Ludzie od zawsze stawiali sobie podstawowe pytania. Około 500 lat przed naszą erą filozofowie dyskutowali o tym, czym jest ruch i czy w ogóle może on istnieć? Zainteresowanych przebytą przez ludzkość drogą proponuję bliższe zapoznanie się z historią filozofii (a więc meandrom myśli ludzkiej). Proszę się nie obawiać, nie będę podawać setek linków – wszyscy mamy przecież do dyspozycji Google, Wikipedię oraz oczywiście AI oraz ChatGPT. Na swobodny dostęp do zasobów wiedzy nie powinniśmy więc narzekać!
Zatrzymam się jedynie przy dwóch ważnych postaciach powołując się oczywiście na Wikipedię:
Zenonie z Elei oraz Heraklicie z Efezu.
Zenon był świetnym polemistą i efektownie bronił tez swego mistrza – filozofa-poety Parnemidesa. Do dziś słynne są paradoksy Zenona, które mają dowieść, że wszelka zmiana implikuje sprzeczność – np. „Byt jest nieruchomy i niezmienny, bo mógłby się zamienić jedynie w niebyt!” Zenon uprościł poetyckie wywody Parnemidesa dowodząc za pomocą swych paradoksów, że „wszelka zmiana (a w szczególności ruch) implikuje sprzeczność”. Warto się w wolnej chwili zapoznać z tymi dowodami – choćby tym, że Achilles nigdy nie prześcignie w biegu żółwia.
Heraklit z Efezu natomiast dowodził w swych dość złożonych wyjaśnieniach, że „wszystko płynie” (Panta Rhei), więc „niepodobna wstąpić dwukrotnie do tej samej rzeki bo już napłynęły do niej inne wody”. Innymi słowy „Byt nie ginie i nie powstaje, jedynie się zmienia”. Zmiany (a więc i ruch) oraz stawanie się i przemijanie jest wynikiem nieprzerwanego ścierania się wyodrębnionych z bytu przeciwieństw, jak ciemność i jasność.
Tyle „wstępu do wstępu”. Jak widać pytania o istotę bytu oraz idea ścierania się przeciwieństw pozostały aktualne aż do dziś. Spróbuję się bliżej przyjrzeć pojęciu ruchu – a więc tym samym czasowi i przestrzeni. Sprawa wydaje się prosta i oczywista – już w szkole podstawowej (patrz Zintegrowana Platforma Edukacyjna – ZPE) w klasach IV-VIII sporo czasu poświęca się ruchowi. Niestety, (jak to zwykle w szkole bywa!) nie prowokuje się uczniów do zadawania pytań i samodzielnego (z „z małą pomocą przyjaciół” – w tym Nauczyciela) poszukiwania na nie odpowiedzi. Na przykład w podczas omawiania ruchu jednostajnie przyspieszonego zgodnie z ZPE uczniowie mają zapamiętać następujące definicje:
- „W ruchu jednostajnie przyspieszonym wartość przyspieszenia jest stała”
- „Ruch jednostajnie przyspieszony to taki, w którym w jednakowych odstępach czasu wartość prędkości rośnie o taką samą wartość.”
I na tym koniec tematu tej lekcji! Znakomity przykład nauczania określanego jako ZZZ (Zakuć, Zdać, Zapomnieć!). Przykłady podane w ZPE (samochód, rakieta, motocyklista i zjeżdżający z górki rowerzysta) również nie odpowiadają rzeczywistym ruchom. A przecież dzisiejszy poruszający się choćby na rowerze lub jadący z rodzicami na wakacje samochodem uczeń może łatwo zauważyć, że taki ruch jest w praktyce po prostu niemożliwy! W obu tych przypadkach nie jest możliwe spełnienie tych wyuczonych bez zrozumienia regułek – zarówno na rowerze (czy hulajnodze), jak i samochodem nie można zwiększać prędkości nieograniczenie – istnieje bowiem maksymalna prędkość ruchu (zależna od rodzaju pojazdu oraz środowiska się on porusza) , którą można osiągnąć!
Mało tego – według naszej obecnej wiedzy maksymalna prędkość ruchu występuje także w próżni i tą granicą jest prędkość światła. Warto więc spróbować skłonić uczniów do prób odpowiedzi na pytanie: pytanie „czy prędkość można zwiększać dowolnie?”, ponieważ otwiera to nowe horyzonty myślenia.
Dzieci w wieku szkolnym charakteryzuje silny „głód wiedzy”. Dziś nastolatki starają się zaspokajać ten głód korzystając z Internetu, niestety najczęściej zdane są jedynie na siebie. Internet jest pełny bardzo różnych treści, których atrakcyjność jest znacznie większa od sztywnej i nie podlegającej analizie wiedzy oferowanej przez przeciętną szkołę. Samodzielna podróż po tym oceanie różnych wiadomości bywa trudna, a nawet niebezpieczna. Uczniom szkoły podstawowej przydałby się (dyskretny!) przewodnik. W nowoczesnej szkole powinien być nim nauczyciel – rodzicom najczęściej brakuje i czasu i wiedzy!
Ostatnio jedna z wnuczek poprosiła mnie o pomoc w przygotowaniu informacji o rozwoju mikrobiologii. Znaleźliśmy informacje o obserwacjach jednego z twórców mikroskopu i ojca mikrobiologii Antoniego van Leeuwenhoeka, który stwierdził, że w osadzie nazębnym z znajdują się „żyjątka”, które reagują na płukanie octem lub nacieranie zębów solą (sprawdził to na sobie) i przeprowadził szereg obserwacji w wyniku których uznano go za twórcę mikrobiologii i przyjęto do Królewskiego Towarzystwa Naukowego, pomimo że był samoukiem.
Przekonaliśmy się, jak barwny był to człowiek – początkowo księgowy stał się z biznesmena celebrytą naukowym, odwiedzali go wielcy epoki – od naukowców po koronowane głowy, otrzymał także tytuł „oficjalnego winiarza miasta Delft”.
To wszystko można znaleźć w Internecie. Wracając do fizyki i dyskusji nad ruchem można łatwo przejść do bariery dźwięku i historii jej przełamywania, hamowania kapsuł kosmicznych w atmosferze, że już nie wspomnę o Szczególnej Teorii Względności itp. Czas już naprawdę skończyć z zadaniami „o ruchu dwóch ciał powiązanych sznurkiem zsuwających się ze stołu!”, które w czasach smartfonów nie są w stanie zaciekawić żadnego nastolatka!
Dzieci w tym wieku lubią zadawać pytania – dla matematyków polecam dyskusję (w podstawówce!!!) na temat „w którym miejscu zaczyna się kula?”.