SOLA_
KAJ OBSEGA SREDNJEŠOLSKA FIZIKA?
ALEŠ MOHORIC
Fakulteta za matematiko in fiziko Univerza v Ljubljani
Vsak učitelj pri svojem delu stoji pred izzivi. Njegova naloga je ustvariti razmere, v katerih dijaki konstruirajo znanje na način, da bodo čim več snovi čim bolje razumeli. Razumevanje snovi preverjajo testi in pogosto je pouk usmerjen v povečanje uspesnosti na teh testih. To ni nujno slabo, vendar tak način dela večinoma vkalupi pouk. Nekateri testi, npr. matura, so za dijake zelo pomembni in temu se prilagodi pouk, tako da se eno solsko leto nameni utrjevanju snovi z dijaki, ki predmet izberejo na maturi.
Pri poučevanju nas veze več omejitev. Najbolj nas pri pouku omejuje razpolozljivi čas. Pri naporu, da bi ta čas čim bolje izkoristili, moramo poskrbeti za pravo mero, saj so sposobnosti dijakov omejene, njihovi interesi so različni in prevelik poudarek na določenem predmetu lahko privede do odpora. Sprememba stevila ur je vedno plod dolgotrajnih in tehtnih usklajevanj med predstavniki različnih strok. Nekaj svobode imajo na voljo ravnatelji, ki lahko določenim predmetom namenijo več časa, in dijaki, ki si lahko izberejo predmete, ki jih bolj zanimajo in jih bodo spoznavali podrobneje. Logično je, da večje stevilo ur pripomore k boljsemu prenosu znanja. Obseg fizikalnega znanja je vedno večji in naravna teznja je, da bi povečevali tudi obseg pouka fizike. Ker so dijaki v srednjih solah vedno bolj obremenjeni z vsemogočimi vsebinami, to ni smiselno.
Druga omejitev je nivo znanja, do katerega poučujemo. Znanje pomeni končeptualno razumevanje in koherentno/povezano znanje in tudi sposobnost uporabiti naučeno v situačiji, ki ni identična solski. Znanje in časovna omejitev se medsebojno izključujeta. Vse snovi nikoli ne moremo obravnati v čeloti. Zato se omejimo le na nekaj tem in različne teme pokrijemo do različnih znanj. Pomembna je tudi pravilna izbira vrstnega reda. Nekatere teme zahtevajo predznanje drugih, marsikdaj pa smo pri fiziki omejeni tudi z matematičnim znanjem dijakov. Marsikatero snov bi lahko obravnavali drugače, bolj poglobljeno, če bi prisla na vrsto kasneje.
Pri izbiri tem in vrstnem redu nam pomaga in nas omejuje učni načrt [1]. Učni načrt je konservativen dokument in njegove spremembe niso pogoste in zazelene, saj vplivajo na način dela in terjajo prilagoditve. Zato so
Slika 1. Doseženi rezultati testiranja naravoslovne pismenosti na raziskavi PISA 2006.
spremembe vedno premišljene in ne preobsežne. Vodilo pri prenovi učnih programov mora biti previdnost. Spremembe morajo biti majhne in v smereh, za katere nas izkusnje iz drugih drzav ali pilotnih projektov ucijo, da so prave. Nova spoznanja in izboljsave morajo temeljiti na kritični presoji preteklih posegov v načrt. Spremembe pogosto sprozi pristojno ministrstvo. Pri tem tudi prisluhne pripombam učiteljev in strokovnih zdruzenj ter uposteva privlačnost za učence. Od sprememb zelimo, da bi ujeli korak z naprednimi učnimi načrti drugih drzav in sledili razvoju znanosti. Posreden vpliv pri razmisleku o novih učnih načrtih imajo mednarodna primerjanja znanj, kot npr. mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja TIMMS (Trends in International Mathematičs and Sčienče Study). TIMMS izvajajo na vsaka tri leta [2], naslednji pa bo leta 2015. Druga, podobna primerjava je program mednarodne primerjave dosezkov učenčev PISA (programme for international student assessment) [3], kjer se je Slovenija leta 2006 kar dobro uvrstila (slika 1) [4].
Zadnjič je bil učni načrt za fiziko posodobljen leta 2008. Poudarki pri tej prenovi so temeljili na vsebinski razbremenitvi v korist večjega razumevanja vsebin ter pridobivanja manjkajočih kompetenč,1 npr. kompetenče digitalne pismenosti, učenja učenja, samoiničiativnosti in podjetnosti, poleg ze ustaljenih temeljnih kompetenč v naravoslovju in tehnologiji ter matematične kompetenče. Vsebinska razbremenitev omogoča večjo izbirnost na maturi z
^Kombinacija znanja, spretnosti in odnosov (Uradni list Evropske unije st. 3 3 94/10).
okrog 30 % zmanjšanim obsegom vsebin, na katere se morajo dijaki v okviru maturitetnega dela programa pripraviti v 4. letniku [5]. Spremembe so prinesle zmanjšan obseg obveznih znanj v prvih treh letnikih za okrog 20 %, kar omogoča več časa za doseganje večjega razumevanja konceptov, razvijanja kritičnega misljenja, spoznavanje naravoslovnega pristopa pri resevanju problemov in za eksperimentiranje. Namen učnega načrta fizike za gimnazije je podati smerniče učiteljem, kako dijake učiti fiziko. To pomeni, da dijaki razumejo osnovne zakone, izreke, definičije, ki veljajo v fiziki, in obvladajo mehanizme komuničiranja o teh pojmih. Razumevanje ne pomeni samo reprodukčije pojma, ampak tudi uporabo pojma za razumevanje in napoved njegovih posledič. Pomemben del pouka pa ni le razumevanje pojmov, ampak tudi seznanjanje s pojavi in relevantnimi količinami. Razlog za posodobitev načrta so nova spoznanja v pedagoskih končeptih in razvoj polja (fizike), saj naj bi pri pouku fizike dijake seznanili tudi z novejsimi spoznanji. V starem učnem načrtu je bila snov razdeljena na jedro, izbirni del in maturitetni del, v novem načrtu pa ločimo med splosnimi znanji, posebnimi znanji in izbirnim delom. Splosna znanja so potrebna za splo-sno izobrazbo in jih obravnavajo vsi dijaki. Obsegajo podatke, končepte, definičije fizikalnih količin in razumevanje fizikalnih zakonov, ki sodijo v splosno izobrazbo. Sem sodijo tudi temeljna pročesna znanja: kompleksno razmisljanje, osnove eksperimentiranja, iskanje, obdelava in vrednotenje podatkov iz različnih virov, predstavljanje projektov, timsko delo in učenje učenja. Posebna znanja dopolnjujejo splosna znanja s poudarkom na kvantitativni obravnavi. Izbirne vsebine so zaključene, zahtevnejse vsebine in niso del obveznega znanja. Učitelj nekatere vsebine lahko poglablja do posebnih znanj, ne pa nujno vseh, ki pridejo v postev na maturi - od tu izhaja izbirnost na maturi. Nekatera znanja na maturi preverjamo poglobljeno, vendar dijaki ne potrebujejo poglobljenega znanja vseh vsebin. Določene teme spadajo v izbirne vsebine, ki jih učitelj priredi sebi in potrebam sole. V razdelitvi učnega načrta po vsebinah je jasno zaznati izkustveno naravnanost (poudarek na eksperimentalnem delu, projektnem delu, seminarskih nalogah). V posodobljenem načrtu se večji poudarek daje aktivnim metodam poučevanja. Pri aktivnem pouku dijaki večino časa aktivno sodelujejo s pogovorom, razmisljanjem in poskusi. Izmenjava mnenj poteka tudi med dijaki. Učitelj dijaku sproti podaja povratno informačijo o njegovem znanju. Učitelj vzpodbuja aktivno sodelovanje in diskusijo z vprasanji, kjer k razvoju znanja pomembno prispevajo tudi stranpoti in napačni odgovori.
Učni načrt ne predpise vrstnega reda, je pa dobro premisliti, kdaj in kako obravnavamo posamezne teme. Ce neko temo obravnavamo prezgo-
daj, ne moremo graditi na predznanju, ki ga pridobimo drugje. Učitelji si do neke mere lahko izberejo svojo pot. Zgled je npr. geometrijska optika, ki zahteva najmanj matematičnega predznanja in jo lahko obravnavamo Ze na začetku. Tematsko sodi za poglavji o valovanju in o svetlobi, ki pa za samo obravnavo nista nujni. Termodinamike npr. ne obravnavamo pred mehaniko, saj uporabljamo koncept energije, ki ga običajno vpeljemo preko dela sile. Pri vrstnem redu se oziramo tudi na matematično znanje dijakov. Učitelji fizike zelimo, da bi matematična znanja, ki so potrebna pri pouku fizike (npr. vektorji, funkčije, trigonometrične funkčije, eksponentna in logaritemska funkčija in kasneje tudi odvod in integral), pri matematiki obravnavali usklajeno. Nekaj prizadevanj za usklajevanje učnih načrtov za fiziko in matematiko je ze bilo, vendar ni tezava le v načrtih. Znotraj načrta je učitelj suveren, saj lahko sam izbere vrstni red, in najtezje učitelji naredimo spremembo pri sebi. Tezko je spreminjati ustaljen način dela. Marsikje pa se učitelji matematike in fizike dogovorijo za usklajen vrstni red. Pri vrstnem redu in znanjih, ki jih zelimo doseči pri posamezni temi, se je treba zavedati, da je učenje pročes in da vsega zelenega ne moremo narediti naenkrat. Narasčajoče znanje - tako matematike kot fizike - upostevamo v zgledih, ki jih obravnavajo pri pouku fizike. S tem pridobi tudi matematika, saj se izkaze kot vsebina, ki je uporabna tudi zunaj svojega področja. Pri tem koristijo primerni učbeniki.
Aktualni učni načrt razdeli fiziko na nasteta poglavja, kjer je z velikostjo črk nakazano stevilo ur, priporočeno za obravnavo določene tematike:
1.	Merjenje, fizikalne količine in enote
2.	Premo in krivo gibanje
3.	Sila in navor
4.	Newtonovi zakoni in gravitacija
5.	Izrek o gibalni količini - posebna znanja in izbirne vsebine
6.	Izrek o vrtilni količini - izbirno poglavje
7.	Delo in energija
8.	Tekočine - izbirno poglavje
9. Zgradba snovi in temperatura
0. Notranja energija in toplota
11. Električni naboj in električno polje
12. Električni tok
13. Magnetno polje
14. Indukcija
.5. Nihanje 6. Valovanje
17. Svetloba
18.	Atom
19.	Polprevodniki - izbirno poglavje
20. Atomsko jedro
21.	Astronomija
22.	Teorija relativnosti - izbirno poglavje
Ko sem lani na dveh strokovnih srečanjih, ki jih je organiziral Zavod za Solstvo Slovenije, anketiral 80 srednješolskih uciteljev fizike, sem imel priloz-nost, da sem ugotovil njihov razpored poglavij po letnikih.
Zastavil sem jim vprasanje, v katerem letniku, če sploh, učijo določeno poglavje učnega načrta. Odgovori so zbrani v histogramih 1 in 2. Histogram 1 kaze deleze, v katerih učitelji določeno snov obravnavajo po letnikih. V postev pridejo le trije letniki, saj je četrti letnik namenjen dijakom, ki fiziko izberejo na maturi in tam obravnavajo določene teme do posebnih znanj. Kaj in kako obravnavajo v četrtem letniku, se od generačije do generačije lahko spreminja.
Rezultati so dokaj pričakovani in učitelji v dokajsnji meri sledijo razdelitvi učnega načrta. Največje odstopanje se pokaze pri poglavjih Nihanje in Valovanje, saj učitelji tematiko pogosto uvrstijo pred elektriko in magnetizem (in termodinamiko) v drugi letnik. Razlog je v tem, da se sama snov navezuje na mehaniko, ki se obravnava v prvem in deloma v drugem letniku. Tezava je v tem, da v drugem letniku dijaki se ne poznajo dovolj dobro trigonometričnih funkčij. Zato nekateri učitelji s snovjo počakajo do tretjega letnika. Seveda potem za tretji letnik ostane preveč snovi in je treba
Slika 2. Histogram deležev poglavij po letnikih.
v drugega prestaviti relativno težka poglavja elektrike (in deloma magnetizma). Ena od resitev je, da se v drugem letniku obravnava električni tok. Težava tega načina pa je, da se to stori brez utrjene predstave o električnem naboju.
Histogram 2 kaže deleže učiteljev, ki izberejo določena poglavja. Zavedati se je treba, da so določena poglavja sestavljena iz posebnih in splosnih znanj. Splosna znanja morajo obravnavati vsi učitelji in 100-odstotni de-lezi so tam pričakovani. Podrobnejsa analiza, katera od posebnih znanj so izpusčena, zal ni na voljo. Učni načrt daje učiteljem moznost, da obseg snovi zmanjsajo in na ta račun poglobijo drugo snov in poudarijo učenje naravoslovne metode. Ker je čelotni čas omejen, se mora učitelj zavestno odločiti in določena poglavja izpustiti, kar je marsikomu se vedno tezko. Vendar se naredi več skode s hitro in povrsno obravnavo vseh poglavij kot s poglobljeno obravnavo manjsega stevila poglavij. Očitno je, da se pri pouku največ izpusča poglavja moderne fizike. To je snov, ki je izkusnjam dijakov najbolj tuja. Pri izpusčanju snovi je pazljivost na mestu, saj ne zelimo ustvariti vtisa, da je fizika zastarela znanost, čeprav so osnove stare ze stoletja.
Anketa pokaze, da se vrstni red poglavij med učitelji v veliki meri ujema. Največja razlika je v uvrstitvi poglavij o nihanju in valovanju. Analiza pokri-
Slika 3. Histogram deležev uCiteljev, ki obravnavajo doloCena poglavja.
tosti snovi zgolj po poglavjih, nastetih v učnem načrtu, ni dovolj natančna, da bi zajela porazdeljenost posebnih znanj. Določene tematike, ki imajo v učnem načrtu svoje poglavje, se lahko obravnavajo pod drugimi poglavji, tekočine se npr. lahko vsaj deloma obravnava v poglavju Temperatura in snov, del astronomije pa se lahko obravnava hkrati z gravitačijskim zakonom.
LITERATURA
[1]	J. Strnad, O poučevanju fizike, DMFA - založnistvo, 2006.
[2]	Naravoslovni, bralni in matematični dosečki slovenskih učencev, Nacionalno poroCilo, Pedagoski institut, 2007.
[3]	http://portal.mss.edus.si/msswww/programi2010/programi/media/pdf/un_ gimnazija/un_fizika_strok_gimn.pdf, ogled 24. 10. 2013.
[4]	http://193.2.222.157/UserFilesUpload/file/raziskovalna_dej avnost/TlMSS/ TlMSSAdvanced/TlMSS_A_nacPorVSE.pdf, ogled 24. 10. 2013.
[5]	http://www.pisa.oecd.org/, ogled 22. 10. 2013.
[6]	http://www.ric.si/mma/M-FIZ-2014\°/.20ISSN/2012092610040371/, ogled 24. 10. 2013.
http://www.dmfa-zaloznistvo.si/