Szabó Árpád

A természettudományos nevelés

A természettudományi nevelésben világszerte jelentős változások történnek az elmúlt évtizedben. A tanulmány egyrészt ezeket az átalakulási tendenciákat összegzi, másrészt a NAT bevezetésének a természettudományok tanítására gyakorolt hatásait veszi számba. Ez utóbbi összegzésben fejti ki, milyen előnyökkel jár az, hogy az alaptanterv a természettudományi diszciplínákat műveltségterületbe integrálja.

Napjainkban, a közoktatás forradalmi átalakításában jelentős változásokon megy keresztül a természettudományos nevelés is, amely a pedagógiának nemzetközi viszonylatban is a középpontjába emelkedett.

Ha komolyan gondolunk a közös európai ház építésére, akkor a középfokú oktatás tartalmát egy-egy országban, így Magyarországon sem lehet meghatározni a más országokban kialakult helyzet alapos tanulmányozása nélkül.

A természettudományos nevelés tendenciái

A természettudományos nevelés fejlődését a negyvenes évek végétől – a tantervek alakulása szempontjából – egész Európában és Amerikában is három tendencia határozta meg: a diszciplínaorientált fejlesztés; az integráció; a természettudományos nevelés társadalmi orientációjának (STS: Science, Technology, Society – tudomány, technika, társadalom) érvényesítése.

Ezek a tendenciák egymást követően vagy akár együtt is jelentkezhetnek. Egy komprehenzív iskolai programban sok esetben megtalálhatjuk mindhárom irányzatot. Egy és ugyanazon csoport az egymást követő osztályokban más és más irányzathoz tartozó tantárgy-csoportosítás szerint tanulhat. Ezen irányzatok közül egyik sem léphet a másik helyébe, teljesen kiszorítva azt, mert ezek az irányzatok nem egymás alternatívái, hanem egymás kiegészítői.

A három tendenciából Magyarországon az egész iskolarendszerre kihatóan – a tanárképzés jellegéből fakadóan – csak a diszciplínaorientáltság érvényesült. Magyarországon a szaktudományok elvárásainak maximális érvényesítése a közoktatásban az ötvenes évek végétől és a hatvanas évek elejétől érvényesült. Ennek megfelelően a tantárgyak leíró jellegű, sokszor felszínes tárgyalásával szemben minden iskolafokon a tudományos törvények, fogalmak, elméletek kerültek előtérbe. A hatvanas évek elején kialakult diszciplínacentrikus tantárgyi struktúra meghatározó módon érvényesül szinte napjainkig. Az évek múltán azonban az is kiderült, hogy a diszciplínaorientált tantervek csak kevesek igényét elégítik ki, csak azokét a tanulókét, akik a felsőoktatási intézményben a megfelelő specializált irányban szándékoznak tovább tanulni. A szakemberek számára egyértelművé vált, hogy az interdiszciplináris kutatási irányzatok térhódítása folytán az oktatás jellegének is meg kell változnia, elsősorban az iskolarendszeri, a tantervi és metodikai differenciálódás enyhítésével. A hatvanas évek végén egyre erőteljesebben fogalmazódott meg a szűk diszciplínaorientáltság kritikája, egyre inkább követelve a tantárgyi keretek oldását a természettudományos oktatásban. Ezt azonban nem tekinthetjük úgy, mintha a diszciplínaorientáltság szakasza végleg lezárult volna.

Az integráció, a komplex tantárgyak létrejötte legerősebben a 70-es években érvényesült. 1968-ban Bulgáriában, Várnában rendezték meg azt a kongresszust, amely bemutatta az integrált természettudományos oktatás eredményeit. Itt született meg az integrált oktatás később oly sokat vitatott programja. Sokak szerint a természettudományi diszciplínákban felhalmozott óriási mennyiségű ismeret nyomasztó hatásával csak akkor lehet megbirkózni, ha érvényesülni engedjük a reáltudományok közös területeit, fogalomrendszerét, közös törvényeit.

Az integráció fogalom a pedagógiában sokféle jelentést hordoz. David H. Ost tanulmányaiban az integrációval kapcsolatban a következő jelzőket találjuk: interdiszciplináris, egységes, integrált, korrelációs, koordinált és komprehenzív.

Hazánkban is gazdag irodalma van elméleti szinten az integrációnak, a természettudományos nevelés korszerűsítésének problémájával az MTA is foglalkozott. Az 1978-as tanterv kidolgozásához készült akadémiai ajánlásoknak a természettudományos neveléssel foglalkozó része Marx György irányításával készült. Elképzelései sajnos csak részben valósultak meg. Az integrációs kísérletek hazánkban nem tudtak kellőképpen elterjedni, és a szakemberek véleménye szerint ennek oka a tanárképzés messzemenően diszciplínákra tagolt jellege, a magyar pedagógustársadalom erősen diszciplínaorientált képzettsége, az integrációtól határozottan idegenkedő tanárképzés. A közoktatást mindennél jobban meghatározó felvételi vizsgák diszciplínaorientáltságának döntő szerepe volt ebben és ugyanígy a külföldi tapasztalatok hiányos ismeretének és nem utolsósorban a nemzetközi vizsgálatokban a magyar gyermekek jó szereplésének, ami nagy valószínűséggel a magyar természettudomány szakos tanárok magas szintű tudományos felkészültségét, a tantervek magas tudományos színvonalát bizonyította.

A harmadik irányzat: a társadalomra orientált természettudományos nevelés, az STS irányzat századunk 80-as éveiben bontakozott ki. Az STS (tudomány-technika-társadalom) irányzat lényege, hogy a természettudományos nevelés fokozatosan lépjen ki a szűk tudománycentrikusság köréből. Célja ne csak a tudományos élet igényei alapján fogalmazódjon meg, hanem az embereknek a társadalommal és a természettel szembeni magatartásával kapcsolatban is. A társadalom számára egyre sürgetőbb megoldásra váró problémák helyet követelnek maguknak a természettudományos oktatás iskolai tanítási gyakorlatában. Ez a folyamat megváltoztatta a tantervi tartalom szemléletét. A társadalmi problémákat felvető természettudományos oktatást a Föld globális problémái és a technika-társadalom viszonyának újragondolása mellett a középiskolai képzés általánossá válása is megkövetelte.

Sajnálatos, hogy az STS irányzat – eltekintve a nagyon kisszámú kezdeményezéstől – a magyar természettudományos nevelés gyakorlatában kellőképpen még nem jelent meg. Igaz, a szakemberek egyre határozottabban sürgetik a természettudományos oktatás területén a változtatás szükségességét, hangoztatva, hogy a magyar természettudományos nevelést új fejlődési pályára kell állítani, oldani kell egyoldalú, kimondottan diszciplínaorientált voltát.

Nemzeti alaptanterv

Az elkészült Nemzeti alaptanterv bevezetésével Magyarországon beszélhetünk egy negyedik irányzatról is, amely a tankötelezettséget tíz évre (6-tól 16 éves korig) kiterjesztve a természettudományok integrált oktatásának problémáit is igyekszik megoldani. A NAT bevezetésével a természettudományos nevelésben kialakítandó tudományképet illetően Magyarországon jelentős változásra van szükség, ugyanis a Nemzeti alaptanterv figyelembe veszi a tudomány társadalmi, etikai, pszichológiai, általános emberi vonásait. Mindez a mai fizikaoktatás keretei között fel sem merülhet. Ebből a szempontból a NAT bevezetése előrelépést jelent, felzárkózást ígér a világ igen fejlett oktatási rendszerrel rendelkező országaihoz. Legfontosabb erénye, hogy nem tantárgyanként, hanem műveltségi területek keretében bontakoztatja ki a tanulók személyiségfejlesztését. Az Ember és a természet című műveltségi terület egyértelműen a társadalmi problémákat is felvető természettudományos oktatást kíván nyújtani azzal is, hogy kialakít bizonyos általánosnak tekinthető fogalmakat, fogalmi rendszereket, például: ok és okozat; változás; körfolyamat; energia-anyag; kölcsönhatás; anyagszerkezet; modell stb.

A NAT a kor követelményét törekszik kielégíteni. Az eddigiektől eltérően nem kíván minden tantárgyat úgy tanítani, mintha az az életpályához elengedhetetlen lenne, például a fizikát úgy, mintha mérnöknek készülne a gyermek. A továbbtanulást szolgáló emelt szintű ismereteket csak azok a tanulók tanulják majd (a 11–12. évfolyamon), akik a felsőoktatásban kívánnak tovább tanulni. De a fiatalok többségét máris kitevő középiskolai tanulók közül a mainál jóval többen lesznek olyanok, akik egyes tantárgyakból nem óhajtanak magasabb szintű elméleti ismereteket elsajátítani, hanem a tantárgyak jelentős részét, köztük a fizikát is, csak az értelmiségivé válás általános szintjén akarják tanulni. Ez azonban nem jelentheti a tudományos szakszerűség, alaposság feladását. Akik életpályául választják a fizikát, azoknak különösen a 11. és 12. évfolyamon továbbra is van lehetőségük tanulni a diszciplínaorientált „kemény” fizikát.

A NAT mellett szól az is, hogy a modern fizika, kémia, biológia immár igen szerves egységet alkot, erős köztük a tantárgyközi kapcsolat, és ezek a diszciplínák a tudomány gyakorlatában sem válnak szét olyan élesen, mint a hagyományos iskolai, illetve tanárképzési tantárgyi szerkezetben. A gyermek számára tanulmánya kezdetén nincs külön fizikai, kémiai, biológiai világkép, számára a természetismeretben a természet egységes egészként jelenik meg.

A NAT szellemében minden magyar gyermek (6-tól 16 éves korig) ugyanazt a fizikát tanulja, bármilyen iskolatípust is választ. Ez a lényegi azonosság azért jelentős, mert minden különösebb nehézség nélkül biztosítja az átjárhatóságot Magyarországon a négy, hat, nyolc évfolyamos gimnáziumok és nyolcosztályos általános iskolák között, továbbá elősegíti a komprehenzivitás elvének a megvalósítását. Lehetőséget biztosít a konstruktív pedagógia magas szintű meghonosítására, a kognitív struktúrára jellemző dinamikus folyamat alkalmazására, a problémamegoldás teljes folyamatának reprodukálására, a gyermeki tevékenységben modellezve mindazt, ami az életben is történik. A NAT nem a hagyományos értelemben vett tanterv, hanem iránymutatás kíván lenni a helyi tantervek, tantárgyi programok készítéséhez. Fizika tananyaga koncepcióját tekintve jól figyelembe veszi az életkori sajátosságokat, a matematikai jártasságot. Lépést tart az élettel, a tudomány fejlődésével. Kielégíti a társadalmi elvárásokat. A műveltségi területek közötti időarány is megfelel az európai normáknak.

A NAT bevezetése új alkotói lehetőségeket kínál. Mindenki egyet is ért azzal, hogy korszerűsíteni kell a fizika oktatását, hogy a természettudósoknak, tantárgypedagógusoknak meg kell találniuk a középutat a probléma megoldásához, mégpedig az iskolások oktatásának és nevelésének egységes kontextusában. Meghatározóvá kell tenni azt az elvet, amely a fizikatanítás folyamatában biztosítja az extenzív tanítási módszerről az intenzív módszerre való átmenetet, mégpedig:

a) az átmenetet a képzés pragmatikus végcéljaitól a tanuló személyisége fejlesztésének és nevelésének általánosabb és fundamentálisabb céljaira;

b) előtérbe kerüljön az érdeklődés, kezdeményezés, alkotói hozzáállás, a döntés és kockázatvállalás szerepe, az egyén felelősségvállalásának jelentősége;

c) a gyermekek képességeinek és energiáinak jobb kiaknázását.

A természettudósok igyekeznek kiküszöbölni az ellentéteket, kettévágni az ellentétek gordiuszi csomóját: megoldani egyrészt a tantárgyak koordinációját, másrészt a helyi, az állami és nemzetközi aktualitással egyaránt rendelkező korszerű iskolai képzés magját. Meg kell ismerni az oktatás világfejlődési tendenciáit, amely Magyarországon, Európában és az egész Földön folyó oktatás sokféleségének és szakosodásának megőrzése és fejlődése mellett lehetővé teszi az oktatás közös nemzetközi paramétereinek a feltárását annak célja, tartalma, a ráfordított idő, az oktatással szemben támasztott általános követelmény szerint.

A NAT bevezetésével a természettudományos nevelés és ezen belül a fizika tanításának folyamatába a következő nemzetközileg is elfogadott, korszerű tendenciákat kell beépíteni:

a) a tananyag koncentrikus felépítését az alapvető elvek, célok, életkori sajátosságok spirális fejlesztésével;

b) a tudományos ismeretek magjának differenciált tanítását;

c) az oktatás minőségének fokozását kísérletek révén és a fundamentális elméletek alapján;

d) a tanulók megismerőképességének fejlesztését nemcsak a tudományos ismeretek végeredményeinek elsajátítása során, hanem az ismeretek egységes tudományos világképpé ötvözése révén is;

e) a fizika oktatásának humanizálását a tudománytörténet, a tudósok munkásságának bemutatása, valamint a természettudomány és társadalomtudomány szerves kapcsolata révén;

f) az oktatás tartalmi és formai egysége elvének megvalósítását egy olyan oktató-módszertani komplexum kidolgozásával, amely biztosítja a tanítás, a fejlődés és a nevelés egységes folyamatát.

Újból értékelni kell a természettudományos nevelés induktív módszerének helyét és szerepét. Az indukcionista tudományfelfogás kiindulópontja az elméletmentes, minden előzetes elképzeléstől független megfigyelés és kísérlet. A tudományos kutatások bizonyították, hogy nincs előfeltételektől mentes tudományos kutatás. A korszerű tanuláselméletek is azt bizonyítják, hogy az új tudás nemcsak egyszerűen az új ismeretek befogadásaként jön létre, hanem a már meglévővel való kölcsönhatásban. Az egyetemes természettudományos nevelés feladata a helyes, a korszerű ismereteinknek megfelelő világkép kialakítása.

A természettudományos nevelés társadalmi orientációjának érvényesítésekor nekünk magyaroknak az átlagosnál is nagyobb a felelősségünk, mivel a természettudományos oktatás terén igen jelentős hagyományokkal rendelkezünk. A nálunk felhalmozott szellemi tőke és tapasztalat alkalmas arra, hogy részt vállaljunk az új természettudományos nevelés kiformálásában.