RWCT v přírodovědných předmětech

Ondřej Hausenblas

Může si učitel biologie, fyziky, matematiky nebo zeměpisu odnést z kurzu RWCT postupy, které se dají využít v jeho hodinách? Mnozí účastníci kurzů o tom občas – nebo i stále – vyjadřují své pochyby. Jak je přesvědčit?

V modelové lekci učitelé coby žáci čtou s porozuměním, sdílejí své předpovědi, hypotézy i dojmy ve dvojicích a skupinách, řízeně diskutují, zapisují své poznatky do myšlenkových map a grafů, re. ektují své myšlení. V řadě účastníků to vyvolává dojem, že se metody hodí více, nebo dokonce jenom do hodin literatury, občanky a rodinné výchovy, někdy snad i do dějepisu. Je to tak, nebo je jejich dojem falešný?

Ale texty a témata používané v modelových lekcích vůbec nejsou jen literární či „občankářské“. Jeden z prvních textů, který čteme metodou I. N. S. E. R. T. nebo VÍM – CHCI VĚDĚT – DOZVĚDĚL JSEM SE, bývá často o některém zvířeti. Je možné, že další texty – pověst, příběh z občanské války – zapůsobí na účastníky silněji, protože v nich jde o city nebo o mravní hodnoty. A tak jim kritické myšlení utkví v hlavě jako záležitost humanitních oborů. I když v kurzu brzy dojdeme k textům o působení chemických prvků na zdraví, o akustice ve stavebnictví, o pěstování některých plodin a jejich hospodářském významu.

Jak myslí a pracují profesionálové

Jsou ve fyzice , biologii , matematice či zeměpise také podněty pro čtení, psaní, diskutování a myšlení? A jsou vůbec důležité? Pomůže nám, když se podíváme, co dělají profesionálové : Co je to vědecká metoda? Jak myslí vědec, když chce něco zjistit, odhalit, dokázat, a co dělá? Možná máte představu, že vědec musí vzít Heyrovského polarograf, aby zjistil, co je ten bílý prášek, který se rozsypal na poličce v přístěnku. Ale ve skutečnosti vy a hlavně vaši žáci máte u sebe pohotovější a levnější badatelské nástroje. V prvé řadě budete spolu s dětmi a studenty používat své smysly, úvahu a otázky: Mohl by ten prášek být antrax? Jenže k vám teroristé domů nechodí a divný dopis do přístěnku nepřišel. (Použili jsme nástroj myšlení a vyloučili jsme nepravděpodobné zdroje prášku. Možná je to mouka, nebo zažívací soda, či rozpadlý aspirin, anebo prací prášek? To vše se dá očichat, promnout, ochutnat (jasně že opatrně!) nebo také pozorovat zdaleka i velmi zblízka. Dát k tomu ucho nám moc nepomůže, ale když to smícháme s něčím jiným (třeba s vodou), možná to bude prskat nebo bublat či syčet, zahřeje se to, zasmrdí a pak to ztvrdne... (Použili jsme tedy své smysly .) Než se pustíme do experimentování (vědecký postup...), bude dobré vyslovit odhady , co by to mohlo být, a podle odhadu zvolíme první pokusy. Možná se budete divit, že se někteří víceméně shodnou na tom, že je to jistě k jídlu, zatímco jiní vysloví nejztřeštěnější dohady, že je to výmět ufounů, rozpadlé kosti uhynulé kočky nebo jed po babičce. K odhadům jistě řekneme, proč si to myslíme ( důvody ). Také si ukážeme a zapíšeme, odkud své odhady čerpáme – asi ze životní zkušenosti, z četby, z předchozích hodin výuky, ale i z touhy po dobrodružství či z nesplněného přání z dětských let. Které důvody jsou vhodné pro vědní bádání? A které nás zavedou v omyl ? V soukromém životě se snažíme splnit si své přání, ale ve vědě si naopak hlídáme, abychom své uvažování a experiment nenutili dopadnout tak, jak jsme my chtěli, aby dopadl. Učíme se vzdát se své milé domněnky a přijmout to, co bylo nezávisle dokázáno . Měli bychom žáky naučit radosti z vyvracení hypotéz (z falzi. kace teorií, jak tomu říkal Karl Popper). Jinak by se i v životě možná vyhýbali zklamání z toho, že nebylo po jejich, a snadno by obětovali pravdu kvůli své touze.

V čem mohou žáci pracovat jako odborníci?

Určitě dokážete takové předvídací a ověřovací postupy rozdat mezi skupiny žáků . Každá skupina půjde jinou cestou a nakonec si o své badatelské metodě povíme. Sdílení poznatků je ve vědě velmi důležité (jak ukázal už Jára Cimrman: „Tudy cesta nevede, přátelé!“). Chceme se naučit, aby náš badatelský postup byl spolehlivý, aby se dal kdykoli zopakovat, a stal se tedy důkazem. Proto budou žáci vést o své práci záznamy – jednak protokol, což jistě v „laborkách“ děláte, ale také badatelský deník . V něm sledují, jak se jejich hypotéza v určitých fázích výzkumu vyvíjela, nebo jak se hroutila a jak byla nahrazována jinou – protože žáci jakožto budoucí vědci potřebují umět sledovat své myšlení. Odborník se vždy snaží, aby příště šel k cílům méně klikatě a s menším počtem slepých uliček. Některé činnosti je dobré dělat jako rutinu, bez většího přemýšlení, např. právě to umytí rukou před operací. Ale jindy je dobré vymýšlet obměny a novoty. Rány se nejenom šijí, ale také lepí – a na to musel někdo přijít. Pro vědu je velmi cenná dynamická rovnováha mezi rutinou a objevnými inovacemi ! Ve svých denících si toho žáci všímají a se svými kolegy-badateli se čas od času baví o svém postupu, aby získali radu, názor, kritiku.

Na konci hodiny nebo bloku kromě toho necháte své žáky zapsat re. exi toho, co se v hodině či bloku z vědy naučili – tedy ani ne tak název pro jednotku tlaku, jako spíše třeba to, že postup, při němž nejprve vylučujeme nepravděpodobné nebo vadné odpovědi, se hodí také do matematiky.

Tlačí nás učivo

Zdědili jsme tradici, podle níž máme naučit žáky novým slovíčkům – termínům, „seznámit“ je s mnoha jevy a zákony. Co je vlastně ta (přírodo)vědná gramotnost ? Co to vlastně znamená „umět chemii a fyziku“, když to nemá být jenom „pamatovat si všechny názvy a třídění“. To je pro někoho nový a velký úkol. Ale někdo to už má dost promyšlené – určitě se hodně podpory najde v mezinárodních studiích jako TIMSS a PISA. Určitě nestačí si někde opsat několik obecných frází – vždyť ke kompetencím, o kterých de. nice gramotnosti mluví, si bude učitel a celý sbor muset vybrat vhodné výukové činnosti, metody a učivo. Budou spolu rozhodovat, co ve třídách dělat, čím se zabývat. De. nice z příruček tu nepomohou. Všichni budeme muset hledat, vyjádřit a do výuky zapojit oborové kompetence . A když budeme chtít ve svých třídách vyučovat dobře, nebudou nám stačit ani ty formulace, které uvádí RVP .

Přírodovědná gramotnost je ve výzkumu PISA de. nována jako „způsobilost využívat přírodovědné vědomosti, klást otázky a na základě důkazů vyvozovat závěry, které vedou k porozumění a usnadňují rozhodování týkající se světa přírody a změn, které v něm nastaly v důsledku lidské činnosti“ . Z de. nice neplyne, že dospělí zítřka budou potřebovat objemné množství vědeckých poznatků. Důležitá však bude jejich schopnost exaktně uvažovat o jevech, s nimiž se setkají. Tři dimenze přírodovědné gramotnosti nám také mohou ukázat, na co se zaměřit:

Na které přírodovědné postupy se zaměřil výzkum PISA: „Rozpoznání otázek, které je možno vědecky zkoumat; stanovení důkazů nezbytných pro přírodovědné zkoumání; vyvozování nebo hodnocení závěrů; sdělování platných závěrů; prokázání porozumění přírodovědným pojmům.“ 1 Co z toho se už v hodinách přírodních věd u nás opravdu dělá? Co jen občas, a co vlastně vůbec ne?

Které badatelské a výukové zásady zavést do třídy?

  1. Studium vědy spočívá v dělání vědy , totiž v tom, že žáci kladou své otázky nad materiálem a prozkoumávají ho – ne jen v tom, že učitel probírá látku.
  2. Efektivní výuka, v níž žáci „dělají“, zapojuje žákovy badatelské dovednosti: žáci sami vymýšlejí příhodné otázky nad daným problémem, jevem; pozorují , na základě toho vyslovují hypotézy a znova pozorují , aby hypotézy vyvrátili nebo potvrdili ; uspořádávají získané údaje a hledají shody a rozdíly, opakující se vzorce ap.; formulují vysvětlení ; re. ektují čili ohlížejí se za svým postupem překážkami a řešeními, aby si ujasnili nové pojmy, svá řešení problémů a své uvažování, a tak obohatili své badatelské nástroje; a velmi brzy také realizují výsledky v životě kolem školy. – Nechceme přece, aby si žáci představovali vědce jako člověka, který se nestará o to, co se dá na světě kolem něho zlepšit.
  3. Smysluplné studium věd musí v žákovi rozvíjet myšlení – musíme ho tedy často nechat přemýšlet. Musíme ho učit řešit problémy – učitel mu tedy musí nabízet úkoly s otevřeným koncem, kde „řešení“ nenajde v klíči na konci učebnice. Výuka musí posilovat zvídavost i zdravou skepsi – musíme nechat žáka vstoupit do oblastí, kde se může dozvědět něco překvapivého, vzrušujícího, a zároveň mu musíme nabízet i věci sporné, lákavé a zavádějící, aby se nemohl pořád spoléhat na to, že „když to učitelka přinesla, tak to určitě chtěla řešit takhle...“. Výuka také má podporovat v žákovi otevřenost jeho mysli , aby netoužil po tom, konečně to mít naučené „správně“, ale aby počítal s tím, že se porozumění dá vždycky ještě prohloubit, a aby se nebál říct, že se mýlil.
  4. Znalost v přírodovědném vzdělávání má obsahovat základní systém pojmů , ale nikoli probírání nesouvislých témat, zapamatování jednotlivých slůvek a de. nic a zapisování útržků informací. (To je v naší tradici hodně naléhavé.) Na co se tedy má výuka soustředit? Které jsou ty základní pojmy? (To asi je právě ta přírodovědná gramotnost...) Některé prameny říkají, že jde o: a) systémy, řád a organizaci ; b) důkazy, modely a vysvětlení ; c) proměnlivost, setrvání a měření ; d) vývoj a rovnováhu ; e) tvar a funkci . Zkuste si představit, jak by vaši žáci z těchto hledisek vědecky pojednali kupř. borovou šišku? Dostali od vás k tomu dost průpravy?
  5. Žáci se zbavují mylných představ a naivních vysvětlení jenom tím, že se aktivně zapojují do zkoumání . Když jim učitel sdělí pravdu a řekne jim, „ne, úkolem šišky není chránit semínka před pádem z výšky“, stejně jim z hlavy tu jejich předchozí laickou představu nevymaže. Až bude žák jednou váhat, vždy se uchýlí radši k tomu, o čem je (falešně) přesvědčen sám, než aby si vzpomněl, co mu kdysi prozradila učitelka, ale co si nemohl sám ověřit. Měl dostat příležitost vyslovit a zapsat si svou hypotézu o tom, co se semínku stane, když padne na zem ze stromu, pak semínka vyloupat a hodit z třetího patra a poté je pozorovat pod mikroskopem a porovnat s těmi, která shodil nevyloupaná v šišce.
  6. Učit se vědě znamená propojovat čtení, psaní, mluvení a matematiku . Psaní je tu důležité proto, aby bádání nezůstalo jen ve třídě a v učebnici – žáci mají psát významným vědcům, aby jim poradili, mají psát místním úřadům, aby vzaly v potaz vědecká zjištění a zabránily nebezpečné stavbě nebo prodeji, atp., ale píšou také proto, aby za rok za dva mohli pohlédnout na své pochopení a uvědomit si, jak postoupili vpřed!
  7. Žáci potřebují svá bádání propojovat s aplikací . Zkoumané jevy určitě nějak souvisejí s technikou, s vývojem, s životem vůbec. Když vyzkoumáme, že nám na rukou po krátkém umytí bakterií dokonce přibylo, nemůžeme to jenom zapsat do sešitu – máme rovněž vymyslet postup, jak změníme své umývání, když chceme mít ruce skutečně čisté, např. před pokusem nebo po kontaktu s nemocným člověkem. Nechceme přece své žáky učit, aby se nestarali o svět kolem sebe.
  8. Dobrý učitel třídě pomáhá tím, že ji koučuje v bádání, nechává ji spolupracovat ve skupinách a rozvážně občas podává i informace . Nejde jen o to, že přednašeč málo naučí, ale i o to, že ve vědě se dnes už skoro individuálně nebádá, a tak musíme umět spolupracovat v týmu. Nestačí jenom „znát údaje“, ale umět obhájit své hypotézy a záměry. V mnoha oborech není koho se zeptat, „jak je to správně“, protože to nikdo ještě neví nebo žádné „správně“ ani není.
  9. Dobré hodnocení žákovy práce v přírodních vědách, stejně jako všude jinde, musí podporovat to, o co v předmětu jde – tedy badatelské dovednosti a postoje, a nesmí žáka brzdit a podrývat jeho (sebe) důvěru v učení. 2

Kde na to vzít čas?

Nepůjde to jinak, než že si čas „ukradneme“ tam, kde se jím plýtvá: nebudeme ho ztrácet tím, že sdělujeme informace žákům. Je vaše „vykládání“ opravdu výkladem? Není spíše jen přeříkáváním faktů? Ale ovšem ani tak nezískáme dost hodin výuky. Budeme muset některé věci prostě oželet . Právě to je důvod, proč učinit hlavní složkou své výuky ty opravdové badatelské kompetence – těch je jen několik . Na to, aby nám nikdo nebránil v tom, že výuku třeba biologie postavíme na badatelských postupech, a nikoli na přehledu všech obratlovců, máme právě ŠVP – proto se musíme naučit ho dobře sestavovat, a nikoli ho jen „opisovat“ od vedle.

Znova promyslet smysl svého předmětu

Ani učitelům češtiny, dějepisu nebo rodinky nesednou metody RWCT do výuky bez námahy a samy od sebe. Oni sami také musejí pochopit svůj předmět z nového pohledu . Diskutování nad smyslem textu a nad individuálními domněnkami o významu vět a motivů se do literární hodiny, jejímž cílem je „seznámit žáky s obdobím ruchovců a lumírovců“, nebo do tradičních gramatických hodin dá aplikovat stejně těžko jako do hodiny fyziky, ve které se žáci mají „dozvědět“, že jednotkou tlaku je pascal. Učitelé literatury či občanky však mají jednu výhodu – mohou nad látkou svého předmětu snáze pochopit, že je v ní třeba najít pro žáky velké ideje a osobní notu . V krásné literatuře jde hlavně o ideje a city, tedy o rozum a srdce, v občanské nauce jde o spravedlnost – a to obojí je každému člověku blízké i bez učitele a školy. Kdežto spolehlivé vědecké bádání , stavění hypotéz a jejich vyvracení , hledání a prezentování důkazů – to jsou procesy, jimž se mladý člověk musí teprve naučit, nemá je ani od maminky, ani od pánaboha dost rozvinuté. Ale i k nim má přirozené nadání – zvídavost .

Kriticky myslící učitel přírodovědných oborů jistě dokáže ty složky svého předmětu, které jsou dítěti a mladému člověku bezprostředně blízké, najít stejně dobře jako učitel občanky. Dovede je vyhmátnout, posílit a vystavět na nich celou svou vědu: Nejblíž jsou děti k vědeckému postupu tím, že jsou zvědavé, mají fantazii, odvahu si něco „prubnout“ neboli na vlastní oči a kůži vyzkoušet, mají touhu přesvědčit druhé o své pravdě, prožívají „lovecké“ vzrušení z hledání průchodné cesty k cíli a také zažívají radost z manuální šikovnosti při sestavování strojů a přístrojů . To všecko mají děti dříve, než jdou do školy. Záleží na učitelích, jak brzy to z nich vyženou, anebo jak brzy to podchytí a rozvinou. Kdo se nechce ve vlastní výuce nudit, stará se o to, aby jeho žáci v hodinách zažívali objevitelské vzrušení a radost z vynálezů.

Autor je lektor KM, učitel PedF UK.

Literatura:

1 Zkoumání přírodovědné gramotnosti, na http://www.uiv.cz/clanek/ 338/303.

2 Zemelman, S. – Dainels, H. – Hyde, A.: Best practice – New Standards for Teaching and Learning in America’s Schools, Heinemann 1998.

Doporučené čtení:

Koncepce matematické gramotnosti ve výzkumu PISA 2003, ke stažení na http://www.uiv.cz/clanek/411/305. Straková, J., a kol.: Vědomosti a dovednosti pro život. Čtenářská, matematická a přírodovědná gramotnost patnáctiletých žáků v zemích OECD. Praha, ÚIV 2002 (ke stažení na http://www.uiv.cz/ clanek/411/305 ).

Navigátor
Chci se podívat na:
Chci vyhledat:
Právě se nacházíte na:
homepage KM
Kritické listy

[ukázat mapu celého webu]
Kritické listy
Čteme s porozuměním


E-infosíť
Přihlášení do e-mailové infosítě Vám zaručí zasílání novinek a aktualit přímo na Váš e-mail. (více informací)
jméno:
e-mail:
cislo:
zde napište: 531
 
Je již přihlášeno 2334 lidí.
Projekt ESF
Investice do rozvoje vzdělávání

Ostatní

Licence Creative Commons
Kritické myšlení, jejímž autorem je Kritické myšlení, o.s., podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně-Nezasahujte do díla 3.0 Česko .
Vytvořeno na základě tohoto díla: www.kritickemysleni.cz