A fizikatanítás pedagógiája című felsőoktatási tankönyv(letölthető ...

A felsőbb évfolyamokon tovább bővülnek az ismeretek. A részecskesokaság
leírásához az ideális gázmodell megalkotása adja a kiindulási alapot. Ez mint kvantitatív
modell jelenik meg, amelyhez számolásos feladatok is tartoznak szép számmal. Az első
főtétel már kimondottan is megjelenik. A modell finomításához a gázok fajhőjének
elemzésén keresztül vezet az út. A különböző halmazállapotú anyagi rendszerek leírása
is általában a hőtani ismeretek keretében jelenik meg.
A statisztikus leírásmód és az entrópia fogalmának bevezetése csak a fizikát
magasabb szinten tanulni kívánók ismeretanyagában kap helyet. (Radnóti 1983)
11.3.3. A hőtan tanítása során felmerülő kérdések
Történetileg Galilei idejében kezdett differenciálódni a hőállapot fogalma egy
intenzitásjellegű hőmérséklet és egy extenzitás jellegű hőmennyiség fogalomra. A
termodinamika oktatásának kezdetekor a tanár is egy hosszabb időt igénylő, a fogalmak
differenciálódását eredményező folyamatot indít el. Ehhez a hő fogalmának hétköznapi
jelentéseiből kell kiindulnia. A Black nevéhez kötött hőanyagelmélethez hasonló jellegű
elképzelés a gyerekek gondolkodásában is fellelhető, ezért a tanárjelölteknek meg kell
ismerkedniük azzal.
Egy portugál tanítási stratégia kidolgozása során a tanítást megelőző diagnosztikus
felmérés kapcsán a következő jellegzetes alternatív elképzeléseket különböztették
meg(Thomaz, Malaquias, Valente és Antunes 1995.):
A hő valamiféle olyan szubsztancia, mely a testhez tartozik.
A hőmérséklet egyfajta anyagi tulajdonság.
A termikus egyensúly esetében is különböző a testek hőmérséklete, mely függ az
anyagi minőségtől.
Melegítés hatására minden esetben növekszik a testek hőmérséklete.
A fázisátalakulást jelző hőmérséklet egy olyan maximum, ameddig a test melegíthető.
Tanítási stratégiájukban a hő és a hőmérséklet fogalom szétválasztására a következő
lépéseket ajánlják:
Egyensúlyi állapotban lévő testek hőmérsékletét mérjék meg a gyerekek. De mielőtt
elkezdik a mérést, alkossanak hipotéziseket a majdan mérhető értékekre vonatkozóan,
majd vessék össze azokat a tényleges tapasztalattal.
A termikus egyensúly értelmezése.
A hővezetés különböző módjainak ismeretében magyarázzák meg a különböző
hőérzeteket.
Vizsgálják meg a hőmérséklet alakulását egy fázisátalakulás kapcsán. A kísérlet
elvégzése előtt alkossanak hipotézist a hőmérséklet változási ütemével kapcsolatban,
majd vessék azt össze a tényleges tapasztalatokkal.
A tanítási kísérletben a fázisátalakulások hőmérsékleti jellemzőit, azt, hogy közben
van ugyan hőfelvétel, mégsem változik a hőmérséklet, gondolják a szerzők alkalmasnak
arra, hogy különbséget tegyenek a hő és a hőmérséklet fogalma között. Jelen tanítási
stratégia sikerességét mutatták az összehasonlító vizsgálatok. A hagyományos (nem
konstruktivista) módszerrel oktatott gyerekek esetében nemhogy nem csökkent a
287