தொடக்கம் முதல் மேனிலை வரை, அறிவியல் கல்வியின் வளர்ச்சிப் பாதை குறித்து ஓர் உரையாடல்
ஒரு மூன்று வயது குழந்தை வெயிலில் தனது நிழலைப் பார்க்கிறாள். “என்னை விட இது ஏன் பெரிதாக இருக்கிறது?” என்று கேட்கிறாள். ஓடுகிறாள். நிழலும் ஓடுகிறது. நிற்கிறாள். நிழலும் நிற்கிறது. ஒரே சிரிப்பு. “என் நிழல் என்னையே பின்தொடர்கிறது!”
ஒரு பதினாறு வயது மாணவி வகுப்பறையில் பெஞ்சில் அமர்ந்துள்ளாள். ஒளியின் வேகம் = 3 x 108 m/s என்ற எண் கரும்பலகையில் எழுதப்பட்டுள்ளது. வெவ்வேறு ஊடகங்களில் ஒளியின் வேகம் வேறுபடுவதை – refractive index-ஆகக் கணிக்கிறாள்.
இரண்டுக்கும் என்ன ஒற்றுமை? இருவருமே – ஒளி என்ற நிகழ்வைப் புரிந்து கொள்ள முயல்கின்றனர். சிறு குழந்தை – நிழலின் வழியாக. பெரிய மாணவியோ – சமன்பாட்டின் வழியாக. ஆனால் அவளுடைய சமன்பாடும் கூட, மூன்று வயதில் நிழலைப் பின்தொடர்ந்த பயணத்திலிருந்துதான் தொடங்கியது. அந்தப் பயணத்தை எவ்வாறு வடிவமைப்பது?
இக்கட்டுரை அந்தப் பயண-வடிவமைப்பு குறித்தது.
அறிவியல் “வளர்கிறதா”?
“வளர்ந்தோடும் கல்வி” (Learning Progressions) – இது கடந்த இரு தசாப்தங்களில் உலகக் கல்வி ஆராய்ச்சிகளின் ஒரு முக்கியக் கண்டுபிடிப்பு. முதன்முதலில் இக்கருத்தை A Framework for K-12 Science Education (National Research Council, USA, 2012) முறையான வடிவில் முதன்முதலாக முன்வைத்தது. அதன் சாரம்:
“கல்வி என்பது வளர்ச்சிசார்ந்த ஒரு பயணம். குழந்தைகள் தங்களைச் சுற்றிய உலகைப் பற்றிய ஆர்வத்திலிருந்து, அவர்களின் ஆரம்ப கருத்துகளிலிருந்து தொடங்கி – படிப்படியாக – அந்த அறிவை அறிவியல் ரீதியாக ஒருங்கிணைந்த ஒரு பார்வைக்கு வழிநடத்துகிறோம்.”
A Framework for K-12 Science Education, NRC 2012
வழக்கமான முறைசார் கல்வியில் – அறிவு ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக குவிகிறது என்று பொதுலாக கருதப்படுகிறது. அதாவது, நடுநிலையில் அணு பற்றி சில தகவல்கள் கற்கிறோம். உயர்நிலையில் அதன் மேல் இன்னும் சில சேர்க்கிறோம். மேனிலையில் மேலும் சில. ஒரு கட்டிடம் போல – அடுக்கடுக்காகத் தளங்கள் எழும் என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது.
ஆனால் உண்மையில் நடப்பது வேறு. நடுநிலையில் ஒரு குழந்தை அணு பற்றி முதலில் கற்பது — “ஒரு சிறிய பந்து” (a tiny ball). உயர்நிலையில் அதே கருத்து திரும்ப வரும்போது – அது “பந்தல்ல; உள்ளே ஒரு nucleus, அதைச் சுற்றி electrons” என்று வெளிப்படுகிறது. அதாவது – உயர்நிலை, நடுநிலையில் கற்றதை தவறு என்று சொல்லி, புதியதைக் கொடுக்கிறது. மேனிலையில் – அந்த “எலக்ட்ரான்கள் சுற்றிவருகின்றன” என்கிற மாதிரியும் மிகவும் எளிமையாக்கப்பட்டது என்பது வெளிப்பட்டு, “probability cloud” என்ற புதிய மாதிரி வருகிறது.
புதிய அறிவு வரும்போது – பழைய அறிவு இடம் கொடுக்கிறது.
அறிவு கட்டிடம்-போல ஒன்றன் மீது ஒன்றாக அடுக்கப்படவில்லை; ஒரு கதையின் அத்தியாயம் போல, ஒவ்வொரு புதிய அத்தியாயமும் முந்தையதை மீள்-கட்டமைக்கிறது.
இதையே – கல்வியியல் ஆராய்ச்சியாளர்கள் “Conceptual Change” (கருத்தியல் மாற்றம்) என்கின்றனர். கற்றல் என்பது – தகவல்களைச் சேகரிப்பதல்ல; கருத்துகளை மீள்-கட்டமைப்பது. இதுவே Learning Progressions framework-ன் இதயம்.
பழைய கருத்து விடைபெறும் தருணம்
இங்கே ஒரு நுட்பம் அவசியம் கவனிக்க வேண்டியதாக இருக்கிறது.
பழைய கருத்தை விட்டுக்கொடுப்பது ஒரு மாணவனுக்கு எளிய செயல் அல்ல. நடுநிலையில் அவன் கற்ற “சிறிய பந்து” – அது வெறும் ஒரு தகவல் அல்ல. அது அவனுடைய உலகப்பார்வையின் ஒரு துண்டு. அதைக் கொண்டுதான் அவன் சில ஆண்டுகள் யோசித்திருக்கிறான், விடை எழுதியிருக்கிறான், தேர்ச்சி பெற்றிருக்கிறான். அது தவறான அறிவு அல்ல – அந்த வயதுக்குப் போதுமான அறிவு.
எனவே அதற்கு மேல் ஒரு புதிய model வந்தமரும் தருணம் முக்கியமானது. அத்தருணத்தில் ஒரு சிறு கேள்வி அவனுள் எழக்கூடும் – “நான் கற்றது தவறாகிவிட்டதா?” அது வெளியே கேட்கப்படுவதில்லை. ஆனால் அதற்கு முன்கூட்டியே பதில் கிடைத்துவிட்டால் – அடுத்த கருத்தை அவன் நம்பிக்கையோடு எதிர்கொள்கிறான். அந்தப் பதில், அதே செய்தியை வேறு விதமாகச் சொல்வதில் அடங்கியுள்ளது.
ஒரே செய்தி, இரு சொல்முறைகள்
“நீ கற்றது தவறு” – என்பதற்குப் பதிலாக:
“நீ கற்றது அந்த அளவில் சரி. இப்போது இன்னும் நெருக்கமாகப் போய்ப் பார்க்கப் போகிறோம்.”
மாதிரிகள் தவறாவதில்லை; அவை போதாமல் போகின்றன. நியூட்டனின் விதிகள் இன்றும் தவறல்ல – ராக்கெட்டை நிலவுக்கு அனுப்ப அவை இன்றைக்கும் போதும். ஐன்ஸ்டீன் செய்தது நியூட்டனின் விதிகளை அழிப்பதல்ல; அவற்றின் வரம்பை வரையறுப்பது. அறிவியலின் வரலாறே அதுதான்.
அந்த வரலாற்றை வகுப்பறையிலும் அப்படியே நடத்தும்போது – மாணவனுக்கு அறிவியல் ஒரு நகரும் உண்மையாகத் தெரிகிறது. மாற்றம் அறிவியலின் குறை அல்ல; அதுவே அதன் வலிமை.
இந்த பார்வையில் – ஒவ்வொரு வயதிலும் – அப்பருவத்திற்குப் பொருத்தமான ஒரு வடிவில் – அதே ஆழ்-கருத்தை மீள்-அறிமுகப்படுத்துகிறோம். குழந்தை வளர, கருத்தும் வளர்கிறது.
| நிலைப்படி | நிலை | இவ்வயதின் மையம் |
|---|---|---|
| 3-6 வயது | தொடக்கம் முன் | ஆர்வத்தைப் பாதுகாத்தல் |
| 1-5 வகுப்பு | தொடக்கப் பள்ளி | நிகழ்வுகளும் கவனிப்பும் |
| 6-8 வகுப்பு | நடுநிலை | உருவகங்களும் கேள்வி-உரிமையும் |
| 9-10 வகுப்பு | உயர்நிலை | கணிதமும் நிச்சயமின்மையும் |
| 11-12 வகுப்பு | மேனிலை | அறிவியலின் அறிதல்-முறை |
முதல் அத்தியாயம் – முன்பருவக் கல்வி
3-6 வயது: சிறு விஞ்ஞானிகள்
ஒரு மூன்று வயது குழந்தை – ஒரு டப்பாவில் தண்ணீரை ஊற்றுகிறாள். ஒரு கல்லைப் போடுகிறாள். தண்ணீர் மட்டம் உயர்கிறது. அவள் கல்லை எடுக்கிறாள். தண்ணீர் மட்டம் இறங்குகிறது. மீண்டும் கல்லைப் போடுகிறாள். மீண்டும் உயர்கிறது. மீண்டும், மீண்டும்…
அருகில் நிற்கும் நண்பர்கள் – “விளையாட்டு” என்கிறார்கள். பெரியவர்களோ – “கவனச்சிதறல்” என்கிறார்கள்.
ஆனால் – அது விளையாட்டு அல்ல. கவனச்சிதறலும் அல்ல. அது அறிவியல். ஒரே சோதனையை மீண்டும் மீண்டும் செய்வது – அதுதான் replication. அவளுக்கு அந்தச் சொல் தெரியாது; ஆனால் அந்தச் செயல் தெரியும்.
Gopnik-ன் கண்டுபிடிப்பு
UC Berkeley-ன் cognitive scientist Alison Gopnik – கடந்த 30 ஆண்டுகளாக இக்கேள்வியின் மீது ஆய்வு செய்து வருகிறார்: “மிகச் சிறு குழந்தைகள் எவ்வாறு கற்கிறார்கள்?”
அவர் 2012-ல் Science journal-ல் வெளியிட்ட நிலையறிக்கையில் ஓர் அதிர்ச்சியூட்டும் கூற்றை முன்வைத்தார்:
“மிகச் சிறு குழந்தைகளின் கற்றலும் சிந்தனை முறையும், அறிவியல்பூர்வமான கற்றலையும் சிந்தனையையும் அப்படியே ஒத்திருக்கின்றன. பள்ளிக்கு முந்தைய வயது குழந்தைகள், தரவுகளின் அடிப்படையில் தங்கள் அனுமானங்களைச் சோதிக்கின்றனர். காரண-காரியத் தொடர்புகளை உய்த்துணர்கின்றனர். புள்ளியியல் அடிப்படையில் அவர்கள் கற்கவும் செய்கிறார்கள்.”
இதை எப்படி நிறுவினார்? ஒரு உதாரணம் – Blicket Detector சோதனை (Gopnik & Sobel, 2000).
Blicket Detector
ஒரு சிறிய மரப்பெட்டி – அதன் மேல் ஒரு சிவப்பு plastic மூடி. சில பொருட்களை அதன் மேல் வைத்தால், அது ஒளிர்ந்து ஓர் இசை ஒலிக்கிறது. மற்ற பொருட்களை வைத்தால், ஒன்றும் நடப்பதில்லை. ஆராய்ச்சியாளர் குழந்தைகளிடம் சொல்கிறார் – “இது ஒரு blicket detector. சில பொருட்களை blickets என்கிறோம். Blickets-ஐ மேலே வைத்தால், இயந்திரம் வேலை செய்யும்.”
சோதனையில் இரண்டு பொருட்கள் (A, B) எடுத்துக் காட்டப்படுகின்றன. இரண்டையும் சேர்த்து மேலே வைத்தபோது – இயந்திரம் வேலை செய்கிறது. பின்னர் A-ஐ மட்டும் வைத்தபோது – மீண்டும் வேலை செய்கிறது.
இப்போது குழந்தையிடம் கேட்கப்படுகிறது: “B ஒரு blicket-ஆ?”
ஒரு பெரியவருக்கு – இது சாதாரண causal reasoning. A-ஐ மட்டும் வைத்தபோதே இயந்திரம் வேலை செய்தது என்றால், A என்பது blicket. B பற்றி நாம் uncertain. Conditional probability-ல் – B blicket-ஆக இருப்பதற்கான evidence குறைகிறது.
ஆச்சர்யம் என்னவென்றால் – 3, 4 வயது குழந்தைகளும் சரியாக இதே reasoning செய்கின்றனர். அவர்களுக்கு probability theory தெரியாது. Conditional independence concept தெரியாது. ஆனால் அவர்களின் சிறிய மூளைகள் – Bayesian inference-ஐ – உள்ளுணர்வாகவே செய்கின்றன.
Gopnik-ம் அவருடைய சகாக்களும் ஒரு தசாப்தத்திற்கு மேல் – பல்வேறு வடிவங்களில் இச்சோதனைகளை மீண்டும் மீண்டும் செய்தனர். விளைவுகள் ஒன்றுபோலவே அமைந்தன. மிகச்சிறு குழந்தைகளுக்கு causal reasoning என்பது வெறும் ஒரு வளர்ந்துவரும் திறன் அல்ல; அது அவர்களின் இயல்பான cognitive software.
நாம் தவறவிட்டது என்ன?
Gopnik-ன் ஆய்வின் கொள்கை ரீதியான தாக்கங்கள் மிக அதிரடியானவை. அவர் 2012 Science கட்டுரையில் வெளிப்படையாக எழுதினார்: “early childhood programs மேலும் structured-ஆகவும் academic-ஆகவும் மாறும் போக்கு – தவறான வழியில் உள்ளது.”
இதன் பொருள் – மிகச்சிறு வயதில் formal alphabet-numbers drill, structured worksheets, “school readiness” classes – அவை குழந்தைகளின் இயல்பான scientific thinking-ஐ ஆதரிக்கவில்லை. மாறாக, அவை அந்தத் திறனை அடக்குகின்றன.
குழந்தை எப்படிக் கற்கிறாள் என்று கவனிக்காமல், “நான் என்ன கற்பிக்கப் போகிறேன்” என்ற பார்வையில் மட்டும் early childhood-ஐ approach செய்தால் – நாம் ஐன்ஸ்டீன்-களை உருவாக்கவில்லை, எழுத்துக்களை ரசனையின்றி விழுங்கும் சிறு பறவைகளை உருவாக்குகிறோம்.
மாற்றுப் பாதை
முன் பருவ வயதில் – அறிவியல் என்பது ஒரு subject அல்ல. அது ஒரு அணுகுமுறை:
- குழந்தையின் காரண-கேள்விகளுக்கு (causal questions) இடம். “ஏன் மழை வருகிறது?” என்று கேட்கிறாள் என்றால் – அவளது வாயை மூட வைக்கக்கூடாது. “உனக்கு என்ன தோன்றுகிறது?” என்று திருப்பிக் கேட்டு குழந்தையுடன் பேசலாம்.
- தடையற்ற தேடலுக்குப் பாதுகாப்பான சூழல். மண், தண்ணீர், மரக்கட்டை, கல், இலை – கையாளக்கூடிய பொருட்கள். விலையுயர்ந்த விளையாட்டுப் பொருட்கள் அல்ல; எளிய இயற்கைப் பொருட்கள்.
- பயிற்சித்தாள்கள் அல்ல, உரையாடல்கள். ஒரு பெரியவர் – குழந்தையோடு உரையாடல். கேள்விகளுக்கு உடனடி பதில் தராமல், அதே கேள்வியை வடிவமைத்துத் திரும்பக் கேட்கும் உரையாடல்.
- முன்கணிப்புகளை ஊக்குவித்தல். “இந்தக் கல் தண்ணீரில் மிதக்குமா, மூழ்குமா? உனக்கு என்ன தோன்றுகிறது?” – பின்பு சோதனை.
- அதிசயத்திற்கு மரியாதை. “எனக்குத் தெரியாது” என்று பெரியவர் சொல்வது – ஒரு வலிமை, பலவீனம் அல்ல. “தெரியாது; சேர்ந்து பார்ப்போமா?” – இது ஒரு குழந்தைக்குத் தரக்கூடிய மிகப்பெரிய அறிவியல் பாடம்.
இவை – முன்பருவ அறிவியல் கல்வியின் அடித்தளம். அதைக் கட்டுவது கட்டமைக்கப்பட்ட பாடத்திட்டம் அல்ல; கட்டமைக்கப்பட்ட ஆர்வப் பாதுகாப்பு.
நாம் அதைக் கொல்லக் கூடாது
தொடக்கம்-முன் வயதில் கற்பித்தலின் முதன்மை வேலை – “புதிதாக ஒன்றை கற்பிப்பது” அல்ல. குழந்தைகள் ஏற்கனவே சிறு விஞ்ஞானிகள். அவர்களுக்கு அறிவியல் பகுத்தறிவை நாம் கற்றுத்தர முடியாது; அவர்களிடம் ஏற்கனவே அது உள்ளது.
குழந்தைகள் ஏற்கனவே சிறு விஞ்ஞானிகள். அவர்களுக்கு அறிவியல் பகுத்தறிவை நாம் கற்றுத்தர முடியாது; அவர்களிடம் ஏற்கனவே அது உள்ளது.
இதுவே – முன்பருவ அறிவியல் கல்வியின் முரண். அதிகம் “கற்பிக்க” முயன்றால், அதிகம் இழக்கிறோம். குறைவாகக் கற்பித்து, அதிகம் கவனிக்கும்போது – குழந்தைகளின் இயல்பான அறிவியல் சிந்தனை வளர்கிறது.
இரண்டாம் அத்தியாயம் – தொடக்கப் பள்ளி
1-5ஆம் வகுப்புகள்: அதிசயத்தைப் பாதுகாத்தல்
ஐந்து வயதில் – குழந்தை முறையான பள்ளிக்கு வருகிறாள். இப்போது “அறிவியல்” என்பது ஒரு பாடம். அதற்கென பாடநூல், பயிற்சி ஏடு, தேர்வு என எல்லாம் இருக்கிறது. ஆனால் – அக்குழந்தையிடமோ இந்த வயதில் அறிவியல் சிந்தனை உள்ளுணர்வு இன்னும் வலுவாக உள்ளது.
இவ்வயதில் கற்பித்தலின் முதன்மை வேலை – அந்த உள்ளுணர்வை ஒரு பாடமாக இறுக்குவது அல்ல; அதைப் பாதுகாத்து, அதை முறையாக ஊக்குவிப்பது.
நடைமுறையில் இதன் பொருள்:
- தகவல்கள் அல்ல, நிகழ்வுகள் முதன்மை. “மரம் என்பது தாவரம்” என்று கற்பிப்பதைவிட – “நமது வகுப்பறைக்கு வெளியே ஒரு மரம் உள்ளது. அதன் இலைகள் வெவ்வேறு பருவங்களில் வெவ்வேறு வண்ணம். ஏன்?” – நிகழ்வு முதலில், பெயர் பின்னால்.
- கவனிப்புத் திறனை முறையாகக் கட்டுதல். “இவ்வாரம் – ஒவ்வொரு நாளும் மரத்தைப் பாருங்கள். ஒரு நோட்டில் வரையுங்கள். என்ன மாறுகிறது?” – வரைதலே கவனித்தல். சொற்களுக்கு முன், படம்.
- கதைகள் வழியாகக் கருத்துகள். மழைத்துளிகள் நீர் சுழற்சியில் (water cycle) ஆவியாகி, மேகமாகி, மீண்டும் மழைத் துளியாகும் கதை. கதை எளிமையானது – ஆனால் கருத்துகள் அதற்குள் பொதிந்திருக்கின்றன.
- குழந்தைகளின் கேள்விகளுக்கு (DQB-style) வகுப்பறையில் தெரியும் ஓர் இடம். “நாம் இப்பாடத்தில் கற்க வேண்டுமென இன்னும் என்ன கேள்விகள் உள்ளன?” – கரும்பலகையில் எழுதி, தொடரட்டும்.
- தவறான கணிப்புகளுக்கும் மரியாதை. ஒரு குழந்தை “இந்தப் பெரிய கல் மிதக்கும்” என்று சொல்லி, அது மூழ்கினால் – அது தோல்வி அல்ல. அதுதான் தரவு. கவனியுங்கள்!தவறான முன்கணிப்புகளைச் சிரிப்புக்கு உள்ளாக்கும் வகுப்பறையில், சில ஆண்டுகளில் யாரும் முன்கணிப்பதில்லை – எல்லோரும் ஆசிரியரின் முகத்தைப் பார்த்து யூகிக்கிறார்கள்.
இவ்வயதில் – அறிவியல் என்பது வெறும் தகவல் அல்ல, அறிவியல் ஒரு பண்பாடு .
மூன்றாம் அத்தியாயம் – நடுநிலைப் பள்ளிகள்
6-8ஆம் வகுப்புகள்: பெரிய கேள்விகளின் வயது
11-13 வயதில் – ஓர் அறிதல் மாற்றம் நடக்கிறது. இதுவரை கண்கூடான சிந்தனையில் இருந்த குழந்தை – கருத்தியல் சிந்தனைக்குத் தாவத் தொடங்குகிறாள். அணு, ஆற்றல், விசை என கண்ணுக்குத் தெரியாத கருத்துகளை – மாதிரிகளாகக் (Models) கருதி உள்வாங்க முடியும்.
இது – Anchoring Phenomenon, Driving Question Board, Coherent Storyline ஆகியவற்றின் மைய வயது. (முந்தைய கட்டுரைகளில் நாம் விரிவாகப் பேசியிருக்கிறோம்.)
இவ்வயதில் கற்பித்தலின் முக்கியக் கூறுகள்:
- கண்கூடானதிலிருந்து கருத்தியலுக்குப் பாலம். ஒரு காந்தத்தின் மேல் காகிதம், அதன் மேல் இரும்புத் தூள் – தூள் தானாக ஒரு வடிவத்தில் அணிவகுக்கிறது. அந்தத் தெரியும் வடிவத்திலிருந்து, காந்தப்புலம் என்ற தெரியாத கருத்துக்குப் பாலம். தூள் முதலில், புலம் பின்னால்.
- மாணவர்களுக்கு (DQB) கேள்வி-உரிமை. “ஆசிரியர் சொல்லும் தலைப்புகள்” அல்ல; “நமக்கு என்ன கேள்விகள் உள்ளன” – அதிலிருந்து தலைப்புகள். அவர்களே ஆய்வை வடிவமைக்கும் வயது.
- முதல் systematic experiments. “இது நடக்கிறது” அல்ல; “இது எப்போது, எந்த-நிலையில் நடக்கிறது?” – variables, controls, fair-tests. ஆய்வு முறை குறித்த விழிப்பு தொடங்கும் முதல் வயது.
- கதைப்பின்னலாக ஓர் அலகு. ஒரு திறவுகோல்-நிகழ்வோடு தொடங்கி, கேள்விகளால் நகர்த்தப்பட்டு, ஒவ்வொரு ஆய்வும் முந்தையதிலிருந்து இயல்பாக எழுந்து, இறுதியில் தொடக்க நிகழ்வுக்கு மாணவர்களே விளக்கம் தரும் ஒரு பயணம்.
ஒரு வகுப்பறையில் – இரும்புத் தூள் அந்த வடிவத்தில் அணிவகுத்ததைப் பார்த்த ஒரு மாணவன் கேட்டான்: “தூளை எடுத்துவிட்டால் அந்த வடிவம் இருக்குமா?”
அந்தக் கேள்வி பாடத்திட்டத்தில் இல்லை. பாடநூலிலும் இல்லை. ஆனால் அதுதான் அந்த நாளின் மிகச்சிறந்த அறிவியல் – ஏனெனில் புலம் என்பது தூளால் உருவாவதல்ல, தூளால் தெரியவருவது என்ற வேறுபாட்டை அவனாகவே தொட்டுவிட்டான். அத்தகைய கேள்வி எழும்போது இரண்டு வழிகள் திறக்கின்றன: “அது பாடத்திட்டத்தில் இல்லை” என்று நகர்வது; அல்லது கரும்பலகையில் அதை எழுதி வைப்பது. இரண்டாவது வழி தேர்ந்தெடுக்கப்படும் ஒவ்வொரு முறையும் – அந்த மாணவனுக்கு ஒரு செய்தி சேர்கிறது: உன் கேள்விக்கு இங்கே மதிப்பு உண்டு.
இவ்வயதில் – “நான் ஒரு பாடம் கற்கிறேன்” அல்ல, “நாம் ஒரு புதிரை அவிழ்க்கிறோம்.”
நான்காம் அத்தியாயம் – உயர்நிலைப் பள்ளிகள்
9-10ஆம் வகுப்புகள்: கருத்தியலின் கட்டடம்
14-16 வயதில் – கருத்தியல் சிந்தனை முற்றிலும் உறுதிப்படுகிறது. கணிதப் பகுத்தறிவு அறிவியலுக்குள் நுழைகிறது. மாதிரிகள் – படங்களை விட்டு, சமன்பாடுகளாக மாறுகின்றன.
- மாதிரிகளின் வளர்ச்சி. முதலில் “atom = sphere”. பின்னர் “atom = nucleus + electron shells”. இறுதியில் “atom = quantum mechanical orbitals.” ஒவ்வொன்றும் – முந்தையதை தவறு என்று சொல்லி நிராகரிக்கவில்லை; “அந்த level-ல் accurate, இந்த level-ல் இன்னும் ஆழம்” என்று வளர்த்துக்கொண்டே செல்கிறது.
- கணிதச் சிந்தனையின் இணைப்பு. Force = mass × acceleration – இது வெறும் ஒரு சூத்திரம் அல்ல; ஓர் உறவின் குறியீட்டு வடிவம். ஏன் mass அதிகரித்தால், force அதிகமாக வேண்டும்? சமன்பாட்டுக்குப் பின் உள்ள இயற்பியல் உள்ளுணர்வைக் கட்டுதல்.
- துறைசார் அடையாளம். “நான் அறிவியல் படிக்கிறேன்” – இதுவரை. இப்போது – “நான் physics-உம், chemistry-உம், biology-உம் படிக்கிறேன்.” ஒவ்வொரு துறைக்கும் – அதன் தனிச் சிந்தனை முறை. Physics: laws, equations, mathematical models. Biology: classification, function, evolution. Chemistry: substances, reactions, transformations.
- பிழையும் நிச்சயமின்மையும். சோதனையில் – குறைவற்ற முடிவு இல்லை. துல்லியம், மதிப்பீடு, முழுமையாக்கம் – இவை நடுநிலையில் அளவீட்டுப் பாடமாக அறிமுகமானவை. இங்கே அவை வேறு ஒன்றாக மாறுகின்றன: மீண்டும் மீண்டும் முயற்சி, சராசரி, அளவீட்டில் இயல்பாகவே இருக்கும் நிச்சயமின்மை. அறிவியல் உண்மை என்பது முழுமுற்றானது அல்ல, நிகழ்தகவு சார்ந்தது — என்ற முதல் பார்வை.
இக்கடைசிக் கூறு – தோற்றத்தில் ஒரு நுட்பத் திறன். உண்மையில் இது ஒரு மனநிலை மாற்றம். “என் அளவீடு தவறாகிவிட்டதே” என்று ஒரு மாணவன் வருந்துகிறான் என்றால் – அவன் இன்னும் “சரியான விடை” உலகில் வாழ்கிறான். அளவீட்டில் நிச்சயமின்மை இயல்பானது என்று அவன் உணரும் நாள் – அவன் முதன்முதலாக ஒரு விஞ்ஞானியைப் போலச் சிந்திக்கும் நாள்.
இவ்வயதில் – மாணவி அறிவியலைச் செய்பவளாக மாறி வருகிறாள்; அறிவியலைப் பெறுபவளாக அல்ல.
ஐந்தாம் அத்தியாயம் – மேனிலைப் பள்ளிகள்
11-12ஆம் வகுப்புகள்: விஞ்ஞானியாக ஒரு வாயில்
17-18 வயதில் – மாணவர் ஒரு நுழைவாயிலின் அருகில் நிற்கிறார். மறு-பக்கம் – பல்கலைக்கழக ஆய்வு, தொழில், குடியுரிமை.
- உண்மையான அறிவியல் செயல்பாடுகள். வெறும் பாடநூல் சோதனை அல்ல; சொந்த ஆய்வுகள். ஆய்வகப் பணி – “இதைச் செய், இந்த முடிவு வரும்” அல்ல; “இக்கேள்விக்குப் பதில் எப்படிப் பெறுவது?” என்ற திறந்த-முனைத் திட்டமிடல்.
- அறிதல் குறித்த முதிர்ச்சி (epistemological maturity). “விஞ்ஞானிகள் எப்படி அறிகிறார்கள்?” – இக்கேள்வி. Peer review, replication, falsifiability, scientific consensus எவ்வாறு உருவாகிறது. அறிவு இலகுவாகக் கிடைப்பதல்ல; ஒரு சமூகச் செயல்முறையின் விளைவு.
- நிஜ உலகப் பயன்பாடுகள். Climate change, genetic engineering, AI, தடுப்பூசிகள் – இன்றைய அறிவியல் விவாதங்களை அவற்றின் ஆதாரத் தளத்தோடு எதிர்கொள்ளுதல். குடிமகன்-விஞ்ஞானியாக நிலைகொள்ளுதல்.
- உள்ளடக்கத்தை விட தேடல். பாடத்திட்டத்தில் “என்ன கற்க வேண்டும்” அல்ல; “எப்படிக் கற்க வேண்டும்” – அதுவே முதன்மை. இன்று கற்ற தகவல்கள் காலாவதியாகலாம். ஆனால் சிந்தனை முறைகள் வாழ்நாள் முழுவதும்.
இவ்வயதில் – அறிவியல் ஒரு பாடம் அல்ல, ஒரு மனநிலை. ஒரு “scientifically-literate citizen”-ஆக ஒருவர் வடிவம் பெறும் தருணம். இவர்களில் பெரும்பாலோர் விஞ்ஞானிகளாக மாட்டார்கள்.
ஆனால் அனைவரும் வாக்காளர்களாவார்கள், பெற்றோர்களாவார்கள், நுகர்வோர்களாவார்கள். ஒரு தவறான செய்தியின் முன் நின்று “இதற்கு ஆதாரம் என்ன?” என்று கேட்கும் ஒருவரை நாம் உருவாக்கியிருந்தால் – அந்தப் பன்னிரண்டு ஆண்டுகள் வீண் போகவில்லை.
ஒரு கருத்து, பன்னிரண்டு ஆண்டுகள் – Spiral Curriculum
இதுவரை பேசியதை ஒரு குறிப்பிட்ட உதாரணத்தில் காண்போம். ஒரே ஒரு கருத்து – ஆற்றல் (Energy) — K-12 முழுவதும் எவ்வாறு வளர்கிறது?
| நிலைப்படி | ஆற்றல் = | புதிதாக நுழைவது |
|---|---|---|
| தொடக்கம் | “சக்தி” | உடல்-உணர்வு; தள்ளுதல்-இழுத்தல் |
| தொடக்கப் பள்ளி | “வேலை-செய்யும்-திறன்” | வடிவங்கள் – ஒளி, இயக்கம், மின்கலம் |
| நடுநிலை | “வடிவம் மாறும், மொத்தம் மாறாது” | ஆற்றல் வடிவங்கள்; ஆற்றல் அழிவின்மை விதி |
| உயர்நிலை | “அளவிடக்கூடிய அளவு” | இயக்க ஆற்றல், நிலை ஆற்றல்; KE = ½mv², PE = mgh |
| மேனிலை | “வெப்ப-இயக்கவியல் அளவு” | Entropy; E = mc²; quantum energy levels |
ஒவ்வொரு படியும் – முந்தையதை தவறு என்று சொல்லவில்லை. அதே கருத்து – புதிய ஆழத்தில். சிறு குழந்தையின் “சக்தி” என்ற கருத்தாக்கம் – ஐன்ஸ்டீனின் E=mc²-உடன் ஒரு நூலிழையால் இணைக்கப்பட்டுள்ளது.
இதுவே – coherent learning progression. ஒரு கருத்து – பன்னிரண்டு ஆண்டுகள் – ஒரு சுழல் படிக்கட்டு. ஒவ்வொரு சுற்றும் – அதே அச்சைச் சுற்றி, ஆனால் ஒரு படி உயரத்தில்.
சுழல் என்பது திரும்பச் சொல்வதல்ல
இங்கே ஒரு தவறான புரிதலுக்கு வாய்ப்பு உள்ளது – அது மிகவும் பொதுவானது.
Spiral curriculum என்பது “ஒரே பாடத்தை ஒவ்வொரு வகுப்பிலும் மீண்டும் நடத்துவது” அல்ல. அதே கருத்தை அதே ஆழத்தில் மீண்டும் சொன்னால் – அது சுழல் அல்ல, வட்டம். வட்டம் எங்கும் கொண்டு செல்வதில்லை; அது மாணவனுக்கு ஒரே செய்தியைத்தான் தருகிறது: “இது நான் ஏற்கனவே கேட்டதுதான்.” அந்தச் சலிப்பு – ஆர்வத்தைக் கொல்லும் மிக அமைதியான வழி.
ஒரு பாடத்தை வடிவமைக்கும்போது – சோதனைக் கேள்வி
“இந்த ஆண்டு இந்த மாணவன் என்ன புதிதாகச் செய்யக் கற்கிறான் – கடந்த ஆண்டு அவனால் செய்ய முடியாதது எது?”
தெளிவான பதில் இல்லையென்றால் – அது சுற்று அல்ல; அது வெறும் திருப்புதல்.
வளர்ச்சிசார் பாடத்திட்ட வடிவமைப்பின் வேலை – அந்தப் படிக்கட்டை வடிவமைப்பது. ஒவ்வொரு படியும் முந்தையதிலிருந்து இயல்பாக எழ வேண்டும். ஒவ்வொரு படியும் – அவ்வயதின் சிந்தனைக்கு எட்டக்கூடியதாக இருக்க வேண்டும். ஒவ்வொரு படியும் – அடுத்ததற்கான பாலமாக அமைய வேண்டும்.
ஒரு படி விடுபடும்போது
Learning progression – கற்றல் வளர்ச்சிப் பாதை பற்றிப் பேசும்போது, அது மிகச் சரியாக இயங்கும் ஓர் இலட்சிய வகுப்பறையை நாம் கற்பனை செய்கிறோம். ஆனால், நடைமுறையில் சில சவால்கள் எழுகின்றன.
உயர்நிலையில் ஒரு மாணவன் அணுவைப் புரிந்துகொள்ளாமல் திணறும்போது, அவனுக்கு அறிவியல் கடினம் என்ற முடிவுக்கு நாம் எளிதாக வந்துவிடுகிறோம். ஆனால் பெரும்பாலான நேரங்களில், உண்மையான பிரச்சினை உயர்நிலையில் இருப்பதில்லை. நடுநிலையில் அவனுக்குக் கிடைத்திருக்க வேண்டிய ஒரு சிறு படி விடுபட்டிருக்கலாம். “பொருள் மிகச்சிறு துகள்களால் ஆனது” என்ற அந்த முதல் பாலம் முழுமையாகக் கட்டப்படாமல் இருந்திருக்கலாம். அந்த இடைவெளியின் மீதுதான் இப்போது உட்கருவும், எலக்ட்ரான் கூடுகளும் நிறுத்தப்படுகின்றன.
இப்படியான தருணங்களில், உயர்நிலை பாடத்தை இன்னும் விளக்கமாக, மீண்டும் மீண்டும் சொல்லித்தர நாம் முயல்கிறோம். ஆனால், விடுபட்ட அந்த நடுநிலைப் படியைக் கவனிக்காமல் நாம் எடுக்கும் முயற்சிகள் முழுமையான பலனைத் தருவதில்லை.
இதனால், “எனக்கு அறிவியல் வராது” என்ற நம்பிக்கையின்மைக்கு அந்த மாணவன் தள்ளப்படலாம். பதினான்கு வயதில் அவன் எடுக்கும் இந்த முடிவு, அவனது திறமையின் அளவீடு அல்ல; அது கற்பித்தல் வடிவமைப்பில் நேர்ந்த ஒரு சிறு இடைவெளியின் விளைவு மட்டுமே.
கற்றல் வளர்ச்சிப் பாதையின் மிகப்பெரிய பலமே, அது நம்மை நோக்கி வைக்கும் இந்த மாற்றுச் சிந்தனைதான்:
✗ “இவனால் ஏன் முடியவில்லை?”
✓ “இவன் இப்போது எந்தப் படியில் நிற்கிறான்?”
முதல் கேள்வி ஒரு தீர்ப்பு. இரண்டாவது ஒரு கண்டறிதல். இரண்டுக்கும் இடையிலான தூரம்தான் – ஒரு மாணவனின் அறிவியல் வாழ்க்கை.
நிறைவாக – ஒரு பாலம், பல படிகள்
ஆரம்பத்தில் – மூன்று வயது குழந்தை வெயிலில் தனது நிழலைப் பின்தொடர்கிறாள். பதினாறு வயது மாணவி refractive index கணக்கிடுகிறாள். இரு வேறு வகுப்பறைகள், இரு வேறு வடிவங்கள் – ஆனால் கேள்வி ஒன்றே: “ஒளி என்றால் என்ன?”
அந்தக் கேள்வி – மூன்று வயதில் தொடங்கி, பதினேழு வயதிலும் முடிவதில்லை. மாணவி பல்கலைக்கழகம் சென்றாலும், விஞ்ஞானியாக மாறினாலும் கூட- அதே கேள்வி தொடரும். அறிவியல் ஒன்றின் மேல் ஒன்றாக கட்டப்படும் கட்டடம் அல்ல; அது ஒரு வளர்-கதை.
எனவே, ஒவ்வொரு பாடநூல் ஆசிரியரும், ஒவ்வொரு வகுப்பறை ஆசிரியரும், ஒவ்வொரு பாடத்திட்ட வடிவமைப்பாளரும் தங்களுக்குள் ஒரு கேள்வியைக் கேட்டுக்கொள்ள வேண்டும்:
“நான் இன்று கற்பிக்கும் இந்தக் கருத்து, ஐந்து வயது குழந்தை புரிந்துகொள்ளக்கூடிய எந்த வடிவில் தொடங்கியது? பதினேழு வயது மாணவி புரிந்துகொள்ளக்கூடிய எந்த வடிவுக்கு இது வளர்ந்து செல்லும்? நான் கற்பிப்பது அந்தப் படிக்கட்டில் எந்தப் படி?”
இந்தக் கேள்விக்கு நாம் நேர்மையாகப் பதில் தேடும்போதுதான், கற்பித்தலை வெறும் பாடமாகச் சுருக்காமல், அதை ஒரு அறிவியல்-வாழ்க்கை-வழியின் கட்டமைப்பாக நாம் அணுகுகிறோம்.
நிழலைத் தொடரும் குழந்தை… ஒளியை அளவிடும் மாணவி… இடையில் – பன்னிரண்டு படிகள்.
அறிவு இங்கே குவிவதில்லை; உருமாறுகிறது.
பழைய அறிதல்கள் அழிவதில்லை; அவை புதிய ஆழங்களுக்கு வேராகின்றன.
ஒவ்வொரு படியிலும் முன்பு அறிந்ததை மீண்டும் சந்திக்கிறாள் – ஆனால் இம்முறை ஒரு சுற்று உயரத்தில். சுழன்று விரியும் இதுவொரு வளர்-கதை!
தொடர்ந்து கதை பேசுவோம் – சாக்பீஸ்டைரி.
மேலும் படிக்க (Further Reading)
📘 அடிப்படை ஆராய்ச்சி
- Gopnik, A. (2012). Scientific Thinking in Young Children: Theoretical Advances, Empirical Research, and Policy Implications. Science, 337(6102), 1623-1627.
- Gopnik, A., & Sobel, D. M. (2000). Detecting Blickets: How Young Children Use Information about Novel Causal Powers in Categorization and Induction. Child Development, 71(5), 1205-1222.
- National Research Council (2012). A Framework for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. National Academies Press.
- National Research Council (2007). Taking Science to School: Learning and Teaching Science in Grades K-8. National Academies Press.
📐 Learning Progressions ஆராய்ச்சி
- Carey, S. (2000). Science Education as Conceptual Change. Journal of Applied Developmental Psychology, 21(1), 13-19.
- Carey, S. (1985). Conceptual Change in Childhood. MIT Press / Bradford Books.
- Duschl, R., Maeng, S., & Sezen, A. (2011). Learning Progressions and Teaching Sequences: A Review and Analysis. Studies in Science Education, 47(2), 123-182.
- Corcoran, T., Mosher, F. A., & Rogat, A. (2009). Learning Progressions in Science: An Evidence-Based Approach to Reform. CPRE Research Report.
📚 புத்தகங்கள்
- Gopnik, A. (2009). The Philosophical Baby: What Children’s Minds Tell Us about Truth, Love, and the Meaning of Life. Farrar, Straus and Giroux.
- Carey, S. (2009). The Origin of Concepts. Oxford University Press.
🔗 ChalkPieceDiary “கல்வி உரையாடல்கள்” தொடர்
இக்கட்டுரை பற்றிய உங்கள் கருத்துகளையும், உங்கள் வகுப்பறை அனுபவங்களையும் கீழே பகிருங்கள்.