A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

A szakértők tudása szervezettebb, összetettebb struktúrával rendelkezik, mint a
kezdőké. Ez azt jelenti a problémamegoldás szempontjából, hogy a szakértők
gyorsabban és könnyebben képesek hozzárendelni a problémához a megfelelő
tudásterületet, s azon belül a felhasználandó fizikai elveket, törvényeket (Chi, és mts.
1981, Hardiman és mts. 1989, Larkin és mts. 1980).
A szakértők problémamegoldó stratégiáiban a mélyebb elvek, az ezekre épülő
analógiák (pl. mindkét feladatot Newton II. törvénye segítségével lehet megoldani)
lényegesen fontosabb szerepet kapnak, mint a kezdők esetében. A kezdők a problémák
felszíni jellegzetességeit ragadják meg elsősorban, s az analógiákat is ezekre építik (pl.:
mindkét feladatban kiskocsi, fonál és csiga szerepel) (Chi és mts. 1981, Hardiman és
mts. 1989, Hinsley és mts. 1977, Schoenfeld és Herrmann 1982).
Továbbá, a gyakorlott fizikai problémamegoldók, miután azonosították azt a
tudásterületet, amelyen a probléma – szerintük – megoldható, számba veszik az
alkalmazásra kerülő fogalmakat, azok kapcsolatait, s ha kvantitatív problémáról van
szó, ezután látnak csak hozzá a megfelelő mennyiségek kiszámolásához. A kezdők
ezzel szemben azonnal a képletek manipulálásához fognak, s némi „bűvészkedéssel”
esetleg képesek „kihozni” a kívánt eredményt, amelynek sokszor még a kívánt voltát
sem tudatosították (Chi és mts. 1981, Larkin 1981, 1983, Mestre 1991). A szakértő
szinten lévő problémamegoldók tehát a probléma kvalitatív aspektusait helyezik
előtérbe a megoldás során, s a kvantitatív megoldás már következmény, gyakran csak
bizonyos jól begyakorolt algoritmusok használata. A kezdők nem sokat törődnek a
kvalitatív elemzéssel.
A kognitív pszichológiai vizsgálatoknak ez az eredménye nem túl kedvező fényben
tünteti fel azt a pedagógusi magatartást, amely elsősorban a képletek, a matematikai
eszközök megfelelő alkalmazásában látja a fizikai problémák, feladatok megoldásának
zálogát. Vannak fizikatanárok, akik különösen az egyetemi, főiskolai fizika felvételikre
történő trenírozás során rendkívül egyoldalúan csak a feladatok helyes megoldási
algoritmusának, a matematikai formalizmusnak az elsajátítására helyezik a hangsúlyt.
Pedig látjuk, hogy a szakértői szintű gondolkodásban ennek már másodrangúnak, s a
kvalitatív fizikai elemzések eredményei által meghatározottnak kellene lenni.
7.3.4. Egy példa a problémamegoldás folyamatának
illusztrálására
Tegyük fel, hogy egy tanuló szeretné megmagyarázni, miért nehéz (nagyon nehéz)
felnyitni egy mélyhűtő láda tetejét, ha közvetlenül előtte már egyszer kinyitottuk, illetve
lezártuk. Tegyük fel, hogy a tanuló még soha nem hallotta a magyarázatot, vagy ha
hallotta, akkor már elfelejtette. Azt is tegyük fel, hogy a tanuló rendelkezik azokkal az
előismeretekkel, amelyek ahhoz szükségesek, hogy a tudományos álláspontnak
megfelelően oldja meg a problémát, s most azt is feltételezzük, hogy valóban úgy fogja
megoldani. (Lehetne persze ez másképpen is, pl. kitalálhatná azt, hogy a mélyhűtőből
kijött a hideg levegő, helyébe meleg ment, a hideg levegő a bezárás után a láda fölé
kerül, s lenyomja a tetőt, mert nehezebb, mint a meleg levegő. A magyarázat nem is
olyan rossz, csak a mértékekkel van egy kis baj.)
186