Unificarea învățării științei
Motivații
Probabilitatea ca omenirea, ÎNTREAGA OMENIRE, să dispară în următorul an în urma unui cataclism de origine cosmică este egală cu cea a câștigării premiului
cel mare la o loterie cu un milion de participanți.
Acesta este o mostră de cunoaștere științifică. Nici o altă activitate umană nu poate obține ceva atât de copleșitor prin implicații și precizie.
 |
Observând cu atenție umbra bețelor în locuri diferite, s-a aflat că Pământul este o sferă mare. |
 |
Măsurând cu grijă cum se frânge lumina când trece din aer în sticlă, s-au realizat lunetele, adevărate prelungiri ale ochilor noștri. |
 |
Privind prin lunetă, s-a aflat că Luna este plină de cratere. |
 |
Analizând cu atenție căderea pietrelor și mișcarea Lunii în preajma Pământului, s-a aflat că toate corpurile se atrag reciproc. |
 |
Perfecționând instrumentele pentru observat departe, s-a aflat că Pământul în drumul său poate întâlni nenumărați bolovani, mari și mici - asteroizii. |
 |
Calculând cu grijă, s-a aflat că în urma căderii pe Pământ a unui asteroid de doar 2 km diametru, s-ar produce o catastrofă la nivel planetar și omenirea ar pieri.
Numărând asteroizii mari și mici și măsurând craterele de pe Lună, s-a aflat că un astfel de asteroid cade pe Pământ în medie, o dată la un milion de ani.
Așadar, probabilitatea ca omenirea să dispară în următorul an datorită căderii unui asteroid este de unu la un milion. |
Rezultatul este înfricoșător: oricine joacă la o loterie cu un milion de participanți își pune speranțele în șansa de a câștiga premiul cel mare. Dispariția omenirii în
următorul an este la fel de probabilă!
Această descoperire s-a desfășurat pe mai bine de două milenii, implicând nenumărați reprezentanți a zeci de generații. În acest moment nu știm care va fi următorul
asteroid mare care ne va lovi și nici când se va întâmpla aceasta. Mai trist, nu dispunem în acest moment de mijloace pentru a devia din drum un astfel de bolid
cosmic.
Dacă generația actuală nu este capabilă să rezolve aceste probleme, suntem nevoiți să educăm generațiile viitoare ca să înțeleagă aceste
probleme și să fie mai capabili decât noi să le rezolve!
Lumea este unitară și înțelegerea ei se cuvine să fie abordată unitar, înainte de a urma specializări înguste. Exemplul asteroizilor implică numeroase abordări
specializate din: astronomie, fizică, geologie, statistică, chimie, biologie, tehnologie. Dar problema nu poate fi înțeleasă decât unitar, așa cum este ea!
Învățarea științei este ceva ce elevii noștri fac nu ceva care li se face. Scopurile învățării științei se cuvine să educe elevii să fie capabili:
- să trăiască emoția și bucuria cunoașterii lumii
Adeseori activitatea științifică este asociată cu lipsa trăirilor și emoțiilor, considerate apanajul exclusiv al artei și religiei. Nimic mai neadevărat! Emoția copleșitoare
a celui care și-a dat seama prima dată cât de imens este Pământul, a celui care a văzut primele cratere pe Lună, a celui care a înțeles că toate corpurile din
Univers se atrag reciproc, sau a celui care a aflat că este foarte probabilă pieirea omenirii în urma impactului unui asteroid sunt de neegalat! Avem datoria să
le oferim tinerilor prilejul împărtășirii unor astfel de emoții și bucurii.
- să folosească metoda științei și cunoașterea în deciziile personale
Utilizarea antibioticelor, înlocuirea lămpilor cu incandescență cu cele economice, măsurarea temperaturii corpului, utilizarea unui telefon portabil în poziția
corectă față de cap, deconectarea aparaturii electronice în timpul unei furtuni cu descărcări electrice sunt decizii curente pe care oricare dintre noi este nevoit
să le ia. O bună educație științifică ne permite să luăm deciziile corecte în cunoștință de cauză.
- să se implice pertinent în dezbaterile publice care privesc știința, aplicațiile și implicațiile ei
O eclipsă totală de Soare, sfârșitul lumii în anul 2000, alinierea planetelor, alimentele modificate genetic, pericolul asteroizilor sunt teme de dezbatere publică.
Într-o societate educată științific, pseudoștiința și exagerărire nefondate vor găsi repede contraargumente științifice din partea celor în cunoștință de cauză.
- să-și sporească eficiența economică utilizând cunoașterea și metoda științei
Într-o societate concurențială în care prefacerile se succed accelerat, vor face față doar cei capabili să învețe sistematic, să-și folosească creativ priceperile
pentru rezolvarea eficientă a problemelor care apar la tot pasul.
Soluții
În condițiile unei lipse de tradiții în învățarea unitară a științelor și a unei cronice lipse de resurse, sunt necesare soluții ușor de acceptat de către toți și totodată
necostisitoare.
- Unificarea prin metoda științei
Observarea, ipoteza, testarea prin experiment, modelarea, raționamentul sunt activități comune tuturor specializărilor științifice. Exersarea acestor activități,
indiferent de natura temei studiate, va asigura prin sine unificarea înțelegerii lumii.
- Unificarea prin rădăcinile în astronomie ale tuturor științelor
Ontogenia repetă filogenia - un principiu care asigură că învățarea științei va fi mai accesibilă dacă se începe cu observarea fenomenelor astronomice.
Totodată, observarea cerului este spectaculoasă, iar intensitatea emoțiilor este de neegalat.
- Unificarea prin utilizarea propriului corp ca subiect și instrument de studiu
Implicarea frecventă a propriului corp în explorarea și investigarea lumii induce convingerea apartenenței la Univers, făcând relevant studiul lumii.
- Unificarea prin modelări relevante ale unor procese dintr-un domeniu folosind procese din altul
- Unificarea prin utilizarea unui limbaj comun, simplu, cu restrângerea "jargonului" specific fiecărei științe.
Demonstrații
- ochiul
- modelarea ochiului cu o bilă transparentă (formarea imaginii, rolul pupilei, clipirea)
- modelarea ochiului cu un balon cu lentilă (formarea imaginii, pata oarbă, deficiențe ale ochiului, ochelarii)
- vederea binoculară (paralaxa, iluzia găurii în palmă)
- persistența viziunii
- limita rezoluției
- limitele acomodării
- compunerea culorilor
- neuronul
- modelarea unui neuron
- modelarea unui influx nervos
- percepția presiunii
- estimarea unghiurilor
- modelarea respirației
- modelarea fonației
- modelarea urechii externe
- percepția sunetelor
- determinarea razei Pământului
- determinarea distanței până la Lună
- modelarea la scară a sistemului Pământ-Lună
- modelarea unui reactor nuclear