Datum: 10.1.2006 -
Stran: KULTURA IN ŠOLSTVO

Dr. Jure Bajc ob stoti obletnici "čudovitega leta Alberta Einsteina"
Fizika je omogočila računalnike in mobilne telefone
Šolski proces je usmerjen v produkcijo znanja na način, ki ne razvija dovolj radovednosti. Otroci, ki pri pouku ne dobijo odgovorov, se temu prilagodijo in nehajo spraševati. Nato jih stvar neha zanimati.
 Ksenija Koren Dr. Jure Bajc
Svetovno leto fizike, ki ga je razglasila Generalna skupščina Združenih narodov, se bo 26. januarja uradno izteklo tudi pri nas. O potrebi po letu fizike in številnih aktivnostih, s katerimi so fiziko želeli približati mladim in starim, smo se pogovarjali z nacionalnim koordinatorjem aktivnosti ob letu fizike dr. Juretom Bajcem, fizikom, ki se spozna zlasti na potrese.
- Leto 2005 je postalo ednarodno leto fizike zaradi Alberta Einsteina.
"Da, ob stoti obletnici objave Einsteinovih člankov, zaradi katerih številni leto 1905 imenujejo tudi čudovito leto Alberta Einsteina. Tega leta je v nekaj mesecih objavil tri pomembne prispevke, ki so spremenili tedanji pogled na svet. Fotoefekt je teoretično pojasnil z dvojnim karakterjem svetlobe, ki jo lahko obravnavamo kot valovanje ali kot tok delcev, in vpeljal pojem svetlobnega delca, ki ga danes imenujemo foton. Teoretično je, kot posledico trkov z molekulami, obdelal gibanje drobnih delcev v mirujoči tekočini in predlagal eksperimentalno metodo, s katero bi lahko izmerili velikost oziroma maso molekul. Meritve na osnovi njegovih napotkov so nekaj let kasneje dokončno potrdile obstoj atomov oziroma molekul kot najmanjših gradnikov snovi. V tretjem prispevku je predstavil posebno teorijo relativnosti, po kateri ga vsi najbolj poznamo, in jo še v istem letu nadgradil z zapisom znamenite enačbe, ki opisuje ekvivalenco med maso in energijo E = mc2.
S temi pomembnimi fizikalnimi dognanji je prelomil takratni način razmišljanja o naravi okoli nas. V evropskem fizikalnem društvu (EPS - European Physical Society) pa so bila leta 2000 povod za priprave na razglasitev leta 2005 za mednarodno leto fizike. Vzrok za željo po mednarodnem letu fizike je bil zmanjševanje interesa za fiziko in naravoslovje in majhno zavedanje ljudi o pomenu fizike v sodobnem svetu. Ljudje se ne zavedajo, kako velik pomen ima fizika na razvoj civilizacije. Ne le tehnološko, ampak na družbo kot celoto. Zato so želeli stoletnico izkoristiti tudi za izboljšanje odnosa do fizike, ki jo mnogi še vedno povezujejo predvsem z atomsko bombo. Ne zavedajo pa se, da, recimo, veliko električne energije v Sloveniji prihaja iz nuklearne elektrarne v Krškem, ki je, hočeš nočeš, pomemben vir energije. To je druga, pozitivna plat, če gledamo le jedrsko fiziko kot del fizike. Da ne govorimo o drugih področjih, na katerih je fizika omogočila življenje, kot ga poznamo, od računalnikov in mobilnih telefonov naprej."
- Ob uporabi mobilnega telefona verjetno le redki pomislijo na fiziko.
"Mobilno telefonijo omogoča prenos elektromagnetnega valovanja, podobno kot pri prenosu televizijskega ali radijskega signala. Ker delujejo mobilni telefoni na visokih frekvencah, lahko sočasno prenašajo veliko informacij. To omogoča, da se hkrati pogovarja po mobilnem telefonu po vsej Sloveniji več deset tisoč ljudi. Tudi polprevodnike, ki so v teh in drugih elektronskih napravah, so odkrili fiziki.
Ob aplikativnih raziskavah pa velja opozoriti na pomen osnovnih raziskav. Einstein se je ukvarjal tudi s tako imenovano stimulirano emisijo, njegovi razmisleki iz leta 1916 pa so privedli do iznajdbe laserja, ki ga imamo v vsakem predvajalniku zgoščenk, nepogrešljiv je v industriji in medicini. Laserje so začeli uporabljati šele 40 let po tem, ko je Einstein teoretično napovedal stimulirano emisijo in seveda tehnološke uporabe ni predvideval. Za delovanje GPSa (globalni sistem pozicioniranja, op. p.), ki ga danes uporabljamo v navigaciji, vgrajujemo ga v avtomobile in računalnike, je nujno upoštevati specialno teorijo relativnosti, ki jo je Einstein izpeljal skoraj sto let pred izdelavo in uporabo tega sistema. Brez relativističnih popravkov bi bili izračuni GPSa, zaradi odstopanj dejanskih tirov navigacijskih satelitov od izračunanih neuporabni v nekaj minutah. Čeprav majhni, so vplivi teh popravkov bistveni za uporabno natančnost GPSa - pričakujemo namreč metrsko natančnost, včasih pa celo natančnost boljšo od nekaj centimetrov. Veliko baznih raziskav torej kasneje rodi nove tehnološke dosežke, ki jih ob odkritju ne znamo napovedati. Zato jih je treba poleg aplikativnih raziskav ohranjati, saj privedejo do globljega razumevanja narave."
So krivi učni načrti?
- Kako smo Slovenci poznali fiziko leta 2004, pred številnimi aktivnostmi, s katerimi ste nas s fiziko spoznavali v letu fizike?
"Ljudje fiziko poznajo predvsem kot nekaj, kar je težko razumeti in česar jih je bilo strah v šoli. Ne vidijo pa, da je tudi temelj razumevanja narave in tehnološkega napredka, ki smo mu priča. Temu smo v letu fizike posvetili največ pozornosti. V resnici je fizika precej zanimiva, kar se vidi posebno pri majhnih otrocih. Veliko reči, ki jih vidijo okoli sebe in jih zanima, zakaj se zgodijo, jim lahko pojasnimo s fizikalnimi zakonitostmi. Ne glede na to, ali sprašujejo, zakaj mehurčki v gaziranih pijačah nastajajo ob stenah kozarca, zakaj se s smučmi ne ugreznemo v sneg, ali pa zakaj nekatere žuželke lahko hodijo po vodi. To se mi zdi pri fiziki najlepše."
- Kje potem tiči vzrok, da nad fiziko navdušeni malčki zrasejo v manj navdušene dijake in študente? Pogosto se omenja, da je šolski sistem na tem področju slab.
"Problem, s katerim se otroci soočajo v šoli, je posledica tega, da je vsaka šola zamišljena tako, da bo uporabna za celotno generacijo in bo hkrati zadostila sprejetim učnim načrtom. In taka produkcija znanja v principu ne deluje, če se od načrtov preveč odstopa. Zato so pretirana vprašanja otrok, ki zahtevajo veliko časa in odmik od predpisane snovi, sprejeta kot moteč dejavnik. Posledica je, da otroci ne dobijo spodbudnih odgovorov, prav tako nimajo ustreznega časa, da bi sami odkrivali svet okoli sebe. Za povrh tudi starši nimamo veliko časa, da bi jim doma pomagali in spodbujali njihovo radovednost. Prav pri naravoslovju to žal hitro pripelje do slabšega razumevanja, strahu pred postavljanjem vprašanj in posledično vse manjšega zanimanja. Preproste rešitve tu ni, bolj radovedne bi vsekakor bilo treba spodbujati in formalno so prenovljeni programi v to tudi usmerjeni. Moj občutek je, da jih je težko izpeljati v razredu."
- So krivi učni načrti, ki so namesto s poskusi natrpani z enačbami?
"Obstoj enačb po mojem ni glavni vzrok problemov. Bolj problematično je, če se enačbe podajajo zelo formalno in se ne ilustrirajo s primeri, pri čemer bi otrokom res nekaj pomenile. Korak od opazovanja pojava do matematične formulacije fizikalne vsebine je za otroke zelo zahteven in tu pomagajo le strokovno dobro podkovani učitelji, ki imajo do predmeta dovolj pozitiven odnos, da navdušijo mlade."
- Minister za visoko šolstvo Jure Zupan napoveduje ukrepe, s katerimi naj bi popravili vse bolj skrb zbujajoče neravnotežje, ki nastaja ob velikem vpisu na študij družboslovja in izrazito nizkem na naravoslovje in tehniko. Osnovno in srednješolski sistem naj bi bil kriv tudi za to.
"Gre za dva ključna momenta. V zadnjem desetletju ali dveh je videti, kakor da se da na marsikaterem področju t. i. mehkih znanosti zelo hitro priti do uspeha, slave in dobrega finančnega položaja, zato se mladi množično usmerjajo v te poklice. Naravoslovje je kljub vsemu relativno zahteven študij, saj mora razumevanje izvirati iz temeljnih principov.
Drugo pa je, da je morda v samem procesu šolanja premalo spodbujeno zanimanje za naravoslovje. Ena od dejavnosti, ki smo jih na tem področju izvedli v letu fizike, je bil verižni eksperiment, ki ga je organizacijsko vodila dr. Irena Drevenšek s Fakultete za matematiko in fiziko v Ljubljani. Pri verižnem eksperimentu je šlo predvsem za veselje do eksperimentiranja. Ni šlo za tekmovanje, ampak za sodelovanje ekip. Ideja je bila, da ekipa brez posebnih strojev ali orodja, v domači delavnici, sestavi neko mehansko napravo, ki bo nekaj naredila. Da je bilo bolj zanimivo, smo jih sestavili v velikopovezano verigo, ki naj bi se sprožila in izvedla kot vrsta domin, ki se podirajo ena za drugo. Zato smo predpisali, da se naprave sprožijo in končajo na enak način: na začetku mora naprava ujeti kovinsko kroglico, ki pade z višine pol metra, in na koncu mora naprava spustiti kroglico s te višine."
- Je eksperiment uspel?
"Zelo! Na majskem zaključnem dogodku smo sestavili osemdeset metrov dolgo verigo iz petdesetih naprav z vseh koncev Slovenije. Pred tem smo s študenti po šolah, fakultetah in na drugih javnih mestih pokazali, kako naj bi veriga delovala. Sestavili smo krajšo demo verigo, s katero smo imeli več kot petnajst predstavitev po vsej Sloveniji. Tako smo prišli do ljudi, ki se s fiziko ne srečujejo ne v službi ne v šoli. Pokazati smo jim želeli, da je vredno pogledati, poskusiti, sodelovati in tako spremeniti mnenje o fiziki, ki je lahko tudi zabavna in zanimiva."
- Je uspel tudi eksperiment povečanja priljubljenosti fizike?
"Učitelji v osnovnih in srednjih šolah po več kot pol leta iz razredov poročajo o navdušenju učencev nad verižnim eksperimentom. Menijo, da je to pravi pristop, s katerim lahko mlade navdušimo za fiziko in tehniko. Kljub zadovoljstvu, da smo k eksperimentu pritegnili vse generacije, so mladi posebno pomembni, saj bodo prav oni v prihodnosti generatorji razvoja, od njih bo odvisno stanje v družbi.
Javnost smo skušali nagovoriti tudi s plakati po mestnih avtobusih, ki so jih pripravili v Hiši eksperimentov in smo jih razstavili po vseh slovenskih mestih, ki imajo mestni avtobusni promet. S to akcijo smo ponovno nagovarjali predvsem šolajočo se mladino, ki se veliko vozi z mestnimi avtobusi. S plakati smo skušali v ljudeh zbuditi zanimanje za pojave in hkrati ponuditi kratke in jasne odgovore. Takoje bilo na začetku avtobusa vprašanje, na koncu pa fizikalni odgovor oziroma pojasnilo."
- Zgledujemo se po državah, katerih gospodarstvo temelji na visokih tehnologijah. Kakšna sta bila zanimanje in podpora domačega gospodarstva aktivnostim ob letu fizike?
"Slaba. Imeli smo finančno podporo agencije za raziskovalno dejavnost, slovenske znanstvene fundacije, ministrstva za visoko šolstvo, znanost in tehnologijo, razmeroma velik del denarja smo dobili od evropskega projekta WYP2005. Iz gospodarstva sta nas finančno podprli le podjetji Adacta in Mercator."
- Paradoks je, da tujci z našimi znanstveniki radi sodelujejo.
"Naše fizike v tujini na splošno zelo cenijo. Naši znanstveniki so dobri in sodelujejo v osnovnih in aplikativnih raziskavah. Doma pa so primeri dobrega sodelovanja z industrijo redki. So pa možnosti Slovenije tukaj drugačne od možnosti v velikih državah ali v multinacionalkah. Ne moremo si privoščiti dolgih let raziskav, ki ne dajo hitrega povečanja dobička, ampak šele čez več let nove produkte. Pri nas so lahko bolj uspešna majhna tehnološka podjetja, ki najdejo tržno nišo."
- Fiziko učite na Pedagoški fakulteti v Ljubljani. Kako kot vzgojitelj bodočih učiteljev fizike ocenjujete njihovo znanje ob prihodu na fakulteto?
"Ocenjujem lahko predvsem fiziko, kjer stanje ni tako dobro, kot bi želeli. Globalni problem je, da poklic učitelja danes ni niti zelo cenjen niti finančno stimuliran. Posebne zunanje motivacije za ta študij ni, in kdor nima poučevanja naravoslovnih predmetov rad sam od sebe, jo težko najde. Zdi se mi, da se mladi za ta študij pogosto odločijo, ker se ne morejo vpisati, kamor bi želeli, ali ker se jim zdi, da bodo z vpisom na ta študij relativno lahko prišli do diplome. Delež tistih, ki res želijo postati učitelji, je majhen. Drugi problem je, da je predznanje študentov, ki se vpisujejo, iz leta v leto manjše."
Ksenija Koren
|
|
|
Pošlji na Twitter:
|
|
|