A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

Tanulónk tehát először is elhelyezi a problémát egy „problématérben” (használjuk
itt Newell-ék nagyszerű fogalomalkotását), s a végállapotot is „elképzeli”. A kiindulási
állapot az, hogy adott egy jelenség, amire nincs magyarázat egyelőre, a végállapot az
lesz, hogy már szinte a lelki szemei előtt látja a tanuló, hogy mi minden történik a leírt
folyamatban, s közben ott lesz a magyarázat is a jelenségre. Lehetséges, hogy nem ezek
a kiindulópont és a végpont, hanem sokkal szorosabban kapcsolódnak a jelenséghez, a
folyamathoz. Egy másik képben a kiindulópont a láda tetejének felemelése, ez a
cselekvési mozzanat, a végpont az, hogy nem lehet újra felemelni a tetőt, s a probléma,
hogy mi történhetett közben, ami ilyen eredményre vezetett. Mintegy rekonstruálni
kellene a történéseket úgy, hogy abban benne legyen a magyarázat is.
Megvan tehát a kiindulópont és a végpont, de ezeket még nem helyeztük el
valamelyik tudásterületen. Egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy a tanuló fizikai megoldást
kezd el keresni. Ha persze a fizikaórán szerepel a probléma, akkor szinte rákényszerül
erre, de nem iskolai körülmények között akár technikai problémaként is kezelhetné a
jelenséget. Ki is találhatná azt a megoldást, hogy ezeket az eszközöket úgy készítik,
hogy ha egyszer kinyitottuk, majd bezártuk, akkor csak egy bizonyos idő eltelte után
lehet újra kinyitni őket (ne nyitogassa senki állandóan a hűtőt!). Fontos
„mellékterméke” példánknak, hogy érdemes a tanulókkal elméleteket „kitaláltatni”
(megkonstruáltatni) a jelenségekkel kapcsolatban, s pozitívan kell értékelni minden
hihető, magyarázható megoldást.
Tegyük fel, hogy tanulónk úgy dönt, a hővel, a levegő hőmérsékletével kapcsolatos
tudásterületbe ágyazza be a problémát, pontosabban ott keresi a megoldást. Miért
döntött így? Lehet intuíció, lehet erős az a hatás, ami az embert éri egy hűtőláda
kinyitásakor a hideg levegőtől, emlékezhet hasonló jelenségekre, mondjuk a gőz
fedőemelgetésére, amelyek erre indítják, s még valószínűleg sok más oka lehet. És
persze az is lehet, hogy nem e tudásterület mellett dönt, hanem pl. mechanikai
megoldást keres, vagy azt gondolja, hogy elromlott a hűtő.
A tanuló elkészíti magában ennek a jelenségnek egy valamilyen részletezettséggel
rendelkező „térképét”. Vagyis szinte újra lejátssza magában, hogy mi történik. Mivel
most már bekapcsolta a hőre, a levegő hőmérsékletére vonatkozó tudásterületet is, a
jelenség szemléletmódja gazdagodott, „mást is lát” most már, mint amikor csak
egyszerűen tapasztalta a jelenséget. Elképzeli, mi minden történhetett azon kívül, hogy
ő megfogta a fedelet, felemelte, majd visszaengedte, s aztán újra megpróbálta felemelni.
Valószínűleg kiegészíti az eddigi leírást, s szerepet szán annak is, hogy a hideg levegő
kiáramlott a hűtőből a kinyitáskor. Ez ugyan így még nem elég pontos, itt inkább egy
áramlással történő hőmérséklet kiegyenlítődés veszi kezdetét, de a tanuló valószínűleg
nem gondolja ilyen bonyolultnak a jelenséget. Talán az is eszébe jut, hiszen elég
logikusan (deduktíve) következik az eddigiekből, hogy a hideg levegő helyére meleg
levegő áramlott kívülről.
Mivel a termodinamikai ismeretrendszer működik, ezért van valamekkora
valószínűsége annak, hogy az ebből a tudásrendszerből kikövetkeztethető eredmény is
megkonstruálódjék a tanuló agyában: a hűtőbe került levegő az ottani viszonyok miatt, a
tető lecsukása után gyorsan lehűl, a térfogata ugyanannyi marad, mint azelőtt volt, tehát
jelentősen csökkenhet a nyomása. A külső légnyomás viszont lényegében a normális
légnyomás, tehát a nyomáskülönbség miatt egy jelentős erő hat a fedőre.
187