ΤΙ ΜΑΘΑΙΝΟΥΝ ΤΑ ΠΑΙΔΙΑ ΜΑΣ ΣΤΟ ΣΧΟΛΕΙΟ: Η ΦΥΣΙΚΗ ΣΤΟ ΛΥΚΕΙΟ. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΗΜΙΜΑΘΕΙΑ

Η Φυσική στο Λύκειο: Διδάσκοντας την Ημιμάθεια (Α' Μέρος)

Από μικρός θυμάμαι την μητέρα μου να μου λέει: «Η ημιμάθεια είναι χειρότερη από την αμάθεια».

Αυτήν τη φράση τη θυμάμαι κάθε φορά που μπαίνω να διδάξω Φυσική σε ένα τμήμα Λυκείου. Ο λόγος είναι ότι αυτό που καλούμαστε να προσφέρουμε στους μαθητές είναι ένα σύνολο αποσπασματικών γνώσεων, πολλές φορές χωρίς καμία συνοχή και χωρίς να τους εξηγούμε τις βασικές αρχές που κρύβονται πίσω τους. Γενικά, αν κάποιος με καλούσε να περιγράψω τη Φυσική του Λυκείου, θα την περιέγραφα σαν ένα μάθημα προσαρμοσμένο στην παπαγαλία της ασκησιολογίας, το οποίο επιμελώς προσπαθεί να κρύψει από τους μαθητές τους θεμελιώδεις νόμους της φύσης που κρύβονται πίσω από την επίλυση των ασκήσεων.

Ενα απλό παράδειγμα είναι η εξαιρετικά απλή στη λογική της Αρχή της Επαλληλίας, η οποία λέει ότι αν σε ένα φαινόμενο εμφανίζονται δύο ή περισσότερες αιτίες, τότε θα πρέπει να βρω το αποτέλεσμα της κάθε αιτίας χωριστά και στη συνέχεια να τα προσθέσω για να βρω το συνολικό αποτέλεσμα. Δηλαδή, αν παίζω ποδόσφαιρο και φάω δύο κλωτσιές ταυτόχρονα, ο συνολικός πόνος που θα νιώσω θα είναι το άθροισμα των πόνων από κάθε κλωτσιά ξεχωριστά. Μια αρχή εξαιρετικά λογική, η οποία μπορεί να γίνει κατανοητή από τον κάθε μαθητή και να βοηθήσει τον μαθητή όχι μόνο στην κατανόηση της μεθοδολογίας της επίλυσης των ασκήσεων αλλά στην ανάπτυξη της λογικής σκέψης, που στα λόγια όλοι επιθυμούν όταν διατυπώνουν αναλυτικά προγράμματα, αλλά στην πράξη την αποφεύγουν γιατί προφανώς δεν τους συμφέρει πολιτικά, καθώς ένας πολίτης με κριτική σκέψη δεν θα καταπιεί αμάσητα τα παραμύθια που του προσφέρουν. Κάποιος θα μπορούσε να υποστηρίξει ότι η Αρχή αυτή δεν διδάσκεται γιατί δεν χρειάζεται στην ασκησιολαγνεία που μας κατατρέχει. Η απάντηση είναι αρνητική. Την χρησιμοποιούμε στις ασκήσεις στη Β' Λυκείου και στη Γενική Παιδεία, αλλά και στην Κατεύθυνση, χωρίς όμως ποτέ να την αναφέρουμε. Στο σχολικό βιβλίο αναφέρεται μόνο η εκδοχή της στις κινήσεις με το όνομα Αρχή της Ανεξαρτησίας των Κινήσεων, αλλά και αυτή αποσπασματικά, καθώς δεν παρουσιάζεται η γενίκευσή της για όλα τα φαινόμενα αλλά περιορίζεται στις κινήσεις.

Ενέργεια και Διατήρησή της

Μια άλλη πολύ σημαντική Αρχή, η οποία θα μπορούσε να βοηθήσει τους μαθητές να καταλάβουν πολλά φαινόμενα, είναι η Αρχή της Ελάχιστης Δυναμικής Ενέργειας, σύμφωνα με την οποία ένα σώμα θα κινηθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να ελαχιστοποιήσει τη δυναμική του Ενέργεια. Η δυναμική μας Ενέργεια στη Γη είναι ελάχιστη στο κέντρο της, άρα όλα τα σώματα πέφτουν προς το κέντρο της Γης. Η δυναμική Ενέργεια δύο θετικών φορτίων είναι ελάχιστη όταν αυτά είναι μακριά, επομένως αυτά απωθούνται. Η δυναμική Ενέργεια ενός θετικού και ενός αρνητικού φορτίου είναι μέγιστη όταν αυτά είναι μακριά, επομένως αυτά έλκονται. Μέσα από αυτήν την αρχή μπορώ να εξηγήσω και να ομαδοποιήσω φαινόμενα που αρχικά φαίνονται εντελώς διαφορετικά, όπως βαρυτικά και ηλεκτρικά. Ο μαθητής μέσω αυτής της αρχής θα καταλάβει γιατί οι δυνάμεις ανάμεσα σε ομώνυμα φορτία είναι απωστικές και σε ετερώνυμα ελκτικές, μια γνώση που σήμερα του δίνεται «θεολογικά», δηλαδή του στυλ πίστεψέ το γιατί έτσι είναι.

Η ομαδοποίηση διαφορετικών φαινομένων θα έπρεπε να είναι κεντρικό ζήτημα στη διδασκαλία της Φυσικής. Γιατί μόνο τότε ο μαθητής μαθαίνει να σπάζει τα διάφορα στεγανά που του έχει επιβάλει ο τρόπος που μεγαλώνουμε και να απελευθερώνει τη σκέψη του, οδηγώντας τον σε μια λογική σύνδεση πολλών φαινομένων με ένα θεμελιώδες αίτιο. Τελικά, θα αποκτήσει έναν τρόπο σκέψης που θα τον οδηγεί στο να ψάξει να βρει παντού τη θεμελιώδη αιτία. Αν λοιπόν το διδάξουμε, κινδυνεύουμε να εκπαιδεύσουμε τον μαθητή στο να μάθει να ψάχνει για τις θεμελιώδεις αιτίες πίσω από όλα τα φαινόμενα της ζωής του, κοινωνικά, οικονομικά, πολιτικά. Και αυτό το σύστημα δεν το θέλει, γιατί τελικά ο μαθητής θα φτάσει και στα αποτελέσματα του κέρδους στη ζωή μας.

Στο Λύκειο πια δεν διδάσκουμε καλά καλά τη διατήρηση της Ενέργειας. Το κεφάλαιο αυτό είναι το τελευταίο στην Α' Λυκείου και πολλά σχολεία το διδάσκουν ελάχιστα, έχοντας καταναλώσει μεγάλο αριθμό ωρών στη διδασκαλία των κινήσεων. Ακόμα όμως και τότε, η διδασκαλία της, όταν γίνεται, γίνεται «κρυμμένη» μέσα από τη χρήση του Θεωρήματος Έργου Ενέργειας. Κάποιοι υποστηρίζουν ότι με αυτόν τον τρόπο βοηθούν τους μαθητές στη λύση των ασκήσεων. Αυτό είναι λάθος. Αυτό που πετυχαίνουν είναι να εξασκούν τους μαθητές σε μια συγκεκριμένη μεθοδολογία η οποία όμως δεν τους βοηθά να αποκτήσουν γενική κατανόηση του κόσμου γύρω τους. Θα ήταν πολύ πιο λογικό να τους πούμε το απλό. Όση Ενέργεια είχες αρχικά, τόση Ενέργεια έχεις και τελικά. Απλώς πρόσεξε να βρεις όλες τις μορφές στις οποίες μετασχηματίστηκε. Σκέψου το πώς η Ενέργεια άλλαξε μορφή κατά τη διάρκεια του φαινομένου. Αλλά τελικά δεν θέλουμε ο μαθητής να σκέφτεται, ό,τι και να λέμε.

Νόμοι διατήρησης, λογική σκέψη και αστικό σχολείο

Όμως η Φυσική στηρίζεται σε νόμους διατήρησης. Δεν μπορείς να υποστηρίξεις ότι διδάσκεις Φυσική χωρίς να διδάξεις τους νόμους διατήρησης και την αιτία τους. Η Γερμανοεβραία μαθηματικός Εμυ Νέδερ το 1915 απέδειξε ότι οι νόμοι διατήρησης οφείλονται στη Γεωμετρία. Οι νόμοι της Φυσικής δεν εξαρτώνται από το αν τους μελετάμε για ένα σώμα που κινείται προς τα μπροστά ή προς τα δεξιά. Αυτή η συμμετρία οδηγεί στη διατήρηση της ορμής. Αυτή η πρόταση είναι εξαιρετικά λογική και ο κάθε μαθητής μπορεί να την καταλάβει. Αυτήν τη συμμετρία τη ζει στην καθημερινή ζωή του. Όταν παίζει μπάσκετ δεν έχει σημασία αν η μπασκέτα κοιτάζει προς τον βορρά ή την ανατολή. Αυτός σουτάρει με τον ίδιο τρόπο. Αυτό οδηγεί στη διατήρηση της ορμής, η οποία στη συνέχεια οδηγεί στον τρίτο νόμο του Newton. Όμως η εκπαίδευση του μαθητή σε μια σκέψη που κυριαρχείται από νόμους διατήρησης είναι τοξική για το σύστημα. Γιατί ο μαθητής θα αναρωτηθεί πώς είναι δυνατόν μια τράπεζα να δανείζεται 100 ευρώ από την κεντρική τράπεζα και να δανείζει στον κόσμο 1.000. Πού τα βρήκε τα υπόλοιπα; Με τι δικαίωμα το κάνει; Και πώς μπορεί να απαιτεί από τους δανειζόμενους από αυτή να τις επιστρέψουν 1.000 ευρώ, αφού αρχικά δεν τα είχε; Γιατί στο σύμπαν δεν υπάρχει τράπεζα Ενέργειας που να δανείζεται 100 j και να δανείζει 1.000. Στο σύμπαν όση Ενέργεια δανείζεσαι τόση μπορείς να δώσεις, όση ορμή δανείζεσαι τόση μπορείς να δώσεις. Τότε οι τράπεζες γιατί μπορούν να το κάνουν, θα αναρωτηθεί και με το δίκιο του.

Κάποιοι υποστηρίζουν ότι επιλέξαμε να ακολουθήσουμε στη διδασκαλία μας την ιστορική εξέλιξη της Φυσικής. Όμως ούτε αυτό κάνουμε, καθώς ο Newton όρισε τους νόμους του μέσα από την ορμή, η οποία όπως αναφέραμε παραπάνω είναι θεμελιώδες μέγεθος. Εμείς από τους νόμους του βγάλαμε την ορμή και παρουσιάζουμε μια επιφανειακή περιγραφή στηριγμένη στις κινήσεις. Οι κινήσεις είναι πιο εύκολα κατανοήσιμες, μπορεί να υποστηρίξει κάποιος. Αυτό δεν είναι σωστό. Όπως είδαμε, η λογική και οι θεμελιώδεις αρχές στις οποίες στηρίζεται η κλασική Φυσική, μπορεί να γίνουν πολύ εύκολα κατανοητές από τους μαθητές.

Όμως ο στόχος του αστικού σχολείου δεν είναι ο σκεπτόμενος πολίτης, αλλά ένας εύκολα διαχειρίσιμος πολίτης. Και γι' αυτόν το σκοπό η ημιμάθεια είναι η τέλεια μέθοδος. Ο πολίτης θα έχει κάποιες στοιχειώδεις γνώσεις επιστήμης, ημιτελείς και αποσπασματικές, χωρίς καμία κατανόηση των θεμελιακών αρχών που τις διέπουν. Θα μπορεί να δουλέψει σαν σχεδόν εκπαιδευμένος εργαζόμενος για το κεφάλαιο, αλλά δεν θα μπορεί να καταλάβει γιατί θα πρέπει να το ανατρέψει. Μέσα σε αυτό το διάτρητο σύνολο των γνώσεων θα μπορούν να βρουν στέγη όλες οι στην πραγματικότητα παράλογες απόψεις που το σύστημα θα του πουλήσει στη διάρκεια της ζωής του και που αυτός θα τις θεωρεί λογικές. Θα νιώθει π.χ. ότι είναι λογικό να θεωρεί ότι αντίπαλός του είναι ο διπλανός εργάτης, γιατί παίρνει ένα δεκάρικο περισσότερο, και όχι οι 2.100 άνθρωποι στον κόσμο που έχουν περιουσία σχεδόν 8,5 τρισεκατομμύρια δολάρια βγαλμένα από το αίμα και τον πόνο των 8 υπολοίπων δισεκατομμυρίων ανθρώπων. Ημιμάθεια και στη Φυσική λοιπόν, το εργαλείο για τη δημιουργία του τέλειου υποτελούς του συστήματος.

Βασίλης ΚΑΡΑΒΟΛΑΣ
Φυσικός

ΑΝΑΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ ΑΠΟ ΤΟΝ ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗ

ΤΕΤΑΡΤΗ 12 ΔΕΚΕΜΒΡΗ 2019

https://www.rizospastis.gr/story.do?id=10596710