A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

nyugodtan beszélhetünk elméletekről (sőt akár paradigmákról is), hiszen szinte egészen
pontosan azt a szerepet játsszák a formálódó kognitív rendszerek, mint az elméletek, a
paradigmák a tudományban. Van elméletünk a mozgások elemzésére, előrejelzésére,
van elméletünk a termodinamikai folyamatokra, van fénnyel kapcsolatos elméletünk,
stb. Ez pusztán annyit jelent, hogy rendelkezünk olyan általános elképzelésekkel,
amelyeket a környezetünkben zajló jelenségek magyarázatára, eredményeik
előrejelzésére és cselekvésünk irányítására használunk fel. A hétköznapi életben a
legtöbb esetben egyáltalán nem tudatosul bennünk, hogy mondjuk egy cselekvéssor
kivitelezésekor éppen egy elméletből következtetünk arra, milyen végeredményei
lehetnek az alternatív cselekvési elemeknek, s így igyekszik agyunk kiválasztani a
megfelelő eljárást. Nem gondolunk rá, nem tudatosodik bennünk, ilyen elméletek
azonban mégiscsak működnek.
A kisgyermek fizikai világgal kapcsolatos elképzelései számos ponton nem
egyeznek meg azzal, amit a tudomány állít. Pontosabban a gyermek más
következtetésre jut, más eredményt vár egy-egy jelenséggel kapcsolatban, mint a
tudomány (a pedagógus, a tanterv és a tankönyv szerkesztője), s esetleg másképpen is
cselekszik. A tanítás célja lehet az, hogy a tanulóban konstruálódjanak meg olyan
elképzelések, elméletek is, amelyek a tudományos látásmódhoz hasonló
következtetéseket, magyarázatokat, cselekvéseket eredményeznek. Azt a folyamatot,
amelyben ilyen alternatív elképzelések konstruálódnak meg, s amelyben ezek az
elképzelések, elméletek a megfelelő szituációk esetén működésbe is lépnek, fogalmi
váltásnak (máshol: konceptuális váltás) nevezzük. A fogalmi váltás tehát egy radikális
gondolkodási átalakulás, a világ egy részét, egy jelenségegyüttesét „elkezdjük
másképpen látni”, mint korábban.
Konceptuális váltás, amikor megtanuljuk, s el is fogadjuk (meggyőződésünkké
válik), hogy a Föld kering a Nap körül, s nem fordítva. Ugyanúgy fogalmi váltás a
newtoni mozgáselmélet valódi elsajátítása, tehát amikor tudatosan alkalmazzuk a
komolyabb megfontolást igénylő mechanikai problémák megoldása során, legyenek
azok iskolai fizika problémák, feladatok, vagy az egyéni élet során felmerülő,
gyakorlatiasan megválaszolandó kérdések. Konceptuális váltásokat jelent az
anyagszerkezet szemléletmódjainak lépcsőzetes kialakulása, vagyis amikor elfogadjuk,
hogy az anyag nem folytonos, hanem kis golyókból áll; amikor elfogadjuk, hogy ezek a
kis golyók nem is mindig azok, s van belső szerkezetük, atomokból állnak; amikor
továbbmegyünk, s az atomokat kis bolygórendszerekként képzeljük el. Ezt az
anyagszerkezeti modellekkel kapcsolatos sort mindenki tudná tovább folytatni.
Konceptuális váltást kell átélnie annak, aki komolyan meg akarja érteni, mit jelentett a
relativitáselmélet, vagy a kvantumelmélet megszületése a fizikában. A fizika tanulása
(de ez így van minden tantárggyal) telis-tele van fogalmi váltásokkal, egész tantervek
vázát alkothatják ezek a lényeges szemléletmódbeli váltások.
A fogalmi váltásokról tudni kell, hogy nagy valószínűséggel soha nem jelentik a
régi gondolkodásmód eltűnését, újjal való felváltását. Megmarad a „régi” elképzelés is,
bár lehet, hogy használatára nagyon ritkán kerül sor. Ilyen pl. a Föld gömbölyűségére
vonatkozó elképzeléseinket megelőző lapos Föld képünk, amelyet a hétköznapi
gondolkodás, problémamegoldás, kommunikáció során egyáltalán nem alkalmazunk, de
pl. egy tesztben egy nehezebb feladat megoldása során „elővehetjük” a régen
133