A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

Ezt a törvényt bizony nem egyszerű feladat megérteni. Nehézséget jelent, hogy
tulajdonképpen valaminek (a tömegnek) a létezését mondja ki, hogy szorosan kötődik
ahhoz, hogy mi hogyan akarjuk leírni a világot, nehézséget jelent a vektorfogalom
használata is, tehát szinte minden összeesküszik ellenünk. Előny viszont, hogy
miközben persze fogalmi váltásról van szó, hiszen a súllyal azonos tömegfogalmat kell
dinamikai tömegfogalommá átalakítani (pontosabban a fogalmi rendszert
differenciáltabbá tenni), eközben számíthatunk egy intuitív dinamikai tömegfogalomra
is. Nem nehéz elfogadni egy gyereknek, hogy egy nagyobb tömegű testet nehezebb
ugyanolyan mozgásállapot-változtatásra kényszeríteni, mint egy kisebb tömegűt. S ez
így van a súlytalanság körülményei között is, amikor pedig súlyról nem beszélhetünk.
Sok-sok példával, gyakorlati esettel „hozhatjuk középpontba” a gyerekek intuitív
tömegfogalmát, s azt a tudásukat, hogy a kölcsönhatások eredményeinek „kiszámítása”
során oda kell figyelnünk a tömegre is és a sebességre is.
A sok gyakorlati eset feldolgozása módszertanilag gazdag formában történhet:
alkalmazhatunk csoportmunkát, játékos eseteket beszélhetünk meg, humoros, vagy
éppen különleges szituációk felvázolásával tehetjük érdekesebbé a „morfondírozást”. A
lényeg, hogy a gyerekek egyre inkább abba az állapotba kerüljenek, hogy könnyen
elfogadják a tömeg fenti formában való értelmezhetőségét, s ennek az értelmességét
(adaptivitását). Ezt egyszerűen magyarázattal tehetjük meg. Ez is egy olyan pillanat,
amikor a konstruktivista pedagógia nem ódzkodik abszolút hagyományos módszerek
alkalmazásától. Elő van készítve a talaj, az intuitív tömegfogalom, sőt - bátran
mondhatjuk - az intuitív impulzus (lendület) fogalom „kellően használatba lett véve”
ahhoz, hogy egy ilyen magyarázat, egy rövidebb előadás megfelelő hatást fejtsen ki.
Természetesen ezzel még nem érjük el azt az állapotot, hogy a gyerekek
mindegyike tökéletesen érti a tömeg fogalmát és az impulzus-megmaradás törvényét. A
korábban is használt példák, és újak kvantitatív elemzésére van szükség ahhoz, hogy a
fogalmi váltás megerősödjék, és tartóssá váljon a hatása.
11.1.3. A legnagyobb „mumus”: Newton II. törvénye
Elemezzük Newton II. törvényének szokásos iskolai megfogalmazásait! Ez a
törvény a tömegpont és a környezete közötti kölcsönhatásról szól, lehetővé teszi, hogy
meghatározzuk egy tömegpont mozgását, ha ismerjük a környezetével való
kölcsönhatásának „természetét”, a kölcsönhatás különböző paramétereit. Első
megközelítésben három mennyiség, a gyorsulás, a tömeg és az erő definíciójára van
szükség ahhoz, hogy a törvény kimondható legyen. A gyorsulással természetesen nem
sok nehézségünk van, a kinematikában a hosszúság és az idő mérésével megoldható a
mérése, csak ügyes eszközöket kell előállítani, hogy ha akarjuk, akkor egyre
pontosabban meghatározhassuk értékét. A tömeggel sincs most már gondunk, az előző
részben - véleményünk szerint - megfelelően értelmeztük a tehetetlenség mértékét,
ezután már használhatjuk minden fenntartás nélkül.
Most következik az erő definíciója, ami - majd látjuk - nagyon kemény diónak
mutatkozik. Ha a tankönyvekben szokásos tárgyalásokat tekintjük, akkor - legalábbis a
szándékok tekintetében - alapvetően kétféle megoldással találkozunk. Az egyik esetben
egy összetett eljárásban mérési utasítást adunk az erőre, ezzel meghatározottnak
261