A természettudományos és a matematikai ismeretek alapozása konstruálással, kísérletezéssel, modellezéssel

Dr. Hegedűs Gábor, főiskolai tanár

Kecskemét – Szekszárd – Szeged

2012.

Feltételezések

• Önmagában nem megoldás csupán a felsőoktatásban növelni a természettudományos és műszaki szakok keretszámának növelése

• Az elemi, de már az óvodás korban kell elkezdeni az érdeklődés koordinálását!

• A tevékenység általi tanulás erősíti a legjobban a pozitív tantárgyi attitűdök kialakítását és a hatékony tapasztalatszerzést.

• A tapasztalás nélkül nincsenek alapok a tudásépítkezéshez.• A természettudományok közvetítésénél kiemelt szerepet kell szánni

a csodálkozásnak és a motiváltságnak.• A természettudományos ismeretek és a matematikai gondolkodás

fejlesztésében az elméleti ismeretközvetítés helyett nagyobb teret kell biztosítani az alkotásnak, a modellezésnek, a kísérletezésnek!

A képzés céljai, feladatai

• Fő cél a közös tananyagfejlesztés, modelljátékok, játékos modellek.• Ismerkedés a tevékenységorientált természettudományos és műszaki

oktatás tanulásszervezési stratégiáival.• A komplex természettudományos oktatás és a konstruktív

ismeretelmélet összefüggéseinek bemutatása.• Modellek készítése, érdekes kísérletek végzése.• A természettudományos és acmatematika oktatásának érzelmi és

értelmi motivációi• Kreativitás a természettudományos és matematikai modellezésben.• Kísérletek, modellezések tervezése.• A természettudományos képzés szerepe a komplex

személyiségfejlődésben

Érdekes technikatörténeti kísérletek• Kísérletezések a levegővel. Bernoulli törvénye. Játékos

kísérletezés.• Kísérletek levegővel, vízzel. Pascal és Descartes kísérleteinek

mai változatai.• Gázok, folyadékok tulajdonságainak változása. A gőzgép

elődje.• Kísérletezés a sűrűséggel és a tömegközépponttal. Descartes

és Archimédesz törvényei a mai iskolai gyakorlatban.• Játékok a súrlódással és tapadással kapcsolatban.

Mágnesesség.• Az anyagok csoportosítása és tulajdonságai a konstruálás

tükrében.

A konstruálás eszközeiÉpítő és szerelő játékok

• Statikus és dinamikus építmények• A papír tulajdonságai. Tartóoszlop papírból?• A konstruálás és az díszítés kapcsolata. Dinamikus üdvözlő

lapok tervezése, készítése.• Játékok készítése különböző anyagokból.• Az anyagok komplex alkalmazás a modellezésben.• Természetes anyagok és a konstruálás és a modellezés

kapcsolata.

Matematikai modellezés és konstruálás

• A matematikai gondolkodás fejlesztése papírhajtogatással.• Az origami a matematikai gondolkodás és az emlékezet

fejlesztésében.• Sík és térbeli tangram. Egyszerű matematikai játékok

készítése egyénileg és csoportban.• A sík- és téridomok különböző formáinak megjelentetése a

konstruálásban. A konstruálás, a kísérletezés a mennyiségek tanításában.

• A kombinatorika és a konstruálás kapcsolatai.• Egyszerű számelméleti játékok házi készítése és kipróbálása.

Modellek és játékok fénnyel és hanggal. Színkeverési technikák.

• Pörgettyűk, búgattyúk.• Egyszerű mozgásimitációk.• Nagyítók készítése vízzel.• „Camera obscura” készítése. Egyszerű fényelméleti

modellezés• A hőkígyó újszerű alkalmazása.• Madzagos telefon készítése• Színkeverés buborékfújással. Szappanbuborékok fújása

sokféle különböző technikával• Hangadó és egyszerű zenei eszközök készítése.

A modellezés és kísérletezés gyakorlata

• A képzésre kizárólagosan a tevékenykedtetés a meghatározó. A tapasztalatokhoz rendelünk hozzá elméletet, de csak a következtetés szintjén. A tanulásszervezési stratégiák és a módszerek is a közös tevékenység jut kifejezésre.

• A továbbiakban ennek demonstrálására képek láthatók.

Ajánlott irodalom

• Hans Joachim Fischer-Hegedűs Gábor (szerk.): Természet és technika a gyermekkorban Kézikönyv I., Kecskeméti Főiskola TFK. 2009.

• Hans-Joachim Fischer – Hegedűs Gábor (szerk.): Természet és technika a gyermekkorban Kézikönyv II., Kecskeméti Főiskola TFK. 2011.

• Hegedűs Gábor: Tévhitek és tananyagfejlesztés a gyermekkori természettudományos oktatásban. Kecskeméti Főiskola Tanítóképző Főiskolai Kar. 2011.

• Hegedűs Gábor: A tanulás biológiai és ismeretelméleti vonatkozásai. In: Hegedűs Gábor: (szerk.): Projektpedagógia – Projektmódszer XII., Kecskeméti Főiskola Tanítóképző Főiskolai Kar, 19-42. 2011.

• Hegedűs Gábor: A természettudományos és a matematikai gondolkodás alapozása konstruálással, kísérletezéssel a gyermekkorban. Szerkesztés alatt. Kézirat 2012.