Bežné veci

Ako by mali vyzerať osnovy a učebnice prírodných vied na základných a stredných školách? Nuž, bolo by dobré, keby obsahovali zrozumiteľné vysvetlenia zaujímavých a prakticky dôležitých vecí a javov, s ktorými sa stretáme v bežnom živote. To je predsa celkom jasné, nie? Fajn, a teraz sa pozrite na osnovy a učebnice svojich detí.

Niekedy začiatkom roka mi Ján Pišút poslal e-mail s pôvabným textom anonymného autora o pohlcovači tmy. Keď som si ho prečítal, hneď som sa oň chcel podeliť s čitateľmi .týždňa, a tak som si vymyslel sériu 5-krát o žiarovke. Pri tejto príležitosti som sa znova presvedčil, že ak sa na bežné veci okolo nás pozrieme trochu pozornejšie, dá sa v nich vidieť všeličo zaujímavé. A že veľa z toho zaujímavého sa dá porozprávať bez veľkej vedy. A že by sa to takto mohlo robiť aj v školách. A že sa to väčšinou tak nerobí. A že je to škoda.
Potom mi napadlo, že sa to možno v školách takto robiť nedá, hoci som si nevedel poriadne predstaviť, prečo by to nešlo. A tak som sa spýtal ľudí, ktorí so stredoškolskými študentmi už roky pracujú. Fyzika Františka Kundracika a chemičky Márie Smrekovej.

S Františkom Kundracikom o fyzike okolo nás 

.venuje sa stredoškolská fyzika v dostatočnej miere javom z bežného života?
Sem-tam áno. Dnes sa však deti najprv naučia nové pojmy, potom idú nejaké vzťahy medzi týmito pojmami a nakoniec nasleduje počítanie príkladov, medzi ktorými sú niektoré, akože, z praxe. Niekedy je tá prax pritiahnutá za vlasy, inokedy sú to použiteľné veci. Veľmi pritom záleží na formulácii. Ak sa spýtam na výkon variča, ktorý odoberá pri napätí 220 voltov prúd 2 ampéry, tak to nikoho nezaujíma. Ale ak sa spýtam, či mi 500-wattový varič vyrazí 6-ampérový istič, tak to už je zaujímavejšia a úplne praktická otázka. A pritom je to vlastne ten istý príklad.

.je takých praktických príkladov dosť veľa?
Problém nie je ani tak v tom, či ich je dosť, ako v tom, či na ne vôbec dôjde rad. Tieto veci sú často až na konci kapitoly. A ak nie je učiteľ naozaj dobrý, tak sa ľahko môže stať, že deti spočiatku vôbec nechápu, načo je to celé dobré a až kdesi na konci sa možno dostanú k veciam, ktoré poznajú zo života. V čase, keď už sú mnohé z nich úplne znudené z bifľovania sa nejakých vzťahov a poučiek.

.a nedá sa to otočiť? Nedá sa začať s tými praktickými vecami a na nich vysvetliť čo najviac fyziky?
Myslím, že sa to dá. Napríklad elektrinu môžeme začať vykladať z toho, čo deti dobre poznajú. Každé decko vie, že najmä v zime ho kopne skoro každá kovová kľučka, ktorej sa dotkne. Začneme teda skúmať iskry, veľmi rýchlo sa dá dospieť k tomu, že to vzniká trením a pri tej príležitosti sa celkom prirodzene zavedie pojem elektrického náboja. Klasický pokus s hrebeňom nám umožní zaviesť elektrické pole a napätie, a potom sa môžeme vrátiť k iskre a k výbojom v plynoch. Tam je možných veľa efektných pokusov a skončiť môžeme pri bleskoch. A celý čas sa v podstate bavíme o veciach okolo nás.

.nedá sa voči tomu namietať, že takto zostaneme len na povrchu a deti sa nič poriadne nenaučia?
Aj pri takom spôsobe vyučovania sa deti musia v dostatočnej miere oboznámiť s novými pojmami. To sa nedá preskočiť. Nejaká postupnosť vysvetľovania musí byť zachovaná, ale dá sa to robiť rôznymi spôsobmi. Na to, aby sa nakoniec vysvetlil ten blesk, musia do určitej miery porozumieť pojmom ako elektrický náboj, elektrický prúd, elektrické napätie. Ak sa však ide z dnešného pohľadu odzadu, čiže od tých aplikácií, tak je to najmä z motivačného hľadiska veľmi zaujímavé. Ak vidia pred sebou ten cieľ, že vysvetľujeme zaujímavý jav a postupne objavujeme, čo všetko s ním súvisí, tak sú študenti podstatne viac motivovaní, ako keď začneme od pojmov ako elektrické napätie a prúd.

.zatiaľ sme hovorili len o elektrine. Je aj v iných častiach fyziky dostatočné množstvo takýchto motivujúcich vecí a javov?
Podľa mňa sa to dá nájsť v každej oblasti. Vezmime si napríklad optiku. V dnešných učebniciach sú tie najzaujímavejšie aplikácie, ako napríklad lupa, ďalekohľad alebo mikroskop až na konci a často je na ne tak málo času, že tomu väčšina detí vôbec neporozumie. Pritom si viem veľmi dobre predstaviť, že by sa začalo od toho, že lupa vie jednak zapáliť oheň a jednak zväčšovať obraz. Pri pátraní po súvise medzi týmito dvoma skutočnosťami by sme s deťmi mohli postupne objavovať veľa optických javov. V rámci tohto pátrania sa zákon lomu objaví ako vítaná pomôcka pri snahe pochopiť konkrétne javy, a nie ako abstraktný vzťah.

.nie sú však mnohé z javov bežného života – napríklad také počasie – príliš zložité na to, aby sa dali vysvetliť na strednej škole?
Samozrejme, že keď otočíme bežný spôsob vyučovania, hneď tu budú námietky – už akoby som ich počul – že na vysvetlenie mnohých javov treba veľa pojmov a že výsledné javy sú priveľmi komplikované. A pri dnešnom prístupe to je naozaj pravda. Nie je napríklad šanca na to, aby sme logikou „najprv pojmy, potom vzťahy a nakoniec aplikácie“ poriadne vysvetlili vznik studeného frontu. Ale na druhej strane, ak začneme z tohto javu, mnohé veci sa dajú urobiť ľahko. Ak decká poznajú len Archimedov zákon, môžeme rýchlo prísť k tomu, že teplý vzduch stúpa a studený klesá. A ak k tomu pridáme niečo o vlhkosti vzduchu, rose a hmle, potom sa dá vznik oblačnosti na fronte vysvetliť skoro triviálne. Dokonca aj to sa dá pochopiť, prečo je studený front sprevádzaný vysokou oblačnosťou a teplý front nízkymi oblakmi.

.je možné, že by sa v našich školách niekedy učilo tak, aby v centre pozornosti stáli veci zaujímavé a užitočné z pohľadu žiaka?
Pri súčasných osnovách to nie je reálne. Preberá sa toho strašne veľa, a tak nie je čas, aby deti na niečo samy prichádzali, aby niečo objavovali a podobne. A pritom je známe, že ak je vyvrcholením výkladu vzorec, tak po troch rokoch si ho už nepamätá skoro nikto. Väčšina si ho dokonca nepamätá ani po troch týždňoch.


S Máriou Smrekovou o chémii okolo nás 

.venuje sa stredoškolská chémia v dostatočnej miere javom z bežného života?
V osnovách je ako posledný tematický celok celej chémie uvedená chémia bežného života. Presne tak sa to volá. Takže oficiálne to tam je. Ale v skutočnosti sa k tomu učitelia a študenti nikdy nedostanú.

.prosím?
No nedostanú sa k tomu. Štandardy a osnovy sú totiž také preplnené, že je úplne nemožné prebrať všetko, čo je v nich predpísané. Takže učitelia nikdy nestíhajú, vždy sú s látkou pozadu a na to, čo je na konci, im jednoducho nevychádza čas. No a na konci je chémia bežného života.

.to znie ako zo zlého sna. Čo keby sme teraz skúsili iný sen, a síce, že by sa s javmi bežného života začínalo. Dala by sa chémia učiť tak?
Asi nie všetko, ale toho, čo by sa tak dalo urobiť, by bolo veľa. A keby sa potom porozmýšľalo nad tým, čo sa tak učiť nedá, možno by vysvitlo, že práve to by mohlo z osnov pomerne bezbolestne vypadnúť.

.medzi veci, ktoré sa tak robiť nedajú, patria asi atómy amolekuly, na ktorých dnešná chémia stojí a ktoré sú úplne vzdialené bezprostrednej skúsenosti...
Áno, ale aj tu sa dá postupovať od bežných javov a využiť ich ako motiváciu. Veľmi veľa chémie sa dá vysvetliť na základe priestorového usporiadania atómov a molekúl. To však neznamená, že s tým musíme nevyhnutne začínať. Môžeme začať od lyžovania a korčuľovania a položiť si otázku, prečo je zmrznutá voda šmykľavá. Pri hľadaní odpovede na túto otázku sa môžeme dostať až k priestorovému usporiadaniu molekuly vody, k jej polarite, k vodíkovým väzbám, k tvaru snehovej vločky a tak ďalej.

.nespočíva jeden z hlavných problémov chémie v tom, že je to experimentálna veda, ale my študentom z bezpečnostných dôvodov experimentovať v podstate zakazujeme?
Presne tak. A pritom to tak nemusí byť. Keď som rozmýšľala, čo by sa vlastne mohlo stať, keby som otvorila labák a nechala decká, nech sa hrajú, uvedomila som si, že tam až tak veľa nebezpečných vecí vlastne nie je. Nesmeli by to, samozrejme, jesť a niektoré veci by som musela odstrániť, ale pri väčšine tých chemikálií nehrozí nijaké významné nebezpečenstvo. Okrem toho sa dá priamo v triede robiť veľa zaujímavých a úplne bezpečných pokusov s bežnými látkami. Dokonca sa s týmito pokusmi dá začínať.

.napríklad?
Napríklad prinesiem fľašu kokakoly a zisťujeme, z čoho sa ten nápoj vlastne skladá.

.ale predtým mali zrejme neviem koľko hodín venovaných základom analytickej chémie.
Nie, nič také. Učíme sa to priamo na tej kokakole. Vidíme bublinky a snažíme sa zistiť, čo obsahujú. Skoro vždy sa nájdu žiaci, ktorí vedia, že je to oxid uhličitý, ale otázka potom je, či by sme sa o tom vedeli nejako presvedčiť. Vieme, že oxid uhličitý vydychujeme a ukážeme si, že vydychovaný vzduch zafarbuje určitý indikátor špecifickým spôsobom. A potom skúšame, či sa tento indikátor zafarbí rovnako aj pri pôsobení plynu z bubliniek. Alebo zisťujeme, či sú v nápoji prítomné kyseliny. Alebo sa snažíme porozumieť, akú úlohu tam hrá karamel. Necháme skaramelizovať cukor, pridáme k nemu vodu, ochutnáme a zisťujeme, či to má niečo spoločné s chuťou kokakoly, alebo nie.

.a pritom môžeme vysvetliť, čo sa vlastne pri karamelizácii deje z chemického hľadiska...
Samozrejme, dokonca môžeme využiť pozorovania, ktoré pritom urobíme. Napríklad vyzrážanie kvapôčiek vody na pokrievke hrnca, v ktorom sme cukor zohrievali.

.a je takých príkladov zo života dosť veľa, aby sa na tom dalo stavať učenie chémie?
Vezmime si takýto príklad: začneme s deckami uvažovať, čo by robili, keby sa mohli bez rodičov a s priateľmi presťahovať do starého domu, ktorý by si mohli opraviť. Po čase by asi prišla reč na nové omietky. A už môžeme začať uvažovať o tom, čo je vlastne omietka, čo je vápenec, čo je pálené vápno, čo je hasené vápno, k akým chemickým zmenám dochádza pri výrobe jedného z druhého. A to nás, prirodzene, privedie k rozpustnosti vápenca v dažďovej vode, v mäkkej a tvrdej vode, ku vzniku krasových útvarov a vodného kameňa.

.a zrejme aj k tomu, prečo sa v takej vode perie lepšie ako v onakej, ako sa odstraňuje vodný kameň a podobne.
Áno. A ak chcú ísť po celodennom omietaní stien večer na diskotéku, tak sa zrejme musia poumývať, oprať si a dievčatá zrejme použijú nejakú kozmetiku. Tam všade je chémia, ktorá je zaujímavá a prakticky dôležitá zároveň. Na jednom takomto príbehu sa dá urobiť z chémie naozaj veľa.

.tak prečo sa to tak nerobí?
Lebo tvorcov osnov je veľmi ťažké presvedčiť, aby z osnov vypustili niečo, čo im pripadá dôležité. Nedokážu sa na to pozrieť z hľadiska záujmov a potrieb tých detí, vidia chémiu predovšetkým ako svoj vedný odbor.
 MARTIN MOJŽIŠ