Jedanaest đaka trećih razreda JU Gimnazija Živinice, koji pohađaju izbornu nastavu fizike, 21. 9. 2020. godine, u sklopu Inspiring Science Education (ISE) projekta, provelo je Eratostenov eksperiment. Zahvaljujući marljivom radu i istraživanjima učenici su se jako dobro snašli.*
ISE projekat pokrenut je u aprilu 2013, finansira ga Evropska unija, a Eratostenov eksperiment je globalni eksperiment u kojem se mjeri obim Zemlje po meridijanu kada sunčeve zrake padaju na ekvator pod pravim uglom, i za to je potreban samo drveni štap i sunčeva sjena. Provodi se po uzoru na Eratostena, koji je prije više od 2.000 godina izmjerio obim Zemlje temeljem slučajnog opažanja dužine sunčeve sjene u Aleksandriji i Sieni, današnjem Asuanu. Dobio je rezultat za meridijanski obim Zemlje od 250.000 stadija ili 39.400 km, što je bilo iznenađujuće tačno, jer savremena mjerenja kažu da je obim Zemlje po meridijanu 40.008 km (izvor: www.carnet.hr).
Glavni cilj ovog eksperimenta je popularizacija nauke; popularizacija nastave fizike; korelacija fizike s drugim predmetima; poticanje učenica na istraživačko učenje; mogućnost pozitivnog korištenja savremenih e-learning resursa i tehnologije u učenju; buđenje istraživačkog duha i razvoj kritičkog razmišljanja, što se smatra nužnim za kvalitetno učenje fizike; zatim da učenice i učenici samostalno nađu načine da odgovore na pitanja i donesu konačan zaključak, da daju odgovore, da se ne plaše da li će ti odgovori biti pogrešni, a, naravno, na kraju će s nastavnicom provjeriti njihovu tačnost; povezivanje škola iz različitih država radi razmjene podataka mjerenja, kako bi se dobio što tačniji obim Zemlje.
Kao voditeljica ovog eksperimenta, prijavila sam školu popunjavanjem obrasca na stranici eratosthenes.ea.gr, za šta nam je, između ostalog, bio potreban geografski položaj Gimnazije Živinice (44.4487° N, 18.6526° E), a potom smo e-mailom dobili kontakt-podatke škola koje se nalaze na približno istom meridijanu i s kojima možemo provesti mjerenje.
Učenike sam upoznala sa zahtjevnošću provođenja eksperimenta, dala im upute šta će im biti potrebno od pribora da bi ga izveli i kako mogu iskoristiti znanje koje posjeduju iz matematike i geografije. Bilo im je drago što ćemo nastavu fizike odmah, na početku školske godine, početi sa eksperimentima i što to neće biti tradicionalan metod rada.
Naš partner u eksperimentu bila je zamišljena škola na Ekvatoru, u Republici Kongo jer, za tačniji rezultat, udaljenost između škola treba iznositi najmanje 200 km. Mjerenje je izvršeno u 12:55 sati zato što se tada na našem području Sunce nalazi okomito iznad površine Zemlje. Učenice su mjerile dužinu sjene štapa dugačkog jedan metar, postavljenog okomito prema površini zemlje. Izvršile su pet mjerenja i računale srednju vrijednost. Ugao upada sunčevih zraka đaci su izračunali pomoću trigonometrije pravouglog trougla i dobili rezultat: 45,56 stepeni.
Primjenjujući znanje iz matematike, znali su da će prave koje prolaze kroz štap i zamišljenu tačku sunčeve deklinacije činiti ugao jednak uglu koji smo izračunali, te je potrebno izračunati koji dio kružnice čini luk što spaja Živinice i zamišljenu tačku sunčeve deklinacije na sljedeći način:
360° : 45,56° = O : X / 360° : 45,56° = 7,9 / O = 7,9 • X
Udaljenost od naše do zamišljene škole na ekvatoru izračunali smo pomoću Google Eartha (X = 5.054 km) i saznali da bi ta škola, da stvarno postoji, bila u Republici Kongo.
Učenici su izračunali da je obim Zemlje po meridijanu 39.935 km (O = 7,9 • 5.054 km = 39.935 km). Budući da je satelitskim mjerenjima utvrđeno da je stvarni obim Zemlje 40.008 km, naš rezultat je imao grešku od 73 km.
Rezultate mjerenja razmijenili smo s nekoliko škola u Mađarskoj i Srbiji. Svi rezultati za obim Zemlje po meridijanu bili su različiti – neki manji od stvarnog obima, a neki izrazito veći. Jedan od razloga za to mogu biti nepovoljni vremenski uslovi. Nakon provedenog eksperimenta, naš rezultat mjerenja i fotografije koje ulaze u konkursnu proceduru za nagradu za najbolju fotografiju poslali smo na adresu organizatora.
Sljedeći Eratostenov eksperiment održat će se u martu 2021, poziv će biti objavljen krajem oktobra 2020, a najavljeno je i pokretanje fotokonkursa, sa mnogim nagradama. Bit će ponuđeno i više novih resursa za eksperimentiranje, a, osim Eratostenovog eksperimenta, mogu se naći i druge slične aktivnosti koje više škola može raditi zajedno.
Na časovima izborne nastave fizike imamo više vremena za eksperimente, koji su jako važni da učenike navedemo da obrate pažnju, da primijete, da se zapitaju, razmišljaju, pretpostavljaju... da nauče metodologiju kojom će sami pronaći odgovore i rješavati probleme... da im probudimo radoznalost koja dovodi do inovacije. Istovremeno, praksa je pokazala da đaci vole praktičan rad i da tako mnogo brže uče. Često ih pitam kakvo je njihovo mišljenje o fizici i kako je oni vide. Odgovori su gotovo uvijek isti: Fiziku ne volim, Za fiziku se moraš roditi, Da je dobar nastavnik, možda bih je i zavoljela, i slično. U početku me to brinulo, ali sam našla načine na koje ću razbiti tu barijeru da bih kvalitetno mogla voditi nastavu – pitam ih šta misle o eksperimentima i dobijem izuzetno pozitivne reakcije. Shvatila sam da eksperimenti pozitivno utiču na razvijanje volje, pažnje i stvaralačke nastave. Svaka nastavna jedinica, pa i mjerenje obima Zemlje, nosi svoju težinu, ali uz eksperiment možemo to da pojednostavimo i učinimo da djeci ne bude apstraktno.
Ovaj eksperiment ne nalazi se u udžbenicima za treći razred, kao ni mnoge druge vježbe i ogledi koje radim sa učenicama. Nažalost, još uvijek se oslanjamo na tradicionalni način poučavanja fizike koji se temelji na predavanju profesora. Učenicima ulijevamo gomilu informacija koje moraju zapamtiti i pun udžbenik formula koje ne znaju upotrijebiti, ali ih bez razmišljanja izrecituju za dobru ocjenu. Na ovaj način oni kojima se fizika u početku možda i činila zanimljivom brzo gube volju za daljnja istraživanja i učenje.
Činjenica je da škole nemaju dovoljno sredstava za opremanje kabineta, ali fizika proučava svijet oko nas, pa je dovoljno uzeti predmete iz okoline i istražiti ih. Stoga je jedna od ideja ovog članka prezentovati učenicama i učenicima mogućnosti jednostavnih eksperimenata. Na ovaj način i oni učestvuju u kreiranju nastavnog časa. Nastava fizike idealna je prilika da nešto istražuju.
Da li sada djeci sve serviramo? Ne damo im da istražuju? Kao društvo učinili smo veliku grešku dajući im gotove odgovore, a ne potičući ih na potragu za njima. Trebat će vremena i izmjena nekoliko generacija đaka, kao i upornost samih nastavnica da se promjene prihvate. Kao nastavnica fizike, trudim se da pronađem neki eksperiment i u redovnu nastavu uvrstim praktičan rad, jer tako potičem kreativno rješavanje problema, saradnički rad, komunikaciju među đacima, interdisciplinarnost, upotrebu moderne tehnologije i niz vještina potrebnih u procesu cjeloživotnog učenja.
*Rečenicu "Ovo je prvi put da jedna škola iz Bosne i Hercegovine učestvuje u izvođenju ovog eksperimenta, a zahvaljujući marljivom radu i istraživanjima učenici su se jako dobro snašli." smo zamijenili rečenicom "Zahvaljujući marljivom radu i istraživanjima učenici su se jako dobro snašli" - do korekcije je došlo zbog greške u tekstu koja je nastala usljed nesporazuma između atorice teksta i organizatora eksperimenta. JU Gimnazija Živinice nije prva škola iz biH koja je iakda učestvovala u ovom međunarodnom eksperimentu. Izvinjavamo se našim čitaocima ako smo ih doveli u zabludu.
