Pole vast uudis, et füüsikaõpetajatest on Eestis kõige suurem puudus. Saaremaa Gümnaasiumis toimunud vestlusringis arutasidki neli füüsikaõpetajat, kuidas õpetada füüsikat õpetajate nappuse tingimustes.

Saaremaa Gümnaasiumi suunamooduli „Inseneeria ja füüsika“ õpetaja Olle Arak võttis olukorra kokku: suurest õpetajate puudusest hoolimataon Saaremaa koolides füüsikatunnid siiski antud, õpetajate seas on nii ülikoolis füüsikaõpetajaks õppinuid kui ümberõppinuid. Aga kuidas on õnnestunud keerulistes oludes tunnid ära anda? Ja mis hinnaga?

Lahendus 1: füüsikaõpetajate jagamine

Saaremaa Gümnaasiumi füüsikaõpetaja Arne Loorpuu tõdeb, et nii mõnelgi ülikooliharidusega füüsikaõpetajal on Saaremaal raske täiskoormust kätte saada. Kuna väikestes koolides on väike ka koormus, õpetavadki seal füüsikat tihtilugu teiste ainete õpetajad. Näiteks matemaatika-, keemia-, bioloogia- või geograafia- ehk loodusainete õpetajad saavad olude sunnil endale ka füüsikatunnid. Paraku on jõudnud kätte ka loodusainete õpetajate puudus ning teiste ainete õpetajatel on märksa keerulisem füüsikaõpetajat asendada – neil puudub ainealane pädevus, väljaõppest rääkimata. 

Olude sunnil jagavad füüsikaõpetajad end mitme kooli vahel. Loorpuu ise töötab koormuse täis saamiseks Saaremaa Gümnaasiumis ja Kuressaare Hariduse Koolis. Talle on see hea lahendus, sest ta jõuab ühest koolist teise nelja minutiga. 

Maakoolidel on palju keerulisem, sest maal on vahemaad suured. Maakooli füüsikaõpetaja kihutab tihtilugu teise kooli jõudmiseks maha mitukümmend kilomeetrit või rohkemgi. 

Orissaare Gümnaasiumi füüsikaõpetaja Hilde Kurg möönab, et maal jagavad koolid omavahel õpetajaid: Orissaare ja Muhu või Orissaare ja Tornimäe, Leisi ja Mustjala jt. „Koolides saadakse aru, et õpetaja soovib täispalka, ja kombineeritakse talle teise kooliga koostöös tunde,“ selgitas Kurg, kelle sõnul on Orissaare Gümnaasium otsinud gümnaasiumiosa füüsikaõpetajat juba väga kaua, aga seni tulemusteta. Orissaare on Kuressaarest veidi üle 50 kilomeetri kaugusel ja nii pikka maad ei taha keegi iga päev läbida. 

Hilde Kurg märgib, et on õpetajatöö algusaastatel täiskoormuse saamiseks õpetanud kõiki loodusaineid ja sai selle tööga hakkama. Õnneks on Orissaare kooli leitud inimene, kes on eelnevalt õppinud inseneriks ja asus nüüd Tallinna Ülikoolis füüsikaõpetajaks õppima. Aga ka selliseid kohtab tema sõnul harva.

Saaremaa Gümnaasiumi füüsikaõpetaja Indrek Peil nendib kriitiliselt, etSaaremaal on kõik füüsikatunnid küll antud, kuid pole kindel, kas kõigis tundides füüsikat heal tasemel õpetatakse. Ja mis veel siis saab, kui Saaremaal üksainuski uus kool avada!   

Lahendus 2: asendusõpetajad ja karjääripöörajad

Tallinnas on asendusõpetajate programm ASÕP, kust koolid saavad endale füüsikaõpetajaid lühemaks või pikemaks ajaks tellida.Saaremaale asendajad asjaosaliste sõnul ei jõua, see eeldaks nende Saaremaal elamist või neile lennukipiletite kinni maksmist. Asendusõpetajaid otsitakse naaberkoolidest. 

Juttu on olnud ka inseneride kasutamisest füüsikaõpetajatena.Seegi kord mainiti Fermi Energiat, kust on koolidele pakutud elektrivarustuse, tuumaenergeetika ja muid teemasid õpetavaid insenere. Hilde Kurg märgib, et Orissaare Gümnaasium on seda võimalust kasutanud ja neil läks õnnelikult: Fermi Energia insener sai anda energeetikatundi täpselt sel ajal, kui selle teema tund oli tunniplaanis. „Tund oli huvitav, kuid ma ei ole kindel, et suurte firmade inseneridest õpetajad õpilaste hindamisest, puudujate märkimisest, e-kooli täitmisest ja muust koolibürokraatiast vaimustuses on,“ tunnistas Kurg. „See kõik käib aga õpetajatöö juurde.“ 

Indrek Peil leidis, et inseneride antud tunnid on õpilastele tore vaheldus, kuid füüsikaõpetajate põuda need ei vähenda ega kergenda ka füüsikaõpetaja tööd, sest õpetaja peab inseneri tunnis nagunii kohal olema, et osata hiljem klassiga kokkuvõtet teha ja tunnis õpetatut edaspidise õppimisega seostada. Peil ei ole kindel ka selles, et insener saab tulla igal neljapäeval kell 14.45 algavasse füüsikatundi. Paremaks variandiks peab ta lahendust, kus insener võtaks ühe füüsikakursuse ja õpetab selle algusest lõpuni ära, tehes ka kontrolltööd, andes tagasisidet jne. Kuuldavasti on Tallinnas Edumuse kaudu insenerid niimoodi mõnes koolis õpetanud.

Lahendus 3: teiste ainete õpetajad

Olude sunnil peab osa teiste ainete õpetajaid füüsikaõpetajaks ümber õppima. Aga kas füüsikaõpetajaks saab kiiresti õppida üksnes loodusainete õpetaja või on selline karjääripööre või -täiendus jõukohane ka filoloogile? 

Indrek Peil leidis, et emakeel ja füüsika on sisu poolest väga erinevad: kui keel ja kirjandus tegelevad ennekõike suhtlemise, siis füüsika looduse uurimise ja kirjeldamisega. 

Hilde Kurg usub, et füüsikat suudab õpetada mis tahes aine õpetaja, kui tal on selle aine vastu huvi. Täiesti valeks peab ta aga suhtumist, kus eesti keele õpetajal on vabu tunde ja talle antakse koormuse täitmiseks ka füüsikatunnid. „Kui õpetajat füüsika ei huvita, siis sellest head nahka ei tule,“ arvab ta.

Indrek Peil rõhutas, et füüsikaõpetaja peab igal juhul füüsikat hästi mõistma. Enne tunni andmist õppetüki läbi lugemisest ei piisa: „Füüsikast terviklikku ülevaadet omav õpetaja rõhutab olulisi asju süsteemselt ja pidevalt ning mõne tunni ärajäämine õpilaste teadmistele suurt kahju ei tee.“ 

Hilde Kurg juhib tähelepanu, et füüsika mõistmise kõrval on vaja mõista ka õpilast. „Kui füüsikat tuleb õpetama karjääripööraja, kes tunneb füüsikat väga hästi, aga õpilasi mitte, siis kulub tal palju aega saamaks aru, kuidas lapsed füüsikat õpivad, mis neid huvitab, mis neile raske on jne,“ rääkis ta, lisades, et alustavatel õpetajatelgi on enamasti füüsikast pilt olemas, kuid ka nemad ei tea, kuidas õpilane füüsikat tajub ja mis tingimustel teadmisi vastu võtab, kuidas tulemusteni jõuab jne. „Õpilasest aru saamine võib võtta paar-kolm aastat, kuid kahjuks läheb osa noori õpetajaid enne seda koolist ära. Nii ei saagi nad teada, et füüsika õpetamisel on oma võlu.“

Õpetaja Kurg nentis kahetsusega, et noored õpetajad annavad liiga ruttu alla – see on üks õpetajate nappuse põhjus.

Saaremaa Gümnaasiumi õpetaja Olle Araktõi välja dilemma: „Kui noor õpetaja võtab väikse koormuse, et jõuaks õpilasi lähemalt tundma õppida, jääb tal sissetuleku mõttes kõht tühjaks. Kui ta aga võtab suure koormuse ja saab palka piisavalt, põleb ta läbi.“

Arne Loorpuu lisas, et kui kõht tühjaks ei jäägi, siis majalaen ja autoliising tahavad ikkagi maksmist. Vanematel õpetajate ei pruugi nii suurt palgasurvet olla.

Indrek Peil tunnistaski, et tema on juba staažikas õpetaja ja tõesti ei õpeta palga pärast. Ta ei lähe kuhugi tehnoloogiafirmasse tööle, sest õpetajatöö on huvitavam. Kuid just noortele füüsikaõpetajatele on palk väga tähtis. 

Lahendus 4: füüsika jutustavamaks

Eesti Füüsika Seltsi kodulehel on füüsikaõpetajad arutanud, kas füüsika võiks olla jutustavam aine, et õpilastel oleks lihtsam. Omal ajal õpetas Harry Õiglane prantsuse lütseumis füüsikat just jutustades. Peamiselt rääkis ta sellest, mille üle tolle aja tippfüüsikud vaidlesid. Õpilased olid vaimustuses ja jutustasid tunnis kuuldut kodus vanematele edasi.

Indrek Peil ei usu, et füüsikat saaks ainult jutustades õpetada, sest algusest peale on füüsikat mõistetud kui empiirilist täppisteadust, mis on tugevalt seotud matemaatikaga. See tähendab, et füüsikas kirjeldame me nähtusi ja objekte arvude ja matemaatika keeles. Ta lisas, et füüsika ongi n-ö jutustavamaks muutunud, sest näiteks valemite peast teadmist koolieksamil enam ei nõuta.

Hilde Kurg selgitas, et õpilane peab oskama füüsikast oma sõnadega rääkida, kuid selleks peab ta oskama füüsika sümbolkeelt ja teha vajalikke arvutusi. 

„Igasugused mõõtmised, mis füüsikas tehakse, eeldavadmatemaatilisi tehteid ja arvutusi,“ lisas Olle Arak, kelle arvates on üks füüsikast jutustamise oskuse eeldus see, et õpilane ei usu legendi, mille järgi on füüsika keeruline ja õudne. Ta nentis, et kui füüsikatunnid ja seal tehtavad arvutused on seotud tegeliku eluga, siis tulevad noored paremini kaasa. Ja mida rohkem nad kaasa tulevad, seda suurem on tõenäosus, et mõned neist hakkavad füüsikaõpetaja töö vastu huvi tundma. 

---

Õpetajad igatsevad oma kabinetti

Vestlusringis arutlesid Saaremaa füüsikaõpetajad ka uute õppemeetodite ja ruumide üle. Hilde Kurg rääkis, et kasutab aeg-ajalt ümberpööratud klassiruumi meetodit. Õpilased võtavad mõne uue teema ise läbi ja siis räägivad üksteist täiendades, kuidas nad asjast aru said. 

Mõnikord ei anna õpetaja Kurg ülesandeid üksikutele õpilastele, vaid rühmadele või paaridele, et õpilased ülesannet lahendades üksteist toetaksid ja täiendaksid. Hilde Kurel on endal ka gümnaasiumiealised lapsed ja ta kuuleb kõrvaltoast tihti, kuidas lapsed Discordis sõpradega matemaatika- ja füüsikaülesandeid arutavad. 

Kolmandaks meeldib õpetaja Kurele panna kaks-kolm gümnaasiumiosa õpilast korraga üht ja sama füüsikaülesannet tahvlil lahendama. Õpilastele pakub see tema sõnul ahaa-elamust, sest ise ei pruugi mõne asja peale tulla.

Ta on teinud koostööd eesti keele õpetajaga, võttes füüsikatunnis mõne astronoomia teema läbi. Seejärel kirjutavad õpilased eesti keele tunnis selle teema kohta arvamusloo, mis toetub füüsikatunnis äsja omandatud teadmistele. Eesti keele õpetaja lihvib siis õpilaste eneseväljendust ja õpetaja Kurg vaatab üle, kui palju on õpilastel astronoomia kohta teadmisi juurde tulnud. Astronoomia paelub neidki õpilasi, keda füüsika üldiselt ei huvita, ja tänu sellele on koostöö eesti keele õpetajaga hästi toiminud.

Indrek Peil on lasknud uut teemat kõigepealt tehisarul kommenteerida. Seejärel on koos klassiga tehisaru jutupunktid läbi arutatud ning vahel sealt ka päris suuri vigu leitud. Vahel annab tehisaru täitsa rahuldavaid vastuseid. Kui tehisarult küsiti, kuidas on valguse olemust eri ajastutel mõistetud, saadi üsna hea ülevaade. 

Arne Loorpuule meeldib õpilastega katseid teha. Katsevahendite jaoks on tal viimasel ajal küll ruumi väheks jäänud, sest ta ei raatsi hästi toiminud katsevahendeid ära visata, vaid on pannud neid järgmiseks aastaks hoiule.

Õpetaja Loorpuu osutas, etmõnel koolil pole üldse katsevahendeid. Kunagi ostis riik kõigile koolidele katsevahendeid – kalori-, volt-, amper- ja dünamomeetrid, läätsekomplekt jms –, mida ta praeguseni kasutab. „Võib-olla tuleks nüüd nendele koolidele, kellel vahendeid napib, riigihange teha?“ küsis Loorpuu. Ta märkis ka, et vanades koolimajades on paremad füüsikakabinetid. Uute riigigümnaasiumite füüsikaklasse uurides märkas ta, et seal puuduvad näiteks füüsikakabineti vaheruumid, kus on hea katsevahendeid hoida. Mõnes kabinetis polnud kraanikaussi ega vett, teises kohta demonstratsioonilauale jne. Loorpuu sõnul jagab ta põhikooli kabinetti keemiaõpetajaga – üks pool on keemia ja teine füüsika jaoks. Kuna keemias on ained mürgised, plahvatusohtlikud ja sööbivad, asuvad need turvatud kappides, füüsikaasjad on rohkem avariiulitel.

Hilde Kurg lisas, ettema töötabruumis, kus toimuvad mitme õppeaine tunnid. Tema kadestab neid, kellel on oma füüsikakabinet. 

---

Missugused füüsikakatsed õpilastele meeldivad?

Saaremaa Gümnaasiumi füüsikaõpetaja Indrek Peil toob näite, kuidas ta pani gaaside teemat selgitades muna pudelisse. Kõigepealt kukutas põleva paberitüki piimapudelisse, siis laskis õhul soojeneda ja asetas keedetud muna pudeli suule. Kui õhk pudelis ära jahtus, imeti muna suure pauguga pudelisse.

Peili sõnul meeldib õpilastele ka induktsioonikatse. Selles katses võetakse üksteisel kätest kinni ja otsmised õpilased ühendavad enda käes oleva traadijupi väikese ja süütuna näiva patareiga. Kui nad traadijupid patarei küljest järsku lahti tõmbavad, siis magnetväli kaob ja indutseerib palju volte, nii et kõik saavad särtsu. 

Füüsikaõpetajate listis kirjutatakse Lehho Jõumehe katsest, kus ta pani välklambi sähvatusega trummikomplekti taldriku helisema. Indrek Peil peab seda väga huvitavaks katseks, kuid ei usu, et just valgus taldriku helisema pani. Valgusel ei ole nii palju energiat. Pigem võis välklambist läbi käiv elektrivool tekitada magnetimpulsi, mis omakorda tekitas magnetvälja taldrikus.

Arne Loorpuu meenutab, et mõnd katset on ta õpilastega mitu päeva ette valmistanud, kuid katse ise on kestnud vaid silmapilgu. Näiteks tegi ta seitsmenda klassiga äädika ja söögisooda segu ja pani selle kümneks tunniks külmkappi seisma. Kui saabus sulamise ja tahkumise teema tund, võtsid nad segu külmkapist ettevaatlikult välja ja panid lauale. Kui üks õpilane segu korraks puudutas, muutus see momentaanselt jääks. Katse kestis sekundi, kuid ei saa kurta, sest lastele meeldis.

Olle Arak on ise pilvi teinud. Ta pani plastikpudelisse natuke vett, tõmbas tiku põlema, pani pudelisse ning keeras korgi kõvasti peale. Siis astus ta pudelile peale ehk tekitas selle sees kõrgrõhkkonna. Kui ta pudeli pealt maha astus, tekkis pudelis pilv, mille ta sealt ka välja laskis. 

Hilde Kurg on lasknud kümnenda klassi õpilastel robotitega kiirust ja kiirendust mõõta ja see on õpilastele meeldinud. Õpilastele üldse katsed väga meeldivad, eriti kui need ei tule veebist ja neid saab ise reaalajas teha ja vaadata. 

Õpilastele saab näidata ka videokatseid. Kui oli füüsika-aasta, näidati „Terevisioonis“ katseid külmumisest, mäluga ainetest jms. Loorpuu salvestas need DVD-le ja näitas koolis õpilastele. Aigar Vaigu, kes oli tollal alles üliõpilane, oli üks, kes katseid „Terevisioonis“ näitas. Nüüd teeb ta raketisaadet ja muid tänuväärseid asju.

Indrek Peil on leidnud videoid, mida saab kasutada uute teemade sissejuhatuseks ja kordava materjalina. Näiteks optika kohta on selleks sobivad videod olemas. 

Olle Arak mainib, etvahel tekitavad füüsikavideod segadust ka. Üldiselt tähistab magneti punane ots lõunat ja sinine põhja. Samas tähistab mõnes videos ja ka mõnel demovahendil põhjasuunda hoopis punane ning roheline lõunat. 

Hilde Kurg aga hoiatab, et videotega on nagu reisipiltidega – kui neid on liiga palju, siis pole enam ükski piisvalt huvitav. Esimesi videoid on klassil väga huvitav vaadata, aga kui neid vaadatakse liiga tihti, siis enam mitte. 

Vaata Indrek Peili füüsikatundide videosalvestusi

Sissejuhatus optikasse

Sissejuhatus tuumafüüsikasse