A képen egy farönk és egy adag felaprított tűzifa látható. A farönk és az aprított fa ugyanabból a fából származik, és tömegük is azonos. Melyik ég el gyorsabban, a farönk vagy a felaprított fa? És miért?

Az alábbi képen egy olyan madár látható, amelynek hosszú, vékony lába és hosszú, vékony csőre van. Milyen környezethez alkalmazkodott a madár lába és csőre? Homokos talaj, erős szél? Vagy magas fű, sekély víz? Sziklás part, nagy hullámzás? Vagy sűrű lombkorona, kevés aljnövényzet?

Idén már ezekhez hasonló feladatokat is kapnak a hatodikos, a nyolcadikos és a tizedikes diákok a kompetenciamérésen. A 2001 óta minden évben megszervezett, több tízezer diák számára kötelező teszten eddig csak a szövegértési és a matematikai kompetenciákat mérték, ezt egészítette ki az oktatásirányítás a 2014/2015-ös tanévben az idegen nyelvi méréssel. Idén azonban egy negyedik területet is vizsgálnak majd: azt, hogy milyen a három évfolyam „természettudományos” műveltsége.

Igaz – írja tájékoztatójában az Oktatási Hivatal – a diákoknak a kérdések megválaszolásához nem elsősorban az előzetes tudásukra van szükségük, hanem fel kell dolgozniuk a feladat leírásában szereplő információkat és adatokat is. Ugyanis – teszik hozzá – a teszten résztvevők  „a természettudomány kérdéseivel, a műszaki, technikai problémákkal valóságos, vagy valószerűen megkonstruált kontextusban találkoznak majd”. December elején egyébként közzé is tettek néhány mintafeladatot (azokból szemezgettünk a cikk elején), amelyek között van néhány tárgyi tudásra alapozó kérdés, de több olyan is, amelyek megválaszolásához adatsorokat, grafikonokat vagy kísérleteket kell értelmezni.

Mit kell tudniuk a diákoknak?

Nem véletlenül. Az Oktatási Hivatal szakmai anyagában azt írja, a természettudományos kompetenciamérésen kétféle „tudásfajtát” különböztetnek meg. Az első kategóriába tartozik a fogalmak, törvényszerűségek, elméletek ismerete, a másodikba a „méréselméleti tudás”. Utóbbin múlik például az, hogy megért-e egy tizenhat éves középiskolás egy kémiai vagy fizikai kísérletet, tudja-e értelmezni a grafikonokat, adatsorokat, le tudja-e vonni a következtetéseket egy-egy kísérlet eredményeiből.

Alighanem ebbe a kategóriába tartozik a következő - elsőre nehezebbnek tűnő - mintafeladat:

Mari azt vizsgálta, hogyan befolyásolja az ejtőernyő alakja az ejtőernyő földet érésének idejét. A kísérlet célja az volt, hogy megtalálja azt az ejtőernyőformát, amellyel a legkisebb lesz a földet érés sebessége. Négy különböző – háromszög, négyszög, téglalap, kör – alakú ejtőernyő földet érési idejét mérte meg, amelyeknek a felülete és tömege egyforma volt. A kísérletben az ejtőernyőket ugyanabból a magasságból engedte el, és minden mérést háromszor ismételt meg.
Az alábbi táblázat a mérések eredményeit tartalmazza.
A földet érési idők átlaga (s)
Háromszög alakú: 2,9
Négyzet alakú: 3,3
Téglalap alakú: 3,1
Kör alakú: 3,6
Melyik ejtőernyő esetében lehetett LEGKISEBB a földet érés sebessége?

Persze a kompetenciamérés a diákok tárgyi tudását is teszteli majd. A természettudományos témákat a mérés szakemberei három csoportba sorolták: az „anyagi világ” nevű témakörhöz tartoznak például a kémiai változások, az erő fajtái és tulajdonságai, az energiaforrások, az elektromosság, a mágnesesség és a fény, az erőművek. Az „élő világhoz” például a sejtek, az emberi immunrendszer, a betegségek terjedése, az öröklődés, az emberi tevékenység hatása tartozik, sőt olyan érdekes kérdések is, mint a bionyomtatás. A harmadik, „Föld és a világ” nevű csoportba került többek között a Föld és a naprendszer, a világegyetem, az időjárás, a lemeztektonika, a globális éghajlatváltozás, a természeti kincsek, az űrkutatás és a természetvédelem.

Az Oktatási Hivatal próbafeladatokat tartalmazó oldalán találtunk egy olyan példafeladatot, amely ez utóbbi kategóriába tartozik. Ennél a diákoknak azt kell eldönteniük, hogy a Napra vagy a Holdra igazak-e a következő állítások: 

A Földhöz legközelebb keringő égitest.
Saját fénye van.
Körülötte keringenek a bolygók.
Fő összetevője a hidrogén.
Felszínét kráterek borítják.

Miért nem vagyunk igazán jók természettudományokból?

Az idei kompetenciamérés eredményeit érdemes lesz majd összehasonlítani a szintén idén esedékes PISA-felmérés adataival - ezt lehetővé is teszi a teszt felépítése. Az utolsó, 2018 tavaszán végzett felmérésen a magyar diákok természettudományos feladatokban 481 pontot szereztek – összehasonlításképpen: az OECD-átlag természettudományokból 489, ezzel az OECD-országok közül a 27. helyen állunk. 

A környező országok közül előttünk van Lengyelország (511 ponttal), Szlovénia (507 ponttal), Csehország (497 ponttal), Ausztria (490 ponttal), de megelőzött minket Belgium (499), Portugália (492) és Lettország (487) is. A természettudományos tudásban - a többi tárgyból is rosszabbul teljesítő - Görögországot (452), Olaszországot (468) és Chilét (444) utasítottuk magunk mögé.

Igaz, a korábbiakhoz képest még így is javítottak a magyar diákok. A 2015-ös teszten ugyanis mindhárom területen gyengébben teljesítettek, a 2006-os és 2009-es szintet viszont a javítással együtt sem közelítik meg az eredmények.