Karta pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych

Karta pracy do przedszkolnych1 i szkolnych badań naukowych
M. Piotrowski, K. Piotrowska, E. Pluta.
Podsumowanie
W artykule przedstawiono problemy związane z wprowadzeniem w nauczaniu przedszkolnym
oraz klas I-III jednolitej Karty pracy do badań naukowych. Narzędzia (schematu aktywności
dzieci), które powstało na przełomie wieków, by wspomagać pracę nauczycieli nauczania
początkowego i przedszkolnego studiujących w Wyższej Szkole Humanistycznej w Pułtusku.
Obecnie, po udoskonaleniu w programie gimnazjalnym Akademii uczniowskiej (w latach
2008-2012), Karta pracy do szkolnych i przedszkolnych badań naukowych wraca do edukacji
dzieci od 4 - 5 roku życia.
Spis treści
Wstęp ................................................................................................................................................................... 2
Wprowadzenie ................................................................................................................................................. 2
I. Karta pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych - geneza. ................................. 5
II. Karta pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych - pierwsze próby. .............. 6
III Karta pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych ................................................. 8
IV. Nie tylko my mamy problemy z nauczaniem science. ................................................................. 14
Bibliografia ...................................................................................................................................................... 15
W artykule prezentowane są doświadczenia zebrane w pracy z dziećmi od 5 roku życia. W przygotowaniu do publikacji jest opracowanie poświęcone zajęciom z trzy- i czterolatkami.
1
1
Wstęp
Artykuł jest próbą podsumowania prac związanych z wprowadzaniem zajęć science
do przedszkola oraz klas I – III w nawiązaniu do podobnych doświadczeń w gimnazjum
w okresie od 2008 do 2012 r.
We Wprowadzeniu do artykułu przypomniano zadanie, jakie prawie od stu lat stoi
przed edukacją: „Nauczyciel powinien ukierunkowywać aktywność badawczą dziecka”.
To zadanie tylko z pozoru wydaje się być proste, ponieważ wymaga przeformułowania
głównych celów nauczania.
W Rozdziale I zwrócono uwagę na spójność zaleceń sformułowanych w 1919 r. przez
progresywistów oraz na trudności wprowadzenia do rzeczywistości szkolnej koncepcji
progresywistycznej.
W Rozdziale II przypomniano historię trzech prób wdrożenia w Polsce standardów
science: francuskiego - autorstwa D. Chauvel i V. Michel dla przedszkoli, amerykańskiego
- przygotowanego przez J. VanCleave dla uczniów i nauczycieli starszych grup przedszkolnych i szkół podstawowych oraz angielskiego - dedykowanego gimnazjalistom,
opracowanego przez K. Fouldsa.
Wykorzystanie tych standardów w praktyce pozwoliło na opracowanie schematu zajęć
science - Karty pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych zaprezentowanej w
Rozdziale III.
W Rozdziale IV przedstawiono zakres prac, które są aktualnie podejmowane w celu
wprowadzenia Karty pracy do badań naukowych w nauczaniu dzieci młodszych.
Wprowadzenie
W języku polskim pojęcie nauka - science ma trzy zasadniczo różne znaczenia:
Łączymy je z badaniami i wiedzą naukową, a więc z doświadczeniami i ich analizami
wykonywanymi przez naukowców.
Pojęcie nauka interpretować możemy również jako proces uczenia się lub nauczania
innych, a więc między innymi to, co się dzieje w przedszkolu podczas zajęć i na lekcjach w szkole.
Niektórzy nauczyciele i autorzy programów (oraz podręczników) utożsamiają pojęcie science z przedmiotami przyrodniczymi: biologią, chemią, fizyką, częścią geogra2
fii, techniką, a nawet z informatyką (International Baccalaureate Organization,
2011).
Dla większości uczniów i nauczycieli w Polsce ta rozbieżność w interpretacji pojęcia nauka - science odpowiada rzeczywistemu podziałowi na różne dziedziny-aktywności. W
wielu opracowaniach podkreśla się, że w polskiej edukacji jest bardzo mało badań naukowych i analiz wykonywanych przez dzieci, już przedszkolaki przyzwyczajane są do
odbioru wiedzy (informacji) oraz dokładnego wykonywania instrukcji. Na skutek uwarunkowań zewnętrznych, ocen dojrzałości szkolnej (weryfikujących dzieci, a nie szkoły)
oraz wewnętrznych (braku wiedzy pedagogicznej nauczycieli) szkoła często podejmuje
działania pozorne krzywdząc zarówno uczniów jak i... nauczycieli. Ostatnio proces ten
został dokładnie opisany w publikacji pod znamiennym tytułem „Sprawcy i/lub ofiary
działań pozornych” (Dudzikowa M., Knasiecka-Falbierska K., 2013).
Szkoła nie uczy zasad tworzenia wiedzy ani prowadzenia badań, nie informuje nawet
uczniów o hipotetycznym charakterze wiedzy. Jeszcze na początku reformy (w latach
2001-2003) w prawie co czwartej placówce w Polsce, uczniowie i nauczyciele z zaangażowaniem realizowali festiwale nauki i inne wyzwania trzeciego zadania Szkoły z klasą:
„Szkoła uczy myśleć i rozumieć świat” (Czetwertyńska G. i inni, 2002 i 2003). Jednak już
od 2008 r. w gimnazjalnej podstawie programowej przedmiotów przyrodniczych podstawowe pojęcie związane z nauką - hipoteza, odnosi się tylko do początku życia na Ziemi. „Uczniowie kształceni są w przekonaniu, że wszystko inne w science jest znane w
sposób pewny... Szkolne science nie tylko ma mniej przestrzeni w planie lekcji niż religia,
ale i przejęło od religii sposób nauczania za pomocą aksjomatów wiary” (Piotrowski M.,
2013, s.11).
Wieloznaczność pojęcia nauka - science nie jest tak wyraźna w edukacji zachodnioeuropejskiej i amerykańskiej. Od wielu lat w Wielkiej Brytanii i w USA podejmuje
się wysiłki w celu wprowadzenia przedmiotu science do szkół i przedszkoli. Na poziomie
gimnazjum sformułowano wymagania programowe (np. Kamerick M., 2008) oraz opracowano podręczniki dla nauczycieli (np. Ross K. i inni, 2009).
Jednocześnie tworzone są dokumenty programowe określające wymagania oraz opracowania wskazujące na możliwości wdrożenia science od najmłodszych lat (od 4-5 roku
życia) np.: w programie przedszkolno-szkolnym matury międzynarodowej Primary Years Programme (International Baccalaureate Organization, 2009). Podobne, systemowe
3
połączenie materiałów programowych i rozwiązań dydaktycznych znaleźć można dla
poziomów od K2 do K16 w materiałach Uniwersytetu Berkeley (Berkeley University,
2014).
Połączenie szkolnego nauczania z pracą naukową uczniów nie jest nowym rozwiązaniem. Na początku XX w. Maria Skłodowska-Curie podjęła skuteczną próbę uczenia
dzieci i młodzieży za pomocą eksperymentów i obserwacji naukowych. Jej program niczym się nie różnił od współczesnych, elitarnych rozwiązań wprowadzonych we Francji
przez noblistę G. Charpaka z 1992 r. (Chavannes I, 2004).
Można wskazać i badać wiele przyczyn oraz przejawów antynaukowego charakteru polskiej edukacji. Podkreślać, że nawet cudowny obszar dziecięcych badań, jakim
może być tabliczka mnożenia został unicestwiony przez wymagania podstawy programowej, by wkuć ją na pamięć2. Spełnienie tego zapisu uniemożliwia dziecku radość poznawania i zapamiętywania odkryć, w których ze znanego, mniejszego zakresu (założeń)
można wydedukować wynik obliczeń w większym, poznawanym dopiero, zakresie (tezę). Pamięciowe opanowywanie matematyki przeczy klasycznemu pojęciu tej dyscypliny
jako nauki dedukcyjnej, „której celem jest badanie konsekwencji przyjętych założeń”3.
Dodatkowo, w działaniach wykonywanych w zakresie tabliczki mnożenia uczeń (w sposób naturalny) może odkryć, sformułować i zweryfikować zasady przemienności oraz
rozdzielności działań, a więc poczynić pierwsze kroki zgodne z indukcyjnym i dedukcyjnym sposobem zdobywania wiedzy.
Jednak celem niniejszego artykułu, nie jest przedstawieni kryzysu polskiej edukacji, lecz
prezentacja przedsięwzięć, które zmierzają do zespolenia trzech pojęć nauki:
Jako uczenia się (nie uczenia kogoś).
Naukowych zasad tworzenia wiedzy.
Naukowych procedur prowadzenia doświadczeń.
Zaczniemy od nauczania początkowego i wymagań dla pięcioletnich przedszkolaków. W
niedalekiej przyszłości opublikowane będą rezultaty podobnych działań prowadzonych
w grupach dzieci w wieku 4
i3
lat.
„Uczeń kończący klasę III: podaje z pamięci iloczyny w zakresie tabliczki mnożenia”. Treści nauczania –
wymagania szczegółowe na koniec klasy III szkoły podstawowej, Edukacja matematyczna. Uczeń kończący
klasę III: 5) podaje z pamięci iloczyny w zakresie tabliczki mnożenia (Ministerstwo Edukacji Narodowej,
2009, s. 20).
3 Za: Słownik języka polskiego - hasło: matematyka, Wydanie trzydzieste szóste, PWN (2012).
2
4
W tym miejscu autorzy składają podziękowania studentom-nauczycielom, którzy
nie zniechęceni trudnościami sprawdzali Karty pracy do szkolnych i przedszkolnych badań naukowych w praktyce, a zwłaszcza tym, którzy kontynuują pracę nad doskonaleniem tego narzędzia.
I. Karta pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych - geneza.
Tak, jak było to do przewidzenia, nawet najlepsze scenariusze tworzone od początku reformy przez innych nauczycieli trudno wykorzystać do własnych zajęć (Czetwertyński A., 2000-2007). Poznając metody pracy innych nauczycieli można jednak skorzystać z pomysłów dotyczących drobnych acz ważnych szczegółów oraz ogólnych, równie
istotnych, zasad. Bez wątpienia do takiego zbioru ciekawych, ogólnych procedur należy
Karta pracy do badań naukowych przedstawiona poniżej.
Karta nie jest niczym innym jak wcieleniem do zajęć szkolnych i przedszkolnych
podstawowych zasad edukacji progresywistycznej, której stulecie obchodzić będziemy jeszcze w tej dekadzie (w 2019 r.). 6 zasad koncepcji progresywistycznej przypomniano poniżej (za: Gutek G., 2003, s. 298):
1. Edukacja powinna dawać możliwość swobodnego rozwoju dziecka.
2. Poprzez kształcenie należy stymulować indywidualne zainteresowania dziecka.
3. Nauczyciel powinien ukierunkowywać aktywność badawczą dziecka.
4. Ocena osiągnięć ucznia powinna uwzględniać jego postępy w rozwoju umysłowym,
fizycznym, moralnym i społecznym.
5. Nauczyciel, szkoła i rodzice powinni razem współpracować, dążąc do postępów
w rozwoju dziecka.
6. W szkole powinno się testować innowacyjne techniki.
Oczywiście spełnienie wszystkich 6 postulatów progresywizmu podczas każdych zajęć z
Kartą pracy nie będzie łatwe, ale przecież nikt tego nie wymaga. Zwłaszcza, że już 20 lat
po założeniu w Waszyngtonie Progressive Education Association, w 1939 r., Harold
Benjamin opublikował Edukację jaskiniowców. W tej humorystycznej książeczce znajdujemy wyjaśnienie dlaczego tak trudna jest realizacja zasad koncepcji progresywistycznej
- z powodu naszego przywiązania do bezmyślnych schematów, pośpiechu, braku zaufa-
5
nia do możliwości dzieci itd. Wspomniane powyżej problemy z tabliczką mnożenia i hipotezami (a w zasadzie ich brakiem) mogą być tylko kolejnymi rozdziałami Edukacji
jaskiniowców, obok przedstawionego tam tygrysa szablozębnego.
Impulsem do poszukiwań rozwiązania, jakim stała się Karta pracy do badań naukowych,
było więc znalezienie takiego schematu zajęć (w tym przede wszystkim ram aktywności
dzieci), który ułatwiłby nauczycielowi unikanie błędów wynikających z tradycyjnego
nauczania i jednocześnie mobilizował do przestrzegania zasad koncepcji progresywistycznej, a w szczególności wymogu:
3. Nauczyciel powinien ukierunkowywać aktywność badawczą dziecka.
Spełnienie pozostałych zaleceń koncepcji progresywistycznej warunkuje osiągnięcie
celu wyznaczonego przez zalecenie nr 3. Pozostałe zalecenia mogą pełnić więc podrzędne role przy przenoszeniu procesu poznania do przedszkola i szkoły.
II. Karta pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych - pierwsze
próby.
Od 1989 r. w reformowanej edukacji pojawiło się wiele systemowych propozycji pomysłów na kompleksową nowoczesną edukację science. Bez wątpienia do wzorcowych rozwiązań należy zaliczyć przetłumaczenie światowych bestsellerów Janice
VanCleave (VanCleave J., 1993): 5 podręczników zawierających łącznie propozycje 505
doświadczeń (pomysłów) uczących jak badać i rozumieć świat od najmłodszych lat. Zakres wzorców obejmował przykłady z: astronomii, biologii, chemii, fizyki i matematyki.
Każdy z przykładów z zakresu przyrody prezentowany był za pomocą tego samego
schematu zawierającego:
Tytuł, który wzbudzał zainteresowanie uczniów i nauczycieli.
Spis potrzebnych materiałów.
Opis czynności i oczekiwanych rezultatów wraz z wyraźnym, jednobarwnym rysunkiem.
Wyjaśnienie zjawiska.
Kilka lat później przetłumaczono na język polski serię podobnych podręczników
dla gimnazjalistów do: biologii (Gater S., Wood-Robinson V., 1999), chemii (Earl B.,
1999) oraz fizyki (Foulds K., 1999). Wszystkie 3 książki, tworzone pod opieką fizyka K.
6
Fouldsa, miały ten sam schemat i zawierały obok tekstów wyjaśniających treści nauczania propozycję około 3 tys. aktywności (zatytułowanych: Pomyśl i zrób). Celem aktywności było zdobycie przez uczniów umiejętności: badania świata, tworzenia wiedzy oraz
analizy krytycznej.
Część nauczycieli (konstruktywistów) uznawała aktywności typu: Pomyśl i zrób za
podstawowe wyzwanie, mobilizujące uczniów do uczenia się. Teksty miały ułatwić
zrozumienie tego, co należało zrobić i pomóc w interpretacji uzyskanych rezultatów.
Uczeń przystępując do wykonania zadania sam musiał szukać i wykorzystywać informacje tworząc swój świat wiedzy.
Część nauczycieli (behawiorystów) aktywności traktowała jako ilustrację wiedzy zawartej w tekście. Dla nich celem zadań z Pomyśl i zrób było utrwalenie, tego, co już
uczniowie wiedzieli po wcześniejszym nauczeniu - przeczytaniu i zapamiętaniu tekstu wyjaśniającego treści nauczania.
Trzecia grupa nauczycieli („sumiennych”) nie przejmowała się propozycjami Pomyśl i
zrób transmitując wiedzę zawartą w tekstach. Ze zrozumiałych względów ich liczba
wzrastała po wprowadzeniu egzaminów zewnętrznych. W efekcie, w egzaminie gimnazjalnym z zakresu przyrody w 2012 r.4 najtrudniejszym zadaniem dla polskich
uczniów okazało się to, w którym należało zastosować nabytą wiedzę do rozwiązywania prostego, lecz nowego problemu (Centralna Komisja Egzaminacyjna, 2012).
W tym samym okresie przetłumaczono na język polski francuską serię podręczników do edukacji przedszkolnej wspomagającą kształcenie umiejętności heurystycznych (tworzoną również na podstawie wieloletnich doświadczeń). W skład serii wchodziły m.in. podręczniki: Pierwsze naukowe doświadczenia przedszkolaka (Chauvel D., Michel V., 2000), Zajęcia twórcze w przedszkolu. Przedmioty i obrazy (Dorance S., 2000)
oraz Nauka komunikowania się w grupie przedszkolnej (Guillaumond F., 2000).
Po trzech latach podręczniki K. Fouldsa straciły legalność na skutek kolejnej zmiany podstawy programowej. Rodzice musieli kupować książki innych wydawnictw. Gorsze, bo
nie tworzone na podstawie 20 lat doświadczeń z nastolatkami, ale za to kilkakrotnie
droższe więc bardziej opłacalne dla wydawnictw.
Zadanie to rozwiązał (lub zgadł poprawnie odpowiedź) co siódmy absolwent gimnazjum. Egzamin był w
całości testem jednokrotnego wyboru z 4 możliwości odpowiedzi więc przy założeniu braku wiedzy i losowaniu odpowiedzi co czwarty gimnazjalista powinien trafić dobry wynik - powinien uzyskać lepszy rezultat od średniej krajowej! Dyskusję tego paradoksu przeprowadzono w: Brak i lekceważenie kapitału
społecznego przyczyną niskiej skuteczności instytucji edukacyjnych i nie tylko, część I (Piotrowski M., 2014).
4
7
Podobny los spotkał światowy bestseller Janice VanCleawe, który po opublikowaniu
wstępnych postaci podstawy programowej dla przedszkola i szkoły podstawowej, pod
koniec lat dziewięćdziesiątych, WSiP przeznaczył na przemiał. Również ciekawe pomysły francuskiej edukacji przedszkolnej kształcenia umiejętności heurystycznych okazały
się sprzeczne z podstawą programową, a więc mało popularne.
Nim jednak podręczniki J. VanCleave i K. Fouldsa poszły na makulaturę część nauczycieli
i akademików5 zaadaptowała zawarte w nich treści do własnej pracy.
Między innymi, w latach 1996 – 2000 w Wyższej Uczelni Humanistycznej w Pułtusku, do
programu kształcenia nauczycieli przedszkoli i nauczania początkowego w zakresie
edukacji przyrodniczej i matematycznej wprowadzono Karty pracy oparte ma doświadczeniach J. VanCleave (Piotrowski M., 2011).
W latach 2008 – 2012 ośmiopunktowe Karty pracy (będące modyfikacją rozwiązań z
Pułtuska) wdrożono do programu Akademii uczniowskiej (Au) realizowanego w 300
gimnazjach przez około 2 tys. nauczycieli i 40 tys. uczniów (Piotrowski M. i inni, 2011 i
2012).
III. Karta pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych
Poniżej przedstawiona Karta pracy do przedszkolnych i szkolnych badań naukowych jest
zapewne jedną z kilku, jakie powstały (lub powstaną) przez rozwinięcie wzorców z
przełomu wieków oraz Au6.
W wielu materiałach publikowanych dla nauczycieli podkreśla się zbieżność celów i
form aktywności dzieci oraz naukowców. Za pomocą Karty pracy postanowiono więc
wprowadzić do zajęć lekcyjnych schemat naukowego (indukcyjnego) tworzenia wiedzy
(również w matematyce). W efekcie wielu prób powstała Karta zawierająca 9 elementów:
0. Symbol graficzny.
1. Temat w postaci pytania badawczego.
2. Kanon pojęć i zjawisk.
Stosowane w artykule pojęcie akademicy dotyczy pracowników uczelni wyższych, których zakres działalności związany jest z wdrażaniem nowych rozwiązań w edukacji szkolnej. Ważnym przykładem ilustrującym możliwość współpracy środowiska akademickiego ze środowiskiem szkolnym jest program Matury
Międzynarodowej opracowywany dla uczniów od 3 do 19 roku życia przy współpracy z najlepszymi
uczelniami USA.
6 W artykule rozważane są rozwiązania opracowywane i wdrażane przez nauczycieli akademików w Akademii uczniowskiej do końca 2012 r.
5
8
3. Hipotezy (dzieci próbujących odpowiedzieć na pytania badawcze).
4. Opis doświadczenia.
5. Uwagi dotyczące BHP.
6. Notatka uczniowska.
7. Pytania podsumowujące.
8. Praca domowa.
Ad 0. Symbol graficzny nie tylko wyróżnia Karty, ale jeśli to możliwe powinien dodatkowo nawiązywać do kanonu pojęć lub opisu doświadczenia7. Symbol graficzny przygotowuje nauczyciel. W edukacji przedszkolnej symbol graficzny na początku zajęć powinien być przedyskutowany z dziećmi, a podczas sporządzenia notatki warto go zaproponować jako składową notatki.
Ad 1. Temat w postaci pytania badawczego.
Powinien prowadzić do efektu WOW (ŁAŁ)/Eureka. Już w edukacji przedszkolnej
warto zwrócić uwagę rodzicom, że: zadowolenie z czynionych postępów, radość zaskoczenia itd. są elementami wspomagającymi skuteczność nauczania, co potwierdzają współczesne zaawansowane badania neurodydaktyczne wykorzystujące neurofeedback. Dzieciom te same tezy można zilustrować pokazując radość nauki małych zwierząt.
Proponowany zakres doświadczeń znaleźć można w standardach wspomnianych
powyżej. Przed wprowadzeniem doświadczenia do programu nauczania początkowego warto jednak przedyskutować wybór problemów z nauczycielami klas IV – VI.
W przedszkolu zakres prac musi być przede wszystkim dostosowany do możliwości
dzieci (ich umiejętności wzrastają po każdych dobrze zrealizowanych zajęciach).
Formułując temat - zakres doświadczenia warto zadbać o to, by jego trudność
odpowiadała wiedzy i umiejętnościom ze strefy najbliższego rozwoju określonej przez Lwa Wygotskiego (Filipiak E., 2003), a więc często przewyższała poziom
wyznaczony przez podstawę programową. Na początku działalności Akademii nauczyciele przygotowywali doświadczenia zgodne z podstawą programową typu: podziel substancje na te, które się rozpuszczają i na te nierozpuszczalne (piasek, kaW tekście, pojęcie doświadczenie oznacza zarówno eksperyment jak i obserwację. Nauczyciel powinien
być świadomy, że obie te formy dziecięcej działalności naukowej stwarzają możliwość kształcenia różnych
umiejętności. Za pomocą eksperymentu uczniowie zyskują umiejętność sprawdzania związków przyczynowo-skutkowych.
7
9
mienie, sól kuchenna). Zadania takie dedykowane 15-16latkom odpowiadały standardom dzieci w wieku 3-5 lat (Chauvel D., Michel V., 2000). By wspomóc nauczycieli
biologii, chemii, fizyki i matematyki w ramach Akademii zorganizowano specjalny
coachingowy kurs internetowy. W ten sposób zbudowano kapitał społeczny środowiska nauczycieli działających w 300 rozproszonych gimnazjach oraz akademików
(Piotrowski M., 2014). W efekcie kursu, poziom doświadczeń zaczął powoli odpowiadać aspiracjom i możliwościom gimnazjalistów.
Podobne wyzwanie stoi dziś przed nauczycielami nauczania przedszkolnego i
początkowego. W tym wypadku trudność polega na konieczności połączenia wysiłków kilku nauczycieli I i II etapu edukacyjnego (i ewentualnego wkładu rodziców),
by sformułować pytanie badawcze zamieniające naukę prostych treści z podstawy
programowej w nauczanie problemowe o dobranej do możliwości uczniów trudności.
Problem badany przez dzieci nie powinien być zbyt odległy od ich życia codziennego lub dotychczas zdobytej wiedzy. Tak więc nie może dotyczyć reakcji tajemniczych substancji chemicznych, tak, by w ich efekcie powstał równie tajemniczy
produkt (nie warto tracić czasu na tłumaczenie ignotum per ignotum). Dużym zagrożeniem dla dziecięcego science jest magia proponowana podczas zajęć paraedukacyjnych, podczas których dzieje się coś ciekawego, ale dzieci nie są wstanie dowiedzieć się - sprawdzić, dlaczego?
Warto tworzyć ciągi tematyczne, tak jak robili to twórcy standardów wskazanych
powyżej. Temat zajęć określa nauczyciel, chociaż przy realizacji ciągów tematycznych dzieci często same proponują tematykę następnych zajęć.
Ad 2. Kanon pojęć i zjawisk stanowią istotne dla badanego problemu określenia i
schematy. Jednym z głównych celów zajęć science od 3 do 12 roku życia jest tworzenie
przez uczniów własnego słownika zawierającego doświadczenia połączone z elementami
znajdującymi się w kanonie pojęć i zjawisk.
Zawartość kanonu doświadczenia zależy od dotychczasowej wiedzy uczniów. Obwód
z żarówką warto wprowadzać, gdy dzieci znają już pojęcie długości obwodu z lekcji matematyki i źródła (np. z poezji). Wtedy pojęcie z kanonu: obwód zamknięty zawierający:
przewody, źródło prądu i żarówkę może być utożsamione z doświadczeniem polegającym
na połączeniu kilku elementów tak, by żarówka zaświeciła. Przy wykonywaniu tego sa-
10
mego doświadczenia w przedszkolu do kanonu należeć będą: przewody, bateria i żarówka - i to wystarczy.
Zbiór kanon pojęć i zjawisk stanowi szkielet programu nauczania. Przyzwyczailiśmy
się do tego, że umiejętności językowe uczniów (jak i nasze) określają zakres wiedzy
zgodnie ze sformułowaniem Ludwika Wittgensteina: „Granice mojego języka są granicami mojego świata” (Wolniewicz B., 1970). W szkole i przedszkolu zbiór doświadczanych przez uczniów elementów z kanonu ogranicza ich wiedzę i umiejętności. Graficzne
reprezentacje kanonu powinny więc być widoczne w dziecięcej przestrzeni (również w
Internecie, do którego coraz częściej zaglądają nasze maluchy).
Gdy dziecko zbuduje w przedszkolu pierwszy obwód elektryczny to w nauczaniu
początkowym może rozwiązywać ciekawe problemy związane np.: z przewodnictwem,
poszukiwania takiego układu dwóch żarówek, w którym, gdy jedna jest przepalona to
druga nie gaśnie itd. Ten pierwszy element kanonu - pierwszy układ z żarówką może nie
tylko wzbudzić zainteresowania, ale przede wszystkim jest w stanie poszerzyć granice
myślenia. Jest to szczególnie ważne dla dzieci niewykształconych rodziców, których
edukacja w zdecydowanej mierze zależy od jakości pracy szkoły.
Dziecko jest w stanie zrozumieć prosty model przewodnictwa również za pomocą zabaw ruchowych. Jednak już w przedszkolu warto zadbać o to, by określenie prąd elektryczny łączyło się dzieciom również z zagrożeniami (w tym piorunami).
Kanon pojęć powinien być wybrany starannie przez nauczyciela, by odpowiadał
zainteresowaniom uczniów i... nauczyciela.
Poniżej wymieniono kilka przykładów doświadczeń z zakresu astronomii, którą
usunięto z programu gimnazjalnego jako trudną do wyjaśnienia. Jednak, jak pokazała J.
VanCleave, doświadczenia z astronomii warto wykonywać na początku edukacji, bo są
nie tylko proste, ale ciekawe i uczą jak poznawać świat, np. za pomocą dwóch termometrów możemy zilustrować uwarunkowania różnych temperatur:
wyższej w puszcze czarnej i niższej w białej (s. 16)8,
niższej w cieniu i wyższej w słońcu (s. 18),
wyższej na planetach bliżej Słońca i niższej na dalszych (s. 22),
wyższej w nocy na planecie z atmosferą niż bez niej (s. 32),
wyższej w czasie lata i niższej w czasie zimy (s. 102 ).
8
Odnośnik w akapicie do VanCleave J., Astronomia dla każdego dziecka.
11
Warunkiem skutecznego wprowadzenia science od 6 roku życia jest wykonanie przez
dzieci w wieku 4-5 lat prostszych doświadczeń, które pomogą zrozumieć w jaki sposób
poprzez doświadczanie zdobywamy umiejętności lub/i wiedzę.
Eksperymentami wykonywanymi w przedszkolu mogą być te, które wyjaśnią podstawy
fizyki:
zasadę katapulty (115)9
oraz
równi pochyłej (s. 125),
zjawisko równowagi
oraz
doświadczanie środka ciężkości (s.133),
zegar słoneczny (s. 138),
oraz mieszanie się kolorów (s. 148 i 152),
podział substancji na rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie (s. 168),
pojęcie miary objętości jako ilości wody wlanej do naczynia i prawo zachowania objętości (s. 157) itd.
Ad 3. Dziecięce - uczniowskie hipotezy
Powoli, w miarę zdobywania umiejętności językowych pytania badawcze i hipotezy,
stają się coraz bardziej precyzyjne i zrozumiałe. W końcowym okresie gimnazjum
mogą być już tak dokładne jak protokoły badań naukowych.
W nauczaniu początkowym, a zwłaszcza w przedszkolu, hipotezy często mają charakter i przekaz swobodny. Warto jednak zwracać uwagę uczniom na to, że na jedno pytanie badawcze może być wiele hipotez, a właściwe (lub właściwą) wybierzemy
prowadząc doświadczenie. Warto pomagać przy formułowaniu hipotez przeciwnych.
Na ścianach sali warto umieścić 2 – 3 tablice, a koło stolików flipczarty czy duże
kartki do rysowania. Dzięki temu uczniowie będą mogli zapisywać - rysować swoje
uwagi do poszczególnych elementów Karty pracy - w tym momencie hipotezy.
Ad 5. BHP. Ze zrozumiałych powodów uwagi dotyczące bezpieczeństwa są bardzo
istotne. Dzieci i nauczyciele przywykli do nauczania frontalnego, przykuci do siedzisk o
odpowiedniej do bezruchu wysokości, często nie są gotowi do działania. Dostawcy wyposażenia szkolnego (działając na zlecenie sanepidu) tworzą klasowe środowisko do
słuchania, a nie do działania, tak jak ponad 100 lat temu doświadczył tego J. Dewey
(Dewey J., 2005).
Doświadczenia wymagające większej uwagi można prowadzić po odpowiednio długim
czasie kształtowania postaw uczniów (kształtowanie postaw następuje również w trakcie wykonywania doświadczeń, gdy uczniowie doceniają znaczenie swoich aktywności).
Odnośniki do Chauvel D., Michel V. 2000 - doświadczenia przedszkolne powiązane z podstawą programową II i III etapu edukacyjnego.
9
12
Zdanie o konieczności powiadomienia nauczyciela w razie zaistnienia nieprzewidzianej
lub niebezpiecznej sytuacji warto umieścić w każdej karcie pracy. W przedszkolu ten
punkt reprezentowany jest przez rysunek, którego interpretację warto sprawdzać przy
każdym doświadczeniu.
Ad 6. Notatka uczniowska. Czasami nauczyciel może zaproponować dzieciom kształt
notatki dzieląc kartkę na dwie lub więcej części. Tak, by każda z nich odpowiadała jednej
fazie procesu lub innym wynikom uzyskanym w różnych warunkach. Warto jednak pamiętać, że to są tylko propozycje. Uczeń sam planuje i wykonuje zapis słowno-graficzny
przebiegu i wyników doświadczenia. Nie powinniśmy sprawdzać i poprawiać notatek
uczniowskich na podstawie własnych kryteriów. Warto jednak za miesiąc poprosić
uczniów, by na podstawie notatki opowiedzieli o doświadczeniu lub spróbowali je powtórzyć - sami się przekonają, czy dobrze notowali (samoocena powinna mieć prymat
przed oceną).
Część notatek uczniowie umieszczają na flipczartach, tablicach, dużych kartkach papieru.
Czasami jedną wspólną notatkę formułują wszystkie dzieci z pomocą nauczyciela na
jednej tablicy. Pojawia się wtedy dobry moment na przekazanie propozycji ciekawych
form zapisu własnych spostrzeżeń. Im więcej samodzielności w sporządzonej notatce,
tym bardziej nasze zajęcia zbliżają się do koncepcji konstruktywistycznej. Ważnym elementem notatki jest zauważony związek przyczynowo-skutkowy, którego znaczenieistotę można wyjaśnić dzieciom w doświadczeniach np.:
Kiedy zaświeci (nie zaświeci) żarówka?
Kiedy powstaną kryształki soli kuchennej?
W Akademii do wyjaśnienia (podkreślenia znaczenia związku przyczynowoskutkowego) wprowadzono trzy rodzaje zmiennych: zależną, niezależną i kontrolną w
podobny sposób jak to robią studenci w praca magisterskich i doktorskich. W zrozumieniu zmiennych pomagały teksty podobne do tych, jakie znajdują się w europejskim standardzie Świat Zofii (Gaarder J., 2006)10. W nauczaniu początkowym i przedszkolnym
warto skorzystać z prostszego formalizmu. W zapisie wyjaśniającym związek pomiędzy
przyczyną i skutkiem, wystarczy graficzne uzupełnienie poniższej formy:
(rysunek przyczyny lub stan początkowy)
(rysunek skutku lub stan końcowy)
Prace wstępne nad kartą prac prowadzone były w programie łączącym zajęcia przyrody i filozofii (wg
Olsen P., 1997).
10
13
Ad 7. Pytania podsumowujące umożliwiają samoocenę. Odpowiadając na te pytania,
np. w parach, dziecko powinno uświadomić sobie:
Czego się dowiedziało (wiedza) - Jakie elementy były potrzebne, by żarówka zaświeciła?
Czy umie wykonać (umiejętności) - Czy umiesz połączyć elementy tak, by żarówka
zaświeciła się?
Jaką przyjmuje postawę - Co chciałbyś w przyszłości zrobić - zbadać i dlaczego?
W nauczaniu początkowym warto zadbać, by samooceny odpowiadały standardom czteroelementowej informacji zwrotnej (4-IZ) wprowadzonej do podstawy programowej w
2008 r. W przedszkolu komunikaty 4-IZ formułuje przede wszystkim nauczyciel.
Ad 8. W nauczaniu początkowym praca domowa powinna być zadawana na co najmniej dwóch poziomach. Dotyczyć ona może doświadczenia aktualnie wykonywanego
lub być inspiracją do poszukiwań odpowiedzi na pytanie badawcze następnego doświadczenia z zaplanowanej serii tematycznej. W przedszkolu praca domowa powinna
mieć charakter wolnej działalności twórczej wykonywanej i przedyskutowanej z rówieśnikami podczas zajęć.
IV. Nie tylko my mamy problemy z nauczaniem science.
W podręczniku dla nauczycieli gimnazjalnego science (Ross K. i inni, 2009) autorzy
zwracają uwagę na to, że wdrożenie nauki do szkoły jest trudne, ponieważ wymaga innych kompetencji od nauczycieli. Nauczyciele - przedmiotowcy mają opanowany zasób
wiedzy z zakresu jednego przedmiotu (np. biologii), ale brak im podstawowych informacji z innego przedmiotu (np. fizyki). Tak byli kształceni i takich kompetencji wymaga
od nich szkoła oceniana za pomocą wyników prymitywnego testowania.
W nauczaniu początkowym i przedszkolu problem jest prostszy tylko z pozoru. Jak
pokazały dotychczasowe doświadczenia z Kartą pracy do szkolnych i przedszkolnych badań naukowych jesteśmy dopiero na początku drogi. Warto więc włączyć się we współpracę z kilkoma ośrodkami, zdając sobie sprawę, że od naszych uczniów możemy wymagać dużo więcej niż dotychczas się spodziewaliśmy (Dahlberg G. i inni, 2013). Warto
też pamiętać, że sukcesy podobnych przedsięwzięć w USA wykorzystane zostały w szkoleniu nauczycieli, ale również rodziców na potrzeby homeschoolingu. W najbliższym
czasie opublikowane będą więc pomiary umiejętności heurystycznych dzieci 3letnich
14
oraz rezultaty programu opracowanego i sprawdzanego w żłobku „Konik na biegunach”
podczas zajęć Pracownia Einsteina.
Bibliografia
1. Berkeley University, Understanding Science: How Science Really Works.,
http://undsci.berkeley.edu/article/intro_01, 01-09-2014.
2. Centralna Komisja Egzaminacyjna, Osiągnięcia uczniów kończących gimnazjum w
2012 r., Warszawa (2012).
3. Chauvel D., Michel V., Pierwsze naukowe doświadczenia przedszkolaka, Warszawa,
Cyklady (2000).
4. Chavannes I, Lekcje Marii Skłodowskiej-Curie. Notatki Isabelle Chavannes z 1907 roku,
Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa (2004).
5. Czapliński J., Panek T., Diagnoza społeczna 2007, Warunki i jakość życia Polaków, Rada monitoringu społecznego, Warszawa (2007).
6. Czetwertyńska G., Pacewicza A., Pacewicz P., Strzemieczny J., Przewodnik po zadaniach i pytaniach, Centrum Edukacji Obywatelskiej (2002 i 2003).
7. Czetwertyński A., red., Program Prometeusz, nr 1 (2000); Pomiędzy przedmiotami:
scenariusze niebanalne, nr 2 (2001); Ścieżkami przez humanistykę: projekty edukacyjne, nr 3 (2001); Nasza pani czarodziejka: małe pomysły metodyczne , nr 4 (2004);
Oceniać, aby uczyć, nr 5 (2005); Trudne zadanie, czyli o wychowaniu w szkole, nr 6
(2007).
8. Dahlberg G., Moss P., Pence A, Poza dyskursem jakości w instytucjach wczesnej edukacji i opieki, DOLNOŚLĄSKA SZKOŁA WYŻSZA (2013).
9. Dewey J., Szkoła a społeczeństwo, „Żak” (2005-1).
10. Dorance S., Przedmioty i obrazy, Warszawa, Cyklady (2000).
11. Dudzikowa M., Knasiecka-Falbierska K., Sprawcy i/lub ofiary działań pozornych w
edukacji szkolnej, M. Dudzikowa i K. Knasiecka-Falbierska K., tom II serii Palące Problemy Edukacji i Pedagogiki, Oficyna Wydawnicza Impuls, Kraków (2013).
12. Earl B., Chemia dla gimnazjum, Wydawnictwo Prószyński i S-ka (2000).
13. Filipiak E., O implikacjach edukacyjnych koncepcji L. Wygotskiego, Edukacja (2003)
14. Foulds K., Fizyka dla gimnazjum, Wydawnictwo Prószyński i S-ka (2000).
15. Gaarder J., Świat Zofii, Czarna Owca, (2006).
15
16. Gater S., Wood-Robinson V., Biologia dla gimnazjum, Wydawnictwo Prószyński i S-ka
(2000).
17. Guillaumond F., Nauka komunikowania się w grupie przedszkolnej, Warszawa Cyklady
(2000).
18. Gutek G., Filozoficzne i ideologiczne podstawy edukacji, Gdańsk (2003).
19. International Baccalaureate Organization, Changes to the IB Diploma Programme
computer science courses: A guide for universities (2011).
20. International Baccalaureate Organization, Making the PYP happen: A curriculum
framework for international primary education, IBO United Kingtom (2009)
21. Kamerick M., Science for Kids Is Success For Scientist, New Mexico Business Weekly,
American City Business Journals Inc., June 27, (2008).
22. Ministerstwo Edukacji Narodowej, Edukacja matematyczna i techniczna w szkole
podstawowej, gimnazjum i liceum matematyka, zajęcia techniczne, zajęcia komputerowe, informatyka. Podstawa programowa z komentarzami, tom 6, MEN (2009).
23. Przewodnik po świecie Zofii. Filozofia : zeszyt ćwiczeń
24. Olsen P., Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Jacek Santorski & Co, (1997).
25. Piotrowski M., Rozwijanie umiejętności heurystycznych w szkole – pomysł na wyrównanie szans edukacyjnych dzieci w: Pedagogika przedszkolna i wczesnoszkolna badania, opinie, inspiracje. D. Sobierańska red., Wydawnictwo: ŻAK (2011).
26. Piotrowski M., Kielech J, Dolata M., Chołuj M., Szczepanik M., Ostrowska M, Dobrzyńska M. Eksperymentowanie i wzajemne nauczanie. Przedmioty biologia, chemia, fizyka
i matematyka (4 podręczniki dla kursu Eksperymenty i Wzajemne Nauczanie), Centrum Edukacji Obywatelskiej (2011 oraz 2012).
27. Piotrowski M., Od TQM do "żandarma", czyli pod prąd, VEGA (2013).
28. Piotrowski M., Brak i lekceważenie kapitału społecznego przyczyną niskiej skuteczności instytucji edukacyjnych i nie tylko, część I i II, Kwartalnik Pedagogiczny w przygotowaniu do druku (2014).
29. Ross K., Lakin L., McKechnie J., Teaching Secondary Science Constructing Meaning and
Developing Understanding, 3rd Edition Routledge (2009).
30. VanCleave J., Astronomia dla każdego dziecka: 101 ciekawych doświadczeń z astronomii; Biologia dla każdego dziecka: 101 ciekawych doświadczeń z biologii, Chemia dla
każdego dziecka: 101 ciekawych doświadczeń z chemii; Fizyka dla każdego dziecka:
16
101 ciekawych doświadczeń z fizyki, Matematyka dla każdego dziecka: 101 ciekawych
pomysłów, WSiP (1993).
31. Wolniewicz B., wstęp do: Ludwig Wittgenstein, Tractatus Logico-Philosophicus, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa (1970)
17