1.4 Reformné kroky v roku 2008
Obavy o prírodovedné vzdelávanie v reforme v roku 2008 pramenili najmä z časovej dotácie určenej prírodovedným predmetom v učebnom pláne základnej školy. Z celkového počtu je to 4,6 % hodín pre 1. stupeň a 12,5 % pre 2. stupeň základnej školy. Je to v porovnaní s niektorými európskymi krajinami jednoznačne najmenšia časová dotácia (tabuľka1.2). Údaje poskytli samotné krajiny. Aj keď sú v učebných plánoch vyhradené disponibilné hodiny určené na doplnenie časovej dotácie, je plán vo svojom základe nevyvážený medzi prírodovedným a humanitným vzdelaním.
Tabuľka 1.2 Zastúpenie prírodovedných predmetov v učebných plánoch základnej školy vybraných krajín
Jednohodinové časové dotácie vyučovacích predmetov, s akými sa stretáme v súčasnom učebnom pláne základnej školy (tabuľka1.3), sú v teórii tvorby základných pedagogických dokumentov dávno odmietnuté. Vôbec nezabezpečujú rozvoj proklamovaných žiackych kompetencií ani uplatnenie spomínaných moderných učebných metód. Aj napriek tejto nevyhovujúcej časovej dotácii, ktorá skôr núti k reprodukcii faktov ako uplatneniu nových postupov, bolo potrebné postaviť obsah vyučovania fyziky do štátneho vzdelávacieho programu pre základnú školu aj gymnázium. Ak si však školy časovú dotáciu na vyučovanie fyziky nerozšíria a nebudú triedy deliť podľa predpisov na polovicu, tak len s veľmi malou pravdepodobnosťou budú myšlienky zapracované do štátnych vzdelávacích programov fyziky zrealizované.
Tabuľka 1.3 Časová dotácia fyziky na základnej škole (* od septembra 2008 do júna 2015 bola v 6. ročníku dotácia 1 hodina, od septembra 2015 to sú 2 hodiny)
Podľa štátneho vzdelávacieho programu základnej školy tvorí základné učivo sedem tematických okruhov:
- Skúmanie vlastností kvapalín, plynov a pevných telies
- Správanie sa telies v kvapalinách a plynoch
- Teplota. Skúmanie premien skupenstva látok
- Teplo
- Svetlo
- Sila a pohyb. Práca. Energia
- Magnetické a elektrické javy. Elektrický obvod
Už z poradia tematických okruhov možno vyčítať, že ide o koncepciu, v ktorej sa žiaci s abstraktnými pojmami ako sila, práca, energia zoznamujú až vo vyšších ročníkoch.
Na ilustráciu, že vysvetľovanie správania sa telies v kvapalinách a plynoch nebude môcť byť na základe skladania síl pôsobiacich na telesá v kvapalinách a plynoch, ale bude mať len zjednodušenú podobu súvisiacu s pojmom hustota. Pojmy hydrostatický tlak, hydrostatická tlaková a vztlaková sila sa na základnej škole nezavádzajú. Štruktúru tematického celku Správanie sa telies v kvapalinách a plynoch vyjadruje schéma na obrázku 1.2.
Metódy merania objemu a hmotnosti, ktoré žiak potrebuje ku skúmaniu správania sa telies v kvapalinách a plynoch, sa osvojujú už v tematickom celku Skúmanie vlastností kvapalín, plynov a pevných telies. Z uvedenej schémy možno zovšeobecniť, že v programe založenom na aktívnom poznávaní žiakov je potrebné voliť na vysvetlenie javov čo najjednoduchší pojmový aparát, vyberať pojmy, ku ktorým možno dospieť pozorovaním, experimentálnou činnosťou, meraním a spracovaním údajov z meraní. Žiak však dokáže aj s týmto jednoduchším pojmovým aparátom riešiť úlohy týkajúce sa všetkých dôležitých vlastností kvapalín a plynov. Vie napríklad určiť, koľko by vážil predmet zavesený na ramene váh, ak je časťou svojho objemu ponorený vo vode, alebo určiť množstvo kvapaliny vytlačenej predmetom, ak je známy jeho objem aj hmotnosť a poznáme hustotu kvapaliny, v ktorej je predmet ponorený.
Porovnajme spôsob vysvetlenia javov z tematického celku Mechanika kvapalín a plynov (7.ročník) a z nového tematického celku Správanie sa telies v kvapalinách a plynoch, ku ktorým sa má vo vyučovaní dospieť. Za konečné vysvetlenie správania sa telies v kvapalinách sa v obsahu fyziky na základnej škole považuje Archimedov zákon, ktorý má v učebnici pre 7. ročník (Bohuněk, 2000) nasledovnú formuláciu: Na teleso ponorené do kvapaliny pôsobí zvislo nahor vztlaková sila. Veľkosť vztlakovej sily Fvz = V ρk g, keď V je objem ponorenej časti telesa a ρk je hustota kvapaliny.
Záverečné vysvetlenie z témy Správania sa telies v kvapalinách a plynoch by po vykonaní série experimentov a určení vzťahov medzi veličinami malo znieť takto: Telesá v prostredí kvapalín alebo plynov sa správajú rôzne – môžu plávať, vznášať sa alebo sa potopia. Hmotnosť telesa, ktoré v kvapaline pláva alebo sa vznáša, je rovnaká ako hmotnosť kvapaliny vytlačenej objemom ponorenej časti telesa. Hmotnosť telesa, ktoré sa v kvapaline potopí, je väčšia ako hmotnosť kvapaliny vytlačenej ich objemom. V tomto prípade nejde o citáciu textu z učebnice, ale o súbor zhrnutí vytvorených žiakmi.
Jedným zo zásadných rozdielov medzi porovnávanými obsahmi vyučovania fyziky je miera dôrazu kladeného na fyzikálne veličiny a ich jednotky. Pokiaľ klasické programy ich preferujú, v novších programoch sa zdôrazňuje najmä výber javov, vysvetľovanie javov, hľadanie vzťahov a súvislostí, využitie grafickej metódy zobrazovania fyzikálnych funkcií ako matematického modelovania.
Prílišné zdôrazňovanie fyzikálnych veličín na úkor experimentovania, pozorovania a vysvetľovania javov môže zatieniť v mysliach žiakov ich pochopenie a spôsobiť interferenciu zavádzaných veličín. Preukázalo sa to aj pri overovaní účinnosti vyučovania fyziky na základnej škole v rokoch 1981-84. V testových úlohách, ktoré zisťovali ovládanie pojmov hydrostatický tlak, hydrostatická tlaková sila a hydrostatická vztlaková sila, dosahovali žiaci úspešnosť v intervale 30 až 50 % (Lapitková, 1986). Za úspešne zvládnuté pojmy sa pritom považovali len tie, pri ktorých sa v riešeniach úloh dosiahla úspešnosť aspoň 70 %. Aj keď sa autori koncepcie snažili tento nedostatok odstrániť, tematický celok Mechanické vlastnosti kvapalín a plynov ostal príliš náročný, pretože sa v ňom nezjednodušil pojmový aparát. Neprepracoval sa ani postup v zavádzaní pojmov, nepodnietila sa aktivita žiakov.
Na vysvetlenie zámerov spracovania obsahu fyziky na základnej škole v štátnom vzdelávacom programe sme volili porovnanie v konkrétnom tematickom celku. K celkovej koncepcii je potrebné ešte povedať, že sa do programu systematicky zaraďujú témy na spracovanie projektov k danému učivu. Ich cieľom je tvorivé uplatnenie vedomostí žiakov, rozvoj schopností prezentovať a obhajovať svoju prácu.
Nový obsah všeobecnovzdelávacieho predmetu fyzika na gymnáziu je tiež ovplyvnený výraznou redukciou počtu vyučovacích hodín (pozri tabuľku 4). Výrazný posun nastal v cieľoch vyučovania. Dôraz je kladený na prírodovedné bádanie a experimentovanie vrátane jeho plánovania žiakmi, na pracovanie a vyhodnocovanie získaných dát a komunikáciu v rôznych formách. Značne sa zmenšilo množstvo poznatkov, ktoré sú zaradené do predmetu len z dôvodu informovanosti žiakov. Naopak sa posilnila úloha poznatkov ako prostriedku na rozvíjanie kľúčových aj špecifických prírodovedných kompetencií: používať kognitívne operácie, formulovať a riešiť problémy, používať stratégie riešenia, uplatňovať kritické myslenie, nájsť si vlastný štýl učenia sa a vedieť sa učiť v skupine, myslieť tvorivo, vytvárať, prijať a spracovať informácie, vyhľadávať informácie, formulovať svoj názor a argumentovať, akceptovať skupinové rozhodnutia, kooperovať v skupine, tolerovať odlišnosti jednotlivcov a iných, diskutovať a viesť diskusiu o odbornom probléme, regulovať svoje správanie, vytvárať si vlastný hodnotový systém.
V štátnom vzdelávacom programe gymnázia obsahuje základné učivo fyziky sedem tematických okruhov:
- Pozorovanie, meranie, experiment
- Sila a pohyb
- Energia okolo nás
- Elektrina a magnetizmus
- Vlastnosti kvapalín a plynov
- Periodické deje
- Elektromagnetické žiarenie a častice mikrosveta
Je potrebné poznamenať, že problém prípravy žiakov na maturitnú skúšku z fyziky ešte len čaká na riešenie. Určite však bude potrebné upraviť cieľové požiadavky na vedomosti a zručnosti maturantov z fyziky. Úroveň náročnosti maturity z fyziky a časová dotácia prípravy na maturitu z fyziky musia byť porovnateľné so vzdelávacími systémami z iných európskych krajín.