Hosszabb ismertetőa „Túlélő fizika példatár”-ról

(tanároknak, szakmailag érdeklődő szülőknek)

A középfokú oktatásban a diákok jelentős részének fizikából a tárgy egyszerű „túlélése” a célja. Bár számos párhuzamos tankönyvcsalád létezik (és mindegyik tartalmaz leckénként néhány feladatot is), de eddig nem volt olyan, ezeket kiegészítő feladatgyűjtemény, amely az egyszerű típuspéldák sorának gyakoroltatása révén a tárgyhoz nem kötődő diák számára is megadná az önálló és sikeres felkészülés élményét. Pedig a diákok – és a szülők! – részéről határozott igény van a több hasonló, azonos kaptafára készült példát sorozatban tartalmazó kiadványra. E gyűjtemény épp ebben szeretne segíteni – továbbá „életszagú”, a mindennapi élethez, gyakorlathoz kötődő feladataival még kedvcsinálóként is kíván működni, a tárgyhoz igyekszik „édesgetni” a tanulókat.

Közel három évtizedes tanítási gyakorlattal és számos korábbi tankönyv és feladatgyűjtemény megírása után fogtam e munkához. Az összeállításkor természetesen figyelembe vettem a NAT-ot, a Kerettantervet, azok követelményeit – de mivel az oktatási koncepciók és tantervek némileg változandóbbak, mint a fizika tartalmi elemei, törekedtem az időtállóságra is. A feladatgyűjtemény a fizika klasszikus felépítése szerint tagolódik négy fejezetre (Mechanika, Hőtan, Elektromosságtan, Modern fizika), azok részekre, s azok további alcímekre bomlanak. (A sorrendiség egyik szinten sem jelent feltétlenül időbeli, tananyag-szerkezeti egymásutániságot. Épp az a cél, hogy különböző, a tananyagot eltérő sorrendben tárgyaló tankönyvekhez egyaránt jól használható legyen kiegészítésként a mű.) Minden fejezet, rész, alcím az odatartozó összefüggésekre épülő több hasonló típusú feladatot tartalmaz – az egészen egyszerűtől a tárgyalt jelenség(ek) megértését vizsgálókig. (Számos tudománytörténeti, és a diákok részéről „elméletinek” nevezett, valójában inkább „memoriter” ismereteket visszakérdező, szövegesen megválaszolható feladattal együtt. Ezek célja, hogy a kevésbé elkötelezett, kevésbé érdeklődő diákokhoz is közelebb hozza a tananyagot; olyan oldaláról mutassa be, amely számukra is „fogyaszthatóbb” – mintegy „humanizálja” a fizikát.) A tárgy természetéből következően a feladatok jó része akár többféle alcím alá is besorolható, de valahová be kell – itt nyilván szükség van kompromisszumkészségre, toleranciára az alkotó és a felhasználó részéről egyaránt. A feladatok tematikája, nyelve kötődik a diákok mindennapi, gyakorlati életéhez. (Ezt persze nem lehetett „túlhajszolni”, kizárólagossá tenni.)

Nem a szaktárgyi érettségire vagy továbbtanulásra felkészítő kiadványról van szó – azokból van elég. A gyűjtemény célja elsősorban a fizikával később hivatásszerűen foglalkozni nem kívánó diákok „kiszolgálása” – bár egy-egy „aha-élményt” nyújtó feladattal éppen igyekszik közelebb hozni e tanulókat ehhez a „nemszeretem”, ezért gyakran elutasított tantárgyhoz. (Persze, hogy pontosan mit is takar a – csak „túlélési”, érettségi alatti – szint, arról némileg eltérő koncepciók vannak forgalomban a szakmán belül is. A törvény, a Kerettanterv megfogalmazásai ugyanis nem egyértelműen meghatározottak. A „tudásalapú társadalom”, a „21. századi korszerű tudás”, az „általános műveltség” pontos jelentése, tartalma körül nem teljes a szakmai egyetértés. Az egyes műhelyek – kiadványaikban is tükröződő – álláspontja szóródik a hagyományosabb és a modernebb felfogás, a példamegoldós és a kísérletező, esetleg csak rácsodálkozó és „elmesélős” módszertan között. Ebben a térben igyekszik helytállni ez a kiadvány!) Ugyanakkor viszont a továbbtanulási szándékok kikristályosodása, az érettségi tárgyak kiválasztása csak az utolsó év februárjában történik meg (és minden évben, minden osztályban történik néhány, a szaktanárokat meglepő választás) – és addigra a fizika-tanulmányok nagy része (vagy egésze) már lezajlott. Nem lehet tehát eleve feladni azt a törekvést, azt a lehetőséget, hogy esetleg e példatár révén „menet közben” néhányan mégis e tárgy felé fordulnak, bár korábban nem gondolták volna. De ezt a mű (mint ahogyan jó esetben a tanóra is) kizárólag az érdeklődés felkeltésével, „magához édesgetéssel” és nem elriasztással, presszióval kívánja elérni. (Ha néhány feladatnál felszalad a szemöldök a homlokra: „hát ez hogy került egy "túlélő" példatárba?”, akkor bízvást az rá a válasz: „nem volt szívem kihagyni”. Találhat tehát egy-két csemegét az érettségiző, továbbtanulni vágyó is.)

Hogy a mű igazán elérje célját, a diákok felkészülését, önellenőrzését a feladatok megoldásának közlésével is segítem. Nem mellékelek minden feladat-megoldást teljes részletességgel: ha több „azonos srófra járó” példa sorjázik egymás után, csak az azonos módszerre utalok és a végeredményt közlöm. Ezért az otthoni felkészülésen túl órai (külön lapra kimásolt feladatokkal még dolgozatíratási célra is) jól használható a kiadvány, amivel a tanár-kollégák munkáját is igyekszem megkönnyíteni.

Néhány szó a mű használatával kapcsolatban. A feladatok tematikája, az általuk tartalmazott részletek semmi módon nem akarják meghatározni sem a tananyag tartalmát, sem a tanmenet sorrendiségét. Az egyes iskolákban a központi szabályozáshoz igen sokféleképp idomuló helyi tantervek, kialakult szokások kapcsolódnak, az egyes kollégák még saját csoportjaik között is eltérő sorrendben, tempóban, terjedelemmel és részletességgel oktatják és kérik számon a tananyagot. (És maga a központi szabályozás is méltatlanul sűrűn változik, nem mindig a jó irányba... A példatár egy más értelemben is szeretne „túlélő” lenni: a jelenlegi, a tananyagot egyre szűkítő és hígító reformokat túlélő, és a tárgy méltóságának – a nemzetközi trendet követő – helyreállását megérő mű.) Reményeim szerint lefedetlenül nem maradt semmilyen lényeges terület, ki nem maradt semmilyen lényeges feladattípus – bármely konkrét csoport esetén előfordulhat viszont az ottani követelményen („széltében” vagy mélységében) túlra nyúló részlet. Ezeket az ott tanító kolléga (és útmutatásával az önállóan készülni, gyakorolni kívánó diák) bízvást kihagyhatja. A szövegesen megválaszolható kérdések épp ezért gyakorta „Mit tanultunk a... (valamiről)”-típusúak, amelyek esetén a válasz tartalma, részletessége a konkrét csoport haladásához igazodik. A megoldásban olvasható változat ekkor természetesen csak iránymutatás lehet, amelytől bármerre eltérhet egy adott csoportban elvárt szint és részletesség. A szövegesen megválaszolható kérdések másik nagy csoportja „Írd le pár szóban...”-típusú, amely elsősorban fogalmak, jelenségek rövid, lényegretörő magyarázatát várja. A megoldásokban itt is igyekeztem orientálni – a valóban 1-2 szavas, csak szinonimát megadó felelet túlontúl szűkszavú, de nem kell „bő lére” sem ereszteni egy ilyen kérdésre adott választ. Persze, itt is lehetnek helyi eltérések a kívánatos szintet és részletességet illetően. A számolós feladatok megoldásában a teljes egyformaságot, a formalizálás túlhajtását én magam nem gyakorlom és nem várom el – de ebben is lehetnek ízlésbeli különbségek. A feladatok többsége a)-b)-c)-stb. alkérdésekre bomlik (a lépésekre, „itemekre” bontott feladatmegoldás ma a trend), és bár ezek néha persze egymásra épülnek, de gyakorta függetlenek egymástól, így külön feladhatók (dolgozatban A-B csoport stb. ...). A szükséges képleteket és a különböző egyetemes állandókat (pl. gáz-, gravitációs állandó, fénysebesség stb.), nevezetes adatokat (elemi töltés, elektrontömeg stb.) fejből ismertnek (és az ismeretet elvártnak) tételezem, és így általában nem adtam meg feladatonként. (Vagy végülis ott a Függvénytáblázat.)

Néhány szót külön a megoldásokról. Ne tévesszük szem elől, kiknek, milyen szinten íródott a mű – bár a szakmai korrektség nyilván követelmény, de sem részletességben, sem mélységben, sem szóhasználatban nem az egyetemi elméleti fizika szigorlat a zsinórmérték. A számításos feladatokban épp ezért alapszintű, lépésről lépésre haladó, behelyettesítő módszert választottam, amely mintegy kézenfogva vezeti végig a különben könnyen eltévedő, kedvét vesztő diákot is a célig. (Nyilván a jobbak dolgozhatnak végig paraméteresen, csak a végén behelyettesítve.) Mindenesetre szabatos megoldásokkal igyekeztem mintát adni, különösen a mértékegységek precíz használatát illetően. Az „azonos srófra járó” példák esetén csak az azonos módszerre utaltam és a végeredményt közöltem – igaz, épp ezért fokozottan figyelni kell, melyik példáról van szó éppen, nehogy az „egyforma” példák adatai összekeveredjenek a megoldás, az ellenőrzés során. (Előfordul nemcsak a közvetlen környezetbeli, hanem távolabbi példára való utalás is – ezzel az anyag belső összefüggéseit, így szépségét, esztétikáját igyekeztem kidomborítani.)

A jelöléseket egyrészt a szokott módon, másrészt értelemszerűen, azonnal felismerhetően alkalmaztam. Ahol a számítás irracionális eredményre vezet, ott megadtam a pontos és a közelítő értéket is. Egyáltalán: mindig izgalmas kérdés az eredmények pontossága, az értékes jegyek száma. Sajnos, a tanterv a mérési pontosság, hibaszámítás, hibaterjedés kérdését még csak érintőleg sem tartalmazza, így ezzel kapcsolatos ismereteket nem várhatunk el. Itt a megoldásokban igyekeztem a józan középutat követni a durva pontatlanságot jelentő elnagyolás, a túl semmitmondó kerekítés és az értelmetlen számú értékes jegyet megadó aprólékosság között – az adatok pontosságát szem előtt tartva. (Fontos azonban, hogy nem a kerekített részeredményekkel számolunk tovább, hiszen akkor más eredményre jutnánk, mint a végig paraméteresen számoló és csak a végén behelyettesítő módszerrel. A számológép képernyőjén hagyjuk – vagy ha kell, a memóriába mentjük – a kapott értéket, és azzal számolunk tovább, még ha csak néhány jegyre kerekítve írtuk is le, mint részeredményt, vagy írtuk be a kijelölt műveletbe!) Mivel ebben az értelemben szinte minden eredmény csak közelítő pontosságú, szinte mindenütt a „közelítő egyenlőség” jelét kellene használni – a bevezető („szoktató”) néhány megoldáson kívül sehol sem tettem ezt. (Általában is, az anyagban – és ezzel együtt a tanulmányi időben – előrehaladva feltételezem a feladatmegoldó rutin, a matematikai ismeretek és készségek növekedését, így a nagyon „kézenfogó vezetés” azért folyamatosan csökken a mű során.) Természetesen semelyik megoldás nem óhajt „az egyetlen lehetséges” szerepében feltűnni.

Az ábrákon a nyomdatechnika által lehetővé tett kísérőszín, a kék, általában a megoldást magát, vagy annak lényeges részét emeli ki – esetleg a szereplő több egyforma elem jobb megkülönböztetésére szolgál (néha több árnyalatban is, néha [többféle] szürkével is segítve az eligazodást).

A tudósok életrajza, munkássága egy felelet, dolgozat során nyilván nem kívánható meg a műben olvasható szinten, részletességgel – de szolgáljon ez a kötet összegyűjtött forrásként.

Mivel a Feladatgyűjtemény esszéjellegű kérdései lefedik a teljes középiskolai tananyag elméleti tartalmát, így a megoldások részletes válaszai akár helyettesíthetik a tankönyveket is a készülés során. Reményeim szerint jónéhány feladat, amely a gyűjteményben olvasva elsőre kicsit „húzósnak” tűnik, a megoldását látva a „hű, ezt ilyen egyszerűen is lehet?”-élményét okozza. Ugyanakkor persze fölösleges illúziókat nem akarok kelteni: a fizika azért mégiscsak egy komoly, egzakt természettudomány – bármilyen egyszerűsített, „higított” változata is tanulást, tudást, elmélyülést, kitartást igényel. (Például a szükséges képleteket és állandókat magától értetődően tudni kell – vagy legalább megtalálni a Függvénytáblázatban. Ugyanilyen magától értetődően kell tudni rendesen használni a számológépet: memóriába menteni, onnan előhívni adatot; váltani tizedes és normál alakú kijelzés között; szögfüggvények esetén figyelni és beállítani, hogy fokban vagy radiánban számol-e a gép stb.).

A 2009-ben megjelent első kiadásban (a többszöri ellenőrzés dacára) számos hiba (döntő részben elírás) maradt benn. A 2018-as új, javított második kiadás reményeink szerint jóval precízebben sikerült – bár persze hibátlan könyv nincs. (Az ismert anekdota szerint egy könyv igyekezett ekként hirdetni magát, így rögtön az első oldalon büszkén virított a felirat: "Ebben a könyvben nincs sajtóhuba"...) Megváltozott a két kötetre osztás koncepciója is: míg az első kiadás feladatok – megoldások módon oszlott két kötetre (így órai használatra és még dolgozatra is alkalmasabb volt), a mostani változat két kötete tematikusan válik szét (mechanika, hőtan – elektromosság, modern fizika), azonos kötetben tartalmazva a feladatokat és megoldásokat. Így viszont nem kell egyszerre az egész kiadványt megvásárolni, hanem a középsikolai évek folyamán, az anyagban előrehaladva két részletre eloszló kiadást jelent csak, ami a diákok családjainak anyagi terheit tekintve nem mellékes.

Szívből kívánom minden diáknak és kollégának, hogy élvezettel és hasznosan forgassa e könyv lapjait – szeresse legalább annyira használni, mint én szerettem írni!

a szerző:
dr. Siposs András

 

vissza a könyvekhez
át a rövid, "médiaízű" ismertetésre