A gyerekek lényükből adódóan érdeklődnek a természet világa iránt

A Közoktatási Modernizációs Közalapítvány pályázatot hirdetett a természettudományi tárgyak tanításának korszerűsítésére. Volt-e szerepe a pályázat kiírásában a PISA-vizsgálatban természettudományból elért gyenge magyar helyezéseknek?

Egy ideje a szakmai közvéleményben tapasztalhatóak olyan vélemények, melyek szerint a hazai közoktatásban folyó természettudományi oktatás nem korszerű, aminek következtében nem megfelelő a tanulók tudása, sok gyerek nem szereti a természettudományos tárgyakat, ezek az ismeretek nem keltik fel az érdeklődésüket. Ezzel kapcsolatban fontos elmondani, hogy a 2000-ben végzett PISA-vizsgálatban természettudományokból a magyar 15 évesek jobban szerepeltek, mint olvasásból, szövegértésből, ugyanígy jobbak voltak a matematikateljesítmények is. A hagyományos, klasszikus természettudományi tudást – tehát nem a gyakorlati életben történő alkalmazást – vizsgáló nemzetközi mérésekben, mint a TIMSS-vizsgálat, kiemelkedően jó a magyar tanulók teljesítménye. Az absztrakt tudást számon kérő vizsgálatok jó eredményei arra utalnak, hogy e téren a magyar oktatás nincs hátrányban. Természetesen ezek a nemzetközi összehasonlításra is alkalmat adó vizsgálatok önmagukban nem megfelelők arra, hogy ezek alapján megítéljük egy-egy tantárgy vagy tantárgycsoport tanításának eredményességét. Sokkal mélyebb elemzést igényel a természettudományi nevelés helyzetének megítélése, több indikátort is figyelembe kell venni az értékítélet megalkotásához.

Összességében hogyan látja, mennyire eredményes a magyar természettudományi oktatás, s ha valóban vannak problémák ezen a téren, azok miben érzékelhetők?

Sok probléma van a hazai természettudományi nevelésben. Közismert, hogy általában gyengül a tanulók motiváltsága, érdeklődése, de ez az átlagosnál is jobban érzékelhető a természettudományi tárgyak esetében. A hatvanas-hetvenes években a gyerekeket nagyon érdekelték a fizika, a biológia, a kémia új eredményei, de a klasszikus ismeretanyag is. Ugyancsak tapasztalható, hogy egyre kevesebben választják a természettudományos pályákat, egyre kevésbé vonzóak az ilyen jellegű egyetemi, főiskolai szakok, ebből következően egyre alacsonyabbá válik a képzés színvonala, erős kontraszelekció érezhető az ide áramló fiatalok körében. Hozzá kell ehhez tenni, hogy korántsem csak magyar jelenségről van szó. Mind Európában, mind az Egyesült Államokban hasonló tendenciák jelentek meg a kilencvenes évek második felében. Talán ezzel is magyarázható, hogy az Európai Unió középtávú munkaprogramjában kiemelt célként fogalmazódott meg, hogy az oktatás segítse elő a természettudományi pályák iránti érdeklődés fokozását annak érdekében, hogy minél több jó képességű fiatal kerüljön a pályára. Azért kezeli az Európai Unió stratégiai kérdésként a természettudományi nevelés ügyét, mert a gazdasági, technológiai fejlődés meghatározója a tudás és az innováció. A termékek előállítása során egyre nagyobb értéket jelent a technológiai tudás. Ahhoz, hogy Európa ezen a téren a világ élvonalába tartozzon, kiválóan felkészült szakemberekre van szükség. A technológiai fejlesztéshez szükséges tudás nagyon nagy részben természettudományi, matematikai ismeretekre épül.

Ön mint egykor matematikát, fizikát tanító tanár, miben látja annak okát, hogy világszerte csökkent az érdeklődés a természettudományok tanulása iránt?

Az okok rendkívül összetettek. Nagyon megváltozott az a világ, amelyben ma az iskola működik. A gyerekek a szemünk előtt végbemenő tömegkommunikációs és informatikai forradalom következtében rendkívül ingergazdag környezetben élnek. Képek özöne zúdul rájuk. A természettudományos tárgyak iskolai feldolgozása tekintetében nem sok különbség van a 19. század elején alkalmazott tanítási eljárások, módszerek és a ma alkalmazottak között. Ez a gyakorlat az egyszerű fogalmaktól halad az egyre bonyolultabb fogalmak megértése felé, de kezdetektől fogva nagyjából a tudományban megszokott absztrakciós szinten történik. A tanításban egy – a tudomány felől szemlélve – jól átgondolt belső logika jut érvényre, világos fogalomrendszerrel. Ám a külső szemlélő, a tudománytól némileg távol álló ember, a diák számára korántsem ilyen átlátható ez a logika. Sok esetben túlzottan bonyolultak a használt fogalmak, túlzottan magas az az absztrakciós szint, amelyen ezek a tartalmak megfogalmazódnak, s nagyon távol állnak a gyakorlattól, a megtapasztalt valóságtól. Ennek érzékeltetésére nagyon sok példát lehet hozni az egyes természettudományi tárgyak tanításából. A fizika tanításában nagy kihívás, hogy elmagyarázzuk, megértessük, hogy egy tömegpont, amelyik légüres térben végez valamilyen mozgást egy súrlódásmentes felületen, az adott gondolatmenetben nem egy konkrét létező, csak absztrakt szinten kell elképzelnünk. A fizikusok azért találtak ki számos fogalmat, hogy ezekkel modellezzék a jelenségeket, mivel ezeknél az absztrakt fogalmaknál konkrét formában csak bonyolultabban lehetne leírni a természetet, a valóságot. A gyerekek ezeket az egyszerűsítő, absztrakt fogalmakat nem értik meg. Nagyon sok természettudományi fogalmat oktató pedagógus számára az évek során el is felejtődik az, hogy melyek azok a fogalmak, amelyek kreáltak, amelyek csak a jelenségek, a természeti valóság modellezését szolgálják, s melyek azok, amelyek konkrét valóságot fejeznek ki. Gyakorta el is tűnik, hogy a kreált fogalmak és a valóság között mi a kapcsolat. A gondolkodásuk, a magyarázataik egy virtuális, kreált világban gyökereznek, s ezzel a gyerekek számára értelmezhetetlen, kezelhetetlen világot teremtenek. A természettudományok tanításának korszerűsítésében a legfőbb cél az, hogy ezen a helyzeten minél gyorsabban változtassunk.

Hogyan lehet változtatni? Hogyan lehet hidat építeni a tudomány által teremtett fogalmi rendszer és a valóság jelenségei közé?

Abban a pedagógiai közösségben, ahol én tanítottam, erre a kérdésre a kísérletezés tanítási időn belüli arányainak a megnövelése volt a válasz, másutt is hasonló válaszokat fogalmaznak meg a pedagógusok. Mi azt az elvet követtük, hogy minél több jelenséget mutattunk meg, minél többször hivatkoztunk a gyerekek saját tapasztalataira, így próbáltuk összekapcsolni a természettudományi tárgyakban közvetített modelleket a konkrét valóságbeli jelenségekkel. A természettudományi tárgyak tanításában létező problémák kezelése érdekében tehát fontos lenne a tudomány világát összekötni a valóságos élet, a mindennapok világával. Ha a tanítás során sikerül ezt megtenni, szinte varázslat teremtődhet, a sokak számára rettegett fizikaórából a diákok számára élvezhető tantárgy válhat. Nagyon sokan azt gondolják, hogy a fizika, a kémia érzelemmentes tantárgyak, mivel száraz a tényanyaguk. Pedig a fizikában számos olyan jelenséget lehet bemutatni, amelynek esztétikai tartalma van. Az optika, a hullámok jelenségei kifejezetten izgalmasak és szépek. Ugyancsak sok lehetőség van a hanghullámok szabályszerűségeinek bemutatása során esztétikai élmények nyújtására. Érdekes lehet a hangszerek hangjának vagy a zene hullámtani sajátosságainak megmutatása. A természettudományos tárgyak izgalmassá varázslásában példaképemnek tekintettem Öveges József professzort, még inkább egykori egyetemi professzoromat, Simonyi Károlyt. Ők mindketten olyan érdeklődést keltően beszéltek a fizikáról, hogy magukkal tudták ragadni a hallgatóságot. Simonyi professzor esti speciálkollégiumain – amelyen több százan voltunk minden alkalommal – az interdiszciplináris logikát a történetiségen keresztül jelenítette meg. A fizikai megismerés állomásait más – kulturális, filozófiai, társadalmi – jelenségekhez tudta kapcsolni, s lenyűgözően érdekes tantárgyat varázsolt a fizika történetéből. Nagyon fontos lenne, hogy a fizika – s természetesen a többi természettudományi tantárgy – ne a maga lecsupaszított, absztrakt világával kerüljön be az osztályterembe, hanem jelenségközpontú formában, minél gazdagabb élményvilággal, sokféle tapasztalatszerzési, kísérletezési lehetőséggel tarkítottan. A KOMA-pályázattól ilyen tantervi programokat várt a kuratórium.

Mennyire van ma igény a természettudományi tárgyakat tanító pedagógusokban az oldottabb, jelenségközpontúbb tananyagok iránt?

A természettudományi tárgyakat tanító pedagógusok egy kicsit a saját szaktárgyaik világában élnek. Hazai és nemzetközi kísérletek sora igazolja, hogy a természettudományokat nagyon jól össze lehet kapcsolni az élet más területeivel, amint az imént utaltam rá, kultúrával, filozófiával, történetiséggel. Nagyon nagy elvárásnak tűnik ez akkor, amikor tapasztaljuk, hogy a mindennapi pedagógiai gyakorlatban milyen nehéz kapcsolatot teremteni fizika- és kémiatanár vagy biológia- és kémiatanár között. Nagyon gyakran kezdi úgy a kémiatanár a tárgy tanítását, hogy felejtsék el a gyerekek azt, amit a fizikában mondjuk az anyagszerkezetről tanultak, de tudnék hasonló példát mondani a kémia és a biológia elemi összehangolásának hiányára vonatkozóan is. Amíg a természettudományi tárgyak egymástól majdnem teljesen függetlenül tárgyalják ugyanazokat a jelenségeket, addig nagyon nehéz felismertetni a gyerekekkel, hogy az e tárgyakban tanultak a „való világról” szólnak.

A természeti valóság egészlegességének és az erről tanító természettudományi tárgyak széttagoltságának az ellentmondását régóta szeretnék feloldani azok a természettudományi neveléssel foglalkozó szakemberek, akik meggyőződéssel vallják, hogy a természet holisztikus szemléletét csak akkor lehet beoltani az iskolapadban ülő gyerekbe, ha valóban szervesen egybeépülnek ezek a ma még széttagoltan tanított ismeretek. Több kísérletet ismerünk ezen a téren. Elég, ha a nemrégiben körünkből eltávozott Marx György professzor integrált természettudományi nevelési programjára vagy néhány alternatív iskolai fejlesztőműhely kísérleteire utalunk. Miért nem tud terjedni nálunk a – más országokban sikeresnek bizonyuló – science-nek nevezett tantárgyi szemlélet, amely lehetővé tenné azt, hogy ne egymástól elszigetelt módon, sokszor egymásnak ellentmondva tanítsák a fizikát, kémiát, biológiát?

Az integrált, science-nek is nevezett természettudományi tantárgyblokk tanításának ma a legfőbb akadálya az egyetemi rendszer, az ebből eredő akadémikus gondolkodásmód iskolára gyakorolt hatása. A diszciplináris tagolódás talán a természettudományokban a legerősebb. Ez a fajta diszciplináris gondolkodásmód nagyon markánsan jelenik meg az egyetemi felvételi rendszerben. Ha az egyetemre előkészítő középiskolák versenyképesek akarnak lenni a természettudományok terén, akkor többnyire az egyetemi ismeretek egy jelentős hányadát megelőlegezik diákjaik számára, mintegy előre tanítanak. Ebből következik az, hogy a tanulók életkorától, terhelhetőségétől teljesen elszakadva, az egyetemen elfogadott absztrakciós szinten tanítják a természettudományokat a középiskolában. Előfordulhatnak olyan esetek, hogy a rendelkezésre álló nagyobb időkeret lehetőségeit kihasználva a középiskolában egy-egy természettudományi tananyagrészt részletesebben tanítanak, mint az egyetemen. Ez természetesen alapvetően a gimnáziumra, azon belül is az elitgimnáziumok egy bizonyos körére igaz. Csakhogy a jó általános iskolák a felső tagozaton azt tekintik célnak, hogy felkészítsenek azoknak a középiskoláknak a követelményszintjére, amelyek fel tudnak készíteni az egyetemre. Ezért gyakran már az általános iskolában egész osztályok olyan tananyagot tanulnak, amelyet esetleg csak egy-két, a fizika, a kémia vagy a biológia iránt érdeklődő tehetséges gyerekeknek kellene tanítani. Még inkább ez a helyzet a középiskolában. Mindebből következik, hogy a természettudományokból egyik iskolatípusban sem lehet ugyanazt tanítani mindenkinek. Sajnos ma mégis ez történik.

Erőteljesen differenciálni kellene a természettudományi tananyagot?

Egészen mást kellene tanítani annak a négy-öt gyereknek, akiknek valamelyik természettudományi diszciplína vagy általában a természettudomány szükséges az életpályájukra történő felkészüléshez, s egész más szinten kellene a természetről tanítani azoknak, akik más irányokban akarnak majd továbbtanulni, más jellegű pályákat akarnak majd választani. Az ő számukra kell az erőteljesen jelenségközpontú természettudományt tanítani, s nem az absztrakt modellekben gondolkodó, diszciplínákra tagolt tudományt. Amikor idáig eljutunk a gondolatmenetünkben, felvetődik a kérdés, mikor kell megkezdeni a specializálódást, mikor kell szétválasztani a gyerekeket. A válasz: minél később! Nem hiszem, hogy a komoly természettudományi érdeklődésű tanulóknak kárukra lenne a jelenségközpontú, sok kísérletre, tapasztalatszerzésre alapozott tanítási módszer, s az a tartalom, melyet ilyen keretek között meg lehet tanítani. Csak elmélyülhet az érdeklődésük, ha a tanítás során rácsodálkozhatnak a természet világára, ha feltárul előttük az a rejtelmes csodavilág, amely a természetben létezik. Később, amikor a fejlődés-fejlesztés eredményeként magas szintet ér el az absztrakciós képességük, amikor megteremtődik a modellekben való gondolkodás matematikai apparátusa, el lehet különíteni egy-egy érdeklődő csoportot, akiknek a ma szinte mindenkire rázúdított bonyolult fogalomrendszerrel, szaktudományi logikával dolgozó fizikát lehet tanítani. A mai túlméretezett tananyagot nem lehet mindenkinek megtanítani, jelentősen csökkenteni kellene az általánosan közvetítendő ismeretek körét. Az általános iskola felső tagozatán bőven elegendő lenne, ha meg tudnánk őrizni a gyerekek természeti jelenségek iránti érdeklődését. Ugyanis a gyerekek szinte kivétel nélkül életük első öt-hat évében érdeklődnek az őket övező természet iránt, nyitottak mindarra a csodára, amit az élő és élettelen természet kínál a számukra. Sokukat éppen a nehezen megérthető, életidegen természettudományi tananyag fordítja el ettől az egyébként érdekes, vonzó világtól. A középfokú oktatásban differenciáltan kellene kezelni a természettudományos tantárgyakat. A szakiskolai képzésben nagyon fontos, hogy a későbbi szakterületükhöz kapcsolódó, de mindenképp gyakorlatközeli módon közvetített természettudományos ismereteket megszerezzék a diákok. A gimnáziumban sokkal kisebb kockázattal lehet a hagyományos logika szerint felépített tananyagot tanítani, amely jobban hasonlít az egyetemi, diszciplináris szerkezetű képzéshez. Ugyanakkor tudomásul kell venni, hogy a középiskola expanziója következtében egyre több olyan fiatal kerül be a képzésbe, aki a középiskola befejezése után nem megy természettudományos pályára. Az ő esetükben is az lenne a legfontosabb tanítási cél, hogy megmaradjon a természettudományokhoz, még inkább a természethez fűződő pozitív viszonyuk. A legjobb megoldás a differenciált tananyag és tanulásszervezési módok kialakítása, valamint a minél színesebb módszertani megoldások alkalmazása lenne. A nem természettudományi terület felé orientálódók képzésében sem kellene teljesen lemondani az absztrakciós képességek fejlesztéséről, de az ő esetükben kevesebb modellszerű fogalmat és sokkal több gyakorlati anyagot kellene tanítani, pontosan azért, hogy felfedezzék a természet szépségét, a tudomány érdekességét.

Milyen módszertani megújulást igényelne ez a differenciálás?

Középpontba kellene állítani a tanulók személyes részvételén, az egyéni kísérletezésen, az önálló kutatáson, felfedezésen, projektmunkán alapuló ismeretszerzést, továbbá a csoportban történő munkát, ahol a diákok együtt oldanak meg feladatokat, végeznek megfigyeléseket. Nagyon jó lehetőségeket teremthet az informatika alkalmazása a természettudományos tantárgyak tanításában, mivel lehetővé teszi az absztrakt jelenségek szimulálását. A valóságban nem látható, nem tanulmányozható jelenségek, folyamatok tapasztalati úton válnak megragadhatóvá a multimédiás szimuláció segítségével. Megfigyelhető, miként mennek végbe a természet különböző folyamatai akkor, ha az azokra ható egyes paramétereket megváltoztatjuk. Így a nagyon elvont fizikai, kémiai, biológiai jelenségek egész soráról empirikus tapasztalatok sokaságát tudják megszerezni a gyerekek, s ez a nagyon absztrakt fogalmakat megfelelő közelségbe hozza. Ugyancsak fontos lenne, ha olyan eljárásokat alkalmaznának a pedagógusok e tárgyak tanítása, a tanulói teljesítmények értékelése során, amelyek nemcsak a kognitív tudást mérik, hanem a gyakorlati tevékenységet, a természethez fűződő pozitív viszony alakulását is. Ma e tárgyak tanításában komoly nehézséget jelent, hogy a gyerekek nagy hányada, a nem természettudományos pályára készülők zöme sikertelen, mert nem tudja megtanulni az egyetemi képzés szerkezetét másoló, elszigetelt ismereteket közvetítő, elvont tananyagot, amely nem is érdekli. Érthető, hogy ilyen feltételek mellett nagyon alacsonyan motivált a tanulók jelentős hányada. A néhány tehetséges gyerek számára elsajátítható tananyag tömegméretű tanítása ma elidegeníti a többséget a természet megismerésének egyébként természetes vágyától, megöli a spontán módon kialakult érdeklődésüket. Egy bármilyen magas színvonalú tantárgyi program, egy-egy új módszertani megoldás annyit ér, amennyit abból a gyerekek többsége profitálni képes, amennyi személyes tudássá tehető. Szakítani kellene azzal – a természettudományi tárgyakat tanító tanárokban érthető módon meglévő vággyal –, hogy a természet jelenségeivel foglalkozó tárgyakban mindazt megtanítsuk, amit a hagyományos egyetemi képzésben megtanultunk. Le kell mondani a klasszikus fizikai, kémiai vagy éppen biológiai gondolkodás számos fontosnak tűnő eleméről. Szembe kell nézni azzal, hogy az oktatásban ezeknek az ismeretrendszereknek jelentős hányadát a gyerekek zöme nem képes értelmezni, felfogni. Meg kell találni azokat az ismeretelemeket, amelyek segítik a természethez való közeledést, amelyek tényleg segítik a természetben történő tájékozódást, a jelenségek magyarázatát, s alapvetően ezeket kell tanítani.

Ön mint a világot s benne Európát jól ismerő ember hogyan látja: vannak-e a világban jó megoldások a természettudományi nevelésben jelentkező, a beszélgetésünk során felvázolt problémák megoldására?

A megoldások sehol sem különböznek markánsan, s ráadásul nincs is természettudomány-specifikus megoldási mód. Ugyanis az alulmotiváltság, a tömegoktatásban megtanítható ismeretek mélységének problémája más tantárgyakban is jelentkezik. Egész más ma az irodalom- vagy a történelemtanítás, mint néhány évtizeddel vagy egy évszázaddal ezelőtt. Miután a fejlett világban mindenütt megjelenik a tömegoktatás, minden ország szembekerül azzal a problémával, hogy nem lehet ugyanazt és ugyanúgy tanítani, mint akkor, amikor egy-egy korosztálynak viszonylag csekély hányada vett részt a teljes középiskolai végzettséget adó képzésben. A problémák kezelésére szinte mindenütt ugyanazokat a tartalmi és módszertani eszközöket ajánlják a szakemberek: a részvételt, a tanulói aktivitás arányának jelentős növelését, a projektekben történő tanulást, a megélhető, közvetlenül is hasznosítható tudás arányának növelését, a megtanított ismeretek és a tanórán kívül megélt világ kapcsolatának szorosabbá tételét. Ugyancsak mindenütt hangsúlyozzák a siker, az élmény, a tanulást kísérő pozitív érzelmek átélhetőségére lehetőséget teremtő tananyag kialakítását, mint ahogy szinte mindenütt középpontba került a média, az informatikai eszközök hatékonyabb bekapcsolása a tananyag közvetítésébe. Egyre több szó esik ma ezeknek a tanítási problémáknak a kezelése kapcsán a diákok spontán érdeklődésére jobban építő tanítási technikák alkalmazásának szerepéről, megnövekedett fontosságáról. Az egyéni érdeklődés, az egyénhez jobban illeszkedő tananyag a tanulási motiváció terén jelentkező problémákban jó megoldási lehetőségeket kínál. Ezeknek a tanulásszervezési, módszertani megújulási irányoknak a hallatán sokakban felvetődik a kérdés: nem kerül-e mindezzel veszélybe a klasszikus tananyaghoz egykor nagy biztonsággal társuló minőség. A pedagógiai munka minőségének nem a tanár intellektuális kvalitása, klasszikus, akadémiai tudásának megjelenítése a legfőbb indikátora, hanem az, ami ebből a sokszor valóban impozáns tudásanyagból eljut a gyerekekhez, ami személyes tudásukká válik, beépül a szemléletükbe, gondolkodásukba, amit magukkal tudnak vinni az életbe. A természettudományi oktatás, nevelés megújításában ezt a minőségfelfogást kell a jövőben szem előtt tartani, s ezért kell gyakorlat- és tapasztalat-központúbbá tenni a tanítást, hogy minél több tanuló vigyen magával az életbe természettudományos kultúrát, minél többük számára legyen a természet világa érthető, átlátható. A természettudományi nevelés modernizációját segítő KOMA-pályázat ezt a törekvést szeretné minél jobban segíteni. Olyan pályamunkák kaptak támogatást, amelyek ezeket a célokat kívánják a mindennapi pedagógiai gyakorlatban érvényre juttatni.

Az interjút Schüttler Tamás készítette.