A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

11.3. A hőtan tanításával kapcsolatos kérdések
vázlatos áttekintése
RADNÓTI KATALIN
A fizika, mint iskolai tantárgy tanítását Magyarországon általában a 6. évfolyamon
kétféle módon volt szokás elkezdeni. Az egyik lehetőség a mechanikai kölcsönhatások,
a testek mozgásának vizsgálata, mondván, a gyerekek ezzel naponta találkoznak.
Különböző járműveken utazunk, amelyek gyakran változtatják mozgásállapotukat. A
másik lehetőség a hőtan, amelyet "konyhafizikának" is neveznek, hiszen a
hőjelenségekkel legtöbbször a konyhában találkozik naponta az ember. A jelenleg
forgalomban lévő fizikatankönyv sorozatokban általában mind a két terület
legfontosabb fogalmai az első év tananyagában szerepelnek. A hőtan fogalmai,
törvényszerűségei, sajátos tárgyalásmódja nem csak a fizika területén belül
érvényesülnek, hanem a többi természettudományos művelődési terület esetében is
meghatározó jelentősséggel bírnak, alapozó jellegűek.
A fizika, mint tudomány szemszögéből vizsgálódva: a hőjelenségek leírására
háromféle elmélet alakult ki. Az egyik a fenomenológikus, amely az anyag
szerkezetéről semmiféle információt nem használ fel a leíráshoz. A másik a
molekuláris, vagy kinetikus elmélet, amely az anyag korpuszkuláris szerkezetének
felhasználásával egyrészt újra definiálja a fenomenológikus módszer keretében
bevezetett fogalmakat, de az anyag szerkezetének figyelembe vételével a jelenségekről
annál árnyaltabb képet képes nyújtani. A harmadik féle megközelítésmód a
tulajdonképpen a kinetikus elméletből mintegy „kinőtt” statisztikus elmélet. (Kotek,
1985)
11.3.1. A hőtan története, az alapfogalmak kialakulása
Sok ezer év óta ismerte már az ember a mozgásnak, a munkának hővé alakítását, de
a folyamat megfordítását, bár valószínűleg ismerte, nem tudta "technikailag"
alkalmazni. A folyamat céltudatos megvalósítása több mint kétezer éve ismeretes.
Héron szerkesztette az első, ilyen feladatot ellátó gépet. Számos, a hő "mozgatóerejét"
felhasználó eszközt készítettek, de ezek nem voltak egyebek játékoknál, gyakorlati
célokra ezeket nem használták fel, és ami még lényegesebb, tudományos jelentőségüket
sem ismerték fel. Azt szokás mondani, hogy Héron találmánya megelőzte saját korát.
Egyéb vonatkozásokban viszont egyre nagyobb mértékben használtak fel a
gyakorlatban bizonyos hőjelenségeket, azonban az ehhez szükséges ismeretek nem
voltak többek annál, mint amennyit minden józanul gondolkodó és szemlélő ember
maga is megfigyelhet.
Mely területeken használta fel az emberiség a hőjelenségeket? Már az ókorban
viszonylag fejlett volt a kohászat, amelynek elvi alapja az a már akkor is közismert tény,
hogy hő hatására megváltozhat a testek halmazállapota, illetve kémiai átalakulások
mehetnek végbe. Ismerték és felhasználták a testek hő hatására bekövetkező
tágulásának a jelenségét, valamint a fagyást, olvadást, forrást stb.
281