Reading Physics Through Tanean Lanjhang: Traditional Settlement Patterns as Cultural Contexts for Science Education

غالبًا ما تبدو الفيزياء وكأنها مادة تعيش في عالم منفصل عن الحياة اليومية، مجرد مجموعة من القواعد المجردة حول كيفية حركة الأشياء وارتفاع حرارتها، والتي يجب على الطلاب حفظها من أجل الاختبار. ومع ذلك، فإن المبادئ التي تحكم الكون تعمل باستمرار في الأماكن التي نعيش فيها، وفي الملابس التي نرتديها، وفي الطعام الذي نطهوه. فعندما يظل المنزل باردًا في يوم حار دون كهرباء، أو عندما تندفع الرياح عبر زقاق ضيق، تكون قوى غير مرئية من ضغط الهواء وانتقال الحرارة هي التي تقوم بالعمل الشاق. لعقود من الزمن، كافح تعليم العلوم لسد الفجوة بين هذه الصيغ الموجودة في الكتب الدراسية والتجارب المعاشة للطلاب، حيث غالبًا ما تُقدم المعرفة العلمية كشيء عالمي ومنفصل عن الثقافة المحلية. هذا الانفصال يمكن أن يجعل التعلم يبدو غير ذي صلة، كما لو أن قوانين الطبيعة لا تنطبق إلا في المختبر وليس في المجتمع الذي ينشأ فيه الطفل.

تسعى دراسة جديدة من باحثين في إندونيسيا إلى سد تلك الفجوة من خلال النظر في طريقة تقليدية للبناء والعيش وُجدت لأجيال بين شعب المادوريز (Madurese). ركز الباحثون على نمط استيطاني محدد يُعرف باسم "تانين لانجهانغ" (Tanean Lanjhang)، وهو تخطيط حيث تترتب المنازل والمطابخ وحظائر الحيوانات في صف طويل ومنظم يواجه فناءً مركزيًا مشتركًا. وبينما يعد هذا الترتيب متجذرًا بعمق في القيم الاجتماعية، والخصوصية العائلية، والتقاليد الثقافية، تساءل الباحثون عما إذا كان يحمل أيضًا طبقة خفية من الحكمة العلمية. لقد أرادوا معرفة ما إذا كان الطريقة التي نظمت بها هذه المجتمعات مساحاتها لقرون تدل بالفعل على فهم حدسي للفيزياء، وتحديدًا كيف يتحرك الهواء وكيف تنتقل الحرارة.

تعامل الفريق، المكون من تربويين وعلماء من جامعات في مادورا، مع "تانين لانجهانغ" ليس فقط كأثر ثقافي، بل كمختبر حي. قضوا وقتًا في المستوطنة، يراقبون التخطيط الفيزيائي، ويلتقطون الصور، ويتحدثون مع قادة المجتمع الذين عاشوا هناك طوال حياتهم. كما جمعوا مجموعة من الخبراء، بما في ذلك علماء فيزياء ومتخصصين في التربية، لمناقشة ما رأوه. كان هدفهم هو رسم خريطة للميزات الفيزيائية للمستوطنة — مثل اتجاه واجهة المنازل، والمواد المستخدمة في الجدران والأسقف، وشكل الفناء — وربطها بالمفاهيم العلمية التي تشرح سبب شعور هذه المنازل بالراحة حتى في حرارة المناطق الاستوائية.

ما وجدوه هو أن التخطيط التقليدي هو درس نموذجي في التهوية الطبيعية والتحكم في درجة الحرارة. فالمستوطنة مصممة بفناء طويل ومفتوح في المنتصف، تحده مبانٍ على كلا الجانبين. عندما تهب الرياح من الشرق، وهو أمر شائع في المنطقة، يتم توجيهها داخل هذا الممر الضيق. ولأن الهواء يُجبر على المرور عبر قناة أضيق بين المباني، فإنه يتسارع. هذا التسارع يخلق انخفاضًا في ضغط الهواء، وهي ظاهرة تُعرف بمبدأ برنولي، مما يساعد على سحب الهواء عبر النوافذ والفتحات في المنازل. التصميم يستخدم الرياح نفسها لخلق نسيم يدور عبر المساحات المعيشية، مما يبرد الداخل دون أي مراوح ميكانيكية.

كما يلعب اتجاه المباني دورًا حاسمًا؛ حيث تواجه المنازل الرئيسية اتجاه الجنوب، بينما تواجه المطابخ وحظائر الحيوانات اتجاه الشمال، مما يخلق تدفقًا محددًا يوجه الرياح عبر المجمع بأكه. لاحظ الباحثون أن المجتمع يدرك منذ زمن طويل أن هذا الترتيب يحافظ على برودة داخل المنزل، حتى عندما تكون الشمس حارقة في الخارج. هذا ليس مجرد مسأية من الحظ، بل هو نتيجة لكيفية تفاعل المباني مع البيئة. إن ارتفاع جدران الفناء وأماكن وضع النوافذ يخلق مسارًا لدخول الهواء عند نقطة معينة وخروجه من نقطة أخرى، وهي عملية تسمى التهوية المتقاطعة التي تعتمد على فروق ضغط الهواء للحفاظ على حركة الهواء.

تتم إدارة الحرارة من خلال المواد وشكل الأسقف. تتميز المنازل بأسقف عالية ومنحدرة تشبه قمة الجبل، وهو أسلوب يسمح للهواء الساخن بالصعود والهروب عبر الفجوات بالقرب من القمة. وبما أن الهواء الساخن أخف من الهواء البارد، فإنه يطفو طبيعيًا نحو الأعلى، ويعطي السقف العالي مكانًا للذهاب إليه، مما يمنع الحرارة من الانحباس داخل منطقة المعيشة. أما الجدران فهي مبنية من خليط من الطوب المحروق والتربة والجير الأبيض. وجد الباحثون أن الجير الأبيض يعمل كعازل طبيعي؛ فبينما يمكن للطوب امتصاص كمية كبيرة من الحرارة، فإن طبقة الجير تبطئ انتقال تلك الحرارة إلى الغرفة. هذا المزيج يحافظ على استقرار درجة الحرارة الداخلية وبرودتها نسبيًا مقارلة بالهواء الخارجي.

تجادل الدراسة بأن هذه المعرفة التقليدية ليست مجرد مجموعة من العادات التي يجب الحفاظ عليها كجزء من التاريخ، بل هي مصدر صالح للفهم العلمي يمكن استخدامه في الفصول الدراسية الحديثة. فمن خلال إظهار أن فيزياء تدفق الهواء وانتقال الحرارة موجودة بالفعل في أحياء الطلاب، يمكن للمعلمين جعل المفاهيم المعقدة تبدو مألوفة وذات مغزى. يقترح الباحثون أنه بدلاً من معاملة الحكمة المحلية كمجرد توضيح بسيط لحقائق علمية موجودة مسبقًا، يجب على المدارس الاعتراف بهذه الممارسات الثقافية كوسيلة للمعرفة يمكن أن تساعد الطلاب على بناء فهم أعمق وأكثر شخصية للعلوم.

تسلط النتائج الضوء على أن سكان مادورا قد طبقوا مبادئ ديناميكا السوائل والديناميكا الحرارية لأجيال، قبل تسمية هذه المفاهيم في الكتب الدراسية بوقت طويل. إن نمط الاستيطان هو نظام موحد حيث تعمل القيم الاجتماعية والقوانين الفيزيائية معًا لخلق بيئة معيشية مريحة. ومن خلال دراسة "تانين لانجهانغ"، حدد الباحثون مسارًا واضحًا لدمج الثقافة المحلية في تعليم العلوم، مما يثبت أن الإجابات على الأسئلة العلمية غالبًا ما توجد في العالم اليومي خارج أبواب الفصول الدراسية مباشرة. هذا النهج لا يستبدل العلم الرسمي ولكنه يثريه، مظهرًا أن قوانين الفيزياء ليست مجرد أفكار مجردة، بل هي منسوجة في نسيج الحياة اليومية.