Dr. Pálinkás József

A közoktatás és a tudomány kapcsolata

Tisztelt Hölgyeim és Uraim! Tanárnők és Tanár Urak! Kedves Kollégák!

„Nem tanítunk mesterséget és nem képesítünk semmi mesterségre. Nem tanítunk ismereteket, vagy a feledésnek. Nem tanítunk tudományt: a tudomány nem 10-18 éves gyermekeknek való; aki tudományt akar tanulni, annak már nagyon jól kell gondolkodni tudnia. Gondolkodni és beszélni tanítunk.” – Írja Babits Mihály a gimnáziumi tanításról. Én ma mégis a természettudományok, a természettel kapcsolatos ismeretek tanításáról, a természettudományos műveltség kialakításáról kívánok beszélni. Arról, hogy természettudományos ismeretetek átadásával hogyan tanítsunk gondolkodni, és felelősen cselekedni.

„A tudat legszűkebb erőforrása a figyelem” – írja Csíkszentmihályi Mihály A fejlődés útjai c. nemrég magyarul is megjelent művében. Mai előadásomban ebből kiindulva szeretnék néhány gondolatot elmondani a természettudományok tanításáról.

A tanítás egyik legnehezebb kérdése az érdeklődés, a figyelem felkeltése.

A figyelem és az érdeklődés szempontjából is különbözőek vagyunk. „E fiúból pap lesz, akárki meglássa” utal Arany János arra a paraszti környezetben megfigyelt és viszonylag egyszerűen megfogalmazott tényre, hogy a gyermekek egy része a többieknél sokkal nagyobb érdeklődést mutat a világ megismerésére. Én magam — pontos szociológiai, pszichológiai és pedagógia felmérések ismerete nélkül — hajlok azt hinni, hogy ahogyan a testmagasságban, testi erőben, úgy a természetes érdeklődés tekintetében is különbözőek vagyunk.

A figyelem és érdeklődés fejlődését nagymértékben befolyásolja a környezet. Ezért nehéz állításokat megfogalmazni arra, hogy a figyelem és az érdeklődés képességének különbözősége mennyire velünk született. Tanárként és szülőként az a tapasztalatom, hogy léteznek velünk született különbségek.

Számos példa csábít arra, hogy ennek a különbségnek a bizonyítékát lássuk benne. Sok igen kiemelkedő tudós származott olyan környezetből, ahol szinte semmi esélyét nem látjuk annak, hogy őket a környezet inspirálta volna figyelemre, érdeklődésre. Természetesen vigyáznunk kell ezekkel a kijelentésekkel, mert nem tudhatjuk, hogy egy-egy élmény, vagy éppen a kiemelkedés lehetőségének a megsejtése milyen szerepet játszhatott a figyelem és az érdeklődés felébresztésében.

A tudat megjelenésével a természeti környezet megismerése evolúciós tényezővé vált. Kezdetben nyilván kisebb mértékben, az emberi közösségek létrejöttekor vált szerepe észrevehetővé, tette a tudomány megjelenése és fejlődése szerepét meghatározóvá. S mivel ma — újra Csíkszentmihályit idézve: „Fajunk túlságosan nagy hatalommal bír ahhoz, hogy csupán ösztöneinket kövessük”, a tudat a jövőben meghatározó evolúciós tényezővé lesz.

A természeti környezet, a természetben zajló folyamatok megértése, és azoknak az ember hasznára fordítása kezdetben közvetlenül megtapasztalható evolúciós előnyt jelentett. Akkor a „tudomány”, azaz a kőbalta kifúrásának trükkje, vagy a fémszerszámok létrehozása közvetlenül elősegítette az önfenntartást, s ezen keresztül a fajfenntartást is.

Van tehát a természetre irányuló figyelemnek egy kódolt, genetikai, fiziológiai, zsigeri alapja. Aki szellemileg ügyesebb, annak fennmaradási esélye nagyobbak. Ennek részletei már az evolúció biológiájának és pszichológiájának területére esnek. De azt rögzíthetjük, hogy

1. az emberiség történetének egy szakaszában az alapvető természeti és technikai folyamatok és eszközök (a kétkarú emelő — mielőtt valaki az atomok szerkezetére gondolna!) ismerete előbb az életben maradás, majd egyre inkább a „jó élet” nyilvánvaló feltétele volt. És ez minden irányból „társadalmi” és „genetikai” megerősítést nyert;
2. a természet közvetlenül érzékelhető, érezhető folyamatai (miért van éjszaka, miért fúj a szél) voltak a „tudományos” megismerés céljai;
3. a „tudomány” problémái életszerűek és hozzáférhetőek voltak.

A tudomány valamikor a XIX. században juthatott „megbecsülésének” csúcsára. A felvilágosodás jóval korábban megfogalmazta ugyan „az ész az isten, mely minket vezet” — mára nem kis fenntartással fogadott — jelszavát, de a közgondolkodás a tudományt a XIX. században emelte arra a rangra, amely még a XX. század első harmadában, talán felében is kitartott. S kitart ma is, egyfajta „misztikus” tiszteletként. A közvélemény bármikor végighallgatja a tudomány nagyszerűségéről, fontosságáról, a tudósok kiemelkedő szerepéről való fejtegetéseket. Hisz is ezekben, de ez a „hite”, „tudása” már elszakadt a közvetlen érzékeléstől. Mai állapotában a tudomány közvetlenül — a tudat közbeiktatása nélkül — nem tudna evolúciós tényezővé válni.

Mivel indokolhatom, vagy világíthatom meg ezt az állítást? A fejlett társadalmakban az emberek úgy érzékelik, hogy természeti és technikai ismeretek nélkül is elboldogulnak. Szinte semmilyen közvetlen összefüggést nem érzékelnek az önfenntartás és a természeti és technikai tudás között, de még az előbbiek és a „jó élet” között sem.

A tudás ugyanis elbillentette a természet evolúciós egyensúlyát. A korábbi evolúciós hatások számos eleme a szűkösségek, a kis hatókör, vagy a direkt természeti hatások (áradás, aszály, betegségek) mára a Föld nagy részén a globalizált gazdaság következtében nem érzékelhetőek közvetlenül a maguk brutalitásában. A természeti és technikai szűkösségek közvetlenül érzékelhető sokasága helyett egyetlen szűkösség érzékelhető: a pénz szűkössége.

Egy jól működő piacgazdaságban a pénz szűkössége összefügg a javak szűkösségével. Ezt azonban — bármilyen meglepőnek látszik is — az emberek döntő többsége nem látja be. A többség úgy gondolja, hogy ha több pénze lenne, akkor mindenhez hozzájutna. Pedig nem így van.

Azt állítom, hogy az emberek egyre kisebb hányada van tisztában a tényleges erőforrások, köztük a természeti erőforrások szűkösségével. Alig van közvetlen tapasztalatuk a természeti törvényekről és ezek fontosságáról, de a gazdasági törvényekről is egyre kevesebb. Az egyre nagyobb hullámokat vető amerikai hitelváltság ennek ékes bizonyítéka. A tudatlanság és a kapzsiság szinte összeroppantja világunkat!

Mennyire „hibás” ebben a tudomány?

Két alapvető — de sajnos a tudomány természetéből fakadó — nyilvánvaló hibát látok:

• A tudományos és technikai fejlődés eredményei olyan kényelmessé tették az életünket, hogy már nem nyilvánvaló az emberek számára, hogy ezt a tudománynak köszönhetik. Állítom, hogy senki nem gondol a fizikára, amikor elfordítja az autó indítókulcsát, amikor bekapcsolja a mikrohullámú sütőt, amikor egy ultrahang vagy NMR felvételt készítenek róla. Sőt akkor sem, ha úgymond „nincs térerő”, ahhoz, hogy (mobil)telefonáljon.
• A tudományos kutatások élvonala szinte minden területen — leginkább a fizikában, de a többi tudományág is ebbe az irányba halad — olyan elvont, az érzékelhető világtól messze eső kérdésekkel foglalkozik, olyan sokféle fogalmat vezet be ezen elvont problémát leírására, hogy a szakterület szűk specialistáitól eltekintve, senki sem érti, hogy miről is beszélnek. A tudomány problémái életszerűtlennek tűnnek.

Megújításra szorul-e a természettudományos és műszaki ismeretek oktatása?

A válaszom egyértelmű igen. Egyértelmű és gyors megújításra, de ez a megújítás nem a további elidegenedést, hanem éppen az életszerűséget kell, hogy szolgálja.

Egy jelentős változás — megkockáztatom, hogy paradigmaváltás — kell, hogy bekövetkezzen az oktatásban. Mivel a természeti és technikai környezet nem fogja nyilvánvalóbbá tenni a természettudományos és műszaki ismeretek szükségességét, ezt a nyilvánvalóvá tételt a tudat szerepének növelésével kell elérni. A tudat szerepének növelése a tudatos élet, a tudatos tanulás az előttünk álló egyik legjelentősebb oktatási kihívás.

Nem látok más utat, mint tudatilag — társadalmi szabályozással, azaz törvényekkel — „megtanítani” azt, amire korábban a közvetlen tapasztalat megtanította az embereket.

Ez a modern állam egyik feladata. A döntéshozóknak pedig nem csupán annyi a feladatuk, hogy kipuhatolják, az emberek mit szeretnének hallani, és ezt visszamondják nekik, annak érdekében, hogy megválasszák őket. Igaz, hogy ez a megválasztottakat egy időre a javak nagyobb hányadához (több pénzhez) juttatja, de ez a totális csőd felé rohanó (ál)demokrácia.

A XIX. század politikai vezetőire igen nehéz feladat vár. Vagy tovább asszisztálnak a valóságtól egyre jobban elszakadó tömegek irreális kívánságaihoz — ez az út katasztrófához vezet —, vagy okosan, hitelesen, fokozatosan szembesítik a tömegeket a problémákkal, a megoldások egyidejű felkínálása mellett. A tudomány képviselői — jelesül a Magyar Tudományos Akadémia — mindent meg fog tenni azért, hogy ebben segítsen.

A természettudományos oktatás nehézségeiről már beszéltem. A megoldás nem túl bonyolult: a tudatosság növelése. Mivel az emberek nem látják be, hogy több természettudományos készségre és ismeretre van szükségük, a szabályokat kell úgy alakítani, hogy ez nyilvánvalóvá váljon számukra.

Amint azt korábban javasoltam, az érettségi jelenlegi szabályait meg kell változatni, és egy természettudományos tárgyból kötelezővé kell tenni az érettségi vizsgát. A fizika, kémia és a biológia tantárgyak valamelyikét a magyar nyelv és irodalom, a történelem, a matematika és egy választható idegen nyelv mellett ötödik kötelező tárgyként választani kelljen, és legyen egy hatodik teljesen szabadon választható tantárgy.

Ezt továbbgondolva azt is felvetettem, hogy legyen egy természetismeret nevű érettségi vizsgatárgy, amely tehát nem tantárgy, hanem vizsgatárgy, és követelményei tartalmazzák — külön-külön tantárgykén tanított — a fizika, kémia, biológia és földrajz alapismereteit. És legyen ez a vizsgatárgy is választható az érettségin, mint természettudományos tárgy. Ennek előnyei óriásiak, hiszen az érettségiző igazából természettudományos műveltségéről adna számot a vizsgán.

A javaslatomhoz csatlakozott egy további javaslat, amely arra irányult, hogy meg kellene vizsgálni e tudományterületek egyetlen, úgynevezett integrált természettudomány tantárgyként történő oktatását. Az angolszász iskolarendszerben ez a „Science”.

Ostobaság, és kutatóhoz igazán méltatlan dolog lenne ezt a javaslatot — azaz hogy vizsgáljuk meg — eleve elutasítani. Gondolkozzunk el rajta, az ezt helyesnek gondolók tegyenek javaslatokat, a tantárgy tartalmára, arra, hogy hogyan képezzünk olyan tanárokat, akik ezt oktatni tudják, milyen iskolákban, milyen könyvek alapján történjen az oktatás.

Ez eddig nem történt meg. De megindult egy, a szellemi életünkben sajnos szokásos folyamat: valakik nagy hangerővel, nagy médiafelületen, és nagyon sokszor elmondják, hogy az integrált oktatás sokkal jobb, hatékonyabb, a tanulók könnyen, gyorsan, erőfeszítés nélkül megtanulnak mindent, amire „szükségük van”.

Ez nem igaz. Soha senki nem bizonyította be, hogy az „integrált oktatás” jobb, hatékonyabb, modernebb, mint a diszciplináris, tantárgyakon keresztüli oktatás.

Éppen ellenkezőleg, komoly aggályt jelent, hogy már a fogalmak kialakítása is nehézségekbe ütközik. A természet valóságos összefüggései sem föltétlenül az integrált oktatás, hanem a különböző tantárgyak keretében megtanultaknak a természeti jelenségekkel való összekapcsolása mellett szólnak. Magyarországon ilyen tantárgy oktatására nincs tanárképzés.  Nem zárkózhatunk el tehát a kérdés vizsgálatától, de az integrált oktatásnak ma semmilyen feltétele nem adott.

Az egy természettudományos tárgyból történő érettségi kötelezővé tétele azonban csak elhatározás kérdése. Ezeknek minden feltétele adott. Az idő pedig sürget. Az iskolai oktatásban egy tantárgyat csak akkor vesznek komolyan, ha az ott elsajátított készségek és ismeretek számítanak a továbbtanulás szempontjából. Ezért a természettudományos tárgyakat ilyenné kell tenni. Fel kell kelteni irántuk a figyelmet, az érdeklődést. Milyen érdekes, a magyar érdeklődik szóban ott van az érdek szótő!

Hogyan tanítsuk a természettudományokat a közoktatásban?

A legfontosabb, hogy NE tudományt tanítsunk, hanem a megismerés képességét a gondolkodást, és a gondolatok kifejezésének képességét: beszédet és írást.

Michael Faraday írta az első átfogó tankönyvet az elektromosságról és a mágnesességről. Ebben a kétkötetes munkában nem volt egyetlen képlet sem. Ma az oktatás — részben a tudományoskodás miatt — eljutott addig, hogy a fizikában szinte csak képleteket, a tudomány tolvajnyelvét látja. Pedig képletet csak akkor lenne szabad felírni, ha már értik, azaz el tudják képzelni diákjaink, amit tanítunk. És akkor azt lehet mondani, hogy: nézzétek csak a képleteket, a matematika fogalmaival milyen egyszerű formában tudjuk ezt elmondani.

Kedves Kollégák! Először tehát a megértés, az elképzelés nehéz feladata, s csak aztán a könnyed képletezés.

Az előadásom elején mondottaknak megfelelően az első és legfontosabb kérdés a figyelem, az érdeklődés felkeltése. Bizonyos értelemben meg kell ismételnünk az evolúciót, a természettudományos oktatás evolúcióját.

Ahogyan azonban az evolúciót is az öröm (élvezet) és a szenvedés (fájdalom) alakította, a figyelem, az érdeklődés mai felkeltését is e két tényező oktatásbeli megjelenésének kell irányítania.

A figyelem újra-teremtésének gyakorlati módjai sokfélék lehetnek:

A tanulás, az ismertszerzés közvetlen érzékeléshez, közvetlen „haszonhoz”, közvetlen örömhöz tartozó, ilyet adó elemeinek erősítése.

A tudomány felépített egy fantasztikus, gyönyörű és hasznos építményt, amely egyrészt körülvesz minket áldásaival, másrészt saját nyelvezete van és átláthatatlanul bonyolult. Ne ezen utóbbi aspektusát előtérbe helyezve kezdjük tanítani a tudomány eredményeit!

A természeti és főként a technikai környezetet a mai fiatalok adottságként kezelik. Ahogyan nem magyarázzuk el részletesen a kristályok szerkezetét, annak részleteit sem tudjuk megtanítani, hogy hogyan működik a számítógép, vagy hogyan épül fel az atommag.

De hát hogyan kezdjünk hozzá, hol kezdjük el?

A minket körülvevő világgal. Ne a „nyelv” és a „képzelet” hiányában nem felfogható elméletekkel, hanem az érzékelhető világgal és a gyakorlati kérdésekkel, amelyek felkeltik a kíváncsiságot, az érdeklődést, a figyelmet, elindítják a gondolkodást.

A gondolkodásra tanítás ugyanakkor fegyelmezettséget, következetességet kíván. Erre valók a tantárgyi keretek. Nem annyira egy-egy fogalom pontos rögzítése a fontos, sokkal fontosabb annak megtanítása, hogy csak a fogalmak pontos és következetes használata vezet el a problémák megoldásához.

De soha ne feledkezzünk meg az evolúció másik fontos eszközéről, a kényszerről.

A természeti és a technikai környezet ismeretét, az abban való eligazodást az előrehaladás, a siker kritériumává kell tenni. Ahogyan a KRESZ ismeretét előírjuk az autóvezetői engedélyhez. Ha a társadalom többsége már nem érti, hogy erre miért van szükség, akkor azoknak, akik értik, meg kell mondani a többieknek. A vezetés felelősségét vállalóknak szabállyá kell tenni, mert csak ez vezet a túléléshez. Kissé erőltetett hasonlattal, ha úgy tűnik is, hogy az úszástudásra valójában nincs szükség, de biztosan tudjuk, hogy eljön a pillanat, ahol át kell úsznunk egy széles folyón, és csak az marad életben, aki átússza, akkor a közösség felelős vezetőinek kötelességük megszervezni és kötelezővé tenni az úszásoktatást.

És valójában már készen is vagyunk.

Kíváncsiság, érdeklődés, érzékelhetőség, élvezet az egyik oldalon — azaz alakítsuk át felfoghatóvá, érzékletessé, élvezetessé a természetismereti tárgyak tanítását.

Érdek, szigor, következetesség a másikon oldalon — azaz tegyük az előrehaladás feltételévé a természetismeret számonkérését, az érettségi vizsgát.

Az emberi elme csodálatos dolgokra képes. A képzelet megmutat nekünk olyasmit, amit sohasem láttunk. A következetes gondolkodás elvezet olyan felismerésekhez, amelyeket nem tapasztaltunk.

A tudomány (ezen belül a fizika) történetéből hadd emeljek ki néhány ilyen momentumot:

1. A görögöket semmiféle „kísérleti tapasztalat” nem kényszerítette arra, hogy az atomok létét feltételezzék.
2. Maxwell-t semmilyen „kísérleti tapasztalat” nem segítette abban, hogy felismerje az elektromágneses hullámok létét.
3. Dirac elméleti megfontolások alapján jutott arra a következtetésre, hogy léteznie kell pozitronoknak.

Ha a tudomány történetében csupán ez a három eset létezne azt bizonyítva, hogy a következetes gondolkodás képes a természeti törvények belső rendszere alapján feltételezni új jelenségek létezését, már azt is az emberi gondolkodás különlegességének kellene tartanunk.

Fantasztikusak ezek az eredmények, de vajon követhető-e ez a módszer a tudományban általában, és napjainkban speciálisan?

Meggyőződésem, hogy nem. Az oktatás csak a többség által felfogható, ugrások nélküli, mérsékelt absztrakciót követelő utat járhatja. Az absztrakció erőltetése zsákutca. S ha valaki a különleges tehetségesekért aggódna, ne tegye, az egy másik történet. Számukra közvetlen út vezet a döntőbe, de az egy másik előadás témája.