A korszerű és eredményes természettudomány-oktatás

Elemzés a PISA-vizsgálat eredményeinek tükrében

A felmérések, mint amilyen a PISA- és a TIMSS-vizsgálat, rengeteg adattal szolgálnak a kutatók és az érdeklődők számára. Az adatoknak nagyon sokféle interpretációja képzelhető el az elemző szándékainak és alaposságának megfelelően. Lehetséges, hogy valaki csak az országok sorrendjére kíváncsi, valamint arra, hogy az egyes felmérési területeken milyen eredményt értek el a magyar diákok. Keresheti valaki arra a választ, például egy gazdasági befektető, hogy milyen az egyes régiók munkaerejének várható minősége, hol találhatók majd nagyobb számban jól képzett mérnökök, tudósok, orvosok, és mely régiók vagy országok helyzete bizonytalan ebből a szempontból. Vizsgálhatja valaki az eredményeket szociológiai szemszögből, például mely társadalmi, gazdasági és kulturális tényezők gyakorolják a legnagyobb hatást a diákok teljesítményére. De akármelyik cél vezérli is az érdeklődőt vagy elemzőt, feltétlenül tisztában kell lennie a vizsgálat, esetünkben a PISA-vizsgálat eredményeinek érvényességi körével. Mert például a természettudomány esetében minden országhoz hozzárendelhető egy nemzeti átlageredmény és minden diák eredményéhez egy adott képességpont. Képzési formák szerint is reprezentatív a mérés, de például a részt vevő iskolák kis száma miatt alkalmatlan a megyék vagy a kistérségek eredményeinek összevetésére. Az OECD nem támogatja azt sem, hogy a felmérés értékelése az országok rangsorokban elfoglalt helye alapján történjék. Ezen belül is gyakori és statisztikai szemszögből kirívó hibának számít, ha az átlagok hibáját figyelmen kívül hagyva a helyezési intervallumok helyett diszkrét helyezési értékeket jelöl meg az elemző. Az érvényességi körön belül maradva is óvatosan kell eljárni, mert egyetlen adatsor alapján a legritkább esetben adható hiteles és árnyalt válasz egy magunk számára feltett kérdésre. A kérdőívek és a felmérési anyagok alapos ismerete elengedhetetlen ahhoz, hogy egy elemzés során minden lehetséges és releváns faktort figyelembe vegyünk a válasz megfogalmazásakor, egy jelenség okainak keresésekor. Még szerencsésebb, ha egy vizsgálat több ciklusának adatait is kezünkbe vesszük, vagy több különböző vizsgálatnak az adott kérdés szempontjából releváns eredményei is a birtokunkban vannak. A következőkben igyekszem figyelembe venni mindezen szempontokat, miközben arra keresem a választ, hogy milyen jellemzőkkel írható le a korszerű természettudomány-oktatás napjainkban.

Milyen a korszerű természettudomány-oktatás?

Hazánkban sok vita folyt az elmúlt években arról, hogy milyennek kellene lennie a jövő természettudomány-oktatásának és tágabban az egész magyar közoktatásnak, viták zajlottak továbbá azzal kapcsolatban is, hogy milyen változások, megoldások segítségével érhetők el ezek a célok. Voltak, akik nyugat-európai és távol-keleti példákra hivatkozva az integrált természettudomány-oktatás kiterjesztését tekintették az elkövetkező időszak progresszív irányzatának. Mások a tananyag radikális csökkentését és egy gyakorlatiasabb szemléletű oktatás bevezetését javasolták. Megint mások a természettudományi tantárgyak óraszámainak általános csökkentését szorgalmazták, világszerte tapasztalható háttérbe szorulásukra hivatkozva. E tanulmánynak nem célja, hogy érveket sorakoztasson fel egyik vagy másik vélemény mellett, sokkal inkább, hogy feltárja azokat a körülményeket, amelyek a PISA 2006 vizsgálat tanulságait figyelembe véve napjaink korszerű és eredményes természettudomány-oktatását jellemzik. E tényezők egy részének hatása közvetlenül is megmutatkozik, és ez a hatás statisztikai módszerekkel kimutatható. Más faktorok hatása (ilyen például a tanulói attitűdök egy része vagy éppen az oktatási rendszer szelektivitásának kérdése) nem számszerűsíthető közvetlenül, és nem állnak tisztán kimutatható korrelációban a tanulói teljesítménnyel, mégis a rendszer egészének klímája szempontjából rendkívül fontosak, és hosszú távú közvetlen és közvetett hatásaik nyilvánvalóak. Persze egy rendszer nemkívánatos, igazságtalan vonásai ellen akkor is tenniük kell a működtetőknek, ha azok a rendszer egészének eredményességét összességében nem befolyásolják, hiszen csoportok, közösségek és egyének érdekei és esélyei ettől még sérülhetnek általuk.

Ahhoz, hogy egy, a PISA-vizsgálathoz hasonló felmérés eredménye alapján időről időre meg lehessen állapítani, hol tart éppen a magyar közoktatás, legelőször mégiscsak azt kellene megfogalmazni, hová akarunk eljutni, milyen oktatást tekintünk kívánatosnak, milyen körülmények és feltételek megteremtése által válhat a magyar iskola korszerűvé és a magyar diákok tudása nemzetközi mércével mérve is versenyképessé. Az ideális köz- és természettudomány-oktatás pontos meghatározása automatikusan jelöli ki azokat az indikátorokat, amelyek alkalmasak a mindenkori aktuális helyzet leírására és a változások nyomon követésére. Ezek az indikátorok a háttérkérdőívekben szereplő adatok és az eredmények viszonyának statisztikai elemzése révén találhatók meg. A felmérésben részt vevő országok oktatási rendszereiről felállított diagnózisok különbözőek aszerint, hogy a változók, változócsoportok közül melyek gyakorolják a legerősebb hatást az egyes országok oktatási rendszerének eredményességére, igazságosságára és méltányosságára. Az eltérő diagnózisokat pedig nyilvánvalóan eltérő terápiáknak kell követniük.

Az 1. táblázat felsorolásszerűen tartalmaz több olyan kritériumot (változót és változócsoportot), amelyek teljesülése fontosnak látszik a korszerű közoktatás és természettudomány-oktatás szempontjából. A táblázat tartalmazza a további fejezetekből kibontakozó azon következtetéseket is, hogy hazánk, illetve két további nemzet, Finnország és Kanada milyen mértékben felel meg vagy éppenséggel nem felel meg a felmerült kritériumoknak.

1. táblázat
A korszerű közoktatás és természettudomány-oktatás kritériumai

Kritérium	Magyarország	Finnország	Kanada
Korszerű oktatási tartalom, korszerű tanterv	+	+	+
Korszerű oktatási gyakorlat	–	++	++
Érdeklődés és motiváció. A természettudomá-nyokhoz fűződő pozitív viszony	–	+	++
A természettudo-mány fontossága. Természettudo-mányi továbbtanu-lás, hivatás választása	–	– –	++
Esélyegyenlőség, igazságosság	– –	++	++
Hatékonyság, eredményesség	+	++	++
Az oktatás finanszírozása	–	++	+

+ Megfelel az adott kritériumnak. – Nem felel meg az adott kritériumnak.
++ Nagyon megfelel az adott kritériumnak. – – Nagyon nem felel meg az adott kritériumnak.

Első feltétel: korszerű oktatási tartalom, korszerű tanterv

Magyarország 1995-ben részt vett az IEA tantervi és tankönyv-összehasonlító vizsgálatában, amelyet 2002-ben, meghívásos formában, kevesebb ország (Kanada, Ausztrália, Japán, Magyarország, Egyesült Államok) részvételével megismételtek. Mindkét időpontban részletesen elemezték a 8. évfolyamos természettudományi tankönyveket, valamint a természettudományi tanterv egészét. Az elemzések azt mutatták, hogy a magyar természettudományi tanterv ugyan sok szempontból egészen egyedi vonásokat mutat, a magyar iskolákban tanított tartalmak összességében megegyeznek azokkal a tartalmakkal, amelyeket a fejlett országok is tanterveikbe foglalnak.

Lényeges különbség elsősorban a természettudományi témakörök megjelenésének időpontjában, napirenden tartásának időtartamában és általában a témakörök számának éves fluktuációjában mutatkozott. Nálunk az első négy évfolyamon integráltan történt a természettudományi ismeretek oktatása, ám e négy év alatt – a legtöbb ország gyakorlatával ellentétben – a természettudományi témakörök jelentős hányadával nem foglalkoztak a magyar diákok. Ezek legtöbbje csak a hetedik és nyolcadik évfolyamon került napirendre, ekkor azonban igen magas szinten. Ebben a két évben az anyagrészek rendkívül gyorsan váltották egymást, hiszen a nyolcadik évfolyam végéig nagy mennyiségű tananyag „leadását” követelte meg a tanterv. Ez a helyzet a vizsgálat óta eltelt időben nem változott, sőt bizonyos tekintetben még romlott is, hiszen mára az ötödik és hatodik évfolyamon is megszűntek az önálló természettudományi tantárgyak, és a természettudományi tananyag szinte csak az utolsó két évfolyamot terheli, méghozzá a korábbinál alacsonyabb óraszámban. Ez az új helyzet azon túl, hogy hazánkban ezzel leértékelődött a természettudományi oktatás jelentősége egy olyan időszakban, amikor világszerte annak felértékelődése megy végbe, nem kedvez a gyengébb képességű, illetve a természettudományok iránt kevésbé érdeklődő diákoknak sem. Természetesen a jó képességű diákokat is hátráltatja az erőltetett tempó, hiszen nincsen idejük elmélyülni az egyes anyagrészekben. Legnehezebb helyzetben azonban minden bizonnyal a tanárok vannak, akik egyszerre szenvednek a „tananyagprés” kényszerétől, az idő szűkétől és a sok szempontból elavult oktatási tradíciókból való kitörés reménytelenségétől.

A kor által megkövetelt természettudományi műveltség olyan kompetenciák oktatását és elsajátítását teszi szükségessé, amelyek révén a diákok képessé válnak a problémák elemzésére, kérdések megfogalmazására, megoldási módszerek kidolgozására, válaszaik értelmezésére, a válasz érvényességi körének meghatározására stb. Elsősorban tehát nem a természettudományi elméletek széles körű ismerete áll napjaink természettudományi műveltségfogalmának középpontjában, hanem olyan eszközök birtoklása, amelyek segítségével az ismeretek a problémák megoldásának szolgálatába állíthatók. A magyar oktatás elsősorban az elvek szintjén, a tantervek követelményrendszerében próbálta integrálni ezt az új pedagógiai paradigmát. Azonban a legjobb tanterv sem ér sokat, ha bevezetésével egy időben az oktatás lényeges szegmenseiben (pedagógusképzés, tankönyvek, az oktatás gyakorlata, érettségi és felvételi követelmények) zajló folyamatok nincsenek összhangban vele, sőt akadályozzák gyakorlati megvalósulását. Hazánkban kevés ösztönzést és segítséget kapnak a természettudományokat oktató tanárok ahhoz, hogy másképpen tanítsanak, mint azt megelőzően. Lényegét tekintve nem változott a tanárképzés, nem vált kezelhetőbbé a tananyag mennyisége, ugyanakkor kevesebb lett az oktatásra szánt idő. Ilyen körülmények között – a személyi feltételektől függetlenül – nehezen várható el, hogy egy új, sok tekintetben időigényesebb szemléletmód honosodjon meg, ráadásul a kialakult feltételek a differenciált foglalkozások lehetőségét is nagymértékben korlátozzák.

Második feltétel: korszerű oktatási gyakorlat

A magyar természettudomány-oktatás joggal kritizálható amiatt, hogy követett tradícióit bizonyos vonatkozásokban meghaladta az idő. Az oktatásirányítás az elmúlt húsz évben elsősorban a tanterv folyamatos korszerűsítésével igyekezett orvosolni ezt a problémát. A nemzetközi gyakorlat azonban azt mutatja – ismét az IEA tanterv-, tankönyvelemzési vizsgálatára hivatkozva –, hogy egy tanterv önmagában nem képes mély változásokat elindítani, többszintű szabályozás nélkül a legkitűnőbb tervek sem válhatnak valóra. A vizsgálat figyelemre méltó tapasztalata volt, hogy a tantervekben rögzített követelmények, kompetenciák, valamint a tankönyvpiacon legnagyobb részarányt képviselő tankönyveknek a tanuló órai aktivitására vonatkozó elvárásai mennyire ellentmondanak egymásnak. A magyar viszonyok ismeretében kijelenthető, hogy az oktatás gyakorlata sokkal inkább a tankönyvek tartalmával mutat hasonlatosságot, mint a jelenlegi tantervi követelményekkel. A tankönyvpiac kínálata az elmúlt években jelentősen bővült ugyan, de ez nem tudta orvosolni a problémát. Egyrészt azért, mert a hosszú évtizedek óta tanító tanárok nem szívesen állnak át az új kiadványokra, így a hetvenes években piacra került, szemléletükben nem megújult tankönyvek piaci részesedése viszonylag magas, másrészt az új tankönyvcsaládok színvonala, természettudományi felfogása nemzetközi mércével mérve még nem számít korszerűnek, jobbára csak megjelenésükben vonzóbbak elődeiknél. Például egy távol-keleti tankönyvet átlapozva szembetűnő, hogy milyen gyakorlatias szemlélettel íródtak, milyen szerves egységet alkot az elmélet és a diákok ehhez kapcsolódó órai aktivitásának leírása.

A tantervekben megfogalmazott követelmények megvalósulása legeredményesebben a különböző értékelési formák korszerűsítésével érhető el, mindenekelőtt az érettségi-felvételi rendszer követelményeinek megújításaival. Inspiráló lehet ebben a tekintetben Korea példája, amely nagyrészt azáltal, hogy a felvételi vizsga követelményeinek középpontjába állította a kifejezőkészség, az érvelés és az önálló véleményformálás képességét, hat év leforgása alatt példátlan, 31 pontos javulást ért el 15 éves diákjainak szövegértési képességeiben. Remélhetőleg elfogadottságuk révén ebbe az irányba hatnak majd azok a követelmények, amelyeket az új érettségi rendszer, illetve az Országos kompetenciamérés támaszt a diákokkal és az iskolákkal szemben. A különféle törekvések ellenére a mai magyar természettudomány-oktatás még mindig ismeret- és elméletközpontú. Ezt támasztja alá az is, hogy a PISA-mérésben vizsgált három kompetencia közül a magyar diákok a Jelenségek természettudományi magyarázatában érték el a legjobb eredményt, mert ez a kompetencia főként a diákok elméleti tudásán alapul.

Az ilyen feladatokban mutatott relatív erősség azokra az országokra – például Szlovákiára, Csehországra vagy Bulgáriára – jellemző, amelyek hozzánk hasonlóan évtizedeken át a tradicionális, elméletközpontú természettudomány-oktatást preferálták. A felmérésben legjobb eredményt elért tíz ország érzékelhetően más úton jár. Problémacentrikus, az elméletet és a gyakorlatot összefüggéseiben tárgyaló oktatási gyakorlatuknak köszönhetően valamennyien erősnek bizonyultak a Természettudományi bizonyítékok alkalmazása kompetenciában. Azokban a feladatokban, amelyek megoldásához erre a kompetenciára volt szükség, ahogyan az I. táblázatban (a római számmal jelölt táblázatokat lásd a mellékletben)látható, a magyar diákok átlagosan 21 képességponttal értek el kevesebbet, mint a teljes teszten. Ez a különbség az egyik legnagyobb valamennyi részt vevő ország és a legnagyobb az OECD-országok vonatkozásában.

A II. táblázatban a különböző ismeretterületeken és a teljes teszten elért országos eredmények különbségei is láthatók. A magyar diákok a tantárgyi felosztás szerint a földrajznak, biológiának, fizikának és kémiának megfelelő tudásterületeken külön-külön jobb eredményt értek el, mint a teszt egészén, sőt a fizikát és a kémiát egyesítő Fizikai világ rendszerei esetében tudásuk nemzetközi mércével mérve is kiemelkedőnek tekinthető. A hagyományos ismeretek területén mutatkozó erősségük mellett a megismeréssel, azaz a mérésekkel, kísérletekkel összefüggő ismeretek gyengébb minősége az oktatási gyakorlat törvényszerű következménye (ebben 12 képességponttal gyengébbnek bizonyultak, mint a teljes teszten). Az OECD-országok közül szintén csak Csehország és Szlovákia esetében tapasztalunk hasonló különbségeket. Az eredmények hátterében világosan kirajzolódik a hasonló oktatási elképzeléseket követő országok két csoportja. (1) Az elmélet- és ismeretközpontú oktatást folytató országok (Csehország, Szlovákia, Lengyelország, Ausztria, Magyarország), amelyek az elméletre vonatkozó ismereteket és az erre a tudásra alapuló kompetenciákat tartják fontosnak. (2) A problémaközpontú oktatást követő országok (Ausztrália, Belgium, Hollandia, Kanada, Korea, Új-Zéland, Finnország, Japán), amelyek az adott tudásprofilon belül a megismerésre vonatkozó, gyakorlati ismereteket és az ezekkel kapcsolatban álló kompetenciákat helyezik előtérbe. A TIMSS elemzése világosan mutatott rá, hogy ezek az országok a tankönyveikben megfogalmazott elvárásaikban is markánsan mást követelnek meg diákjaiktól: a komplex ismeretek megértését, a megismerési folyamat lépéseinek gyakorlati szintű ismeretét, valamint az érvek, magyarázatok, eredmények és vélemények megfogalmazásának és közlésének képességét.

Az elmúlt tíz évben megfogalmazott hazai tantervi célok sok tekintetben közeledtek a fejlett országok gyakorlatához. Ahhoz azonban, hogy a célok és a valóság, a tanterv és az órán elsajátított tudás idővel összhangba kerüljön, a rendszer minden elemét ennek szolgálatába kell állítani: a pedagógusképzést, a tantervet, a tankönyveket, valamint a különböző szintű és célú értékelési-számonkérési formákat, azaz a vizsgákat, a méréseket és az érettségi-felvételi rendszer egészét.

3. feltétel: érdeklődés és motiváció, a természettudományokhoz fűződő pozitív viszony

A tanulói kérdőív több olyan kérdéscsoportot tartalmaz, amelyből a diákok természettudományokhoz fűződő viszonyára következtethetünk. Statisztikai értékelésük során egy-egy ilyen kérdéscsoportból egyetlen változót, úgynevezett indexet képeztek. Az indexértékek általában egy –2,5-től +2,5-ig terjedő skálán helyezkednek el, amely skála nullpontja minden esetben az OECD-országok átlaga (I. ábra) (a római számmal jelölt ábrákat lásd a mellékletben).

Mennyire tekintik értéknek a természettudományokat?

A magyar diákok – az OECD-országokat véve alapul – átlagos mértékben tekintik értékhordozónak a természettudományokat, és sokkal inkább tekintik értékesnek a társadalom, mint egyéni életük szempontjából (I. és II. ábra). Az első esetben az index értékének 1 pontos növekedése várhatóan a magyar diákok képességének 22 pontos növekedésével jár együtt. Az pedig, hogy valaki személyesen mennyire tekinti értéknek a természettudományokat, annak 1 indexpontnyi változása mindössze 5 képességpont-növekedést valószínűsít. A legtöbb jó eredményt elért országban (Ausztrália, Belgium, Kanada, Finnország, Új-Zéland, Hollandia, Japán, Korea) 20-30 képességpont a várható növekedés, ami azt jelzi, hogy ezen országok többségében a jobb képességű diákok tulajdonítanak nagyobb jelentőséget a természettudományoknak saját életük szempontjából, míg nálunk a képességgel való pozitív összefüggés lényegesen gyengébb. Látni fogjuk, ez részben magyarázza a pályaválasztási hajlandóság esetében tapasztaltakat.

A saját tudás alkalmazhatóságának megítélése

A kérdőív azt is vizsgálja, hogy a különböző országok diákjai milyen mértékben érzik magukat rátermettnek vagy képesnek adott természettudományi problémák megoldására (III. ábra).

A nyolc vizsgált problémára adott válaszokat aggregáltan értékelve a magyar diákok az átlag OECD-diákhoz viszonyítva pesszimistán ítélik meg saját tudásuk alkalmazhatóságát. Az index 1 egységnyi változása magyar viszonylatban viszonylag nagy, 30 képességpontnyi változást valószínűsít, azaz nagyon helyesen a jobb képességű diákok gondolják inkább azt, hogy képesek megoldani a felmerülő természettudományi problémákat.

Az 1. ábrán, amely az országokat átlageredményük és rátermettségindex-értékük alapján helyezi el, Magyarországot a részt vevő országoknak abban a negyedében találjuk, amelyek a felmérésben elért viszonylag jó eredményükhöz képest összességében nem érzik magukat kellőképpen felkészültnek a kérdőívben megfogalmazott problémák megoldására.

1. ábra

Forrás: OECD PISA adatbázis 2006, 3.3 és 2.1c táblázat.

Önbizalom

Az iskolai órákon szerzett élmények különböző mértékű önbizalmat alakítanak ki az egyes országok tanulóiban. Az önbizalomindexet hat kérdésre adott válaszok alapján alakították ki. A magas önbizalomindex-érték nem mutat pozitív korrelációt a természettudomány-oktatás magas színvonalával, sőt a PISA-ban, más vizsgálatokkal összhangban, inkább ezzel ellentétes összefüggés állapítható meg (IV. ábra).

Az OECD-országok közül Japán, Korea, Hollandia és Magyarország indexértéke a legalacsonyabb, azaz hazánk kivételével három olyan országé, amely kiemelkedő eredményt ért el a természettudományi felmérésben. Az alacsony önbizalomindex mindent egybevetve mégsem tekinthető pozitív faktornak. Kialakulásában szerepe lehet annak, hogy a gyakorta túlzó tantervi követelmények miatt diákjaink jelentős hányada találja magát szembe olyan fogalmakkal, anyagrészekkel, amelyek meghaladják képességeit, ami egyaránt vezethet önbizalomvesztéshez és az érdeklődés törvényszerű csökkenéséhez.

Természettudományok iránti érdeklődés

A természettudományok iránti általános érdeklődés indexe Magyarország esetében valamivel gyengébb az átlagosnál (V. ábra). Az indexet a természettudományok nyolc területe iránti érdeklődés mértékszámai alapján képezték.

Intő jel, hogy valamennyi országot figyelembe véve a magyar diákok a legelutasítóbbak a kémiával szemben. A gyerekek mindössze 36%-a mondja azt, hogy nagyon vagy közepesen érdeklődik a kémia iránt, ez 14%-kal alacsonyabb a nemzetközi átlagnál. A magyar érdeklődési index viszonylag alacsony értéke lényegében innen, illetve a fizika iránti, az átlagosnál 8%-kal alacsonyabb érdeklődési arányból tevődik össze. Különös, hogy – mint arról már szó volt – az éppen e két területet egyesítő Fizikai világ rendszereitudásterületen érték el a legjobb eredményt a magyar diákok. Az érdeklődés hiánya tehát kevésbé a tudás hiányával, sokkal inkább az órák élményszegénységével állhat összefüggésben.

A természettudományok adta öröm

A természettudományok tanulásával kapcsolatos önbizalomhiány és a viszonylag alacsony érdeklődési index ellenére a magyar diákok az átlagosnál nagyobb örömet lelnek abban az öt tevékenységben, amelyek alapján a természettudomány okozta öröm indexe létrejött.

Még különösebbnek tűnik mindez, ha figyelembe vesszük, hogy azok az általában gyengébb természettudományi eredményt elért országok rendelkeznek hasonló indexértékekkel, amelyek – velünk ellentétben – pozitív hozzáállást mutattak a természettudományok iránti érdeklődés és önbizalom terén is(VI. ábra).

4. feltétel: a természettudományok fontossága; természettudományi irányú továbbtanulás

Fontos, hogy a természettudomány-oktatás vonzóvá tegye a természettudományi irányú továbbtanulást, megnyerve ezzel azokat a tehetséges diákokat, akikből a jövő tudósai, mérnökei, orvosai lehetnek, az a műszaki értelmiség, amely nélkülözhetetlen egy modern társadalom és gazdaság dinamikus fejlődése szempontjából. Ebben a tekintetben persze a társadalom, a gazdaság szerepe is jelentős, hiszen lehetőségeket, mégpedig vonzó lehetőségeket kell kínálnia a diákság számára. Az észak-amerikai kontinens esetében látni fogjuk, hogy ez rendkívül erős motivációt jelent.

Jó eredményt elérni a természettudományi tantárgyakban

Magyarország a részt vevő országok azon negyedéhez tartozik, amelyben a diákok a legkevésbé tartják fontosnak, hogy jók legyenek a természettudományi tantárgyakból (VII. ábra). Körülbelül 67%-uk mondja azt, hogy fontos vagy nagyon fontos a jó eredmény elérése. Ez az arány Litvániában, az Egyesült Királyságban, Kanadában, az Egyesült Államokban, Észtországban 80% felett van, és az országok többségében meghaladja a 70%-ot.

Az iskolában tanultak hasznossága

Gyakran hallható vád a tantervi tartalmakkal kapcsolatban, hogy nincs gyakorlati hasznuk a diákok későbbi életére vonatkozóan. A hasznosságindex értékében, amelyet öt kérdésre adott válaszok alapján hoztak létre, ez csak részben tükröződik, vagy legalábbis a magyar diákok nem tartják haszontalanabbnak az iskolában tanult természettudományi tananyagot, mint a fejlett gazdaságú országok 15 éves diákjai általában (VIII. ábra).

Az index értékének 1 egységnyi változása hazánk esetében gyakorlatilag nem jár együtt várható képességpont-növekedéssel, ami viszont az index pozitív értékét is figyelembe véve azt jelenti, hogy hazánkban a jobb képességű tanulók a gyengéknél nagyobb arányban értékelik haszontalannak az iskolában tanultakat.

Természettudományi irányú továbbtanulási szándék

A magyar diákok körülbelül egyharmada gondolja úgy 15 éves korában, hogy felsőfokú tanulmányai valamilyen módon kapcsolatban állnak majd a természettudományokkal. Ez megegyezik azzal az aránnyal, amely a világ fejlettebb felére jellemző. A továbbtanulási szándék indexének 1 pontos növekedése a magyar diákok esetében várhatóan 10 képességpontnyi növekedéssel jár együtt (IX. ábra).

Egy átlagos OECD-ország esetében ez a várható érték 20 pont, ami arra mutat rá, hogy Magyarországon a jó természettudományi képességekkel rendelkező diákok kisebb arányban szándékoznak valamely természettudományhoz kapcsolódó szakon tovább tanulni, mint a legjobb eredményeket elért, egyébként a miénkhez hasonló indexértékkel rendelkező országok: Ausztrália, Belgium, Kanada, Finnország, Korea vagy Japán hasonló adottságú diákjai.

A természettudományi pálya választása

Ha az országokat aszerint állítjuk sorba, hogy diákjaik milyen arányban szeretnének természettudományi pályára menni, a 15 éves magyar diákokat a sor vége felé találjuk (X. ábra). Mindössze 17%-uk képzel el ilyen jövőt, ami különösen a kanadai és az amerikai diákok 36 és 39%-os válaszarányához képest rendkívül alacsony.

Az oktatás közvetlen hatásán kívül valószínűleg az is befolyásolja ezt, hogy egy ország ipara fenntart-e olyan kutatási-fejlesztési központokat, intézeteket, amelyek vonzerőt gyakorolhatnak a középiskolás generációra. A 2. ábra a jó természettudományi képességű diákok arányának és az ezer főre jutó kutatók számának függvényében ábrázolja a felmért országokat. Azt látjuk, hogy a két adat között meglehetősen erős a korreláció. A skandináv országok, Észak-Amerika, Ausztrália, Új-Zéland és Japán azok az országok, amelyek munkaerőpiacukon a legtöbb kutatót tudják foglalkoztatni, és ez a kereslet a felsőoktatási intézményeken keresztül nyilván ösztönzően hat a közoktatás egészére. Nagyrészt ennek is köszönhető, mint azt az 1. táblázatban láttuk, hogy a kanadai diákok gyakorlatilag valamennyi aspektusból nézve pozitívan ítélik meg saját kilátásaikat. Az ábrán hazánkat a vonal alatt találjuk, azaz arányaiban kevesebb a kutatói munkakör nálunk, mint az diákjaink képessége alapján várható lenne. Magyarországon a kutatás-fejlesztés az elmúlt időszakban háttérbe szorulóban van, biztos megélhetést sem garantál, ezért ma már csak a legelhivatottabbak választják a kutatói pályát. A tehetséges diákok az elmúlt években az „anyagilag jobban megtérülő” szakok és pályák felé orientálódtak.

2. ábra

Forrás: OECD Main Science and Technology Indicators. OECD, Paris, 2006, 2.1a táblázat.

Összességében Magyarország azon országok között található, amelyekben a diákok viszonylag jó természettudomány-eredményt értek el, mégis csak kevesen gondolják azt, hogy természettudománnyal kapcsolatos pályát szeretnének választani (3. ábra).

3. ábra

Forrás: OECD PISA 2006 adatbázis, 3.12 és 2.1c. táblázat.

5. feltétel: Esélyegyenlőség és igazságosság

Napjaink közoktatásának alapvető törekvése, hogy minden tanuló számára közel azonos minőségű oktatást igyekezzen biztosítani. Sok ország alakított ki eredményes gyakorlatot ezen a területen, de közülük is kiemelkednek a skandináv államokban tapasztaltak (XI. ábra alsó negyede), ahol a tanulók természettudomány-eredményei közötti különbségek mindössze kb. 10%-a magyarázható az iskolák közötti különbségekkel. Jók még e tekintetben a balti és az angolszász államok, valamint Spanyolország és Lengyelország adatai is, amelyek jobbára alatta maradnak a 20%-os értéknek, vagy alig haladják meg azt(XI. ábra).

Ezekben az oktatási rendszerekben az iskolák minősége között alig van különbség, mert felvételi rendszerük nem engedi meg, hogy válogassanak a gyerekek között. Ezáltal gyakorlatilag nincs bennük szelekció, viszont az iskolán belül tanuló diákok képességei között viszonylag nagyok a különbségek.

Az ábra felső régiójának tanúsága szerint az ellenkező végletet a közép-európai és a Benelux-államok, valamint Bulgária jelentik. Ezekben az országokban a diákok eredményei közötti különbségek több mint 60%-a magyarázható az iskolák közötti minőségkülönbségekkel, azaz oktatási rendszerük rendkívül szelektív. Magyarország esetében ez az érték 62%, ami csaknem kétszerese az OECD-országok átlagértékének (33%).

Az iskolák közötti nagy különbségek nem jellemzőek a magyar közoktatás egészére. A TIMSS-felmérés a 4. és 8. évfolyamban is vizsgálta, hogy honnan származnak a diákok eredményei közötti különbségek az egyes országokon belül. A 2003-as adatfelvétel mindössze 20%-osnak becsülte az iskolák közötti különbségekből származó hatást Magyarország esetében. Hasonló értékeket kaptunk a 2004-es Országos kompetenciamérés elemzésekor is, ahol a 6. évfolyam esetében a matematikai teljesítménykülönbségek 23%-a, a 8. évfolyamon 24%-a magyarázható az iskolák közötti különbségekkel. A középfokú oktatásba lépve tehát csaknem megháromszorozódnak az iskolák közötti különbségekből eredő hatások.

Esélyegyenlőség

A XI. ábra másik nagy tanulsága Magyarország tekintetében az, hogy a különböző iskolák tanulói nemcsak képességeik, hanem családi hátterük szerint is meglehetősen különböznek egymástól, hiszen az iskolák közötti különbségek elsősorban a bennük tanuló diákok szocioökonómiai és kulturális indexének különbségéből származnak. Azáltal, hogy a családi háttér és a képességek közötti korreláció Magyarország esetében a PISA 2006-ban vizsgált országok között az egyik legerősebb, ez a szelekció hallatlanul hátrányos az esélyegyenlőség megvalósulása szempontjából. Egy jó ideje már elváltak egymástól a jó és a rossz iskolák, a jó és a rossz minőségű „szolgáltatások”. A jó iskolák presztízsük fenntartása érdekében igyekeznek megszerezni maguk számára a jó képességű gyerekeket, és ez egybeesik az érintett szülők vágyaival is. Ez az irányított folyamat egyfajta kasztosodást idéz elő, illetve tart fenn, amely nagymértékben rontja a rosszabb családi hátterű tehetséges diákok kitörési esélyeit.

A megoldás egyik eleme az lehetne, ha az első iskolaválasztás lehetősége minél későbbi életkorra tolódna, és a különböző képességű diákok minél hosszabb ideig maradnának képesség szerint heterogén összetételű osztályokban. A II. táblázatban egyszerre látható az első iskolaválasztás ideje és az, hogy milyen mértékben magyarázhatók a diákok közötti képességkülönbségek az iskolák közötti különbségekkel a PISA-vizsgálatban részt vevő országokban. Ausztrália, Kanada, Finnország, Új-Zéland és az Egyesült Királyság esetében az első iskolaválasztás a diákok 16 éves korában történik meg. Miközben az iskolák között alig van különbség, a diákok eredményei közötti különbségek 20%-a vagy annál kisebb aránya magyarázható az iskolák eltérő minőségével. A távol-keleti országok többségében és Észtországban a 15. év az első iskolaválasztás jellemző életkora, és az iskolák közötti különbségek okozta hatás ezekben az országokban erősebb, mint az előző ötnél, ám Japán kivételével valamennyi alatta marad a 33%-os OECD-átlagnak. Ha megnézzük azokat az országokat is, amelyekben az iskolaválasztás 12 éves korban vagy még ennél is korábban történik (idetartozik Ausztria, Belgium, Bulgária, Csehország, Hollandia, Magyarország, Svájc és Szlovákia), látható, hogy ezen országok oktatási rendszere kivétel nélkül rendkívül szelektív, és az iskolák közötti különbségek tehetők felelőssé a teljesítménykülönbségek varianciájának körülbelül 60%-áért.

A diákok képesség szerinti szelekciójának késleltetése úgy is elérhető volna, ha a középiskolákban is a körzeti elvű felvételi rendszer működne. Ezzel elsősorban a gimnáziumok közötti különbségek csökkenthetők, a képzésformák választása okozta szelekciót – amely ebben az életkorban a legerősebb szelekciós tényező – önmagában nem befolyásolná ez a megoldás.

A megoldás egyik módja lehetne az, amit 1999-ben Lengyelország tett, amikor is a magyarhoz hasonló nyolcról kilenc évfolyamosra változtatta az általános iskola időtartamát. Ezzel az egy módosítással egyszerre értek el jelentős eredményt az iskolák közötti különbségek csökkentésében, és javították 26 ponttal 15 éves diákjaik szövegértési eredményeit.

Azzal, hogy az 1990-es évek közepétől hazánkban megjelentek a hat- és a nyolcosztályos középiskolák is, nemhogy kitolódott, de előbbre került a diákok képességek szerinti szelektálása.

6. feltétel: hatékonyság, eredményesség

Egy ország természettudomány-oktatásának eredményessége és hatékonysága a PISA-vizsgálatban nemcsak azáltal mérhető, hogy milyen az átlageredménye a felmérésben, hanem például azáltal is, hogy milyen a teljesítmények eloszlása az egyes országokon belül. Mekkora a leszakadóban lévő diákok aránya, akik később a társadalom perifériájára szorulhatnak, és milyen arányban képes az adott oktatási rendszer olyan diákokat képezni, akiknek természettudományi tudása kiemelkedően jó, és ezért majd alkotó módon tudnak hozzájárulni az ország gazdasági teljesítőképességének növeléséhez.

Hazánkban a természettudomány-oktatás kiegyensúlyozott színvonalú. A diákok legnagyobb hányada a képességeloszlás középső harmadába, a 2., 3. és 4. képességszinthez tartozik, azaz egy viszonylag széles réteg sajátít el elfogadható, illetve jó minőségű tudást (XII. ábra). A magyar diákok természettudomány-eredményeinek, képességének az eloszlása a legtöbb országgal összehasonlítva viszonylag keskeny, a diákok 90%-a 358 és 646 képességpont között helyezkedik el. Nem jellemző, hogy nagy számban lennének benne nagyon gyenge tudásúak, ugyanakkor az is igaz, hogy a kiemelkedően jók száma és aránya is viszonylag alacsony.

A magyar természettudomány-oktatás helyzete a leszakadók arányát tekintve kevesebb aggodalomra ad okot, mint a szövegértésé és a matematikáé. A magyar diákok 15%-ának a tudása nem éri el a 2. képességszintet, amelyet a mindennapi élethez minimálisan szükséges képességszintként határozott meg a vizsgálat. Ez az arány alacsonyabb az OECD-országok átlagánál (19,2%), és alacsonyabb annál is, mint amit a szövegértés (20,6%) és a matematika (21,2%) esetében látunk. A leszakadó diákok teljesítménye is jobb, mint a legtöbb ország hasonló helyzetben lévő diákjaié, egy részük felzárkóztatása tehát nem volna reménytelen. A legjobbak aránya az 5. vagy 6. képességszintet elérő diákok százalékos arányának összegével adható meg. Az OECD-országok diákjainak 9%-a tartozik ide, míg a magyar 15 évesek között mindössze 6,9% az arányuk. Az a régi képzet tehát, hogy a mérsékelt felmérési átlageredmények ellenére egy olyan tanulóelittel rendelkezünk, amely a világon az egyik legjobb volna, már nem állja meg a helyet. A magyar diákok 95%-ának természettudomány-eredménye 646 képességpont alatti volt. A felmért országok között 20 olyat is találunk, amelyek 95. percentilis értéke lényegesen magasabb volt ennél az értéknél, közöttük többnek az átlageredménye egyébként a magyarénál gyengébb volt.

Jelenlegi természettudomány-oktatásunk tehát alkalmas arra, hogy viszonylag kicsire csökkentse a diákok közötti különbségeket, elfogadható szinten tartsa a leszakadás által veszélyeztetett diákok arányát, de nem eléggé hatékony a gazdaság fejlődése és innovációs ereje szempontjából nélkülözhetetlen, a kor igényeinek megfelelő természettudományi képzettségű elit létrehozása szempontjából.

7. feltétel: az oktatás finanszírozása

A 20. század végén, még inkább a 21. század elején egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a fenntartható gazdasági fejlődés egyik legfontosabb pillére a korszerűen képzett, magasan kvalifikált munkaerő. Az IALS kutatásai megállapították, hogy az átlagosnál egyszórásnyival magasabb képzettségű embereknek a gazdasági növekedésre gyakorolt hatása hatszor akkora, mint azoké, akiknek a képzettsége egyszórásnyival az átlag alatt van. A legtöbb, néhány évtizede még csak közepesen fejlett ország gazdasági felemelkedése többek között ezen a felismerésen alapult. Leggyakoribb példaként Írországot és Finnországot szokták említeni, de hasonló utat jártak be korábban a Benelux-, valamint a távol-keleti kisállamok, illetve Ausztrália és Új-Zéland is.

A tanári pálya finanszírozása

Az oktatás „kiemelt gazdasági ágazattá” nyilvánítása számos előnyös folyamatot indít el egy társadalomban, amelyek végső soron mind a befektetés megtérülésének irányába hatnak. Ha például a tanári pálya az állam hathatós közreműködésével vonzó, megbecsült és kiszámítható életpályává válik, az a nagyobb számú felvételi jelentkező révén lehetővé teszi a pozitív szelekciót, azt, hogy a legjobb, legalkalmasabb jelentkezőket választhassák ki. A tanári pálya anyagi, majd törvényszerűen erkölcsi megbecsülése, összekapcsolva a tanárképzés mélyreható reformjával, már önmagában is jelentősen előremozdítaná az oktatás színvonalának az emelkedését. Az a Japánban honos gyakorlat, amely a végzés előtt álló természettudomány szakos tanárok számára egy rendkívül komoly, a hazainál kevésbé formális gyakorlati záróvizsgát is előír, ugyancsak hozzájárulhatna a tanárok felkészültségéhez, presztízsének növekedéséhez. A biztos megélhetési lehetőség a férfiak számára is vonzóvá tenné a tanári hivatást. A férfi tanárok nagyobb aránya a közoktatásban jó hatással lenne az oktatás minőségére, az iskola fegyelmére, valamint a társadalom természetes arányainak leképezése által a diákok lelki fejlődésére is. A jó természettudományi eredményt elért országokban hagyományosan magas a férfi tanárok aránya (2. táblázat).

A TIMSS 2003-as vizsgálata kapcsán publikálta a 4. és 8. évfolyamon oktató tanárok nem és kor szerinti megoszlását. A 2. táblázat országai közül Belgium, Szlovénia és Magyarország lóg ki valamelyest a sorból, ám ha a 4. évfolyamon tapasztalható arányokat is figyelembe vesszük, már csak Szlovénia és Magyarország. A férfi tanárok e két országban regisztrált 3%-os, illetve 6%-os aránya messze alatta marad a többi országban tapasztalható arányoknak. A másik fontos tény, amellyel e vizsgálat szembesít, hogy a tanári pálya alacsony presztízse miatt lehetetlen a pályán tartani a fiatalokat. A tanári pálya ezért lassan elöregedik hazánkban. A 8. évfolyamon természettudományt oktató tanárok mindössze 9%-a 29 év alatti és összesen 29%-a 39 év alatti. Azokban az országokban, ahol az oktatás és a tanári pálya finanszírozása méltányos, ott a tanári hivatás fiatalokat megtartó ereje sokkal erősebb, mint nálunk (az utánunk következő legalacsonyabb, 38%-os arány Hollandiában tapasztalható). A fiatal, 39 év alatti tanárok aránya a legtöbb országban 35 és 70% között változik.

2. táblázat
A tanárok nem és kor szerinti megoszlása (%)

Ország	4. évfolyam				8. évfolyam
	Nők aránya	Férfiak aránya	20–29 év között	30–39 év között	Nők aránya	Férfiak aránya	20–29 év között	30–39 év között
Auszt-rália	75	25	15	33	46	54	23	23
Belgi-um	77	23	22	39	71	29	31	23
Tajvan	59	41	21	35	41	59	18	38
Hong-kong	73	27	38	26	41	59	30	42
Magya-rország	94	6	8	33	74	26	9	20
Japán	57	43	10	19	20	80	14	30
Korea*	–	–	–	–	66	34	15	41
Hollan-dia	64	36	30	18	27	73	18	20
Új-Zéland	81	19	26	26	50	50	15	34
Szin-gapúr	84	16	45	35	64	36	34	27
Szlové-nia	97	3	11	32	84	16	8	31
Anglia	73	27	30	24	55	45	23	27

* Korea a 4. évfolyamos mérésben nem vett részt.
Forrás: IEA TIMSS 2003, 6.3 melléklet.

A diákokra szánt állami ráfordítás

A közvetlen befektetés másik formája a diákok oktatásának finanszírozása. Az OECD erre vonatkozó adataiból az derül ki, hogy a tagállamok közül Magyarország fordítja az egyik legalacsonyabb összeget a diákok oktatására 6 és 15 éves kor között. Csak a nálunk gazdaságilag lényegesen fejletlenebb Törökország és Mexikó, valamint a miénkhez hasonló két gazdaság, Szlovákia és Lengyelország költ kevesebbet az oktatásra egy diákra vetítve.

A 4. ábra az egy diákra jutó oktatási ráfordítás függvényében ábrázolja az egyes országok eredményeit a PISA 2006 természettudományi tesztjén. Azokban az országokban, amelyek közel vannak a pontokra illesztett egyeneshez, a természettudomány-oktatás minősége arányban áll az egy diákra fordított összeg mértékével. Az egyenes alatt található országok gyengébb, a felette találhatók jobb eredményt értek el annál, amely az állami ráfordítás alapján prognosztizálható volt. Magyarországot az egyenes felett találjuk, amely esetünkben úgy interpretálható, hogy a természettudomány-oktatás minősége lényegesen meghaladja azt a színvonalat, amely az állami szerepvállalás mértéke alapján elvárható volna. Tehát a magyar természettudomány-oktatás még rendkívül szűkös költségvetése ellenére is elfogadható minőségű tudást biztosít a 15 éves diákok számára.

4. ábra

Forrás: OECD PISA 2006 adatbázis, 2.6 táblázat.

Egy olyan átgondolt „állami beruházás”, amely a megbecsültség növelésén keresztül pozitív szelekciót idézne elő a tanári pályán, fejlesztené a pedagógusképzést és az iskolák felszereltségét, olyan mechanizmusokat indítana el, amelyek jelentős mértékben előmozdíthatnák az oktatás fejlődését. E folyamatok révén egy olyan közoktatás jöhetne létre, amelyben jó képességű tanárok korszerű körülmények között kreatív módon oktathatják a természettudományokat.

Összegzés

A természettudomány-oktatás és tágabban véve a közoktatás minőségét számos tényező befolyásolja. Ezek egy része a közoktatás rendszerének belső problémája, és megoldásuk nagyrészt a rendszer szereplőinek feladata. Ilyen például a megfelelő helyi tantervek kidolgozása, a korszerű oktatási gyakorlat kialakítása, a diákok motiválása és orientálása.

Az oktatás minőségének azonban társadalmi és gazdasági vonatkozásai is vannak. A magyar diákok teljesítménye az OECD-országok között a legnagyobb mértékben függ a család anyagi és szociokulturális hátterétől. A kedvező gazdasági környezet, egy ország kutatás-fejlesztés iránti elkötelezettsége – többek között álláshelyek létrehozása által – vonzó perspektívát kínál a tehetséges diákok számára, akik az ország gazdasági növekedéséhez a leghatékonyabban tudnak hozzájárulni. Ugyancsak stratégiai fontosságú gazdasági kérdés a tanári pálya presztízsének és vonzerejének növelése és egyúttal a pedagógusképzés korszerűsítése.

Csak ezt a néhány példát kiemelve is jól érzékelhető, milyen sok körülmény megfelelésétől függ a közoktatás minősége, és milyen jelentősek e körülmények gazdasági vonatkozásai is. Az elmúlt évtizedekben kialakult a tudásért folyó verseny a világban. Ez a verseny egyúttal az oktatási rendszerek versenyét is jelenti. Azoknak az országoknak, amelyek nem rendelkeznek elegendő anyagi forrással ahhoz, hogy gazdaságuk számára megvásárolják a hiányzó szakembereket, nincs más választásuk, mint beszállni ebbe a versengésbe, ahogyan ezt egykor Finnország és Írország tette, és ahogyan ezt teszi napjainkban Észtország is. Ez rövid és középtávon jelentős anyagi áldozatokat igényel, cserében viszont hosszú távú gazdasági előnyöket ígér. Hogy egy ország milyen pozíciót foglal el Európán belül vagy akár egy tágabb gazdasági környezetben, az nagymértékben függ attól, mikor ismeri fel ezt, és még inkább attól, hogy mikor meri megtenni azokat a gazdasági és szakmai lépéseket, amelyek ezen az úton elindítják.

Irodalom

Hanushek, E. A. – Wößmann, L.: Education Quality and Economic Growth. The International Bank for Reconstruction and Development/The World Bank, Washington DC, 2007.

OECD: Measuring Student Knowledge and Skills: A New Framework for Assessment. OECD, Paris, 1999.

OECD: Measuring Student Knowledge and Skills: The PISA 2000 Assessment of Reading, Mathematical, and Scientific Literacy. OECD, Paris, 2000.

OECD: Knowledge and Skills for Life: First Results from PISA 2000. OECD, Paris, 2001.

OECD: The PISA 2003 Assessment Framework: Mathematics, Reading, Science and Problem Solving Knowledge and Skills. OECD, Paris, 2003.

OECD: Learning for Tomorrow's World – First Results from PISA 2003. OECD, Paris, 2004.

Schmidt, W. H. et. al.: Many Visions, Many Aims Volume 2: A Cross-National Investigation of Curricular Intentions in School Science. Kluwer Academic Publishers Dordrecht/Boston/London, 1997.

IEA: Martin, M. O. – Mullis, I. V. S. et. al.: TIMSS 1999 International Science Report. International Study Center, Boston, 2000.

IEA: Martin, M. O. – Mullis, I. V. S. et. al.: TIMSS 2003 International Science Report. International Study Center, Boston, 2004.

Melléklet

I. táblázat

II. táblázat

I. ábra

II. ábra

III. ábra

IV. ábra

V. ábra

VI. ábra

 

VII. ábra

VIII. ábra

IX. ábra

X. ábra

XI. ábra

XII. ábra