A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

fontos, hogy itt megjelennek bizonyos, a tudományos értelmezésüket tekintve eltérő
csoportokba sorolható fogalmak, így elsősorban az energia és a hőmérséklet ugyanazon
csoportba kerülése érdekes. Az energia extenzív mennyiség fizikai szempontból, vagyis
anyagrendszerek összetétele esetén összeadódik, míg a hőmérséklet intenzív, azaz
kiegyenlítődő mennyiség. Itt mégis egy csoportban, a dinamikus fogalmak között
találhatók, aminek az a következménye, hogy a gyerekek gyakran tekintik a
hőmérsékletet a hővel, az energiával azonos mennyiségnek, s így összeadódónak.
6.2. A fizikai gyermektudomány elemei
Tekintsük át, milyen konkrét eredményeket hozott a gyermektudomány kutatása a
fizika területén!
6.2.1. Energia, hő, hőmérséklet a gyermeki fizikában
Az energiának, különösen a hőnek valamifajta, a kémiai anyaghoz hasonló
szubsztanciaként való felfogása a tudomány történetének egy szakaszát ugyanúgy
jellemezte, mint ahogy a gyermekek és a felnőttek nagy része is hasonló módon
gondolkodik e fizikai fogalommal kapcsolatban. A fogalom kialakulása a 19. században
zajlott, s már ekkor eltávolodott a tudomány az energia szubsztanciaként történő
felfogásától. A „korrekt” fizikai kép egyik legkövetkezetesebb megfogalmazása
Richard Feynmantól, a világhírű amerikai fizikustól származik. Érdemes pontosan
idézni Feynmant:
Van egy tény - vagy ha úgy tetszik törvény - amely az összes eddig ismert
természeti jelenséget irányítja. E törvény alól egyetlen kivételt sem ismerünk,
azaz mai tudásunk szerint teljesen pontos. Ez az energia-megmaradás
törvénye, amely azt mondja ki, hogy van egy bizonyos, energiának nevezett
mennyiség, amely változatlan marad a természetben végbemenő sokfajta
változás során. (Feynman és mts. 1985 50. o.)
Fontos, hogy felismerjük: a fizika mai állása mellett valójában nem tudjuk,
mi is az energia. Nincs szemléletes képünk arról, hogy az energia kicsiny,
meghatározott adagokban terjedne. Nem is ez a helyzet. Ellenben van néhány
számszerű mennyiség kiszámítására szolgáló képletünk, amelyeknek összege
… mindig ugyanaz a szám. Ez pedig elvont dolog annyiban, hogy nem mond
semmit sem a képlet mechanizmusáról, sem a különböző tagok
megjelenésének okairól. (uo. 51.o.)
E szerint az energia a fizikai objektumok egyik (legalábbis a klasszikus fizika
szerint) skalár jellegű állapothatározója, amelynek a Világmindenség összes fizikai
objektumára megállapított értékeinek összege állandó. Az energia-megmaradás
törvényének felfedezése az egyik legnagyobb hatású fejlemény a természettudományokban.
Egyébként is igaz, hogy a megmaradási tételek, illetve azok
155