Pokus bi trebao biti okosnica i najvažniji događaj nastavnog sata prirodoslovlja. No, stvarnost je često drugačija – ne zbog nedostatka volje učitelja, već zbog skupoće i nedostupnosti opreme. Iako su dostupni različiti online alati i simulacije, i dalje ništa ne može zamijeniti čar i ljepotu klasične izvedbe pokusa.
Upravo iz tog razloga, klasični eksperimenti u pravom laboratoriju ostaju nezaobilazan oblik učenja – jer razvijaju vještine koje simulacije ne mogu: strpljenje pri ponavljanju mjerenja, kritičko promišljanje o greškama i timsku suradnju.
Tako su učenici četvrtog razreda prirodoslovno-matematičkog programa Gimnazije Vukovar, zajedno sa svojom predmetnom nastavnicom iz fizike Karolinom Dvojković, proveli jedan dan u LABUS-u, laboratoriju za učenike osnovnih i srednjih škola pri FERIT-u Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osijeku.
LABUS je zapravo učenička „radionica“, odnosno poligon gdje učenici, koristeći različite eksperimentalne postupke i rukujući različitim mjernim instrumentima „iz prve ruke“ stječu znanja o značenju i primjeni fizikalnih zakona, razvijaju svoje eksperimentalne, analitičke i suradničke vještine pri učenju koje su presudne za njihov uspjeh u različitim životnim prilikama.
Ono što ovaj posjet čini posebnim jest činjenica da učenici nisu samo promatrali demonstrirane pokuse – već su ih samostalno izvodili, mjerili, računali i donosili zaključke, uz neposredno vodstvo iskusnih mentora.
Učenici su proveli sedam pokusa/vježbi iz područja optike i moderne fizike, surađujući međusobno, sa predmetnom nastavnicom i sa stručnim vodstvom iskusnih nastavnika iz temeljnih znanstvenih područja i inženjerske struke, voditeljicom LABUS-a dr. sc. Željkom Mioković, prof. visoke škole te asistentima i laborantima Anitom Kvaček-Blažević i Dejanom Bošnjakovićem.
Tijekom rada u LABUS-u učenici su se po prvi puta susreli sa specijaliziranom opremom poput spektrometra ili živine lampe – neuobičajenim izvorom svjetlosti. Tijekom provođenja pokusa/vježbi učenici su iskustveno doživjeli cjelokupan proces eksperimentiranja: od teorijske pripreme koja je potrebna za razumijevanje pojave koja se istražuje, preko provođenja mjerenja, računanja, crtanja grafova te donošenja zaključaka.
Kao „najteži“ pokus koji su provodili, učenici su istaknuli spektralnu analizu živinog izboja u kojoj su eksperimentalno određivali vrijednosti valnih duljina živinog izboja te ih uspoređivali s tabličnim vrijednostima. Ovaj se pokus provodi na način da se svjetlost živinog izboja propušta kroz optičku rešetku te se mjeri udaljenost između simetrično opaženih istih boja koje se pojavljuju.
Učenici su posebno ostali osupnuti rezultatima dobivenim u pokusu određivanja Planckove konstante pomoću fotoelektričnog efekta. Naime, eksperimentiranjem se dobivaju vrijednosti reda veličine koji odgovaraju tabličnoj vrijednosti Planckove konstante, ali je točan iznos ipak neočekivano različit u odnosu na tablični. Upravo je to – susret s nesavršenošću stvarnog mjerenja – ono što učenike najviše potiče na kritičko razmišljanje i dublje razumijevanje znanstvene metode.
Uz navedene pokuse, svojom zanimljivošću se svrstao i pokus određivanja specifičnog naboja elektrona koji se određuje iz poznatog polumjera putanje elektronske zrake u elektronskoj cijevi i poznatog napona i jakosti struje u Helmholtzovim zavojnicama.
Iako su svi pokusi bili izazovni, svaki na svoj način, upravo je susret sa stvarnom opremom i potreba da sami osmisle postupak mjerenja ono što će učenici najdulje pamtiti. Njihovi dojmovi nakon povratka u školu najbolje potvrđuju vrijednost ovakvog oblika nastave:
„Kad sam sam mjerio spektar, shvatio sam kako znanstvenici stvarno rade – nije to samo prepisivanje s ploče.“
„Planckova konstanta nije samo broj u udžbeniku – sad znam kako se do nje dolazi.“
„Nadam se da ćemo ići opet. Ovo je najbolji sat fizike ikad.“
Vizualna demonstracija optičke rotacijske disperzije saharozne otopine
