklopiti u predložak koji je zadala Ekspertna radna skupina, što u konačnici dovodi do potpuno apsurdnih konstrukcija koje najčešće uključuju održiv stav prema okolišu, osobni identitet, integritet i slično. Svakako je pozitivno da su autori prepoznali važnost pravilne uporabe stručnoga nazivlja, no to nije vidljivo u samome predmetnome kurikulu Fizike gdje se nazivlje koristi nesustavno, a često i netočno. Slično se može reći za odjeljak koji opisuje učenika kao aktivnoga člana procesa: "Kroz zajednički eksperimentalni rad i rad na projektima učenici razvijaju sposobnost timskog rada i suradnje te međusobno poštovanje uz uzimanje u obzir različitih mišljenja i potreba drugih." Za razliku od nekih drugih disciplina u fizici se ne uvažavaju različita mišljenja nego se uvažava ono mišljenje koje najtočnije objašnjava određenu pojavu. Kakve veze imaju potrebe drugih s fizikom? Što bi uopće trebale biti osobne potrebe u egzaktnim znanostima?
 
Na kraju opisa predmeta Fizike navodi se da će kurikul biti prilagođen učenicima s teškoćama, dok će se za darovite učenike uvesti razlikovni kurikul - sve u skladu sa smjernicima Okvira za poticanje i prilagodbu iskustava učenja te vrednovanja postignuća djece i učenika s teškoćama i Okvira za poticanje iskustava učenja i vrednovanja postignuća darovite djece i učenika. Međutim, navedeni Okviri posve su općeniti i odnose se na sve predmete, a predloženi predmetni kurikul ne navodi nikakve detalje specifične za predmet Fiziku. Nameće se zaključak da je ostatak dokumenta predviđen za prosječne učenike, što je vrlo važna informacija za procjenu izvedljivosti, posebno u sprezi s rečenicom iz teksta: "od učenika se očekuje ostvarivanje svih odgojno-obrazovnih ishoda".
 
Domene koje se uvode u predmetnome kurikulu Fizike: a) Struktura tvari, b) Međudjelovanja, c) Gibanje, d) Energija opravdavaju se preklapanjem s, po svoj prilici unaprijed zadanim, domenama prirodoslovlja: "Ovakav izbor domena ne temelji se na uobičajenoj tematskoj podjeli fizike na mehaniku, termodinamiku, elektromagnetizam i valove. Opisana klasična podjela ima dobru strukturu, no izrazito je sadržajno usmjerena te ne upućuje na povezanost i ispreplitanje tema, što je obilježje svakog realnog problema. Nasuprot tomu, podjela na nove navedene domene implicira povezanost među sadržajima te navodi učenike na ideju jedinstva prirode i bolje razumijevanje međuovisnosti prirodnih fenomena." Jesu li ovako nešto doista napisali fizičari? Naime, stječe se dojam da će nastavnik učenicima tumačiti strukturu tvari pa zatim međudjelovanja, a u međuvremenu bi se sve to nekako počelo gibati da bi se na koncu sve pretvorilo u energiju.
 
U opisima pojedinih domena moguće je naći niz netočnih i/ili proizvoljnih tvrdnji. Primjerice: "Ovaj smjer vodi ga u svijet elektrona, kvarkova, gluona i ostalih "čestica" koje se, po zakonima kvantne fizike, ponašaju posve drugačije od subjekata makroskopskog svijeta. Nadalje, koristeći se načelima kvantne mehanike  istražuje svojstvo svjetlosti da se ponaša i kao čestica i kao val. Učenik upoznaje značajke električnih i magnetskih pojava te još jedno neobično svojstvo tvari - da se može pretvoriti u energiju." (Navod iz opisa domene Struktura tvari) Zašto bi električne i magnetske pojave bile smještene u domenu Struktura tvari? Dualnost val-čestica odnosi se na cijeli spektar elektromagnetskoga zračenja, a ne samo na svjetlost. "U tu svrhu istražuje fundamentalne sile koje pokreću sva međudjelovanja u svemiru: gravitacijsku silu koja određuje međudjelovanje masa, elektromagnetski silu koja određuje međudjelovanje naboja te slabu i jaku silu koje kontroliraju međudjelovanje čestica unutar atomske jezgre te uzrokuju nuklearne raspade i radioaktivno zračenje." (Navod iz opisa domene Međudjelovanja) Kako to sile pokreću međudjelovanja u svemiru ili kako sile određuju međudjelovanja ili kako sile kontroliraju međudjelovanja?
 
Strukturu atomske jezgre velikim dijelom određuje i Coulombova interakcija. "Gibanje je promjena položaja nekog tijela u vremenu, a u širem smislu to je koncept koji se odnosi i na zračenje, i na polje, te na sam prostor." (Navod iz opisa domene Gibanje) "U ovoj domeni učenik opisuje gibanja s pomoću koncepata pomaka, brzine, akceleracije, zakona očuvanja, energije, količine gibanja te sudara tijela." (Navod iz opisa domene Gibanje) U prethodnome navodu gibanje je bilo koncept, a sada se opet pretvorilo u domenu. Međutim, sada je energija koncept, dok je malo ranije bila domena, a isto će postati i malo kasnije. "Učenik izučava tri osnovne vrste gibanja: translaciju, rotaciju i oscilacije. Za svaku vrstu razvija kinematički opis gibanja koji potom, preko Newtonovih zakona i sila koje uzrokuju gibanje, povezuje s dinamičkim opisom." (Navod iz opisa domene Gibanje) Kada je u fizici uvedena podjela gibanja na translacije, rotacije i oscilacije? "Kroz ovo istraživanje zaključuje da klasična mehanika precizno predviđa promjene gibanja makroskopskih objekata te da ovaj koncept mora izmijeniti na subatomskoj skali ili pri brzinama bliskim brzini svjetlosti. Ovo ga vodi u svijet kvantne mehanike i svijet specijalne teorije relativnosti." (Navod iz opisa domene Gibanje) Sada je i klasična mehanika koncept. Što s klasičnim sustavima mnoštva čestica - plin? "U ovoj domeni učenik proučava energiju na dvije različite skale. Na makroskopskoj skali istražuje njezine različite manifestacije putem brojnih fenomena kao što su gibanje, svjetlost, zvuk, električno i magnetsko polje te toplinska i termička energija." (Navod iz opisa domene Energija) Gibanje je od domene postalo koncept pa opet domena i na kraju fenomen. Kako su se toplinska i termička (?) energija našle u istome košu s gibanjem, svjetlosti, zvukom...? "S druge strane traži njezino dublje razumijevanje izučavajući je na mikroskopskoj skali, na kojoj se energija manifestira kao suma gibanja čestica ili kao energija pohranjena unutar polja sila. Ovaj koncept odvodi ga na elektromagnetsko zračenje, fenomen prijenosa energije spremljene u polju." (Navod iz opisa domene Energija) Čini se da je energija na mikroskopskoj skali opet postala koncept. Kako se to energija manifestira kao zbroj gibanja čestica?
 
Ukratko, opis domena uvedenih u predmetnome kurikulu Fizike sadrži cijeli niz proizvoljnih tvrdnji te je očito kako se radi o neuspješnome pokušaju prilagodbe loše koncipiranome kurikulu Prirodoslovlja. Nije naodmet primijetiti da su već u HNOS-u uvedene domene umjesto klasične podjele Fizike (u 7. razredu osnovne škole Tijela i tvari, Međudjelovanje tijela, Energija, Unutarnja energija i toplina; u 8. razredu osnovne škole  Električna struja, Gibanje i sila, Valovi, Svjetlost), koje su bitno bolje osmišljene nego domene predložene u CKR-u i predmetnome kurikulu Fizike.
 
Odgojno-obrazovni ishodi preopsežni su i prezahtjevni za predviđenu satnicu predmeta Fizike
 
Jedna od najslabijih točaka Cjelovite kurikularne reforme jest uvođenje razina usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda za koje uopće nije obrazloženo čemu služe. U okviru za vrednovanje (str. 5) navodi se: "Razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda iskazi su kojima se preciznije opisuje dubina i širina svakoga ishoda u pojedinoj godini učenja i poučavanja u pojedinom nacionalnom kurikulu nastavnoga predmeta te očekivana izvedba učenika u četirima kategorijama: zadovoljavajuća, dobra, vrlo dobra, iznimna. Kategorije i opisi razina usvojenosti pojedinoga ishoda ne predstavljaju školske ocjene." Međutim, kako se za razine koriste nazivi praktično identični ocjenama (zadovoljavajuća, dobra, vrlo dobra i iznimna), razine će po svoj prilici ipak biti identificirane s ocjenama, barem kod učenika i njihovih roditelja. S druge strane, ako razine nisu ocjene, otvara se mogućnost da svaki nastavnik sam odabere razinu na kojoj će predavati, što bi prouzročilo potpuni kaos i anarhiju u sustavu. U konkretnome slučaju predmetnoga kurikula Fizike odgojno-obrazovni ishodi na razini dovoljan nedostatni su, dok su na razini izniman daleko preambiciozni i zapravo odgovaraju početnim godinama studija fizike (kolegiji Opća fizika 1-4 i Početni fizički praktikum 1-2). Zanimljivo je i da ishodi imaju vrlo slične formulacije za sve uzraste učenika. Očekivalo bi se da se razlike u kognitivnim sposobnostima mlađih i starijih učenika ipak donekle reflektiraju u formulaciji ishoda učenja.
 
Uočljivo je i pretjerano korištenje fraze „učenik istražuje" umjesto „učenik uči". Nesporno je da nastava treba biti istraživački usmjerena, no ovdje ipak treba imati mjeru. Čak i aktivni istraživači provode nezanemariv dio svoga vremena učeći (npr. čitanjem znanstvenih radova, učenjem dodatnih tehnika itd.) pa doista nema nikakvoga razloga za potpuno izbjegavanje riječi „učiti". Jednostavno, učenje je proces koji prethodi istraživanju - u suprotnome bi istraživač najčešće otkrivao „toplu vodu". S obzirom na opseg i broj tablica s odgojno-obrazovnim ishodima predloženi kurikul vrlo je teško analizirati. Stoga ćemo se ovdje ograničiti na program prirodoslovno-matematičke gimnazije (četiri godine učenja, tri sata nastave tjedno). Usporedbom s važećim nastavnim planovima i programima za gimnazije vidljive su sljedeće promjene:
 
- Izostavljena je mehanika krutoga tijela, što u važećemu planu uključuje teme: uvod o translacijskom i rotacijskom gibanju, moment sile, zakon poluge, osnovni pojam statike, kutna brzina, rotacijska kinetička energija, moment inercije, kutna količina gibanja.  (Napomena: u ishodima za osnovnu školu nalaze se poluga i pojam krak sile.)
- Izostavljeni su neinercijalni sustavi, što u važećemu planu uključuje teme: jednoliko akcelerirani sustav, kružno akcelerirani sustav, centrifugalna silu i težina u neinercijalnim sustavima. (Napomena: kao jedan od obrazovnih ishoda navodi se „objašnjava bestežinsko stanje".)
 - Izostavljene su teme vezane uz fizikalne osnove mikroelektronike kao i veze fizike i znanstvenotehnološkoga razvoja.
- Dodani su neki sadržaji vezani uz astronomiju i astrofiziku uključujući evoluciju svemira. (Napomena: u ishodu ABD.4.8. razina dobar nalazi se pojam „crni patuljak" koji ne postoji.)
- Predlaže se više demonstracijskih pokusa i učeničkih eksperimenata, što je sigurno pozitivno. U programu prirodoslovno-matematičke gimnazije učenik bi godišnje trebao obaviti najmanje deset eksperimentalnih istraživanja, a trebao bi sudjelovati u istraživanjima s pomoću demonstracijskih pokusa i računalnih simulacija. Međutim, u predloženim dokumentima nije ponuđena analiza trenutne opremljenosti škola niti plan budućega opremanja pa je nemoguće procijeniti koliko je predloženi kurikul trenutno ostvariv niti koliko će biti ostvariv u budućnosti. Alternativa pokusima su računalne simulacije (Ostaje nejasno je li dopušteno zamijeniti pokus s računalnom simulacijom.), naravno, pod uvjetom da škola ima računalnu opremu. No, ovdje je važno reći da simulacija ipak ne može u potpunosti nadomjestiti opažanje. Naime, dobar dio učenika, posebno onih mlađih, simulaciju će percipirati kao animirani film u kojemu je sve moguće.
 
Moguće je da su u programu napravljene i druge izmjene, ali dokument nije dovoljno pregledan da bi se one lako detektirale. Iako je neosporno da program Fizike treba reducirati, ne vidimo jasnu motivaciju za gore navedene promjene. Naime, izostavljeni su sadržaji koji imaju široku primjenu i učenici su se s njima zasigurno susreli u svakodnevnome životu. S druge strane, iako sadržaji vezani uz evoluciju svemira i općenito astrofiziku i fiziku elementarnih čestica zvuče atraktivno, učenicima su dostupni samo na popularno-znanstvenoj razini. Stoga bi bilo racionalnije da takvi sadržaji budu ponuđeni zainteresiranim učenicima u sklopu izbornih učeničkih projekata, posjeta znanstvenim institucijama ili organiziranih predavanja znanstvenika u školama. U svakome slučaju, smatramo da se promjene u programu trebaju temeljiti na evaluaciji postojećih programa i analizi potrebnoga predznanja za ulazak u sljedeći stupanj obrazovanja i/ili na tržište rada.
 
Zaključak i preporuke
 
Zaključno, dokumenti vezani uz Cjelovitu kurikularnu reformu u ovome obliku zasigurno nisu prikladni za primjenu; neke bi trebalo temeljito revidirati, a neke i ponovno napisati. Prije svega trebalo bi provesti temeljitu stručnu raspravu o svrsishodnosti modela koji se temelji isključivo na odgojno-obrazovnim ishodima, dok su usvojeni sadržaji potpuno zanemareni. Prema našemu iskustvu u visokoškolskoj nastavi model temeljen isključivo na ishodima prikladan je za kolegije koji studentima daju praktične vještine, ali ne i za kolegije na kojima studenti usvajaju temeljna znanja. Slične probleme uočili smo i u predmetnome kurikulu Fizike. Primjerice, odgojno-obrazovni ishodi „istražuje fizičke pojave" i „rješava fizičke probleme" protežu se kroz sve razine i vrste obrazovanja, a njihova razrada pa i razine usvojenosti identične su u 7. i 8. razredu osnovne škole kao i u svim razredima i vrstama gimnazija bez obzira na satnicu. Ukratko, ako se radi o predmetu na kojemu bi učenici trebali usvojiti temeljna znanja, tablice s ishodima učenja najčešće će biti potpuno generičke kao u gore navedena dva slučaja. Alternativno, u tablice se kao ishod može uvrstiti svaki pojam koji učenik treba savladati, no to vodi do problema prenormiranosti tablica, koji je također uočljiv u dijelu predmetnoga kurikula Fizike.
 
Smatramo da bi veći dio slabosti predložene reforme bio izbjegnut ravnomjernom zastupljenošću istaknutih stručnjaka (kako znanstvenika, tako i praktičara iz škola) iz svih znanstvenih područja na svim razinama reforme, a posebno u Ekspertnoj radnoj skupini. Trenutni sastav u kojemu potpuno dominira društveno područje očito nema kapacitet prepoznavanja specifičnosti pojedinih predmeta koje proizlaze iz specifičnosti pojedinih znanstvenih područja. Stoga je svim predmetima nametnut isti kruti predložak o kojemu nije provedena nikakva prethodna rasprava, što je u konačnici rezultiralo neupotrebljivim dokumentima.
 
Ukratko, preporučili bismo sljedeće:
- Ekspertna radna skupina u najvećoj mogućoj mjeri treba uvažati specifičnosti pojedinih predmeta. Nepotrebno je nametati isti predložak za sve predmete.
- Predložene promjene trebaju biti usklađene s pozitivnim propisima Republike Hrvatske.
- Dokumente s ovako opsežnim tablicama vrlo je teško pratiti, a time i detektirati moguće nekonzistentnosti i pogreške. Paralelno s odgojno-obrazovnim ishodima trebalo bi izraditi nastavni plan i program sukladno Zakonu o odgoju i obrazovanju u osnovnoj i srednjoj školi. Jasan i koncizan nastavni plan i program omogućio bi evaluaciju i pouzdanu procjenu izvedivosti predloženoga programa.
- Pojedinim radnim skupinama treba osigurati dostatno vrijeme za izradu kvalitetnih dokumenata.
- Dokumente vezane uz područja (npr. prirodoslovno) treba bitno drugačije koncipirati. Umjesto neupotrebljivih odgojno-obrazovnih ishoda na razini područja trebalo bi istaknuti poveznice među predmetima te dati preporuke za što usklađenije izvođenje pojedinih predmeta.
- Neke sadržaje u programima predmeta trebalo bi odmah označiti kao izborne, što bi zapravo bio prvi korak u izradi sustavnoga programa za darovite učenike, a s druge strane to bi rasteretilo ostale učenike.
- Bilo bi poželjno da učenici temeljito usvoje osnovne pojmove, posebno one koji su im bliski iz svakodnevnoga života. Sadržaje koje mogu pratiti samo na popularnoj razini trebalo uvesti kroz učeničke projekte, posjete znanstvenim ustanovama, organizirana predavanja znanstvenika u školama i slično.
- Osim samih ishoda trebalo bi obratiti pozornost na uvodne dijelove pojedinih dokumenata. Pretpostavljamo da je problem bio u vremenskome pritisku na radne skupine, međutim, dokumenti ove vrste ne trpe proizvoljne i netočne tvrdnje.
 
(Nastavak slijedi)
 

Vladimir Paar, urednik, Zagreb, 7. svibnja 2017.

Dodaj komentar

Sigurnosni kod
Osvježi

Anketa

Tko će pobijediti u sukobu između Plenkovića i Brkića?

Subota, 20/10/2018

Tko je Online?

Trenutačno aktivnih gostiju: 918 gostiju i nema članova online

 

AIPK Trgovine d.o.o.

 

Registar Branitelja

 

Udruga Zavjet

 

 

Grawe osiguranje

 

 

 

Veliko srce malom srcu

 

Facebook

 

 

Optika Kraljević