A tudomány az emberiség közös kalandja: interjú Pierre Lénával Understand article
Fordította: Adorjánné Farkas Magdolna. Pierre Léna, francia asztrofizikus, Marlene Rau-al folytatott beszélgetésében a természettudomány oktatását egy szimfóniához hasonlította. Hangsúlyozta, hogy a kíváncsiság alapvetően fontos, és beszélt arról, hogy mennyire fontosnak…
standing on the shoulders
of giants (…)”
Image courtesy of
pagadesign / iStockphoto
A La main à la pâte módszer egyik kidolgozójaként, az Ön munkássága is jó példa arra, hogy egyetlen ember is előidézhet lényeges változást – ebben az esetben azzal, hogy bevezette a kérdezésen alapuló természettudomány tanítási módszert az általános iskolában. Mit mondana azoknak, akik nem hisznek abban, hogy van erejük megváltoztatni a dolgokat? (A fordító megjegyzése: A La main à la pâte kifejezés szószerinti fordítása: tegyük bele a kezünket a tésztába, vagyis gyúrjuk együtt a tésztát. A kifejezés arra utal, hogy a tanuló erőfeszítést igénylő, csoportban végzett tevékenység során fedezi fel a természeti jelenségeket.)
Én nem a különleges egyének szerepére helyezném a fő hangsúlyt. Gyakran szoktam idézni egy 12. századi francia teológus, Bernard de Chartres szavait: “Mi magunk törpék vagyunk, de óriások vállán állunk, ezért messzebb nézhetünk és többet láthatunk, mint az elődeink.” Egy hosszú fejlődési folyamat részei vagyunk.
Ez igaz a La main à la pâte módszer esetében is. Amikor John Amos Comenius [1592–1670] megalapította az első bölcsődét a 17. században, forradalmi gondolatnak számított, hogy a gyermekeket értelmes lényeknek tekintették, addig ugyanis általában kis állatként kezelték őket. Az ő munkásságából kiindulva mások, pl. Maria Montessori [1870–1952] Itáliában és Célestin Freinet [1896–1966] Franciaországban kidolgoztak egy elméletet, amely szerint a gyermek nem egy üres edény, amelyet fel kell tölteni tudománnyal, hanem olyan különleges élőlény, aki várja a fejlődés lehetőségét.
Georges Charpak (1992-ben kapott fizikai Nobel díjat) vezette be a La main à la pâte módszert egy másik Nobel díjas, Leon Lederman ötlete nyomán, aki Chicago egyik szegénynegyedében létrehozott egy természettudományos oktatási központot abból a célból, hogy ott továbbképezzék a tanárokat, és a helyi iskolákban bevezette a kérdezésen alapuló oktatást. Nem légüres térben létező egyedek vagyunk, hanem az elődeink vállán állunk, ahogyan ők is az elődeikre támaszkodtak. Ez egy hosszú lánc.
Úgy gondolja, hogy Franciaországban a természettudományos oktatás különleges támogatásban részesült?
of the Very Large Telescope
Image courtesy of ESO
Nos, az bizonyos, hogy Európában a természettudományos oktatásnak különleges múltja van. Franciaország, többek között Olaszországgal, Németországgal, Dániával együtt, fontos szerepet játszott a természettudomány és az oktatás területén egyaránt. Ezért a La main à la pâte módszerről írt első könyvünknek a L’Europe des Découvertes [The Europe of Discoveries (A felfedezések Európája); Jasmin, 2004] címet adtuk. Ebben a könyvben olyan, Európában született felfedezéseket gyűjtöttünk össze, amelyeket a gyerekek könnyen megértenek – ilyen például a hőlégballon. Ennek a gyűjteménynek a segítségével az általános iskolai tanárok meg tudják értetni a gyermekekkel, hogy a tudomány az emberiség közös kalandja, minden országnak megvan a maga szerepe, akár egy zenekarban a különböző hangszereknek, és ezenkívül erősítik a tanulókban az Európához tartozás érzését. Nem gondolom, hogy Franciaországnak kivételes szerepe lett volna, de megtette a magáét.
A pályafutásom során hozzájárultam ahhoz, hogy a csillagászatban létrehozzuk az európai országok közötti együttműködést. Felépítettünk Chilében egy csodálatos teleszkópot: Very Large Telescope (Nagyon Nagy Teleszkóp) [ld. Pierce-Price, 2006]. Ez soha nem valósulhatott volna meg az országok által befizetett pénz nélkül, azonban a pénz nem minden, a különböző országokból érkező sokszínű tehetségekre éppen ennyire szükség volt. Úgy gondolom, hogy nem lehet eléggé hangsúlyozni, hogy a tudomány az egész emberiség közös kalandja, nem magányos és nem nemzeti tevékenység.
/ iStockphoto
A tudomány nemcsak a tények halmaza. Mondjuk, az interferenciát tanítom az iskolában, bemutatom a Young féle kísérletet: egy tűvel két lyukat szúrok egy kartonlapba, lézersugarat bocsátok rajtuk keresztül és a diákok látják az interferencia-csíkokat – jó. Sok tanár azonban nem mutatja be a kísérletet, csak felrajzolja az interferencia-képet és felírja a képletet a táblára – szörnyű.
Azonban azt is megtehetjük, hogy elmeséljük a tanulóknak, hogy a 20 éves Thomas Young a Cambridge Főiskola kertjében lévő tóban látott két úszó hattyút és megfigyelte az általuk keltett vízhullámok interferenciáját. Ez a megfigyelés hozzájárult az interferencia-elmélet kidolgozásához. Ha a tanár ezt a háttérinformációt is átadja a diákoknak a képlet mellett, akkor alakítja a szemléletüket. A természettudományos gondolkodást serkenti a rácsodálkozás és az érzelmek – ezeket fenn kell tartanunk a gyermekekben, nem szabad kioltanunk.
Feltételezem, hogy nehéz lehet megváltoztatni a természettudományos oktatás bevett gyakorlatát?
Igen. Az igaz, hogy nem könnyű bevezetni a kérdezésen alapuló természettudomány oktatást az iskolákban. Azonban ebben a csatában van egy jó szövetségesünk – a gyermek. Sok tanár véleménye megváltozik ezzel a módszerrel kapcsolatban, amikor megnéz egy olyan órát, amelyen a kollégája ezt a módszert alkalmazza. Mert mit lát? Olyan gyerekeket, akik nem akarnak szünetet, nem akarnak focizni, hanem folytatni szeretnék az órát, mert az olyan érdekes. Olyan gyerekeket láthat, akik nem az anyanyelvükön tanulnak az iskolában, vagy akik eddig nem szólaltak meg az osztályban, vagy gyenge osztályzataik vannak, akiknek nincs elég önbizalmuk vagy tanulási nehézségekkel küzdenek – amikor látták ezeket a gyerekeket, megváltozott az álláspontjuk. A gyerekek hirtelen jó előadókká váltak, szívesen magyaráztak a többieknek, folyamatosan fejlődtek. Ez különleges csoda. Én ezt olyan sokszor tapasztaltam, hogy ez nem lehet véletlen egybeesés. “A kérdezésen alapuló tanítás bonyolult, de az csodálatos, amikor a tanár látja az eredményt, szóval érdemes kipróbálni.”
iStockphoto
A kérdezésen alapuló tanítás növeli a gyerekek kíváncsiságát, de egyedül csak a természettudomány tanításánál van szükség a kíváncsiságra? Alapvetően bármilyen tudás megszerzéséhez szükséges a kíváncsiság.
Az igaz, hogy bármilyen tudás megszerzéséhez szükség van a kíváncsiságra, de a természettudomány különleges, és ezért a tudósok is különleges emberek. A tudósok gyakran teszik fel a kérdést: “miért”,, de azt is kérdezheti valaki, “Miért szeret engem ez az ember?”, vagy “Miért nem szeret?” A kérdezés univerzális; bármit megkérdezhetünk. Azonban a természet-tudományt az teszi különlegessé, hogy hogyan találják meg a választ a “miért?”-re. Ezt nevezzük természettudományos módszernek.
Children and adults often have very different approaches to asking questions, don’t they?
visiting the international
French school in Beijing,
China
Image courtesy of La main
à la pâte
Igen, és ez az, ami néha elbizonytalanítja a tanárokat, mert a gyerekek kérdései egyből a probléma közepébe találnak: “Miért van tömege az atomnak? Mi a tömeg?” A tanárok néha teljesen zavarba jönnek, és ilyen válaszokat adnak: “Majd ha elég nagy leszel, megtudhatod a választ” , vagy: “Nem tudom. Ezt én sem értettem soha” – ami őszinte válasz, de nem nagyon kielégítő. Mégis, mindegyik között a legrosszabb: “Jobb lenne, ha nem tennél fel ilyen kérdéseket.” Természetesen vannak olyan tanárok is, akik komolyan veszik a gyerekek kérdéseit és éppen ezért félnek a kérdezésen alapuló óráktól. Ha egyszer kinyitják Pandora szelencéjét….
Az általános iskolákban és a középiskolákban (12 éves kortól 15 éves korig) tanító tanárok viszonyulása eltérő. Franciaországban általában olyan tanárok tanítanak az általános iskolákban, akik kevés természettudományos képzettséggel rendelkeznek, így ők eleve félnek ezeknek a tantárgyaknak az oktatásától. A középiskolákban tanító természettudomány tanárok azonban négy vagy öt éven keresztül tanultak az egyetemen fizikát vagy biológiát, így ők jól felkészültek. Amikor bevezettük a kérdezésen alapuló természettudomány oktatást a középiskolákban, néhány tanár a következőt mondta nekünk: “Bajba sodortok minket, mert a gyerekek olyan kérdéseket is feltehetnek nekünk, amelyekre nem tudjuk a választ. Így a módszert egy kicsit megváltoztattuk: rávezetjük a tanulókat a helyes válaszra. Természetesen sok kérdés elhangzik az osztályban, de csak azokat tartjuk meg, amelyek pontosan odavezetnek minket, ahova szeretnénk eljutni.”
Nehéz elfogadni egy új helyzetet, amelyben meginoghat a tanár tekintélye. A gyerekek sok kérdést tehetnek fel és a vizsgálódás során hipotéziseket állítanak fel. Ezek lehetnek nagyon érdekesek, azonban elbizonytalaníthatják a tanárt.
A legtöbb tanár, különösen az általános iskolákban, tudatában van annak, hogy nagy mértékben felelősek a gyermekek oktatásáért és neveléséért – ez természetesen nagyszerű. Azonban úgy gondolják, hogy a céljuk elérésében a természettudomány nem segít, pedig a gyermekek kíváncsiságára építve a természettudomány magyarázza meg az őket körülvevő világot. És ebben tudunk nekik segíteni a La main à la pâte módszer alkalmazásával (ld. a háttéranyagot).
Egy utolsó kérdés: van-e valamilyen álma?
Igen, azonban az álmom nemcsak Európáról szól: mi európaiak gazdagok vagyunk, de én jártam Afrika és Latin-Amerika iskoláiban és láttam a szegénységet. A Földön több mint százmillió olyan gyermek él, aki soha nem járt iskolába, és vannak olyan afrikai iskolák, ahol 120 gyermek van egy osztályban. Ez nagyon nagy probléma. Így ha sikeresek vagyunk Európában a természettudományok oktatásában, akkor ezt meg kell osztanunk a szegény országokkal is; segítenünk kell nekik, miközben mi is tanulunk tőlük. Rossz a helyzet, és a klímaváltozás és a túlnépesedés még tovább rontja. Egy globalizált világban nemcsak a saját gyermekeinkről kell gondoskodnunk. Ezért az az álmom, hogy sikerüljön valamit felépítenünk Európában, és azután megosztanuk másokkal is. Ez nem egyszerű, de meg tudjuk csinálni.
Vegyük például Abdus Salamot, aki egy pakisztáni fizikus, 1979-ben ő kapta a fizikai Nobel díjat. Az volt az álma, hogy elősegítse a kutatást a fejlődő országokban. Megnyerte az UNESCO-t, az olasz kormányt, a tudósokat és a Nobel díjasokat annak a tervnek, hogy 1964-ben építsenek egy kutatóközpontot az olaszországi Trieste-ben: International Centre for Theoretical Physicsw2 (Nemzetközi Elméleti Fizikai Központ). Itt segítettek a fejlődő országok tudósainak abban, hogy elérjék a nemzetközi szintet. Ennek a központnak hihetetlenül nagy szerepe volt abban, hogy megváltozott a kutatás ezekben az országokban; ez egy egyszerű ötlet és egy figyelemreméltó modell.
A La main à la pâte módszert kiterjesztették a Pollen (virágpor) projektre, amelyben 12 európai un. ‘magváros’ általános iskolájában támogatták a kérdezésen alapuló természettudomány oktatást (Lellouch & Jasmin, 2009). Az ezt követő Fibonacci projekt 2010-ben indult, még több országban és az általános iskolák mellett a középiskolák bevonásával. Ezt a programot nemcsak a természettudományok oktatásánál, hanem a matematikánál is bevezették (ld. Léna, 2009). Úgy gondolom, hogy meg tudjuk győzni az Európai Bizottságot (European Commission), hogy valósítsunk meg egy olyan programot, amelyben 12 európai nagyváros mellett 12 afrikai kisváros is részt vesz. Tudom, hogy ez megvalósítható, mert a La main à la pâte módszer működik az afrikai Cameroon egyik iskolájában – és a természettudományos oktatás itt azóta kivirágzott.
Pierre Léna
Pierre Léna 1937-ben született Párizsban, asztrofizikus, aki a leginkább arról ismert, hogy hozzájárult az infravörös csillagászat fejlesztéséhez, az ESO Very Large Telescopew1 (Nagyon Nagy Teleszkóp) építéséhez Chilében, és a nagy felbontású csillagászati képalkotás módszerének megújításához.
Pierre Léna sokat tett a természettudományos oktatás fejlesztéséért, különösen a La main à la pâte módszer kezdeményezésével, amelynek része a kérdezésen alapuló természettudomány oktatás bevezetése az általános iskolában. A programot 1966-ban indította Yves Quéré fizikussal, a Francia Tudományos Akadémia tagjával és Georges Charpak-kal együtt (Lellouch & Jasmin, 2009). 1991-től 1997-ig a francia nemzeti oktatási kutatóintézet elnöke volt. Gyakran látogat iskolákat és vizsgálja a természettudomány oktatásának módszereit. Például, 2009 novemberében meglátogatta a Pekingben működő nemzetközi francia iskolát.
Kérdezésen alapuló természettudomány oktatás
A ‘kérdezésen alapuló természettudomány oktatás’ értelmezése és alkalmazása függ a tanulók életkorától. A módszer alapelve az, hogy ahelyett, hogy a tanár elmagyarázza a fogalmakat, elmondja a logikus következtéseket és példákat sorol fel az alkalmazásra, a gyermekek saját maguk végeznek megfigyeléseket és kísérleteket, a tanár útmutatása alapján fejlesztik a saját tudásukat. A tanár fenntartja a gyerekek érdeklődését és arra bíztatja őket, hogy megfigyelések és kísérletek alapján oldják meg a problémákat, valamint arra is, hogy kritikusan gondolját végig, hogy milyen következtetéseket lehet levonni az összegyűjtött tapasztalatokból.
Ez a módszer nagyon jól működik az általános iskolában, kihasználja a gyermekek természetes kíváncsiságát. Az is előnye, hogy a gyermekek sokféle képességét fejleszti, többek között az együttműködési készségüket, a kifejező készségüket, írásban és szóban egyaránt és jártasságot szereznek a nyílt végű problémák megoldásában.
Segítő tanárok a La main à la pâte projektben
A La main à la pâte projektw3 részeként Franciaországban körülbelül 1500 – 2000 természettudomány szakos, vagy mérnökhallgató segít önkéntesként a tanároknak a kérdezésen alapuló oktatás alkalmazásában. Legalább hét egymást követő héten fél napot töltenek el egy-egy általános iskolában, segítenek a tanároknak az órák előkészítésében – az anyaggyűjtésben, a segédanyagok elkészítésében, a kísérletek előkészítésében, valamint a tudományos háttérismeretek átadásában. Az órát a tanár tartja, a hallgató pedig segít neki és a diákoknak a kérdezési folyamatban. Az óra után a tanár és a hallgató együtt elemzi az órát. További információt találhat: Lellouch & Jasmin (2009).
References
- Jasmin D (2004) L’Europe des Découvertes. Paris, France: Le Pommier. ISBN: 9782746501683
- Lellouch S, Jasmin D (2009) Nyerjük meg őket már fiatal korban: az egyetem és az általános iskola találkozása. Science in School 11. www.scienceinschool.org/2009/issue11/pollen/hungarian
- Léna P (2009) Europe rethinks education. Science 326: 501. doi: 10.1126/science.1175130
- Pierce-Price D (2006) Running one of the world’s largest telescopes. Science in School 1: 56-60. www.scienceinschool.org/2006/issue1/telescope
Web References
- w1 – ESO, the European Southern Observatory (Európai Déli Obszervatórium), a legkiválóbb európai, kormányok közötti csillagászati szervezet, a Föld legeredményesebb csillagászati obszervatóriuma. Az ESO Very Large Telescope (nagyon nagy távcsöve) a Föld legfejlettebb olyan csillagvizsgálója, amely a látható fény tartományában végez megfigyeléseket, Chilében található.Többet megtudhat az ESO-ról: www.eso.org
- Az EIROforum tagjaként az ESO az egyike azoknak a szervezeteknek, amelyek alapították és kiadják a Science in School –t. Többet megtudhat az EIROforumról: www.eiroforum.org
- w2 – Többet megtudhat az Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (Nemzetközi Elméleti Fizikai Központról): www.ictp.trieste.it
- w3 – La main à la pâte, francia program a kérdezésen alapuló természettudomány oktatásra, amelyet a Francia Tudományos Akadémia (Académie des sciences) irányít, a Nemzeti Pedagógiai Intézet (Institut National de Recherche Pédagogique, INRP) és az École normale supérieure (Paris) támogat az oktatási minisztériummal együttműködve. További információkat szerezhet (francia nyelven) a La main à la pâte, módszerről: www.lamap.fr
- Többet megtudhat a Francia Tudományos Akadémiáról: www.academie-sciences.fr
- Többet megtudhat a Francia Nemzeti Pedagógiai Intézetről: www.inrp.fr
- Többet megtudhat az École normale supérieure-ról (Paris): www.ens.fr
Resources
- Young fényinterferencia kísérletének leírása megtalálható: http://cavendishscience.org/phys/tyoung/tyoung.htm
Institutions
Review
Minden természettudomány tanárnak észre kell vennie, hogy az iskolai évek alatt megváltozik a diákok viszonyulása. Kezdetben általában izgatottak, érdeklődőek és lelkesek, néhány éven belül azonban sokan közülük érdektelennek, unalmasnak és nehéznek találják a természettudományt.
Ideális esetben megmarad a gyerekek lelkesedése és kíváncsisága, ha a ‘megfelelő’ munkakörnyezetben a hozzáértő tanár tudja és akarja bátorítani a diákokat a tanulásra és a kérdezésre. Mégis, ez a ritka eset – általános és középiskolában egyaránt. Általános iskolában a tanároknak gyakran hiányzik az alapos szakmai tudása és ezért a magabiztossága ahhoz, hogy irányítani tudják a tanulók érdeklődését. Értsük meg a tanár dilemmáját – miközben küzd a tanítványai “mi, hol, miért” kérdéseivel, kénytelen elismerni, hogy nem tudja a választ, és azt sem tudja eldönteni, hogy ez az ő hibája vagy a diákok olyan területre tévedtek, ahol már a szakember is csak nagyon óvatosan mozog!
Középiskolában a tanárok rendelkeznek természettudományos ismeretekkel, azonban a szigorú tantervi előírások miatt nem jut idő arra, hogy a diákok szabadon kérdezzenek. Így, amikor a gyerekek fiatalok, a tanár küzdelmet folytat azért, hogy segítse őket abban, hogy megtalálják a kérdéseikre a választ; amikor idősebbek, akkor pedig egyszerűen nincs elegendő idő a tudományos kalandozásra.
Pierre Léna arra bíztatja a tanárokat, hogy lazítsanak a szoros gyeplőn, és mondjanak le arról, hogy gondosan összeállított (de mégis unalmas) kérdéseket tegyenek fel például a vezetékek ellenállásáról vagy az enzimek működéséről. Megfelelő szervezéssel ez a módszer szabadságot adhat a tanárnak és a diáknak egyaránt.
Ian Francis, Egyesült Királyság