Denník N

Mladý študent: Stredné školy učia fyziku cez vzorce, to je veľmi zlé

Vysokoškolák Matej Badin si myslí, že stredoškolská fyzika by nemala byť len o dosadzovaní hodnôt do vzorca, ale o pochopení sveta. A podľa jeho skúseností žiaci skutočne chcú svet pochopiť.

Matej Badin (20) študuje na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky na Univerzite Komenského. V rámci občianskeho združenia Trojsten vo svojom voľnom čase organizuje s ďalšími vysokoškolákmi jednodňové súťaže Náboj, populárne prednášky aj korešpondenčné semináre z matematiky, fyziky a informatiky. Na Gymnáziu Jura Hronca, kde predtým študoval, vedie fyzikálny krúžok. Už ako stredoškolák pritom Slovensko úspešne reprezentoval na viacerých fyzikálnych súťažiach.

Prečo toľko ľudí nemá rado fyziku?

Kvôli tomu, ako sa vyučuje na stredných školách. Veľa žiakov je pritom takých zapálených, že majú záujem venovať sa fyzike aj uprostred letných prázdnin. Našej dvojtýždňovej letnej školy, ktorú organizujeme, sa zúčastnilo až sedemdesiat detí. U nás nie je núdza o žiakov, čo ju majú radi. Problém je skôr v tom, že ich škola demotivuje. Napríklad majú zlého učiteľa…

Kto je zlým učiteľom fyziky?

Keď počúvame stredoškolákov, s ktorými sa stretávame, mám pocit, že hodiny vyzerajú tak, že pani učiteľka napíše na tabuľu nejaký vzorec, ktorý potom dosadzujú do rôznych príkladov. Toto dosadia za toto, toto za toto a takýto je výsledok. To je veľmi zlý spôsob vyučovania fyziky.

V súťažiach a na seminároch sa žiakov skôr snažíme naučiť premýšľať. Úlohy nie sú len o dosadzovaní čísel do vzorca. V jednej úlohe mali napríklad odhadnúť, ako sa zmení perióda rotácie zeme, čiže dĺžka dňa, keď na jeseň opadá všetko lístie. Na prvé počutie si poviete, čo je to za hlúposť. V skutočnosti to však nie je hlúposť a deti sú na to schopné prísť.

Tvrdíte, že na riešenie vašich fyzikálnych úloh potrebujú deti aj kreativitu. Čo znamená byť kreatívnym vo fyzike?

Znamená to prísť na nejaký šikovný pohľad, z ktorého sa nám tá úloha zdá o niečo jednoduchšia a elegantne riešiteľná. V škole sa občas zdá, že nám fakty zrazu spadnú z neba. My sa žiakov skôr snažíme viesť k tomu, aby na poznatky prišli sami.

Dá sa fyzika naučiť?

Myslím si, že áno. Otázkou je, čo znamená „naučiť sa fyziku“. Zapamätať si vzorec totiž zvládne asi každý. Najdôležitejšie je rozumieť súvislostiam. Veľmi zjednodušene je fyzika o predpovedaní budúcnosti. Fyzici vedia vytvoriť zjednodušený model sveta, vyextrahovať to dôležité a podstatné, a na základe toho potom predpovedať, ako bude svet fungovať. Toto sa postupne dokáže naučiť každý, kto má záujem. Deti, s ktorými sa stretávame, ho majú.

Učiteľa na strednej škole by som však asi robiť nemohol, lebo by ma nebavilo presviedčať stále tie ostatné deti, aby sa učili.

Prečo tieto akcie vlastne robíte?

Väčšina z nás sa podobných súťaží a sústredení v matematike, fyzike a informatike v minulosti zúčastňovala a teraz má pocit, že je spoločnosti niečo dlžná. Ako vysokoškoláci sa teda tiež venujeme stredoškolákom. Tieto súťaže vznikli v prvej polovici osemdesiatych rokov, keď nebol internet a ak niekto býval v menšom meste, kde nemal veľké možnosti, súťaže a sústredenia mu pomohli zapojiť sa do komunity podobných ľudí.

Introvertnejšie povahy sa potom na sústredení stretli a vytvorili priateľstvá, ktoré často trvajú aj celý život. Keď sme minulý rok organizovali stretnutie po tridsiatich rokoch od založenia fyzikálnej súťaže, veľa ľudí vravelo, že priateľov zo súťaží majú dodnes.

V čom sa vlastne líši dobrá stredná škola od zlej?

Na dobrých školách učitelia žiakov podporujú v rôznych aktivitách a súťažiach, sami im ponúkajú možnosti zapojiť sa do nich. Podporujú ich v tom a sú radi, keď žiaci prídu s nejakou vlastnou iniciatívou. Žiaci študujúci na týchto školách sa cítia byť naozaj motivovaní zlepšovať sa aj vo svojom voľnom čase, v tom, čo ich baví, nech už je to hocičo.

Oproti týmto školám stoja školy, kde je aj tá najmenšia iniciatíva pochovaná tým, že to predsa nie je povinné. A čo nie je povinné, to sa nemusí, a preto ani nerobí.

Medzi študentmi rôznych škôl často vidíme veľmi veľké rozdiely. Ja som mal šťastie, že som chodil na veľmi dobré gymnázium, kde bolo na učiteľke fyziky vidieť, že ju to baví a neučí len z povinnosti.

I56A3666Koľko dievčat súťaží v riešení matematických a fyzikálnych príkladov?

Tretina až polovica. V našej korenšpondenčnej súťaži je 35 až 45 percent dievčat. Je ich síce stále menej ako polovica, ale nie je ich málo. A ak si otvoríte výsledkovú listinu, tak zistíte, že na prvých miestach sú skôr dievčatá ako chlapci.

Každý rok sa objavujú úvahy o tom, či by mala byť povinná maturita z matematiky a fyziky. Čo si myslíte vy?

Ak deti budeme nútiť do niečoho, čo nebudeme vedieť učiť, tak to asi nebude dobré. Časť detí by to mohlo úplne demotivovať. Na druhej strane si však myslím, že taká maturita z matematiky by mala byť povinná. Každý človek by mal vedieť logicky uvažovať a vidieť súvislosti. Potom by nebolo možné ľudí tak ľahko oklamať alebo zmanipulovať.

Naše matematicko-fyzikálne vysoké školy si dlhodobo držia vysokú úroveň. Čo ich robí dobrými?

Je to hlavne vďaka ľuďom, ktorí na nich pôsobia. Vytvárajú tam veľmi príjemné prostredie na štúdium. Motivovanejších študentov to poháňa ešte ďalej. Máme tam špičkových vedcov, ktorí sú úspešní dokonca aj v medzinárodnom meradle.

Čo by sa mohlo zlepšiť, aby boli ešte lepšie?

Nájdu sa na nich aj vyučujúci, ktorí za veľa nestoja. Úroveň prednášok veľmi záleží na tom, kto predmet vyučuje. Veľmi dlho pritom trvá, kým ho nahradia niekým lepším.

Takže to podľa vás stojí a padá na ľuďoch?

Samozrejme, že ani vybavenie „labáku“ nemáme také, aké by sme mali inde, ale to sa asi dá očakávať. Už s tým akosi rátame, čo tiež nie je práve najlepšie. Aj vybavenie sa však snažia postupne meniť. Jedným z dôvodov, prečo to trvá tak dlho, je, že ide o veľkú školu.

Aké nové objavy sa fyzikom dajú pripísať? Pokrok v medicíne si totiž vieme predstaviť, ale vo fyzike je to už ťažšie.

Jednou z najhorúcejších oblastí je dnes fyzika tuhých látok. Ľudia, ktorí sa jej venujú, sa snažia vyvinúť vysokotepelný supravodič – látku, ktorá by bola supravodivá aj pri vysokej, teda izbovej teplote. Dala by sa potom využiť napríklad v medicínskych prístrojoch a skeneroch, napríklad pri magnetickej rezonancii. Prístroj by vďaka tomu mohol byť menší, ľahší, jeho prevádzka lacnejšia a v konečnom dôsledku by bol pre ľudí dostupnejší.

Uľahčuje nám niečo aj každodenný život?

Aj za počítače a smartfóny vlastne vďačíme fyzikom. Ak by sme totiž nerozumeli elektrickým obvodom a kvantovej mechanike, nedokázali by sme počítače čoraz viac miniaturizovať, zvyšovať ich výkon a popritom znižovať ich energetické nároky.

Keď sa napríklad povie „teória relativity“, ľudia si tiež myslia, že sa ich nijako netýka. Väčšina smartfónov má pritom GPS. Výpočet polohy sa musí počítať relativisticky. Mobil zaznamenáva, ako dlho trvá signálu prísť zo satelitov na zem. Na to, aby bol výpočet presný, musíme brať do úvahy, že keď je satelit ďalej od povrchu Zeme, čas tam plynie v porovnaní s nami rýchlejšie, pretože je v slabšom gravitačnom poli než my.

Naopak, GPS satelity sa neustále pohybujú voči nám pomerne veľkou rýchlosťou, vďaka čomu im čas plynie pomalšie než nám. V porovnaní s rýchlosťou svetla je to iba veľmi malý zlomok, takže tieto efekty sú slabé, na úrovni stoviek pikosekúnd za deň. No ak by sme nevzali do úvahy tieto efekty, za deň by chyba v určení polohy narástla aj o niekoľko kilometrov.

Kde okrem výskumu sa fyzici vedia zamestnať?

Veľa z nich pracuje vo finančnom sektore. Myslím, že v celosvetovom meradle je to až jedna pätina.

Ako spolu súvisia fyzika a peniaze?

Na univerzitách sa vyučuje štatistická fyzika. Jej poznatky a metódy sa dajú aplikovať aj na štúdium ekonómie alebo finančných systémov a trhov.

Do kín prišlo v poslednej dobe veľa sci-fi filmov. Ktorý z nich naozaj verne odrážal realitu?

Z posledných bol najlepší asi Interstellar. Tvorcovia si na ňom dali naozaj záležať a spolupracovali s odborníkmi. Vizualizácie boli vo filme až také verné, že na základe nich potom vedci publikovali vedecký článok. Nikto iný by im totiž nedal toľko finančných prostriedkov, aby mohli zaplatiť výpočtový čas na superpočítačoch, s ktorými si to mohli nasimulovať. Práve na to využili filmový priemysel. V odbornom článku potom odkazovali na zábery z filmu, kde sa objekt pohyboval cez červiu dieru. Dnes sa to môže použiť aj ako vyučovacia pomôcka.

A z ktorého ste sa smiali?

Spomínam si na film Jadro, kde sa ľudia vydali na cestu do stredu Zeme, pretože sa zastavil pohyb magmy vo vnútri Zeme. Oni sa potom nejakou kvázi ponorkou vydali na cestu do stredu Zeme, kde odpaľovali bomby, aby vyvolali pohyb magmy.

Aj film Mission Impossible úplne odporuje fyzikálnym zákonom. Hrdina sa napríklad prešiel po krídle lietadla vedľa prúdového motora. V realite by sa tam nedokázal udržať a odfúklo by ho, ale vo filme sa to v pohode môže objaviť. Hlavne v akčných filmoch sú tie nezmysly veľmi vidieť.

Rozhovory

Teraz najčítanejšie

Foto N - Tomáš Benedikovič
Foto – TASR/AP