Az NTP-MTTD-18-0202 számú pályázatunk beszámolója:

Környezetfizika, káoszfizika szakkörünkön élményalapú formában dolgoztunk fel a természettudományok határterületein álló jelenségeket a környezetfizika keretei közt. Célunk a káoszfizikában való elmélyülés volt: az egyszerű mechanikai rendszerektől a környezeti szennyeződések terjedéséig vizsgálódtunk; a káosz a fizikán túl sok területen megjelenik, így a több tudományterületet átfogó komplex gondolkodást is fejlesztettük. Az élményközpontúságot a kézműveskedés, a mintázat-felismerés, a kísérletek, a mérések biztosították.

A 11. b és 12. c osztály tanulói számára hirdettük meg a komplex tehetséggondozó programot, 18 fős csoporttal dolgoztunk. (Az utolsó 9 alkalommal a szakkörön értelemszerűen csak a 11. évfolyamos tanulók vettek részt.) Gimnáziumunkban a b osztályok a hat évfolyamos természettudományos osztályok, a c osztályokat nevezhetjük a négy évfolyamos természettudományos osztálynak. A természettudományos kutatáshoz szükséges alapkészségek megerősítése volt a cél azon diákok esetében, akiknek erősségei a következők közül kerülnek ki: a kísérletezés, a kísérleti eszközök készítése; a strukturált gondolkodás; akik érdeklődnek a modellalkotás iránt; fejlett, illetve jól fejleszthető az elvont gondolkodásuk; akik számára a természettudományos folyamatok mély megértése, a természettudományos jelenségek matematikai leírása motiváló kihívás. A diákok élményeikről, kutatási eredményeikről iskolánk projekthetének utolsó napján számoltak be iskolatársaiknak, illetve ott mutatták be projekttermékeiket.

A program célja volt olyan innováció, jó gyakorlat kipróbálása, amely játékos, élményalapú formában dolgozza fel az ismereteket, és tesz fel kérdéseket a természettudományok határterületein álló, de a mindennapi életben gyakran előforduló jelenségekre.  Komplex tehetséggondozó programunk keretében a természettudományos jelenségeket játékosan, élményközpontúan ismertettük meg.

A környezetfizikát választottuk egyik központi témánknak, mely átfogó, több tudományterületet felölelő szegmentuma a fizikának, és módot teremt a modern fizika egy új ágában, a káoszfizikában való elmélyülésre is, mely a fizikán túl sok tudományágban alkalmazható, ezáltal fejlesztettük a tanulók több tudományterületet átfogó komplex gondolkodását. Az élményközpontúságot, a saját élményt a kézműves foglalkozások, a kísérletek, a mérések, a grafikonok készítése biztosították. Fontos motivációs elemünk volt az esztétikai élmény is az alkotás, a megfigyelés, az összehasonlítások, mintázat-felismerések során.

A kísérletek, mérések során a tanulók kísérletező, mérési készségeit, valamint a lényeg kiemelésének képességét fejlesztettük. Ez utóbbi elengedhetetlen a természettudományos modellalkotáshoz. A kézműves tevékenységek során egyrészt a kézügyességet, művészi készséget fejlesztettük, másrészt a márványozási technika során alkalom volt a környezetben lejátszódó fizikai folyamat, a kaotikus sodródás mélyebb megértésére is. A kézműves munka során megjelenő mintázatok és az időjárás-előrejelzések alkalmával megjelenő formák közti analógia, hasonlóság felismerése jó alkalom volt a mintázatok, párhuzamok, analógiák felismerésének fejlesztésére.

Céljaink sikeresen megvalósultak, ahogyan az tapasztalható volt a szakkör során is, az egyes részek lezárásakor a rövid értékelő beszélgetésekkor is, illetve a végső értékelő beszélgetés során is.  A célok sikeres megvalósulását tükrözte a tanulók által tartott előadás is, valamint az előadáshoz tartozó prezentáció.

A megvalósult program során létrejött tárgyiasult alkotásaink a következők: márványozó technikával festett Cantor-szálas gyertyák, fraktál-mintázatú tojások, márványozó technikával készült képek; ppt-bemutató az iskolai tudományos napon.  Fraktál-szálas gyertyák, levonatok, tojások készültek a szakkörön, a szülőkkel húsvéti tojásokat festettünk.  A prezentáció a tanévet lezáró tudományos napon került bemutatóra az iskola diákjai előtt Káoszfizika. Környezetfizika címmel a Szent István Gimnázium Galilei termében, 2019. június 14-én, 8.30-tól.

ELŐADÁS

Ugyanekkor itt voltak kiállítva a kézműves termékek is: gyertyák, tojások, képek (fotó – fotó).  A képeket a hallgatóságnak ki is osztottuk, hogy a mintázat-felismerés folyamatában aktívan részt tudjanak venni.

A szülők bevonásával 4 órás interaktív csoportos foglalkozást tartottunk. Az élményalapú foglalkozást a húsvéti ünnepek előtt tartottuk, 2019. március 25-én, az egy órás szakkört követően, délután fél négytől a Szent István Gimnázium Fizika Laborjában. Egy kis elmélettel kezdtünk, ismertettem a fraktál fogalmát – kiemelve a Cantor-halmazt és a Cantor-szálakat –, valamint a káoszfizika alapjait, példákon keresztül, kivetített képek segítségével.  Ezt követően közösen festettünk márványozó technikával húsvéti tojásokat. A kézműves foglalkozás közben a gyerekek a jelenlevő szüleiknek bemutatták a folyamat során tapasztalható kaotikus sodródást. Megmutatták, milyen más területeken találkozhatunk hasonló mintázatokkal: időjárási ciklonok, környezeti szennyeződések terjedése (vulkáni hamu, radioaktív szennyeződés). Az a tapasztalatunk, hogy a szülők érdeklődését sikeresen felkeltettük a káoszfizika iránt. Élményalapú kézműves foglalkozással elmélyítették azokat az ismereteket, amivel a foglakozás elején találkoztak. A hasonló mintázatok keresése örömteli és sikeres közös tevékenység volt; és lelkesek voltak a szülők a sok szép, változatos mintázatú, saját festésű húsvéti tojás láttán.

Két és fél perces rövidfilm készült Az ünnepi mintázatok motívumait a káoszfizika adja címmel, ennek keretében bemutatjuk a káoszfizika lényegét közérthetően, érdekesen. Rámutatunk környezetfizika és káoszfizika kapcsolatára. Ismertetjük a kaotikus sodródást. A márványozás technika segítségével közel hozzuk, élményszerűvé és érthetővé tesszük a folyamatot. A saját készítésű levonatok, ill. a szennyeződések terjedésekor előforduló mintázatokat összehasonlítjuk, megmutatjuk a káoszfizika és a környezetfizika kapcsolatát. A rövidfilmet Kereszturi Levente készítette, a film anyagát a szakkör diákjai, illetve a szülőkkel közös tojásfestésen készült fotók adták, a szöveget a filmre iskolánk diák-színjátszókörének meghatározó alakja, Förgeteg Soma mondta rá.

Összegezve: a 2018. szeptember 10. és 2019. június 3. időszakban megtartottuk a 60 óra szakkört a Környezetfizika, káoszfizika témakörben, hétfőnként a Szent István Gimnázium Fizika Laborjában. Részletes lebontását a szakköri programnak csatoltuk a Munkatervben. A szülők bevonásával 4 órás interaktív csoportos foglalkozást tartottunk. Az élményalapú foglalkozást a húsvéti ünnepek előtt tartottuk, 2019. március 25-én, a szakkört követően, délután fél négytől a Szent István Gimnázium Fizika Laborjában. Elkészítettük a két és fél perces rövidfilmet Az ünnepi mintázatok motívumait a káoszfizika adja címmel, ennek keretében bemutatjuk a káoszfizika lényegét közérthetően, érdekesen, a kapcsolatot a környezetfizika, a káoszfizika és a márványozás között, valamint a szülőkkel való élményalapú foglalkozást, és annak termékeit, a fraktál-mintázatos tojásokat.

FILM