Když se řekne fyzika, většina dětí si představí vzorečky. Učitelé zase vidí námahu spojenou s tím, děti ty vzorečky naučit. O tom, že výuka fyziky může také vypadat jinak a že může bavit děti i učitele, jsme si povídaly s paní Irenou Koudelkovou, učitelkou fyziky na základní škole v Praze 6. Již 11 let učí fyziku podle projektu Heuréka, který sama vytvářela.

Projekt Heuréka využívá heuristickou metodu výuky. A to ne jako jednu z mnoha metod, ale jako systém, ve kterém děti pracují. Učí se pozorovat, popisovat a postupně i vysvětlovat pokusy, které si v převážné míře dělají samy, ať už ve škole nebo jako dobrovolné domácí úkoly. Učí se formulovat hypotézy, obhajovat vlastní názory, ale i poslouchat názory spolužáků. Poznávají, že v procesu objevování není chyba něčím, za co je třeba se stydět, ale že je zákonitým a nutným prvkem tohoto procesu.

Po skončení studia na Matematicko-fyzikální fakultě v Praze jsem nastoupila do Ústředního domu dětí a mládeže, kde jsem vedla zájmové kroužky. V roce 1990 jsem začala vyučovat na základní škole a zjistila jsem, že si tady s dětmi nemohu hrát stejným způsobem jako v kroužcích. Učit fyziku klasickým způsobem mě ale nebavilo. A tak jsem začala hledat cesty, jak učit fyziku na základní škole jinak. Tedy zábavně a zároveň tak, aby se ji děti opravdu naučily. Nechtěla jsem fyziku vykládat, ale vést děti k tomu, aby pomocí experimentů a problémů z každodenního života objevovaly fyzikální principy samy. Pro svůj nápad jsem získala několik dalších kolegů a společně jsme začali vymýšlet program pro jednotlivé hodiny. Nejdříve jsem se ale musela fyziku znovu naučit, protože jsem zjistila, že ji vlastně vůbec neumím. Najednou jsem musela hledat odpovědi na otázky, které mi během studia nikdy nikdo nekladl.

Ano. Projekt Heuréka je jedním z mála výukových projektů, který vznikl zdola z iniciativy učitelů. Později se na jeho koordinaci začala podílet katedra didaktiky fyziky Matematicko-fyzikální fakulty UK. V současné době například pomáhá organizovat semináře pro učitele a využívá projekt ke vzdělávání svých studentů, budoucích učitelů.

Pro 6. ročník jsme vypracovali podrobné scénáře pro každou hodinu (viz ukázka první hodiny), z těch je nejlépe vidět, jak naše výuka fyziky vypadá. Pro vyšší ročníky už tak podrobné scénáře nemáme, protože jsme zjistili, že když se naučíte učit tímto způsobem, podrobné scénáře už ve vyšších ročnících nepotřebujete. Děti mají sadu běžných učebnic, které mohou používat například pro doplnění učiva, když chybějí, ale pracujeme s nimi velmi málo. Děti učebnice nepotřebují. Pokud pracují v hodinách a ptají se, pokud něčemu nerozumějí, naučí se všechno ve škole.

Ústně jednotlivé děti nezkouším. Dávám známky za práci v hodině podle toho, jak se děti zapojují do práce a do diskusí. Často dávám nepovinné domácí úkoly, za které děti mohou dostat pěknou známku. Jinak píšeme normální písemky (viz ukázka). Z ukázky je vidět, že děti jsou schopny řešit i úlohy z praktického života. To, že při heuristickém způsobu výuky žáci fyziku dobře zvládají, se pozná i při srovnání jejich výsledků s výsledky jejich vrstevníků, například v olympiádách nebo testech Kalibro. Výsledky našich dětí jsou tradičně velmi dobré.

Děti mají třeba za úkol provést nějaký experiment nebo pozorování. V jednom z úkolů měly děti za úkol nalít do láhve kapaliny různé hustoty a zjistit, jaké předměty v nich budou plavat nebo se v nich budou vznášet. V dalším úkolu dostaly děti graf závislosti dráhy na čase a měly vymyslet příběh, který by odpovídal průběhu grafu (viz ukázka níže; poklepáním můžete obrázek zvětšit).

(Viz též několik dalších ukázek.) V jiném úkolu jsme začínali pohádkou o smutném panu králi. Pan král měl zámek na vysokém kopci a nefungovala tam žádná pumpa, protože studna byla příliš hluboká. Dělalo mu velké problémy do zámku dopravit vodu a proto byl smutný. Děti měly za úkol panu králi pomoci (viz ukázky níže).

Děti přicházejí s různými nápady, nebojí se, že udělají chybu nebo že budou pro smích. Já velmi špatně snáším, když se děti ve třídě jeden druhému posmívají. Když někdo třeba i řekne nějakou hloupost a ostatní děti se začnou pochichtávat, jaký je to hlupák. To se potom všichni bojí cokoli říci a ve třídě se nedá pořádně pracovat. To je ale možno děti velmi brzy odnaučit. O nápadech, které nevedou k cíli, se dá diskutovat, ukázat na nich, proč navržené řešení nebude fungovat. První, kdo se "nepovedenému" nápadu nakonec zasměje, bude jeho autor.

To jsou všechno příklady a úlohy, které děti běžně řeší v hodinách. Už jsem říkala, že pokud pořádně pracují v hodinách a případně dělají nepovinné domácí úkoly, nemusí se na písemky nijak speciálně připravovat. Všechno umějí ze školy.

Když mám děti od 6.třídy, většinou žádné problémy nejsou. Děti se naučí od začátku pracovat odpovídajícím způsobem. Když nějakou třídu dostanu až v 8. nebo v 9.ročníku, bývají někdy problémy s děvčaty, která se ráda všechno učí zpaměti jako básničku. Jsou líné přemýšlet. V jiných předmětech jim to prochází a u mne najednou ne. Většinou si za nějakou dobu zvyknou, ale někdy je to těžké. Dětem, kterým dělá problémy se šprtat, můj způsob výuky většinou vyhovuje.

Jednou se mi to stalo. Děti byly pohodlné, nespolupracovaly. Jakmile žáci nespolupracují, jakmile je to nebaví, je konec.To se nedá dělat nic. Tak jsem jim řekla, že pokud se nebudou snažit, přejdeme na klasickou výuku. A opravdu jsme přešli na klasickou výuku. Vydrželi to 2 hodiny. Pak mě prosili, abychom se zase vrátili zpátky.

Ano, ale nebavilo mě to. A věřila jsem tomu, že ani oni to nevydrží. Ona je to strašná otrava. Zkoušení, zápis, výklad. A hlavně výpisky. Děti velice nerady dělají výpisky.

Já většinou rodiče na začátku školního roku upozorním, že se děti budou učit fyziku trochu netradičním způsobem, zejména u tříd, které učím od 6.ročníku. U tříd, které přebírám později, si někdy rodiče stěžují, že děti nepoužívají učebnice, že mají špatně vedený sešit a ptají se, jak se vlastně tu fyziku učíme. Ale když jim to vysvětlím a oni pochopí, že vím, co dělám, většinou odcházejí s úsměvem. Někdy třeba přijdou a ptají se: jak se máme s holkou učit? A já říkám, aby se s ní neučili. Ať si s ní povídají třeba o tom, co jsme dělali ve škole, nebo co se děje kolem nich, s čím se běžně setkávají v životě.

Provádím demonstrační experimenty a děti také hodně experimentují samostatně. Při experimentech používáme běžné věci, které není problém koupit nebo které si děti přinesou z domova (svíčka, plastová injekční stříkačka, plastová láhev).

Osnovami se řídím, ale v některých případech jsem musela učivo jinak uspořádat. Například učivo 6.třídy dříve začínalo atomem, to je nesmyslné, atom je pro děti příliš abstraktní pojem. Je třeba začínat s něčím, co znají ze zkušenosti. Některé učivo také nemohu probírat v době, kdy je předepsáno, protože děti nemají potřebné matematické vybavení. To platí například pro hustotu v 6.třídě a pro kalorimetrickou rovnici v 8.třídě. V 6.třídě ještě děti neumějí úpravu výrazů, takže úlohy na hustotu počítáme spíše úsudkem. V 8. třídě zase ještě neumějí řešit složitější rovnice, proto mi stačí, když úlohu vyřeší z fyzikálního hlediska a rovnici sestaví. Dodržovat standardní uspořádání učiva v těchto případech znamená smířit se s tím, že se děti budou biflovat něco, čemu nemohou rozumět. A to nemá žádný smysl.

Zhruba čtyřikrát do roka pořádáme víkendové semináře. (Viz poznámku.) Semináře jsou tematické, to znamená, že se vždy podrobněji zabýváme jednou oblastí fyziky. Ale na začátku vždycky najdeme čas, abychom si sdělili své nápady a zkušenosti i z jiných oblastí.

Poslední seminář probíhal v dubnu a byl věnován tématu fyzika a horolezectví. Pořádala ho katedra didaktiky fyziky MFF UK. V sobotu dopoledne jsme řešili fyzikální úlohy s horolezeckou tématikou, pak jsme se šli společně podívat do prodejny horolezeckých potřeb, jak jsou konstruovány horolezecké pomůcky. Odpoledne jsme pracovali s trhačkou a zjišťovali, jaké napětí vydrží lana a karabinky. To bylo ohromně zajímavé. Představte si, že karabinka povolila až při zátěži 2,9 tuny. V sobotu večer a v neděli dopoledne jsme slaňovali. Nejdříve na schodech v budově Matematicko-fyzikální fakulty, potom z Nuselského mostu. To musela povolit Městská část Praha 2. Úřednice, která vydávala povolení, na něj připsala, že kdyby se učila fyziku takovýmhle způsobem, určitě by ji měla celý život raději. To mi udělalo velikou radost.

Ten byl věnován akustice. Dělali jsme ve skupinách různé akustické experimenty a potom jsme o nich referovali ostatním. Na vlastní kůži jsme si vyzkoušeli skupinovou výuku a získali jsme spoustu nových nápadů na jednoduché fyzikální experimenty do hodin.

Určitě je to také trochu tím, že se o našem projektu tak moc neví. (Viz poznámka.) Vlastně jsme se jeho propagaci příliš nevěnovali. Ale ti, kdo jezdí na akce pro učitele fyziky, určitě měli dost příležitostí se o něm dozvědět. Učit podle projektu Heuréka znamená však pro učitele hodně práce. Musí se fyziku znovu naučit, lépe jí porozumět. Musí úplně změnit svůj přístup k vyučování. Role učitele koordinátora je daleko náročnější na přípravu i na pohotovost a pružnost během hodiny. Nikdy nevíte, na co se vás děti zeptají, na jaký problém při své objevitelské práci narazí. Učiteli se také mnohokrát stane, že žáci jsou lepší než on, že rychle a elegantně vyřeší problém, se kterým on se dlouho trápil. Do toho se "hotovým kantorům", kteří už nějakou dobu učí, většinou nechce. Poslední dobou se naše metody začínají šířit spíše prostřednictvím absolventů. Katedra didaktiky fyziky MFF UK dala prostor, aby se budoucí učitelé fyziky mohli s touto metodou seznamovat ve volitelných seminářích a na výjezdních soustředěních. Posluchači, kteří si heuristickou metodu oblíbí na vysoké škole, v ní pak mohou přirozeně pokračovat v praxi. Já sama se podílím na výuce výběrového semináře Elektřina magnetismus krok za krokem v prvním ročníku. S vysokoškolskými studenty zde dělám úplně stejné aktivity jako s žáky 6. třídy. Obě věkové skupiny žáků kladou velmi podobné otázky, dělá jim stejné potíže nalézat některé odpovědi a zažívají stejnou radost z objevování.

Učebnice nepomůže. Není žádný obecný návod, který je možno vzít a jednoduše aplikovat. Všechno je třeba si vyzkoušet, samostatně promyslet. Pan Bílý, který měl na vzniku projektu Heuréka největší zásluhu, na tuto otázku vždycky odpovídal: "Až vy napíšete takovou učebnici o jízdě na kole, kterou si přečtu, sednu na kolo a pojedu, tak já napíšu učebnici heuristické výuky fyziky." Toto tvrzení vyjadřuje i moji zkušenost.

Učebnici fyziky sice napsat neumíme, zájemcům však rádi předáme naše zkušenosti. Pokud by někdo ze čtenářů měl zájem se o našem projektu dozvědět více, může se ozvat na adresu

Irena Koudelková, ZŠ Červený vrch

Alžírská 680

160 00 Praha 6

e-mail koudelkova@zscvrch.cz.

Článek je z jara 2002 - na web Heuréky umístil 11. 11. 2002 L.Dvořák.

V rozhovoru zmiňovaný malý počet lidí, kteří vědí o Heuréce a mají o ni zájem, už tak docela neplatí. Na seminář v září 2002 už přijelo 56 účastníků. A další zájemci přibývají. O projektu Heuréka dr. Koudelková referovala na Veletrhu nápadů učitelů fyziky 7 v srpnu 2002, v říjnu pak na slovenské konferenci Didfyz 2002 v Račkovej doline a krátká informace se objeví i ve sborníku konference Focus on Teachers, která se uskutečnila v rámci evropského programu Physics on Stage. Takže o Heuréce se již začíná vědět...

Počet víkendových seminářů díky zvyšujícímu se zájmu zřejmě vzroste. Pro příští rok plánujeme až 6 seminářů pro nové účastníky Heuréky z řad učitelů, jeden až dva víkendové semináře pro posluchače učitelství (ty budou navazovat na pravidelné semináře v semestru), asi 3 semináře pro "tradiční účastníky a možná i jedno velké společné setkání pro všechny lidi zapojené do projektu.

L. Dvořák