Możliwości nuklearne: nauczyciel w CERN Inspire article

Tłumaczenie Magdalena Jakubowska. Nauczyciel fizyki Günter Bachmann opowiada jak pobyt w CERN zainspirował jego i uczniów.

atlas visit
Odwiedzając eksperyment
ATLAS w Wilekim Zderzaczu
Hadronów (LHC)

Zdjęcie dzięki uprzejmości
Yassin Haijam

Gdy Günter Bachmann, dyrektor szkoły w Saksonii w Niemczech, zapisał się na tygodniowe szkolenie w CERN, największym światowym laboratorium fizyki cząsteczkowej (zobacz ramkę), jego oczekiwania związane z kursem były wysokie – choć nie spodziewał się, że zostanie poproszony o powrót w roli nauczyciela.

Jednakże tak właśnie się stało. Jako nauczyciel fizyki z 30-letnim stażem, Günter wiedział jak w pełni wykorzystać tę okazję i teraz uważa ją za najbardziej ekscytującą część swojej kariery.

CERN location
Widok z lotu ptaka na CERN,
Wielki Zderzacz Hadronów
(LHC) został zaznaczony
czerwonym kolorem

Zdjęcie dzięki uprzejmości
CERN

„Moje pojmowanie nowoczesnej fizyki i międzynarodowe zarządzanie nauką zostało poszerzone w ogromnym stopniu,” twierdzi. „Dzięki temu miałem również okazję zainteresować uczniów nowymi zagadnieniami i osiągnięciami.”

Podczas swojego pobytu w 2011 r. Günter współpracował z Rolfem Landua, dyrektorem edukacji w CERN, poszerzając zbiór materiałów naukowych dla uczniów w wieku od 14 do 16 lat z zakresu promieniowania kosmicznego. Zbiór został zebrany według jasnych zasad: „przyjemność i zainteresowanie” powinny zostać dołączone do nauczania fizyki, unikając przy tym używania terminologii matematycznej i specjalistycznej.

Od tamtej pory Günter ma ręce pełne roboty przekazując swoje cenne doświadczenia uczniom. „Przetestowałem materiały wśród uczniów i otrzymałem widocznie pozytywne efekty – zwłaszcza biorąc pod uwagę fakt, że uczniowie badanej klasy nie osiągali do tej pory najwyższych wyników w szkole”, mówi. Materiały będą wkrótce dostępne na stronie internetowej CERN, zarówno w języku angielskim, jak i niemieckimw1.

superconductivity
Eksperymentowanie z
nadprzewodnictwem

Zdjęcie dzięki uprzejmości
Yassin Haijam

Dodatkowo pobyt w CERN uświadomił Günterowi znaczenie wyników przeprowadzanych obecnie badań w zakresie programu nauczania fizyki w szkołach, pokazujących, że badania naukowe mają charakter otwarty. „Metody pracy [w CERN], które mogły wykazać przeróżne wnioski końcowe, były mi zupełnie nieznane, gdyż stanowiły one zupełną odwrotność bardzo zorganizowanego życia w szkole”, wyjaśnia.

Günter potrzebował trochę czasu na zaaklimatyzowanie się w CERN. „Miałem pewne trudności w odnalezieniu się w ogromnym budynku CERN oraz musiałem się przyzwyczaić do używania języka angielskiego, który jest tam standardowym językiem pracy”, mówi. Jednak doprowadziło go to do dodatkowych wniosków związanych z nauczaniem. „Uczniowie powinni być kształceni zarówno w zakresie nauk ścisłych, jak i uczyć się języka angielskiego,” twierdzi. „Jedno nie może działać właściwie bez tego drugiego.” Wierzy on, że znajomość angielskiego jest znaczącą korzyścią dla zdolnych uczniów, gdyż będzie ona przydatna, jeśli zdecydują się kontynuować naukę na zaawansowanym poziomie.

particle collision
Komputerowa symulacja
efektów kolizji cząsteczek

Zdjęcie dzięki uprzejmości
CERN

Günter już teraz czuje, że możliwości ćwiczeń praktycznych w instytucjach naukowych (takich jak CERN, zobacz ramkę; lub w innych instytucjach należących do organizacji EIROforum, zobacz Furtado Neves, 2012; a atakże podczas festiwali Science on Stagew2) powinny być dostępne dla większej grupy nauczycieli. Chciałby on także zobaczyć więcej wsparcia dla nauczycieli fizyki, aby pomóc im nadążać za najnowszymi postępami w ich dziedzinie. „Ze względu na fakt, że od ukończenia przeze mnie studiów minęło sporo czasu chciałbym wziąć udział w serii wykładów – być może w trybie online – na temat najnowszych osiągnięć i rozwoju, jaki nastąpił w dziedzinie fizyki w ostatnich 40 latach,” przyznaje.

Mocno wierzy, że nowoczesna fizyka powinna być zdecydowanie częściej obecna na jego lekcjach – ale łatwiej to powiedzieć niż zrobić. „W Saksonii ponad 90% materiału szkolnego z zakresu fizyki jest z góry ustalone. Pozostałe 10% nauczyciele planują wybierając spośród określonego zbioru zagadnień – co oznacza, że szansa na wprowadzenie własnych pomysłów jest bardzo mała,” mówi Günter. W szczególności chciałby, aby więcej czasu poświęcano fizyce cząsteczkowej, włącznie z modelem standardowym – przyjętą teorią na temat podstawowych sił i cząstek, opracowaną w latach 70-tych.

Berlin wall
Mur Berliński w 1989, na
niedługo przed zburzeniem.
W tle widoczna Brama
Brandenburska

Zdjęcie dzięki uprzejmości
Ben-nb; źródło: Wikimedia
Commons

W 1980 r. Günter ukończył Uniwersytet w Lipsku w Niemczech jako nauczyciel matematyki i fizyki. Od tamtej pory pracował w zawodzie, początkowo w Niemieckiej Republice Demokratycznej, a od 1990r. w zjednoczonych Niemczech. Jego zamiłowanie do nauki było zainspirowane zajęciami w domu we wczesnych latach jego życia, co sam opisuje: „Jako dziecko często budowałem z dziadkiem drewniane koła wodne i testowaliśmy je w małych strumykach. Czasami używaliśmy tych kół do uruchamiania małych drewnianych młynków. Myślę, że moje zainteresowanie siłami natury i tym, w jaki sposób ludzie mogą ich używać rozwinęło się właśnie w tamtym okresie.”

Przekrój jednego z
magnesów Wielkiego
Zderzacza Hadronów (LHC),
używanego do utrzymywania
cząsteczek w ruchu kołowym
w drodze przez tunel.
Naukowcy z CERN są ciekawi
co się stanie, gdy dojdzie do
zderzenia dwóch strumieni
cząsteczek

Zdjęcie dzięki uprzejmości
CERN

Jednak wybór fizyki nie był związany wyłącznie z takimi inspirującymi doświadczeniami, lecz także z sytuacją polityczną w tamtym czasie. „Wybrałem naukę jako swój przedmiot studiów, ponieważ w czasach NRD chciałem nauczać rzeczy, które były niezależne od jakiejkolwiek ideologii lub propagandy politycznej,” mówi.

Na początku 2012r. Günter powrócił do CERN z 20 najbardziej zapalonych studentów, aby wziąć udział w intensywnym 3-dniowym programiew3. Grupa skonstruowała wówczas własną komorę mgłową do wykrywania cząsteczek (zobacz Barradas-Solas & Alameda-Meléndez, 2010) oraz analizowała dane z wielkiego akceleratora cząsteczek w CERN, zwanego Wielkim Zderzaczem Hadronów (LHC; zobacz Landua & Rau, 2008, oraz Landua, 2008).

Jakie dodatkowe zmiany w nauczaniu fizyki Günter chciałby wprowadzić po powrocie do swojej szkoły? „Nauczyciele powinni mieć więcej swobody w tworzeniu programu nauczania, a wprowadzenie dodatkowej lekcji fizyki tygodniowo umożliwiłoby poszerzenie podstawowej wiedzy i przeprowadzanie doświadczeń w kalsie,” twierdzi. Każde dodatkowe szkolenie jest korzystne dla ambitnych przyszłych naukowców z Saksonii.

 

Więcej o CERN

Europejska Organizacjia Badań Jądrowych (CERN)w4 jest jednym z najbardziej prestiżowych, światowym centrum naukowym. Jego główną misją są badania z dziedziny fizyki elementarnej – zdobywanie wiedzy o Wszechświecie, jego budowie, działaniu, pochodzeniu i kierunku, w jakim zmierza.

Misja CERN to również edukacja. Jej częścią są trwające od 3 dni do 3 tygodni kursy szkoleniowe dla nauczycieli fizyki, prowadzone w języku angielskim lub w językach ojczystych uczestników. Kursy te dają możliwość poznania atmosfery pionierskich badań naukowych prowadzonych w Wielkim Zderzaczu Hadronów, spotkania naukowców i innych nauczycieli, a także poznania nowych pomysłów na wprowadzenie nowoczesnej fizyki do sal lekcyjnych.

CERN jest członkiem EIROforumw5, wydawcy Science in School.


 

Download

Download this article as a PDF

References

Web References

Institution

CERN

Author(s)

Susan Watt jest niezależną pisarką naukową i edytorem. Studiowała nauki przyrodnicze na Uniwersytecie w Cambridge w Wielkiej Brytanii, uzyskując stopień magistra z filozofii nauki. Po kilku latach spędzonych na tworzeniu wystaw naukowych dla Muzeum Nauki w Londynie oraz dla British Council postanowiła zająć się publikacjami. Obecnie Susan jest dyrektorem szkoły.




License

CC-BY-NC-ND