Cercetătorul Octavian Micu, despre cum poți crește calitatea educației științifice: „Dacă îi dezvolți de la bun început curiozitatea de a înțelege, copilul se va forma în acest fel”

By decembrie 3, 2020Blog

În 2007, cercetătorul Octavian Micu își lua doctoratul în fizică teoretică la Universitatea din Alabama, SUA. Ulterior, avea să facă cercetare post-doctorală în Germania, la Technische Universität Dortmund, pentru ca mai apoi să se reîntoarcă în țară. Astăzi, Octavian Micu este cercetător științific gradul 1 (CS 1) la Institutul de Știinte Spațiale (filială a INFLPR) și își desfășoară activitatea în domeniul fizicii găurilor negre și a gravitației cuantice, iar recent a creat un blog d-ale-cercetarii.ro.

În timpul masteratului și doctoratului din SUA, le-a predat studenților de la Universitatea din Alabama pentru care fizica nu era domeniul principal de studiu. Fie că erau înscriși la Inginerie sau Arte, tot studenții Universității care trebuiau să ia cursuri de fizică veneau la departamentul la care Octavian Micu preda cu jumătate de normă în timpul programului de doctorat. „Era un curs de Introductory Physics – mecanică și acustică. Acest curs se făcea la două niveluri, unul care implica analiza matematică și unul care nu implica analiza matematică. Studenții din diferite domenii STEM trebuiau să știe analiză matematică, cursurile lor trebuiau să meargă mai în detaliu. Lor dacă le derivam o lege fizică, le-o derivam folosind analiza matematică. Celorlalți, cum erau studenții de la Arte, care trebuiau să ia cursuri și din altă arie curriculară, le predam folosind doar algebră”, povestește cercetătorul.

„La începutul anilor 2000, se făcea foarte multă cercetare în ceea ce privește predarea fizicii, oamenii voiau să afle care sunt modurile cele mai bune de a preda fizică”

Pentru că trebuia să aibă 20 de ore săptămânale de activitate didactică  aceasta presupunând organizarea de laboratoare, consultații pentru studenți și pregătirea echipamentelor pentru experimente, Octavian Micu a finalizat studiile doctorale în cinci ani, care s-au adăugat celor 2 de masterat. În timpul șederii sale a avut loc la Universitatea din Alabama o schimbare de paradigmă în ceea ce privește predarea fizicii. În primii trei ani în care a stat acolo, cursurile se desfășurau după metoda tradițională. „Studenții se duceau și aveau un curs cu un profesor și, separat, veneau la noi la laborator. La începutul anilor 2000, se făcea foarte multă cercetare în ceea ce privește predarea fizicii, oamenii voiau să afle care sunt modurile cele mai bune de a preda fizică la Universitate. Și Universitatea din Alabama a fost una din primele în care s-a implementat o nouă metodă, Studio Physics”, povestește Octavian Micu. 

O schimbare de paradigmă: trecerea la învățarea activă

În noua metodă, partea experimentală căpăta o pondere mai mare, iar studenții aveau chiar la dispoziție o serie de senzori care să îi ajute să facă măsurători în timpul experimentelor și să obțină mai ușor date. O altă diferență consta în mutarea accentului pe învățarea activă și în implicarea tuturor studenților. Acest lucru a fost realizat cu ajutorul tehnologiei, care i-a ajutat și pe cei mai reticenți să își depășească teama de a se face de râs. 

„Toate manualele de fizică se vindeau cu un clicker, un fel de telecomandă mică, cu ajutorul căreia puteai să răspunzi la întrebări în timpul cursului. Chestiunea aceasta a deschis o grămadă de oportunități. Ideea era următoarea: cei care au adus metoda Studio Physics în universitate au pus o întrebarea, într-o sală în care se aflau 50 de fizicieni. O întrebare al cărei răspuns trebuia să fie simplu, însă nu era. Concluzia a fost că, în momentul în care nu erau foarte siguri, mai ales toți fiind fizicieni sau aspiranți fizicieni, mulți s-au abținut din teamă de a nu se face de rușine. Când au răspuns cu clickerele, nu s-a mai abținut nimeni”, rememorează cercetătorul.

Această soluție tehnologică a crescut gradul de implicare al cursanților și le-a permis profesorilor să le verifice nivelul de înțelegere a conceptelor în timp real. „Atunci când arunci un obiect în sus, ce se întâmplă în capătul de sus al traiectoriei? A: viteza este 0, b: accelerația este 0, și așa mai departe. Mulți confundă viteza cu accelerația și vor spune că sus accelerația este 0, numai că rămâne accelerația gravitațională. După ce primești răspunsurile, discuți cu studenții subiectul 5 minute și repeți întrebare. Dacă faci o treabă bună, răspunsurile se vor duce într-o direcție bună”, exemplifică fizicianul.

Studenții cărora li se preda după noua metodă „învățau mai mult să aplice rațiunea pentru a deduce un concept”

O altă diferență adusă de noua metodă era legată de felul în care erau împărțiți studenții în grupe pentru experimente: unul bun, unul mediu, unul slab. „Era preferabil așa, întotdeauna se spune că un concept l-ai înțeles bine când poți să îl și explici cuiva. Studenții buni își întăreau cumva cunoștințele, explicându-le colegilor, iar ceilalți beneficiau la rândul lor”, explică Octavian Micu.

Vreme de trei ani și jumătate, la Universitatea din Alabama noua metodă a fost aplicată în paralel cu cea tradițională. În ambele situații, studenții primeau un test inițial, care era repetat la final de semestru, ceea ce arăta eficacitatea fiecărei metode. „De obicei creșterea mai mare era la studenții care făceau Studio Physics. Ei învățau mai mult să-și folosească rațiunea pentru a deduce un concept, față de cursurile clasice. Asta nu înseamnă că în cazul studenților buni exista o diferență. Cei care înțeleg bine când le predă cineva toată teoria pe tablă vor face față în ambele situații. noi vorbim aici de medie. Cum să faci să crești media, aici este cheia”, spune cercetătorul.

Experiența americană i-a demonstrat lui Octavian Micu că un mod de predare care îi ajută pe studenți să experimenteze, să se implice activ, să coopereze și să își exerseze permanent rațiunea pentru a ajunge la adevăruri științifice dă rezultate mai bune, pentru majoritatea, decât metodele tradiționale de predare. O concluzie asemănătoare au putut trage și profesorii români din programul „Fizica Altfel”, derulat la CEAE, care predau în școli și licee prin metoda investigației și care folosesc principii similare în educație.

Ce ar trebui să învețe neapărat un copil în primii ani în care vine în contact cu știința, în gimnaziu? Octavian Micu este de părere că la această vârstă școala ar trebui să le dezvolte elevilor curiozitatea și gândirea critică. „E musai să încerce să nu memoreze, ci să înțeleagă. Este vorba despre gândirea critică, pe asta trebuie să pui accentul. Să-și pună copilul întrebarea: Dar de ce e așa? Dacă dezvolți de la bun început curiozitatea de a înțelege, dacă o antrenezi, copilul se va forma în acest fel și va continua să aibă această curiozitate. Iar atunci când va ajunge în liceu va face același lucru. În momentul în care își pune întrebări, acest lucru îl va face să investigheze tot mai în adâncime diferite fenomene. Totodată, trebuie să îl înveți cum poate găsi informații de încredere”, explică omul de știință.