Fizica și școala

Victor STOICA Inspector școlar ISMB

De ce avem nevoie de Fizică?

La ce ne folosește fizica? De ce toți elevii trebuie să studieze fizica? Cum ne poate ajuta fizica să fim educați?

Fizica este, probabil, cea mai importantă știință a naturii dacă ne propunem cunoașterea și înțelegerea comportării acesteia, descrierea complexității lumii înconjurătoare, explicarea evoluției sistemelor și a proceselor din natură. Fizica reprezintă totodată baza pentru proiectarea tehnologiilor care oferă soluții pentru rezolvarea problemelor din ce în ce mai complexe ale lumii reale, dar mai ales pentru înțelegerea a tot ce se întâmplă frecvent în viața de zi cu zi. Pe de altă parte, tot timpul trebuie să luăm decizii și cu siguranță ne dorim ca acestea să fie în beneficiul nostru și al celor din jur, în beneficiul mediului înconjurător și al vieții. Este evident că nu toți elevii vor deveni oameni de știință, profesori sau ingineri, dar știința și tehnologiile ocupă un loc tot mai important în activitatea noastră zilnică. Elevii de astăzi au nevoie de educația științei pentru a se simți confortabil într-o lume din ce în ce mai complexă din punct de vedere științific și tehnic. În acest context, disciplina Fizică pune la dispoziția noastră, pe lângă cunoștințe, și modalitățile de formare a abilităților esențiale pentru învățarea pe parcursul întregii vieți. Toate afirmațiile anterioare constituie argu – mente la întrebările formulate inițial. În momentul de față, fizica este un subiect vast și foarte dezvoltat. În ciuda descoperirilor importante din ultimele secole, există probleme deschise în fizică ce așteaptă să fie rezolvate. Acesta ar putea fi un alt motiv care, cu siguranță, pentru un număr mic din elevii de astăzi ar putea constitui un argument pentru a deveni cercetătorii de mâine. Pentru toți ceilalți probabil că următoarea sintagmă ar putea sta la baza motivației pentru studiul fizicii: „Este frumos să privești lumea, dar este și mai frumos să o înțelegi“.

Ce poate face disciplina Fizică în acest context? În primul rând, poate forma capacități pentru viitorii absolvenți de a:

  • folosi cunoștințe despre conceptele și teoriile importante din fizică și științe în viața de toate zilele;
  • gândi critic și creativ pentru a lua decizii cu privire la probleme reale;
  • a avea curiozitatea pentru cunoaștere prin investigare și informare pe baza mijloacelor și metodelor căpătate în același context;
  • înțelege limbajul științific pentru a-l folosi în comunicarea ideilor și a punctelor de vedere;
  • respecta complexitatea, diversitatea și fragilitatea naturii.

În sistemul de învățământ preuniversitar, aceste finalități ale studiului disciplinei fizică corespund învățământului liceal. Absolvenții ar trebui să fie capabili să decidă asupra propriei cariere, asupra propriului parcurs de dezvoltare intelectuală și profesională și să se integreze activ în viața socială. Pentru a răspunde exigențelor acestui nivel de învățământ și specificului de vârstă al elevilor, sistemul de învățământ trebuie să asigure elevului atât metode, cât și cunoștințe asupra cărora vor fi făcute, în continuare, unele considerații.

Formarea capacității de a reflecta asupra lumii, de a formula și de a rezolva probleme pe baza cunoștințelor din diferite domenii nu este o noutate a zilelor noastre. Îndemnul celebrului Albert Einstein în acest context este notorie: „Important este să nu te oprești niciodată din a-ți pune întrebări“.

Valorizarea propriei experiențe, în scopul orientării profesionale optime pentru piața muncii sau pentru atingerea unui nivel superior al cunoașterii, prin continuarea studiilor, trebuie să fie un alt obiectiv al sistemului de învățământ. În cursul ultimilor ani, nivelul de profesio- nalism cerut pe piața forței de muncă este în creștere. Datorită acestui fapt devine absolut necesar un proces de înnoire care să investească pe plan didactic și în general, în mediile formaționale.

De exemplu, încercările făcute pentru promovarea tehnologiei și aplicațiilor multimedia în școală pot fi catalogate ca pași evidenți făcuți în acest sens. Aceasta este o modalitate a comunicației rezultată ca sinteză a informaticii, matematicii și științelor naturii. Unul din domeniile în care multimedia și-a găsit o firească aplicație a fost cel școlar, didactic și al proceselor de învățare. În viitorul apropiat, practica lecției „față în față“ poate fi parțial înlocuită de o activitate educativă care să consimtă deplasarea esenței dinamice a procesului către cei care studiază. În acest sens se pot contura scenarii didactice cum ar fi:

  • clasa laborator – unde profesorul folosește experimentul real sau virtual pentru a-și îmbogăți lecțiile;
  • studiul individual al elevului – prin care elevul este îndrumat către surse de informare;
  • evaluarea – al cărei caracter poate deveni mai obiectiv, mai diversificat și mai eficient decât în prezent;
  • proiectarea activă și atractivă a lecțiilor.

Astfel, devine esențială pregătirea copiilor pentru a fi capabili să utilizeze această tehnologie.

Cele afirmate anterior constituie motive care implică demersuri didactice care încearcă să pună la dispoziția elevilor modalități de învățare capabile să dezvolte competențe și atitudini în legătură cu:

  • comunicarea inteligentă și eficientă;
  • gândirea logică;
  • munca intelectuală;
  • necesitatea îmbogățirii cunoștințelor

Dezvoltarea capacității de integrare activă în grupuri socio-culturale cum ar fi familia, mediul profesional, prietenii, un context social conjuctural etc. este absolut obligatorie doar dacă ne gândim la contextul conferit de Uniunea Europeană. Adaptarea și integrarea în societate este o problemă majoră a vieții și reprezintă o problemă de autoeducare, dar cu siguranță și de educare.

Dezvoltarea competențelor funcționale esențiale pentru reușita socială: comunicare, gândire critică, luarea deciziilor, prelucrarea și utilizarea contextuală a unor informații. Dezvoltarea unor astfel de competențe ne apare ca absolut necesară doar dacă ne gândim la fluxul informațional la care suntem supuși în fiecare zi, la rețelele de comunicare din spațiul virtual, din care facem parte, la deciziile pe care trebuie să le luăm într-un timp din ce în ce mai scurt.

Cultivarea expresivității și a sensibilității, în scopul împlinirii personale și a promovării unei vieți de calitate; adică și ceva pentru „sufletul nostru“, cum am putea formula mai puțin academic

Formarea autonomiei morale, formarea personalității morale a elevului trebuie să ducă la a-l determina pe acesta la o disciplină conștientă, la deprinderi morale proprii. De exemplu, dacă demnitatea umană este recunoscută drept foarte importantă, atunci respectarea demnității fiecărei persoane apare ca cel mai important indicator al practicilor educaționale care urmărește formarea și dezvoltarea responsabilității.

Pentru toate afirmațiile generale făcute anterior, studiul fizicii, al științelor naturii, are un rol important. Fizica este o știință fundamentală a naturii. Prin studiul fizicii, elevii capătă cunoștințe și abilități relevante pentru activitatea zilnică. Studiul fizicii permite înțelegerea aplicațiilor practice din toate domeniile de activitate. Cu o bază solidă a cunoștințelor de fizică, elevii sunt capabili să aprecieze rolul fizicii în dezvoltarea ingineriei, medicinei, informaticii și altor domenii ale științei, tehnicii, și să utilizeze competențele dezvoltate în toate domeniile activității profesionale. Ca viitori absolvenți vor putea deveni eficienți într-o societate a cunoașterii puternic tehnologizată.

Cum se studiază fizica în școală?

Modelul adoptat pentru studierea disciplinei fizică, în învățământul preuniversitar, este cel în „spirală“. Specificul gândirii științifice și necesitatea formării deprinderii de a analiza și de a reflecta asupra propriilor cunoștințe determină această abordare. Revenirea, în cadrul unei noi spirale, asupra domeniilor studiate se face la un alt nivel de cunoaștere și într-o altă etapă a dezvoltării psiho-somatice a elevilor. Noțiunile comune privind specificitatea formalismului prin care se descriu fenomenele naturale vor putea fi analizate în raport cu nivelul dezvoltării acestora; elevii vor fi capabili de a face conexiuni atât între domeniile fizicii, cât și extinderea lor în alte domenii ale științei.

Prin această abordare, elevilor le este formată deprinderea de a analiza și de a reflecta asupra propriilor cunoștințe. Planurile-cadru actuale prevăd studiul fizicii ca disciplină școlară începând din clasa a VI-a.

În clasa a VI-a, elevul este familiarizat cu noțiunile de bază pentru învățarea fizicii, precum și cu cele patru arii tematice de bază ale fizicii clasice grupate fenomenologic: fenomene mecanice, fenomene termice, fenomene electrice și magnetice, fenomene optice. Prin întreaga sa structură, primul an de studiu în domeniul fizicii urmărește să atragă elevul spre știință și să îl familiarizeze cu noțiunile esențiale din fizică și operațiunile specifice unui demers științific (măsurare, relația cauză-efect etc.). Prin natura cunoașterii în fizică aceasta este o disciplină cu un profund caracter experimental. Acesta este motivul pentru care, la toate etapele corespunzătoare demersului didactic, abordarea experimentală este absolut necesară. Să nu uităm faptul că valabilitatea oricărei idei științifice este acceptată doar după confirmarea experimentală a acesteia. Cu atât mai mult, având în vedere capacitatea limitată de abstractizare a eleviilor clasei a VI-a, toate temele din programa de fizică a clasei a VI-a sunt abordate, în primul rând, experimental.

În clasele a VII-a și a VIII-a elevul parcurge din nou, într-o manieră sistematică și sistemică, ariile fundamentale ale fizicii, însă la un nivel superior, adecvat capacității de înțelegere, de abstractizare și competențelor dobândite la celelalte discipline din aria curriculară „Matematică și Științe“.

Cea de-a treia spirală este parcursă în învățământul liceal, prin aprofundarea cunoștințelor și lărgirea ariei de cuprindere a domeniului studiat, pentru dezvoltarea competențelor propuse a fi formate prin studiul fizicii. Studiul fizicii în învățământul liceal are ca finalitate încheierea dezvoltării la toți elevii a unui set specific de competențe generale derivate din domeniul de competențe generale Științe și tehnologii. Pentru a răspunde acestor cerințe, în clasele a IX-a și a X-a se regăsesc conținuturi din domeniile fundamentale ale fizicii clasice studiate în gimnaziu, îmbogățind și diversificând oferta educațională anterioară și accentuând orientarea spre aplicarea ideilor științifice în practică. Concentrarea asupra domeniilor fundamentale și clasice ale fizicii este justificată astfel: sunt domenii ale căror aplicații în tehnică și în viața de zi cu zi sunt cel mai frecvent întâlnite; sunt domenii accesibile în privința înțelegerii de către elevi a ideilor științifice fundamentale.

Pe de altă parte, istoria fizicii consemnează practic aceeași ordine a evoluției ideilor în fizică; deci se poate spune că acesta este demersul didactic „natural“.

Studiul fizicii în clasele a XI-a – a XII-a are în vedere o abordare bazată pe continuitate și deschidere, astfel încât conținuturile fac parte atât din domeniile fundamentale ale fizicii clasice, cât și din domeniile fizicii moderne. În acest mod este îmbogățită oferta educațională anterioară, accentuând orientarea spre aplicarea ideilor științifice în practică și spre o structurare mai înaltă a cunoștințelor, corespunzător stadiului de dezvoltare a gândirii specific grupei de vârstă.

Abordarea didactică a fizicii urmărește și promovează conștientizarea de către elevi a relațiilor de cauzalitate existente între fenomenele lumii reale, a legităților care guvernează desfășurarea acestor fenomene. În acest scop, sunt esențiale legăturile cu celelalte discipline de studiu. Ele se manifestă predominant în interiorul ariei curriculare, dar apar și în corelațiile cu discipline din alte arii curriculare. În fiecare an de studiu sunt urmărite legăturile cu celelalte științe ale naturii (biologia și chimia), iar instrumentul matematic este utilizat pentru modelarea și analiza cantitativă și calitativă a fenomenelor.

Continuarea articolului poate fi citită în numarul doi, serie nouă, al revistei Tribuna Învăţământului, ediția tiparită. Revista poate fi achiziționată  aici.