Nové přístupy k výuce přírodovědných předmětů s využitím ICT pomůcek na ZŠ Obecná část

Název: Autor: Vydání: Počet stran: Určeno pro projekt: Číslo projektu: Vydavatel: Tisk:

Nové přístupy k výuce přírodovědných předmětů s využitím ICT pomůcek na ZŠ − Obecná část Prof. RNDr. Erika Mechlová, CSc., RNDr. Martin Malčík, Ph.D. 1. vydání, 2010 93 Nové přístupy k využití ICT ve výuce přírodovědných předmětů na základních školách CZ.1.07/1.1.07/02.0047 Ostravská univerzita v Ostravě REPRONIS s.r.o.

© Prof. RNDr. Erika Mechlová, CSc., RNDr. Martin Malčík, Ph.D. © Ostravská univerzita v Ostravě

OBSAH: Úvod ........................................................................................................................................... 5 1

Klíčové kompetence pro celoživotní učení ..................................................................... 9 1.1

Stručně o kurikulární reformě v České republice....................................................... 9

1.2

Lisabonské cíle vzdělávání v evropském kontextu .................................................. 10

1.3

Klíčové kompetence pro celoživotní učení – evropský referenční rámec ............... 12

1.4

Cíle vzdělávání v České republice – kompetence absolventa .................................. 21

1.5

Přírodovědné vzdělávání na základních školách a klíčové kompetence .................. 26

1.6

Rozvíjení klíčových kompetencí žáků ZŠ pomocí počítačem podporovaných

experimentů .......................................................................................................................... 29

2

3

4

1.7

Vzdělávací oblasti v rámci přírodovědného vzdělávání na střední škole ................ 33

1.8

Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 35

Konstruktivismus ........................................................................................................... 37 2.1

Paradigma vzdělávání .............................................................................................. 37

2.2

Tradiční paradigma vzdělávání ................................................................................ 37

2.3

Kritika tradičního paradigmatu vzdělávání .............................................................. 38

2.4

Moderní paradigma vzdělávání – konstruktivismus ................................................ 38

2.5

Porovnání tradičního a moderního paradigmatu vzdělávání .................................... 40

2.6


Výuka přírodovědných předmětů ve školách v Evropě – přehled ............................ 45 3.1

Inovace ve výuce přírodovědných předmětů – budoucí učitelé a vyučující učitelů 46

3.2

Rozvíjení vědeckých způsobů myšlení prostřednictvím bádání .............................. 47

3.3

Kontextové aspekty učení v oblasti přírodních věd ................................................. 48

3.4

Využívání informačních a komunikačních technologií ........................................... 49

3.5

Učitelé přírodovědných předmětů a „přirozené myšlení“ ........................................ 49

3.6

Reagování na rozdíly mezi pohlavími...................................................................... 50

3.7

Role hodnocení při rozhodování o obsahu výuky .................................................... 50

3.8


Výzkum procesu učení se žáků v přírodovědných předmětech v Evropě ................ 53 4.1

Přirozené představy žáků a myšlení ......................................................................... 55

5

6

4.2

Změny chápání pojmů žáky ..................................................................................... 57

4.3

Role experimentálních činností v osvojování přírodovědného učiva žáky .............. 58

4.4

Specifický přínos informačních a komunikačních technologií pro žáky ................. 61

4.5

Role diskuse mezi žáky a rozvíjení argumentačních dovedností ............................. 62

4.6

Význam vyučovaných poznatků pro motivaci žáků ................................................ 63

4.7


Výzkum způsobů práce učitelů přírodovědných předmětů a jejich vzdělávání ...... 71 5.1

Pojetí přírodních věd a jejich výuky učiteli – vývoj ................................................ 72

5.2

Analýza faktorů ovlivňujících vyučovací metody – možnost jejich vývoje ............ 73

5.3

Učitelé jako ti, kdo přijímají a přetvářejí vzdělávací záměry .................................. 75

5.4

Závěry z výzkumu didaktik přírodních věd ............................................................. 76

5.5


Standardizované hodnocení žáků ................................................................................. 81 6.1

Standardizované zkoušky a testy z přírodovědných předmětů v Evropě ................. 82

6.2

Typy hodnocených dovedností a znalostí žáků ........................................................ 84

6.3

Práce žáků na přírodovědném projektu .................................................................... 87

6.4

Současné diskuse o hodnocení žáků......................................................................... 88

6.5


Závěr ........................................................................................................................................ 93

Úvod Vážené učitelky a vážení učitelé, máte v rukou první teoretickou studijní oporu ke kurzu Žákovské počítačem podporované experimenty z fyziky, chemie a biologie na ZŠ s rozšířením o environmentální tematiku. Kurz byl připraven a je realizován v rámci ESF projektu Nové přístupy k využití ICT ve výuce přírodovědných předmětů na základních školách, číslo projektu CZ.1.07/1.1.07/02.0047. Kurz je zaměřen na osvojování znalostí a získání dovedností učitelů při navrhování a provádění žákovských počítačem podporovaných experimentů ve vyučovacích hodinách přírodovědných předmětů. Teoretická studijní opora má šest kapitol. V první kapitole jsou uvedeny klíčové kompetence pro celoživotní učení, protože cílem navrhovaných počítačem podporovaných experimentů bude jejich rozvíjení. V praktické části kurzu obdržíte studijní opory pro Váš předmět s již připravenými experimentálními počítačem podporovanými úlohami pro žáky ve formě pracovního listu pro žáky a metodického listu pro učitele; u každé úlohy je uvedeno, kterou klíčovou kompetenci si bude žák při provádění úlohy ve skupině rozvíjet, a nejen to. Každá klíčová kompetence obsahuje soubor dovedností a ty budou také uvedeny. Podrobné rozpracování klíčových kompetencí do dovedností a jak podporovat jejich rozvoj u žáka v přírodovědných předmětech je uvedeno v podkapitole 1.6 v tabulce 1.2. Budete s nimi pracovat v celé praktické části kurzu. V další části teoretické studijní opory jsme často čerpali z publikace Eurydice „Koncepce přírodovědných předmětů ve školách v Evropě. Koncepce a výzkum“. Ve druhé kapitole je stručně uvedeno tradiční pojetí výuky a moderní konstruktivistické pojetí výuky přírodovědných předmětů. Zajímavá je zejména tabulka 2.1 porovnávající jednotlivé prvky vzdělávání obou pojetí v části 2.5. Předpokládáme totiž, že experimentální činnosti žáků v hodinách přírodovědných předmětů se postupně budou měnit v žákovské dovednosti, které jsou součástí vždy některé z klíčových kompetencí, zejména budeme-li uvažovat klíčové kompetence evropského referenčního rámce (podkapitola 1.3). Třetí kapitola je přehledem výuky přírodovědných předmětů ve školách v Evropě se zaměřením na budoucí učitele a vyučující učitelů. Čtvrtá kapitola je věnována výzkumu procesu učení se žáků v přírodovědných předmětech v Evropě. Obsahuje oblast pojmového učení žáka, roli experimentálních činností v osvojování přírodovědného učiva, roli informačních a komunikačních technologií, roli diskuse mezi žáky, rozvíjení argumentačních dovedností žáků a závěrem význam vyučovaných poznatků pro motivaci žáků. Výzkum způsobů práce učitelů přírodovědných předmětů v Evropě a jejich vzdělávání je obsahem páté kapitoly. Začíná pojetím přírodních věd a jejich výuky učiteli, ukazuje na pozitivní vliv filozofie přírodních věd. Dále jsou analyzovány faktory ovlivňující vyučovací metody učitele, což Vás určitě bude zajímat. Poslední šestá kapitola je věnována standardizovanému hodnocení žáků v přírodovědných předmětech v Evropě. Jsou uvedeny země, kde existují státem

prováděná standardizovaná hodnocení žáků v přírodovědných předmětech, a to buď integrovaným testem z přírodovědných předmětů, nebo tam, kde jsou přírodovědné předměty vyučovány samostatně a testování je prováděno pouze ve fyzice a biologii. Určitě Vás budou zajímat typy hodnocených znalostí a dovedností žáků v přírodovědných předmětech v podkapitole 6.2. Jako jeden z moderních prvků hodnocení žáka je uvedena také práce žáka na přírodovědném projektu. Poslední část šesté kapitoly je zaměřena na současné diskuse o hodnocení v přírodovědných předmětech v rámci Evropy. Na teoretickou část kurzu navazuje praktická část kurzu, ke které jsou zpracovány další studijní opory pro jednotlivé předměty. Vašim výstupem z navazující praktické části kurzu bude jedna Vámi navržená a zpracovaná počítačem podporovaná experimentální úloha, kterou ověříte na Vašich žácích. Vaše konkrétní výstupy kurzu tedy budou tyto: 1. Pracovní list pro žáka pro počítačem podporovanou experimentální úlohou a metodický list pro učitele pro počítačem podporovanou experimentální úlohou s očekávanými výsledky měření a doporučeními pro provádění úlohy žáky. 2. Vyhodnocení realizace žákovské počítačem podporované experimentální úlohy ve vlastní výuce. Se zaváděním a rozšiřováním počítačů do běžných vyučovacích hodin přírodovědných předmětů se změní i role žáka a i Vaše role učitele. Díky informačním technologiím už škola dávno není jediným zdrojem informací a poznání pro žáky. Žáci získávají nové poznatky z televize, videa, počítačových programů a internetu. Aktivní žáci jsou schopni vyhledat a zpracovat mnoho informací. Učitel se takto stává koordinátorem vzdělávání. Při použití počítače ve výuce může žák vystupovat pasivně, nebo aktivně. Vaší snahou by mělo být, aby žáci pracovali co nejaktivněji. Prostředkem k tomu mohou být vhodné počítačem podporované problémové úlohy řešené žáky v malých heterogenních skupinách pod dohledem učitele. a) Individuální práce žáka s počítačem Při individuálním učení se žáka s počítačem (viz obr. 1 vlevo na další straně) platí, že výukový text musí být jinak strukturovaný než běžná učebnice. Vhodným členěním a nabídkami průchodu učivem lze takový výukový materiál použít pro domácí přípravu nejen pro slabší žáky, ale i pro nadané žáky. Většina vzdělávacích a výukových programů je určena pro individuální vzdělávání žáků. Obvykle mají tyto programy encyklopedický charakter a nevedou žáka učivem na základě pochopení jednotlivých částí. Existují však programy, které nabízejí různé průchody programem podle výsledků průběžného testování žáka programem. Jsou založeny na programovaném učení, které vzniklo už v šedesátých letech. Z hlediska práce s programem jsou programy lineární a větvené. V lineárním programu je cesta učivem pevně dána. Různá je pouze rychlost, jakou žák programem prochází. Větvený výukový program nabízí žákovi na základě výsledků testů individuální cesty průchodu programem. Žák může přeskočit učivo, ve kterém prokáže znalosti, naopak musí se vracet k části, kde prokáže neznalosti a nepochopení učiva.

Obrázek 1 Individuální práce žáka s počítačem

Obrázek 2 Skupinová práce žáka s počítačem

b) Skupinová práce žáka s počítačem Při skupinovém vyučování s počítačem (viz obr. 2 vpravo) existuje kromě interakce žák – počítač také interakce žák – učitel a interakce žák – žák (není ve schématu vyznačena). Skupinové vyučování je organizační forma vyučování, při níž jsou žáci v rámci třídy rozděleni na pracovní skupiny čtyř až pětičlenné. Úkoly se zadávají pracovním skupinám a ty je řeší společnou prací všech svých členů. Tato forma vyučování se vyznačuje individuálním přístupem k žákovi a současně je určitým druhem učení se žáka v kooperaci se členy skupiny. Členové žákovské skupiny mají různé funkce, např. jeden žák koordinuje činnost, další žák připravuje experimenty a provádí měření, další žák zapisuje a zpracovává výsledky, další je mluvčím skupiny. Žáci samostatně vyhodnocují výsledky a diskutují o závěrech. Při skupinovém vyučování mohou všechny skupiny řešit stejnou problémovou úlohu, což vede k soutěžení mezi skupinami, nebo řeší rozdílné úlohy a sdělují si jednotlivé dílčí výsledky a dílčí závěry potom mohou být v rámci celé třídy zobecněny.

Se zavedením počítačů do výuky se částečně mění i Vaše role učitele. Při frontální výuce s jedním počítačem a dataprojektorem ve třídě se Vaše úloha příliš nemění. Zprostředkováváte učivo a řídíte výuku. Počítač využíváte při prezentaci učiva – textu, barevných obrázků, videosekvencí s pokusy, ale i počítačem podporovaných měření. Jako v běžných vyučovacích hodinách můžete aktivizovat žáky řešením problémů a diskusí o získaných výsledcích úloh a experimentů. Při skupinovém vyučování s více počítači v běžné vyučovací hodině již nejste jediným, kdo přináší nové poznatky a informace. Při práci s počítačem mohou žáci v malých heterogenních skupinách sami nacházet nové informace (např. na Webu) a zpracovávat je. Vy jste spíše koordinátorem učení se žáka než tím, kdo učí a předává informace.

Klíčové kompetence pro celoživotní učení

9

1 Klíčové kompetence pro celoživotní učení V této kapitole se dozvíte: • o obsahu pojmu kompetence absolventa, • o klíčových kompetencích, • o odborných kompetencích, • o vztahu přírodovědného vzdělávání ke klíčovým kompetencím. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vytvářet ve vyučování přírodovědným předmětům takové podmínky pro žáky, aby si rozvíjeli klíčové kompetence, • v oblasti klíčových kompetencí pomáhat rozvíjet u žáků i ty kompetence, které by měl mít každý mladý Evropan, • rozlišit při podpoře rozvoje konkrétní dovednosti u žáka, kterou konkrétní klíčovou kompetenci tím pomáháte rozvíjet. Klíčová slova: kompetence absolventa, klíčové kompetence, odborné kompetence.

Průvodce studiem. Určitě jste již slyšeli o Bílé knize. Vím, že většina z Vás ji nečetla. Je na webu MŠMT ČR nabídnuta všem zájemcům. Při psaní této opory jsme si znovu uvědomili, že základ současné reformy českého školství by vám neměl být utajen. Proto jsme z Bílé knihy pro Vás vybrali některé podstatné části. Obdobně je to se Školským zákonem, který zavádí mnohé nové pojmy, se kterými již ve školní praxi běžně pracujete. V případě, že vše již znáte, můžete tuto kapitolu až na podkapitolu 1.6 vynechat.

1.1 Stručně o kurikulární reformě v České republice Principy kurikulární reformy byly zformulovány v Národním programu rozvoje vzdělávání v České republice, v tzv. Bílé knize (2001). Bílá kniha (2001), a Zákon č. 561/2004 Sb. o předškolním, základním, středním, vyšším odborném a jiném vzdělávání (školský zákon) zavádějí do vzdělávací soustavy nový systém vzdělávacích programů a dvoustupňovou tvorbu kurikulárních dokumentů. Kurikulární dokumenty jsou tvořeny na dvou úrovních: státní v podobě Národního programu vzdělávání a rámcových vzdělávacích programů, a školní v podobě školních vzdělávacích programů, které zpracovávají jednotlivé školy a podle kterých se uskutečňuje vzdělávání v konkrétní škole. Kurikulární dokumenty komplexním způsobem

10


vymezují koncepci, cíle, obsah a další parametry vzdělávání. Realizace kurikulární reformy začala v roce 2005. Rámcové vzdělávací programy vymezují pro jednotlivé stupně a obory vzdělání pojetí vzdělávání, vzdělávací cíle, tj. zaměření pro daný stupeň a obor vzdělávání, kompetence, což jsou nově vymezené standardy výsledků vzdělávání formou klíčových kompetencí a očekávaných předmětových kompetencí, které jsou označeny jako výstupy žáka. Vzdělávací obsah je v rámcových vzdělávacích programech orientačně rozčleněn do vzdělávacích oblastí. Podobné informace o Rámcovém vzdělávacím programu základního vzdělávání, Rámcovém vzdělávacím programu pro gymnázia a Rámcových vzdělávacích programech odborného vzdělávání naleznete trvale na portálu www.rvp.cz včetně pomocných materiálů pro tvorbu a realizaci školních vzdělávacích programů. V současné době (rok 2010) jednotlivé základní školy již od září 2007 pracují podle vlastních školních vzdělávacích programů. Většina středních škol realizuje také své vlastní školní vzdělávací programy. Učitelé však stále inovují své školní vzdělávací programy a zamýšlejí se nad otázkami: Pro co vzdělávat? Pro informační společnost? Pro učící se společnost? Pro znalostní společnost? Víme, že dříve stačilo člověku psaní, čtení, počítání, dnes k tomu nutně patří informační a komunikační technologie. Mluví se také o základních gramotnostech člověka, a to o gramotnosti čtenářské, matematické, přírodovědné a počítačové. V dnešní době je pro člověka rozhodující uplatnění se na trhu práce. Čteme-li inzeráty, požadavky zaměstnavatelů zahrnují kromě odbornosti, také znalost práce s PC nebo dokonce ECDL a znalost cizích jazyků.

Úkol k textu: Co pro vás znamená výrok „ Bílá kniha je systémový projekt“?

1.2 Lisabonské cíle vzdělávání v evropském kontextu Evropská rada na zasedání v Lisabonu ve dnech 23. a 24. března 2000 dospěla k závěru, že klíčovým opatřením reakce Evropy na globalizaci a přechod ke znalostním ekonomikám by měl být evropský referenční rámec, jenž by definoval nové základní dovednosti získávané celoživotním učením, a zdůraznila, že hlavním aktivem Evropy jsou lidské zdroje. Tyto závěry byly od uvedené doby pravidelně nově formulovány, např. na zasedání Evropské rady Bruselu ve dnech 20. a 21. března 2003 a 22. a 23. března 2005 a v obnovené lisabonské strategii, která byla schválena v roce 2005. Maastrichtská studie o odborném vzdělávání a přípravě z roku 2004 naznačuje značné rozdíly mezi úrovní vzdělání, kterou požadují nová zaměstnání, a úrovní vzdělání pracovní síly v Evropě. Podle této studie více než jedna třetina evropské pracovní síly (80 milionů osob) má nízkou kvalifikaci, ačkoli podle odhadů bude od roku 2010 téměř 50 % nových pracovních míst vyžadovat kvalifikaci na vysokoškolské úrovni, skoro 40 % vyšší středoškolské vzdělání a pouze přibližně 15 % pracovních míst bude vhodných pro osoby se základním


11

vzděláním. V České republice v roce 2004 vysokoškolské vzdělání mělo 13 % populace, středoškolské 79 % a základní vzdělání pouze 8 % populace. Společná zpráva Rady a Komise o pracovním programu „Vzdělávání a odborná příprava 2010“ podpořila myšlenku, že v rámci strategií členských států v oblasti celoživotního učení je třeba zajistit, aby byli všichni občané vybaveni kompetencemi, jež potřebují. Za účelem podpory a usnadnění reforem navrhuje zpráva vytvoření společných evropských referencí a zásad a rámec pro klíčové kompetence označuje za prioritní. Potřeba vybavit mladé lidi nezbytnými klíčovými kompetencemi a zlepšit úroveň jejich dosaženého vzdělání je nedílnou součástí integrovaných hlavních směrů pro růst a zaměstnanost. Hlavní směry zaměstnanosti vyzývají zejména k tomu, aby se systémy vzdělávání a odborné přípravy přizpůsobily novým požadavkům kladeným na kompetence prostřednictvím lepší identifikace profesních potřeb a klíčových kompetencí v rámci reformních programů jednotlivých členských států Evropské unie. Hlavní směry zaměstnanosti dále požadují uplatňování zásady rovného zacházení pro muže a ženy a rovnosti pohlaví ve všech akcích a dosažení průměrné míry zaměstnanosti v Evropské unii, 70 % celkově a nejméně 60 % u žen. Rada Evropy na zasedání v roce 2006 doporučuje členským státům rozvíjet klíčové kompetence u všech osob v rámci strategií celoživotního učení, včetně strategií pro dosažení všeobecné gramotnosti, a využívat dokument „Klíčové kompetence pro celoživotní učení – evropský referenční rámec“ (dále jen „referenční rámec“) uvedený dále jako referenční nástroj, s cílem zajistit: - aby počáteční vzdělávání a odborná příprava nabízely všem mladým lidem způsoby, jak rozvíjet klíčové kompetence na úroveň, která je připraví na dospělost a která bude základem pro další vzdělávání a pracovní život, - aby byla učiněna příslušná opatření pro mladé lidi, kteří z důvodu svého znevýhodnění ve vzdělání způsobeného osobními, sociálními, kulturními nebo ekonomickými okolnostmi vyžadují pro uplatnění svého vzdělávacího potenciálu zvláštní podporu, - aby dospělí byli schopni rozvíjet a aktualizovat klíčové kompetence po celý život a aby byla zvláštní pozornost věnována cílovým skupinám, jež byly ve vnitrostátním, regionálním nebo místním kontextu stanoveny jako prioritní, jako např. jedinci, kteří potřebují aktualizovat své dovednosti, - odpovídající infrastrukturu pro další vzdělávání a odbornou přípravu dospělých, včetně učitelů a školitelů, postupy ověřování a hodnocení, opatření zaměřená na zajištění rovného přístupu k celoživotnímu učení i na trh práce a podporu studujících zohledňující rozdílné potřeby a kompetence dospělých, - aby bylo vzdělávání dospělých a jejich odborná příprava jednotlivým občanům poskytovány logicky prostřednictvím úzkého propojení s politikou zaměstnanosti a sociální politikou, kulturní politikou, inovační politikou a jinými politikami týkajícími se mladých lidí a prostřednictvím spolupráce se sociálními partnery a ostatními zúčastněnými stranami.

12


1.3 Klíčové kompetence pro celoživotní učení – evropský referenční rámec Následující část studijní opory vychází z „Doporučení Evropského parlamentu a rady o klíčových kompetencích“ ze dne 18. prosince 2006 o klíčových kompetencích pro celoživotní učení. Globalizace staví Evropskou unii před stále nové výzvy, bude třeba, aby každý občan ovládal širokou škálu klíčových kompetencí, a mohl se tak pružně přizpůsobit rychle se měnícímu a úzce propojenému světu. Vzdělání a jeho dvojí úloha, sociální i ekonomická, musí hrát klíčovou roli při zajišťování toho, aby občané v Evropě získali klíčové kompetence, jež jim umožní se takovým změnám přizpůsobit. Zejména je třeba stavět na různých schopnostech jedinců a naplnit různé potřeby studujících zajištěním rovného přístupu ke vzdělání všem. V tomto kontextu jsou hlavní cíle referenčního rámce následující: 1) určit a definovat klíčové kompetence nezbytné pro osobní naplnění, aktivní občanství, sociální soudržnost a zaměstnatelnost ve společnosti založené na znalostech, 2) podporovat snahy členských států, jejichž cílem je zajistit, aby mladí lidé do ukončení počátečního vzdělávání a odborné přípravy rozvinuli klíčové kompetence na takové úrovni, aby byli připraveni na dospělost a měli základy pro další vzdělávání a pracovní život, a aby dospělí mohli své klíčové kompetence po celý život rozvíjet a aktualizovat, 3) poskytnout politickým činitelům, poskytovatelům vzdělání, zaměstnavatelům a samotným studujícím evropský referenční nástroj, jenž by napomáhal úsilí vyvíjenému na vnitrostátní a evropské úrovni k dosažení společně dohodnutých cílů, 4) poskytnout rámec pro další akci na úrovni Společenství jak v rámci pracovního programu „Vzdělávání a odborná příprava 2010“, tak v rámci programů Společenství v oblasti vzdělávání a odborné přípravy. Definice: - Kompetence v doporučení ze dne 18. prosince 2006 jsou definovány jako kombinace znalostí, dovedností a postojů odpovídajících určitému kontextu. - Klíčovými kompetencemi jsou ty, jež všichni potřebují ke svému osobnímu naplnění a rozvoji, aktivnímu občanství, sociálnímu začlenění a pro pracovní život. Evropský referenční rámec zahrnuje osm klíčových kompetencí: 1. komunikace v mateřském jazyce, 2. komunikace v cizích jazycích, 3. matematická kompetence a základní kompetence v oblasti vědy a technologií, 4. kompetence k práci s digitálními technologiemi, 5. kompetence k učení, 6. kompetence sociální a občanské, 7. smysl pro iniciativu a podnikavost,


13

kulturní povědomí a vyjádření. Kompetence absolventa je výstupní charakteristikou absolventa, kterou v různé míře disponuje. Není to tedy cíl, o který škola usiluje. 8.

Jednotlivé klíčové kompetence jsou pokládány za stejně důležité, protože každá z nich může přispět k úspěšnému životu ve společnosti založené na znalostech. Řada kompetencí se překrývá a je vzájemně propojena: základní aspekty jedné oblasti budou podporovat kompetence jiné oblasti. Nezbytným základem vzdělání jsou elementární základní jazykové dovednosti, čtení, psaní, ovládání početních úkonů, informační a komunikační technologie a pro všechny vzdělávací aktivity je nezbytná kompetence umět se učit. Evropský referenční rámec se zabývá řadou témat, která hrají svou úlohu ve všech osmi klíčových kompetencích: - kritické myšlení, - tvořivost, - iniciativa, - řešení problémů, - hodnocení rizik, - rozhodování a - ovládání pocitů. V další části jsou uvedeny definice jednotlivých klíčových kompetencí a nejdůležitější znalosti, dovednosti a postoje související s danou klíčovou kompetencí. 1.3.1 Komunikace v mateřském jazyce Definice: Komunikace v mateřském jazyce je kompetence vyjadřovat a tlumočit představy, myšlenky, pocity, skutečnosti a názory v písemné i ústní formě (poslouchat, mluvit, číst a psát) a vhodným a tvůrčím způsobem lingvisticky reagovat ve všech situacích sociálního a kulturního života při vzdělávání a odborné přípravě, v práci, doma a ve volném čase. Znalosti: - Komunikační kompetence vyplývá z osvojení mateřského jazyka, jež je neodmyslitelně spojeno s rozvojem poznávací schopnosti jedince interpretovat okolní svět a vycházet s ostatními. - Pro komunikaci v mateřském jazyce je nezbytné, aby jedinec znal základní slovní zásobu, funkční gramatiku a jazykové funkce. - Zahrnuje to též znalost hlavních typů verbálních interakcí, různých druhů literárních a neliterárních textů, hlavních rysů různých stylů a jazykových registrů a proměnlivosti jazyka a komunikace v různých situacích. Dovednosti: - V oblasti dovedností měli by jedinci umět komunikovat v ústní a psané formě v různých situacích a sledovat a přizpůsobovat své vlastní vyjadřování požadavkům situace. - Součástí této kompetence je rovněž kompetence rozlišovat a používat různé typy textů, vyhledávat, shromažďovat a zpracovávat informace, používat pomůcky, formulovat a přesvědčivým způsobem

14


odpovídajícím dané situaci vyjadřovat ústně a písemně své vlastní argumenty. Postoje: - Kladný postoj ke komunikaci v mateřském jazyce vyžaduje schopnost vést kritický a konstruktivní dialog, smysl pro estetické kvality a ochotu o ně usilovat, a zájem komunikovat s ostatními. - To zahrnuje uvědomění si vlivu jazyka na ostatní a nutnosti rozumět jazyku a používat jej pozitivním a společensky uvážlivým způsobem. Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet kompetenci komunikace v mateřském jazyce ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci. 1.3.2 Komunikace v cizích jazycích Definice: Komunikace v cizích jazycích obecně vyžaduje stejné základní dovednosti jako komunikace v mateřském jazyce: je založena na schopnosti porozumět, vyjádřit a tlumočit představy, myšlenky, pocity, skutečnosti a názory v ústní i psané formě (poslouchat, mluvit, číst a psát) v příslušných společenských a kulturních situacích při vzdělávání a odborné přípravě, v práci, doma a ve volném čase podle přání či potřeb daného jedince. Komunikace v cizích jazycích rovněž vyžaduje takové dovednosti, jako je pochopení jiných kultur a jejich zprostředkování. Úroveň osvojení se bude lišit podle těchto čtyř dimenzí (poslouchat, mluvit, číst a psát) a jednotlivých jazyků a podle sociálního a kulturního zázemí, prostředí, potřeb a zájmů daného jedince. Znalosti: - Pro komunikaci v cizím jazyce je nezbytná znalost slovní zásoby a funkční gramatiky a povědomí o hlavních typech verbální interakce a jazykových registrů. - Důležitá je znalost společenských zvyklostí, kulturních aspektů a jazykové rozmanitosti. Dovednosti: - Základními dovednostmi pro komunikaci v cizím jazyce jsou schopnost porozumět mluveným sdělením, zahajovat, vést a ukončovat rozhovory a číst texty, porozumět textům a tvořit texty odpovídající individuálním potřebám. - Jedinec musí být rovněž schopen náležitě využívat příručky a učit se jazyky též neformálně v rámci celoživotního učení. Postoje: - Kladný postoj zahrnuje smysl pro kulturní rozmanitost a zájem o jazyky a mezikulturní komunikaci a zvídavost. Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet kompetenci komunikace v cizím jazyce ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci.


15

1.3.3 Matematická kompetence a základní kompetence v oblasti vědy a technologií Definice: A. Matematická kompetence je kompetencí rozvíjet a používat matematické myšlení k řešení problémů v různých každodenních situacích. Vycházeje ze spolehlivého zvládnutí základních početních úkonů je důraz kladen na proces a činnost, jakož i na znalosti. Matematická kompetence zahrnuje na různých úrovních schopnost a ochotu používat matematické způsoby myšlení (logické a prostorové myšlení) a prezentace (vzorce, modely, obrazce, grafy a diagramy). B. Kompetencí v oblasti vědy se rozumí schopnost a ochota používat soubor znalostí a metod používaných k objasnění přírodních zákonů ke kladení otázek a k formulaci závěrů založených na důkazech. Kompetence v oblasti technologií je pojímána jako uplatňování těchto znalostí a metod v reakci na přání a potřeby lidí. Kompetenci v oblasti vědy a technologií vyžadují pochopení změn způsobených lidskou činností a občanskou odpovědnost každého jedince. A. Matematická kompetence Znalosti: - Znalostmi nezbytnými pro matematiku jsou velmi dobrá znalost čísel, měr a struktur, základních operací a základních matematických prezentací a pochopení matematických termínů a definic a povědomí o otázkách, na něž může dát matematika odpověď. Dovednosti: - K dovednostem jedince patří používání základních matematických principů a postupů v každodenních situacích doma a v práci a schopnost sledovat a hodnotit sled argumentů. - Jedinec měl by být schopen matematicky uvažovat, rozumět matematickým důkazům, komunikovat v jazyce matematiky a používat příslušné pomůcky. Postoje: - Kladný postoj je v matematice založen na respektování pravdy a na ochotě hledat odůvodnění a hodnotit jejich platnost. Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet matematickou kompetenci ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci. B. Kompetence v oblasti vědy a technologií Znalosti: - Nejdůležitějšími znalostmi pro vědu a technologie jsou hlavní principy přírody, základní vědecké pojmy, zásady a metody, technologie a technologické výrobky a procesy, a rovněž porozumění dopadu vědy a technologií na přírodu. - Následně by tyto kompetence měl umožnit jedincům lépe chápat pokrok, omezení a rizika vědeckých teorií a technologií ve společnosti obecně v souvislosti s rozhodováním, hodnotami, morálními otázkami, kulturou atd.

16


Dovednosti: - Mezi dovednosti patří schopnost používat a ovládat technologické nástroje a stroje a vědecké údaje k dosažení určitého cíle nebo rozhodnutí či závěru na základě důkazu. - Jedinec by měl rovněž být schopen rozpoznat základní rysy vědeckého bádání a formulovat závěry a důvody, jež je k těmto závěrům vedly. Postoje: - V případě postoje je nezbytný smysl pro kritický úsudek a zvídavost, zájem o etické otázky a respektování bezpečnosti i udržitelnosti, zejména v případě vědeckého a technologického pokroku ve vztahu ke své vlastní osobě, rodině, komunitě a celosvětovým problémům. Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet základní kompetence v oblasti věd s technologií ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci. 1.3.4 Kompetence k práci s digitálními technologiemi Definice: Kompetencí k práci s digitálními technologiemi se rozumí jisté a kritické používání technologií informační společnosti (dále jen „TIS“) při práci, ve volném čase a v komunikaci. Předpokladem je základní znalost informačních a komunikačních technologií, tj. používání počítačů k získávání, hodnocení, ukládání, vytváření a výměně informací a ke komunikaci a spolupráci v rámci sítí prostřednictvím internetu. Znalosti: - Kompetence k práci s digitálními technologiemi vyžaduje důkladné pochopení povahy, úlohy TIS a jejích možností v každodenních situacích a důkladné znalosti z těchto oblastí v osobním a společenském životě i v práci. - Jedná se o základní počítačové aplikace, např. textové editory, tabulkové procesory, databáze, systémy ukládání a správy informací, pochopení možností a potenciálních rizik, jež internet a komunikace prostřednictvím elektronických médií (e-mailu, síťových nástrojů) přinášejí pro práci, volný čas, sdílení informací a spolupráci, učení a výzkum v rámci sítí. - Jedinec by rovněž měl chápat, jak mohou TIS podporovat tvořivost a inovace, a měl by si uvědomovat problémy spojené s platností a důvěryhodností dostupných informací a měl by znát právní a etické zásady, jež je třeba dodržovat při interaktivním využívání TIS. Dovednosti: - Požadované dovednosti zahrnují: schopnost vyhledávat, shromaždovat a zpracovávat informace a používat je kritickým a systematickým způsobem, hodnotit jejich důležitost a rozlišovat mezi reálnými a virtuálními informacemi a zároveň chápat vztahy. - Jedinec by měl umět používat nástroje k vytváření, prezentaci a pochopení komplexních informací a měl by být schopen internetové


17

služby získávat, vyhledávat a používat; rovněž by měl umět používat TIS k podpoře kritického myšlení, tvořivosti a inovací. Postoje: - Pro využívání TIS je nezbytný kritický a reflexívní postoj k dostupným informacím a odpovědné používání interaktivních médií; kompetence je rovněž rozvíjena zájmem o zapojení se do kolektivů a sítí pro kulturní, sociální nebo profesní účely. Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet kompetence k práci s digitálními technologiemi ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci. 1.3.5 Kompetence k učení Definice: Kompetencí k učení se rozumí schopnost provádět tuto činnost a v procesu učení vytrvávat a schopnost zorganizovat si učení a efektivně hospodařit se svým časem a s informacemi, a to jak samostatně, tak v rámci skupin. Tato kompetence zahrnuje povědomí o vlastních postupech učení a vlastních potřebách, schopnost rozpoznávat dostupné možnosti a překonávat překážky za účelem úspěšnosti procesu učení. To znamená získávat, zpracovávat a osvojovat si nové znalosti a dovednosti, vyhledávat rady a využívat je. V rámci procesu učení, jak se učit, je nutné, aby studující vycházeli ze zkušeností z dřívějšího učení a ze životních zkušeností a znalosti a dovednosti používali v různých souvislostech doma, v práci, při vzdělávání a odborné přípravě. Rozhodujícími aspekty kompetence je motivace a sebedůvěra jedince. Znalosti: - Je-li učení zaměřeno na určitou práci nebo kariérní cíl, měl by jedinec znát požadované kompetence, znalosti, dovednosti a kvalifikace. - Ve všech případech však kompetence k učení vyžaduje, aby daná osoba znala a chápala své oblíbené strategie učení, silné a slabé stránky svých dovedností a kvalifikace a aby byla schopna vyhledávat možnosti vzdělávání a odborné přípravy a dostupnou pomoc a podporu. Dovednosti: - Kompetence k učení znamená umět si osvojit elementární základní dovednosti, jako je čtení, psaní, počítání a informační a komunikační technologie, jež jsou nezbytné pro další učení. - Na základě těchto dovedností by jedinec měl být schopen získávat nové znalosti a dovednosti, osvojovat si je, zpracovávat je a vstřebávat je. - K tomu je nezbytná efektivní organizace vlastního učení, profesního postupu a práce, a zejména schopnost v učení vytrvat, soustředit se v prodloužených časových úsecích a kriticky uvažovat o účelech a cílech učení. - Jedinci by si měli sami dokázat vyhradit čas na učení a být disciplinovaní, ale též by při procesu učení měli umět spolupracovat s ostatními, využívat heterogenní skupiny a dělit se s ostatními o to, co se naučili.


18

-

Jedinci by měli být schopni zorganizovat si své vlastní učení, zhodnotit si svou vlastní práci a případně vyhledávat rady, informace a podporu. Postoje: - Kladný postoj vyžaduje motivaci a důvěru v pokračování a úspěch celoživotního učení. - Kladný postoj k řešení problémů podporuje jak schopnost jedince učit se, tak překonávat překážky a vyrovnávat se změnami. - Hlavními prvky kladného postoje je přání uplatnit zkušenosti již získané při učení a v životě a hledat příležitosti k učení a uplatňování poznatků v různých životních situacích. Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet kompetenci k učení ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci. 1.3.6 Kompetence sociální a občanské Definice: Tyto kompetence zahrnují osobní, mezilidské, mezikulturní, sociální a občanské kompetence a pokrývají všechny formy chování, které jedince připravují na jeho efektivní a konstruktivní účast na společenském a pracovním životě, a to ve stále rozmanitějších společnostech, a na řešení případných konfliktů. Občanské kompetence jedince připravují na plné zapojení do občanského života na základě znalostí sociálních a politických koncepcí a struktur a k aktivní a demokratické účasti. A. Sociální kompetence Znalosti: - Sociální kompetence jsou úzce spjaty s osobním a společenským blahem, k jehož dosažení je nezbytné pochopit, jak mohou jedinci dosáhnout optimálního fyzického a psychického zdravotního stavu, který též může být zdrojem jejich vlastního bohatství či bohatství jejich rodiny a nejbližšího společenského prostředí, a vědět, jak k tomu lze přispět prostřednictvím zdravého životního stylu. - Pro úspěšné zapojení do mezilidských vztahů a do společnosti je třeba rozumět pravidlům chování a zvykům, které jsou obecně uznávány v různých společnostech a prostředích (např. v práci). - Stejně důležité je znát základní pojmy v souvislosti s jedincem, skupinami, pracovními organizacemi, rovným postavením mužů a žen a nediskriminací, společností a kulturou. - Zásadní je pochopení multikulturních a společensko-hospodářských rozměrů evropských společností a jak se národní kulturní identita vzájemně ovlivňuje s evropskou identitou. Dovednosti: - Základem této kompetence jsou dovednosti konstruktivně komunikovat v různých prostředích, projevovat toleranci, vyjadřovat a chápat různá stanoviska, jednat tak, aby došlo k navození důvěry, a projevovat empatii.


19

-

Jedinci by měli být schopni vyrovnat se se stresem a frustrací a konstruktivně se vyjadřovat a rovněž by měli rozlišovat mezi osobní a pracovní sférou. Postoje: - Kompetence je založena na postoji spočívajícím ve spolupráci, sebevědomí a čestnosti. - Jedinec by se měl zajímat o socio-ekonomický rozvoj a komunikaci s jinými kulturami, měl by doceňovat rozmanitost a respektovat ostatní a měl by být připraven překonávat předsudky a dělat kompromisy. Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet sociální kompetence ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci. B. Občanské kompetence Znalosti: - Základem občanských kompetencí je znalost pojmů demokracie, spravedlnost, rovnost, občanství a občanská práva, včetně způsobu jejich vyjádření v Listině základních práv Evropské unie a mezinárodních deklaracích a jejich uplatňování ze strany různých institucí na místní, regionální, vnitrostátní, evropské a mezinárodní úrovni. - K těmto kompetencím patří znalost současných událostí a také hlavních událostí a tendencí v národní, evropské a světové historii. - Dále by mělo být rozvinuto povědomí o cílech, hodnotách a strategiích sociálních a politických hnutí. - Rovněž je důležitá znalost evropské integrace a struktur, hlavních cílů a hodnot Evropské unie a posílení povědomí o rozmanitosti a kulturní identitě v Evropě. Dovednosti: - Dovednosti pro občanské kompetence souvisejí se schopností efektivně se spolu s ostatními zapojit do veřejného života, projevovat solidaritu a zájem o řešení problémů dotýkajících se místního nebo šíře pojatého společenství. - Vyžadují kritické a tvůrčí myšlení a konstruktivní účast na místních aktivitách či aktivitách v blízkém okolí, jakož i rozhodování na všech úrovních od místní po vnitrostátní a evropskou, a to zejména účastí ve volbách. Postoje: - Kladný postoj spočívá v plném dodržování lidských práv, včetně zásady rovnosti, jako základu demokracie, v uznání a pochopení rozdílů mezi hodnotovými systémy různých náboženských nebo etnických skupin. - Znamená to jak projev sounáležitosti s určitým místem, zemí, EU a obecně Evropou či světem (nebo jeho částí), tak i ochotu podílet se na demokratickém rozhodování na všech úrovních. - Kladným postojem je rovněž smysl pro odpovědnost, pochopení a dodržování společných hodnot, které jsou pro zajištění soudržnosti společnosti nezbytné, jako je například dodržování demokratických zásad.


20

-

Konstruktivní účastí se rovněž rozumějí občanské aktivity, podpora sociální rozmanitosti a soudržnosti a udržitelného rozvoje a připravenost respektovat hodnoty a soukromí druhých.

Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet občanské kompetence ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci. 1.3.7 Smysl pro iniciativu a podnikavost Definice: Smyslem pro iniciativu a podnikavostí se rozumí schopnost jedince převádět myšlenky do praxe, která předpokládá tvořivost, schopnost zavádět novinky a nést rizika i plánovat a řídit projekty s cílem dosáhnout určitých cílů. Tato schopnost je přínosná pro jednotlivce nejen v jejich každodenním životě doma a ve společnosti, ale i na pracovišti, pomáhá pochopit souvislosti jejich práce a umožňuje jim chopit se příležitostí a je základem specifičtějších dovedností a znalostí, které potřebují osoby zabývající se sociálními nebo obchodními činnostmi nebo podílející se na těchto činnostech a které by měly zahrnovat povědomí o etických hodnotách a podporovat řádnou správu. Znalosti: - Mezi nezbytné znalosti patří schopnost rozpoznat příležitosti k osobním, profesním nebo obchodním činnostem, včetně znalosti obecnějších aspektů, jež vytvářejí kontext, ve kterém lidé žijí a pracují, např. obecného porozumění ekonomickým mechanismům a možnostem a problémům, jimž čelí zaměstnavatel nebo organizace. - Jedinec by si rovněž měl být vědom etického postavení podniků a toho, jak tyto podniky mohou být dobrým příkladem, např. poctivým obchodováním nebo tím, že budou fungovat jako sociální podnik. Dovednosti: - Dovednosti souvisejí s aktivním řízením projektů (které vyžaduje takové dovednosti, jakými jsou např. plánování, organizace, řízení, vedení a pověřování, analýza, komunikace, projednávání a hodnocení a podávání zpráv), účinnou reprezentací a vyjednáváním a schopností pracovat jak samostatně, tak i spolupracovat v týmech. - Důležitá je dovednost posoudit a rozeznat něčí silné a slabé stránky a zhodnotit rizika a případně, je-li to vhodné, tato rizika nést. Postoje: - Pro podnikavý postoj je charakteristická iniciativa, aktivita, nezávislost a inovace v osobním a společenském životě i v práci. - Rovněž je nutná motivace a odhodlání plnit cíle, a to jak osobní, tak i cíle sdílené s ostatními, včetně cílů pracovních. Úkol k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet smysl pro iniciativu a podnikavost ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci.


21

1.3.8 Kulturní povědomí a vyjádření Definice: Uznání důležitosti tvůrčího vyjadřování myšlenek, zážitků a emocí různými formami, včetně hudby, divadelního umění, literatury a vizuálního umění. Znalosti: - Kulturními znalostmi se rozumí povědomí o místním, národním a evropském kulturním dědictví a o jeho místě ve světě. - Zahrnuje základní znalosti o významných kulturních dílech, včetně současné populární kultury. - Je důležité pochopit kulturní a jazykovou rozmanitost v Evropě (a v jiných regionech světa), potřebu jejího zachování a porozumění důležitosti estetických faktorů v každodenním životě. Dovednosti: - Dovednosti se týkají jak porozumění, tak i vyjadřování: vlastního vyjadřování různými výrazovými formami díky vrozeným schopnostem jedince a jeho smyslu pro umělecká díla a představení. - Rovněž je nutná dovednost dávat vlastní tvůrčí a expresivní názory do souvislostí s názory jiných a objevit v kulturní činnosti společenské a hospodářské možnosti a realizovat je. - Kulturní vyjádření je rovněž důležité pro rozvoj tvůrčích dovedností, které mohou být uplatněny v mnoha profesních činnostech. Postoje: - Základem úcty a otevřeného postoje k rozmanitosti kulturního vyjádření může být řádné pochopení kultury každého jedince a smysl pro identitu. Úkoly k textu Navrhněte, jakými metodami a formami budete rozvíjet kulturní povědomí a vyjádření ve vyučování v předmětu Vaší aprobace tak, aby si ji osvojili všichni žáci.

1.4 Cíle vzdělávání v České republice – kompetence absolventa Cíle vzdělávání v České republice byly stanoveny, jak již bylo uvedeno, v Národním programu rozvoje vzdělávání (Bílá kniha, 2001) a částečně i v rámcových vzdělávacích programech pro vzdělávání žáků mnohem dříve, než byl vytvořen jednotný evropský referenční rámec. Kompetence absolventa vymezují cílové požadavky na všeobecné i odborné znalosti, dovednosti, návyky, postoje a další vlastnosti absolventa vzdělávacího programu a vyjadřují jeho dispozice k jednání a činnosti. Zahrnují: - klíčové kompetence, - očekávané kompetence ve formě výstupů žáka, - odborné kompetence. Kompetence absolventa, jak již bylo uvedeno, není tedy cíl, o který škola usiluje, ale výstupní charakteristika absolventa, kterou v různé míře disponuje.

22


Klíčové kompetence se tedy prolínají všeobecným i odborným obsahem vzdělávání. Nejsou vázány na jednotlivé předměty, ale měly by být rozvíjeny jako součást obecného základu. 1.4.1 Klíčové kompetence v rámcových vzdělávacích programech Klíčové kompetence v Rámcovém vzdělávacím programu pro základní vzdělávání v ČR jsou tyto: kompetence k učení, kompetence k řešení problémů, kompetence komunikativní, kompetence sociální a personální, kompetence občanské a kompetence pracovní, viz www.vuppraha.cz. Pro informaci uvádíme klíčové kompetence v dalších rámcových vzdělávacích programech. V Rámcovém vzdělávacím programu pro gymnázia (dále RVP G) jsou za klíčové kompetence považovány: kompetence k učení, kompetence k řešení problémů, kompetence komunikativní, kompetence sociální a personální, kompetence občanské a podnikatelské, viz www.vuppraha.cz. V Rámcovém vzdělávacím programu pro odborné vzdělávání jsou jako klíčové kompetence uvedeny tyto: kompetence komunikativní, kompetence personální, kompetence řešit problémy, kompetence využívat informační techniku a kompetence pracovat s informacemi, kompetence aplikovat základní matematické postupy při řešení praktických úkolů, viz www.nuov.cz. V rámcových vzdělávacích programech je uvedeno, že klíčové kompetence se prolínají všeobecným a odborným obsahem vzdělávání, nejsou vázány na jednotlivé předměty, ale měly by být rozvíjeny jako součást obecného základu vzdělávání ve všech předmětech. V dalším citujeme podle Rámcového vzdělávacího programu pro odborné vzdělávání (NÚOV Praha, 2007), kde je pojem klíčové kompetence vymezen v souladu s evropskými dokumenty, viz www.nuov.cz. Klíčové kompetence představují soubor znalostí, dovedností, schopností, postojů a hodnot, které jsou důležité pro osobní rozvoj jedince, jeho aktivní zapojení do společnosti, budoucí uplatnění v pracovním i mimopracovním životě i pro další vzdělávání. Jejich výběr a pojetí vychází z toho, které kompetence považuje společnost za podstatné pro ty žáky, kteří mají získat počáteční odborné vzdělání, a jaké nároky na ně klade. Prostupují celým vzdělávacím procesem a lze je rozvíjet prostřednictvím všeobecného i odborného vzdělávání, v teoretickém i praktickém vyučování, ale i prostřednictvím různých dalších aktivit doplňujících výuku, kterých se žáci sami aktivně účastní. Jejich realizace v ŠVP by se měla opírat o pečlivě promýšlené výchovné a vzdělávací strategie školy odpovídající osobnostním a učebním předpokladům žáků, charakteru oboru, požadavkům sociálních partnerů školy a o činnostní a aktivizující pojetí výuky. 1.4.2 Přehled klíčových kompetencí v českých kurikulárních dokumentech Na základě analýzy Rámcového vzdělávacího programu základního vzdělávání (2005), Rámcového vzdělávacího programu pro gymnázia (2007) a Rámcových vzdělávacích programů odborného vzdělávání (2007) je v následující tabulce


23

uveden přehled klíčových kompetencí žáka, jejichž rozvíjení bude v rámci základního a středního vzdělávání podporováno. Klíčové kompetence žáka u základního a gymnaziálního vzdělávání se příliš neliší, i když míra jejich utváření a rozvoje je na jednotlivých stupních škol rozdílná. V gymnaziálním vzdělávání se nevyskytuje rozvoj pracovní kompetence žáka, ale je zde uvedena kompetence k podnikavosti, která byla doplněna v roce 2007. Na základě doporučení Evropské komise se jedná o kroskurikulární klíčové kompetence žáka. Tabulka 1-1 Porovnání klíčových kompetencí žáka v rámcových vzdělávacích programech základního vzdělávání, gymnaziálního vzdělávání a odborného vzdělávání

Klíčové kompetence žáka RVP základního vzdělávání, RVP odborného vzdělávání RVP gymnázia Kompetence k učení Kompetence k učení Kompetence k řešení problémů Kompetence k řešení problémů Kompetence komunikativní Komunikativní kompetence Kompetence sociální a Personální a sociální kompetence personální Občanské kompetence a kulturní Kompetence občanské povědomí Kompetence pracovní (ZŠ) Kompetence k pracovnímu uplatnění Kompetence k podnikavosti (G) a podnikatelským aktivitám Matematické kompetence Kompetence využívat prostředky ICT a pracovat s informacemi V odborném vzdělávání je uveden rozvoj všech klíčových kroskurikulárních kompetencí žáka, které byly rozvíjeny v základním vzdělávání. Navíc je uvedena tvorba a rozvoj i klíčových předmětových kompetencí žáka; konkrétně ve vazbě na občanskou kompetenci je uvedena navíc klíčová kompetence kulturní povědomí žáka. Dále mezi předmětovými klíčovými kompetencemi jsou uvedeny matematická kompetence a kompetence využívat prostředky ICT a pracovat s informacemi. Domníváme se, že v dnešní době je tvorba a rozvoj klíčové kompetence využívat prostředky ICT a pracovat s informacemi rozhodující nejen v odborném vzdělávání, ale i v gymnaziálním vzdělávání a v základním vzdělávání. Jak vyplývá z průzkumu konaného na osmi základních školách v Městě Ostrava, počítač doma vlastní 90 % žáků (Caltík, 2007). Žáci si uvedené klíčové kompetence osvojují v celém průběhu svého vzdělávání. Proces osvojování klíčových kompetencí nelze chápat jako ukončený, jedná se o proces celoživotní. Klíčové kompetence žáka tvoří základ pro úspěšný rozvoj předpokladů pro jeho celoživotní učení. Klíčové kompetence neexistují izolovaně, ale navzájem se prolínají a doplňují. Aby si žáci klíčové kompetence během vzdělávání skutečně osvojili, musí k nim směřovat a přispívat veškerý vzdělávací obsah, jehož pojetí na úrovni

24


školního vzdělávacího programu (dále ŠVP) by mělo vytvářet předpoklady pro efektivní využití osvojených znalostí a dovedností, které budou žáci schopni dále uplatnit ve studiu, v zaměstnání a v osobním životě.

Úkol k textu Porovnejte klíčové kompetence v RVP základního vzdělávání, v RVP gymnázia, v RVP odborného vzdělávání s osmi klíčovými kompetencemi Evropského vztahového rámce. a) Uveďte své závěry. b) Uveďte svá doporučení. 1.4.3 Klíčové kompetence v Moravskoslezském kraji Projekt Kompetence pro trh práce (EQUAL/011; CZ 04.4.09/3.1.00.1/0001) byl řešen v rámci Moravskoslezského kraje. Nositelem projektu byla organizace RPIC-VIP, spoluřešitelem Ostravská univerzita v Ostravě a KVIC Nový Jičín. Anketa mezi velkými zaměstnavateli v Moravskoslezském kraji byla součástí projektu „Kompetenční model MS kraje“. Anketa proběhla během měsíce srpna 2004. Obecným cílem šetření bylo definovat nejpožadovanější klíčové kompetence pro pracovní trh Moravskoslezského kraje, které požadují a postrádají zaměstnavatelé v kraji. Kompetencemi se pro účel projektu rozuměl souhrn dovedností a znalostí, které jsou do velké míry univerzální pro většinu oborů a zaměstnavatelů. Firmám různého zaměření od 250 zaměstnanců a výše byl rozeslán dotazník s výčtem 20 kompetencí, které zpracoval tým odborníků (Havlena, 2004). Položky dotazníku byly tyto: A – Otázky týkající se stávajících zaměstnanců 1. Uveďte kompetence (čísla ze seznamu), které u svých zaměstnanců považujete za důležité (max. 10 kompetencí). 2. Které z těchto kompetencí u svých zaměstnanců cíleně rozvíjíte? (uveďte max. 10 kompetencí) 3. U kterých kompetencí byste přivítali nabídku programů pro jejich posouzení a rozvoj? (max. 10) B – Otázky týkající se zájemců o práci 4. Které kompetence přednostně sledujete při výběru zaměstnanců? (max. 5) C – Otázky týkající se čerstvých absolventů škol 5. Které kompetence podle Vašeho názoru čerstvým absolventům chybí? (max. 5) D – Identifikační údaje o Vaší firmě 6. Název firmy 7. Jaký je hlavní obor činnosti Vaší společnosti? 8. Jaký byl průměrný počet zaměstnanců ve Vaší společnosti v roce 2003? Při časově předcházejícím průzkumu bariér podnikání, který realizoval RPICVIP v roce 2003, se ukázala potřebnost rozvoje následujících 14 kompetencí, které byly nazvány základní klíčové kompetence pro MSK (Kompetenční model pro Moravskoslezský kraj, 2003): 1. Kompetence k výkonnosti


25

2. Kompetence k samostatnosti (samostatnost a schopnost rozhodovat se nezávisle) 3. Kompetence k flexibilitě (operativnost a pružnost v myšlení a chování) 4. Kompetence k řešení problému 5. Kompetence k plánování a organizaci práce 6. Kompetence k celoživotnímu učení 7. Kompetence k aktivnímu přístupu 8. Kompetence ke zvládání zátěže (odolnost vůči stresu) 9. Kompetence k efektivní komunikaci 10. Kompetence ke kooperaci (opak soutěživosti, opak preference pracovat sám) 11. Kompetence k uspokojování zákaznických potřeb (orientace na zákazníka) 12. Kompetence k objevování a orientaci v informacích 13. Kompetence ke komunikaci v cizích jazycích 14. Kompetence k podnikavosti V rámci projektu byla každá kompetence rozpracovávána do tří úrovní, úrovně prezentovaly kvalitu, případně rozsah kompetence. Úrovně kompetencí byly tyto: nepodkročitelná úroveň, standardní úroveň, vrcholová úroveň. Kromě rozpracování kompetencí pro zaměstnavatele byla vyčleněna větev rozpracování některých kompetencí pro učitele, a to zvlášť pro vzdělávání na prvním stupni základní školy, druhém stupni základní školy a pro vzdělávání na středních školách. Z uvedených 14 kompetencí bylo vybráno 6 klíčových kompetencí pro potřeby základních a středních škol a to ty, které odpovídaly klíčovým kompetencím, které jsou uváděny v rámcových vzdělávacích programech základního vzdělávání, gymnaziálního vzdělávání a středního odborného vzdělávání. Pro každou klíčovou kompetenci byl zpracován Průvodce pro danou kompetenci pro základní školy a Manuál pro danou kompetenci pro základní školy a obdobné materiály byly připraveny pro střední školy. Jedná se o tyto klíčové kompetence: - kompetence k celoživotnímu učení, - kompetence k efektivní komunikaci, - kompetence ke kooperaci (k týmové spolupráci), - kompetence k podnikavosti (podnikavost), - kompetence k řešení problému, - kompetence využívat prostředky ICT a pracovat s informacemi. Každá ze šesti klíčových kompetencí byla v rámci projektu rozčleněna do jednotlivých dovedností a k těmto dovednostem byly v rámci projektu zpracovány diagnostické listy pro skupinu a diagnostické listy pro jednotlivce. Vše bylo provedeno ještě dříve, než byl zpracován jednotný evropský referenční rámec pro tvorbu klíčových kompetencí.

Každá z vybraných kompetencí pro učitele byla zpracována ve formě Průvodce kompetencí, který obsahoval části: analýza a rozčlenění kompetence na dovednosti, vazba na rámcové vzdělávací programy. Manuál pro učitele obsahoval diagnostický list pro učitele, cvičení a aktivity pro žáka, diagnostický list pro žáka.

26


Úkol k textu Porovnejte klíčové kompetence v Evropském vztahovém rámci a klíčové kompetence pro trh práce v MSK. a) Uveďte své závěry. b) Uveďte svá doporučení.

1.5 Přírodovědné vzdělávání na základních školách a klíčové kompetence 1.5.1 Vzdělávací oblasti v rámci základního vzdělávání Vzdělávací obsah základního vzdělávání je v Rámcovém vzdělávacím programu základní škola (dále RVP ZV) orientačně rozdělen do devíti vzdělávacích oblastí. Jednotlivé vzdělávací oblasti jsou tvořeny jedním vzdělávacím oborem nebo více obsahově blízkými vzdělávacími obory: − Jazyk a jazyková komunikace − Český jazyk a literatura, Cizí jazyk − Matematika a její aplikace − Matematika a její aplikace − Informační a komunikační technologie − Informační a komunikační technologie − Člověk a jeho svět – Člověk a jeho svět − Člověk a společnost – Dějepis, Výchova k občanství − Člověk a příroda – Fyzika, Chemie, Přírodopis, Zeměpis − Umění a kultura – Hudební výchova, Výtvarná výchova − Člověk a zdraví – Výchova ke zdraví, Tělesná výchova − Člověk a svět práce – Člověk a svět práce Jednotlivé vzdělávací oblasti jsou v úvodu vymezeny Charakteristikou vzdělávací oblasti, která vyjadřuje postavení a význam vzdělávací oblasti v základním vzdělávání a charakterizuje vzdělávací obsah jednotlivých vzdělávacích oborů dané vzdělávací oblasti. Dále je v této části naznačena návaznost mezi vzdělávacím obsahem 1. stupně a 2. stupně základního vzdělávání. Na charakteristiku navazuje Cílové zaměření vzdělávací oblasti. Tato část vymezuje, k čemu je žák prostřednictvím vzdělávacího obsahu veden, aby postupně dosahoval klíčových kompetencí. Praktické propojení vzdělávacího obsahu s klíčovými kompetencemi je dáno tím, že si škola na základě cílového zaměření vzdělávací oblasti stanovuje ve ŠVP výchovné a vzdělávací strategie vyučovacích předmětů. Vzdělávací obsah vzdělávacích oborů (včetně doplňujících vzdělávacích oborů) je tvořen očekávanými výstupy a učivem. V rámci 1. stupně je vzdělávací obsah dále členěn na 1. období (1. až 3. ročník) a 2. období (4. až 5. ročník). Toto rozdělení má školám usnadnit distribuci vzdělávacího obsahu do jednotlivých ročníků. Očekávané výstupy mají činnostní povahu, jsou prakticky zaměřené, využitelné v běžném životě a ověřitelné. Vymezují předpokládanou způsobilost využívat osvojené učivo v praktických situacích a v běžném životě. RVP ZV stanovuje očekávané výstupy na konci 3. ročníku (1. období) jako


27

orientační (nezávazné) a na konci 5. ročníku (2. období) a 9. ročníku jako závazné. Učivo je v RVP ZV strukturováno do jednotlivých tematických okruhů (témat, činností) a je chápáno jako prostředek k dosažení očekávaných výstupů. Pro svoji informativní a formativní funkci tvoří nezbytnou součást vzdělávacího obsahu. Učivo, vymezené v RVP ZV, je doporučené školám k distribuci a k dalšímu rozpracování do jednotlivých ročníků nebo delších časových úseků. Na úrovni ŠVP se stává učivo závazné. Vzdělávací obsah jednotlivých vzdělávacích oborů škola rozčlení do vyučovacích předmětů a rozpracuje, případně doplní v učebních osnovách podle potřeb, zájmů, zaměření a nadání žáků tak, aby bylo zaručené směřování k rozvoji klíčových kompetencí. Z jednoho vzdělávacího oboru může být vytvořen jeden vyučovací předmět nebo více vyučovacích předmětů, případně může vyučovací předmět vzniknout integrací vzdělávacího obsahu více vzdělávacích oborů (integrovaný vyučovací předmět). RVP ZV umožňuje propojení (integraci) vzdělávacího obsahu na úrovni témat, tematických okruhů, případně vzdělávacích oborů. Integrace vzdělávacího obsahu musí respektovat logiku výstavby jednotlivých vzdělávacích oborů. Základní podmínkou funkční integrace je kvalifikovaný učitel. Záměrem je, aby učitelé při tvorbě školních vzdělávacích programů vzájemně spolupracovali, propojovali vhodná témata společná jednotlivým vzdělávacím oborům a posilovali nadpředmětový přístup ke vzdělávání. 1.5.2 Vzdělávací oblast Člověk a příroda a) Charakteristika vzdělávací oblasti Člověk a příroda Vzdělávací oblast Člověk a příroda zahrnuje okruh problémů spojených se zkoumáním přírody. Poskytuje žákům prostředky a metody pro hlubší porozumění přírodním faktům a jejich zákonitostem. Dává jim tím i potřebný základ pro lepší pochopení a využívání současných technologií a pomáhá jim lépe se orientovat v běžném životě. V této vzdělávací oblasti dostávají žáci příležitost poznávat přírodu jako systém, jehož součásti jsou vzájemně propojeny, působí na sebe a ovlivňují se. Na takovém poznání je založeno i pochopení důležitosti udržování přírodní rovnováhy pro existenci živých soustav, včetně člověka. Vzdělávací oblast také významně podporuje vytváření - otevřeného myšlení - přístupného alternativním názorům, - kritického myšlení a - logického uvažování. Vzdělávací obory vzdělávací oblasti Člověk a příroda, jimiž jsou Fyzika, Chemie, Přírodopis a Zeměpis. Vzdělávací obory svým činnostním a badatelským charakterem výuky umožňují žákům hlouběji porozumět zákonitostem přírodních procesů, a tím si uvědomovat i užitečnost přírodovědných poznatků a jejich aplikací v praktickém životě. Zvláště

28


významné je, že při studiu přírody specifickými poznávacími metodami si žáci osvojují i důležité dovednosti. Jedná se především o rozvíjení dovednosti - soustavně, objektivně a spolehlivě pozorovat, - experimentovat a měřit, - vytvářet a ověřovat hypotézy o podstatě pozorovaných přírodních jevů, - analyzovat výsledky ověřování a - vyvozovat z nich závěry. Žáci se tak učí zkoumat příčiny přírodních procesů, souvislosti či vztahy mezi nimi, klást si otázky (Jak? Proč? Co se stane, jestliže?) a hledat na ně odpovědi, vysvětlovat pozorované jevy, hledat a řešit poznávací nebo praktické problémy, využívat poznání zákonitostí přírodních procesů pro jejich předvídání či ovlivňování. Ve vzdělávacích oborech žáci postupně poznávají složitost a mnohotvárnost skutečnosti, podstatné souvislosti mezi stavem přírody a lidskou činností, především pak závislost člověka na přírodních zdrojích a vlivy lidské činnosti na stav životního prostředí a na lidské zdraví. Učí se zkoumat změny probíhající v přírodě, odhalovat příčiny a následky ovlivňování důležitých místních i globálních ekosystémů a uvědoměle využívat své přírodovědné poznání ve prospěch ochrany životního prostředí a principů udržitelného rozvoje. Komplexní pohled na vztah mezi člověkem a přírodou, jehož významnou součástí je i uvědomování si pozitivního vlivu přírody na citový život člověka, utváří − spolu s fyzikálním, chemickým a přírodopisným vzděláváním − také vzdělávání zeměpisné, které navíc umožňuje žákům postupně odhalovat souvislosti přírodních podmínek a života lidí i jejich společenství v blízkém okolí, v regionech, na celém území ČR, v Evropě i ve světě. Vzdělávací obsah vzdělávacího oboru Zeměpis, který má přírodovědný i společenskovědní charakter, je, v zájmu zachování celistvosti oboru, umístěn celý v této vzdělávací oblasti. Vzdělávací oblast Člověk a příroda navazuje na vzdělávací oblast Člověk a jeho svět, která na elementární úrovni přibližuje přírodovědné poznávání žákům 1. stupně základního vzdělávání, a kooperuje především se vzdělávacími oblastmi Matematika a její aplikace, Člověk a společnost, Člověk a zdraví a Člověk a svět práce a přirozeně i s dalšími vzdělávacími oblastmi. b) Cílové zaměření vzdělávací oblasti Člověk a příroda Vzdělávání v oblasti Člověk a příroda směřuje k utváření a rozvíjení klíčových kompetencí tím, že vede žáka k: - zkoumání přírodních faktů a jejich souvislostí s využitím různých empirických metod poznávání (pozorování, měření, experiment) i různých metod racionálního uvažování, - potřebě klást si otázky o průběhu a příčinách různých přírodních procesů, správně tyto otázky formulovat a hledat na ně adekvátní odpovědi, - způsobu myšlení, které vyžaduje ověřování vyslovovaných domněnek o přírodních faktech více nezávislými způsoby 51Část C


-

-

-

29

Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání VÚP Praha 2007, posuzování důležitosti, spolehlivosti a správnosti získaných přírodovědných dat pro potvrzení nebo vyvrácení vyslovovaných hypotéz či závěrů, zapojování do aktivit směřujících k šetrnému chování k přírodním systémům, ke svému zdraví i zdraví ostatních lidí, porozumění souvislostem mezi činnostmi lidí a stavem přírodního a životního prostředí, uvažování a jednání, která preferují co nejefektivnější využívání zdrojů energie v praxi, včetně co nejširšího využívání jejích obnovitelných zdrojů, zejména pak slunečního záření, větru, vody a biomasy, utváření dovedností vhodně se chovat při kontaktu s objekty či situacemi potenciálně či aktuálně ohrožujícími životy, zdraví, majetek nebo životní prostředí lidí.

1.6 Rozvíjení klíčových kompetencí žáků ZŠ pomocí počítačem podporovaných experimentů V našem kurzu Žákovské počítačem podporované experimenty z fyziky, chemie a biologie na ZŠ s rozšířením o environmentální tematiku se budeme zaměřovat především na rozvoj těch kompetencí, které jsou uvedeny v Rámcovém vzdělávacím programu pro základního vzdělávání. Jak již bylo uvedeno, jedná se o těchto 6 klíčových kompetencí: 1. Kompetence k učení 2. Kompetence k řešení problémů 3. Kompetence komunikativní 4. Kompetence sociální a personální 5. Kompetence občanské 6. Kompetence pracovní Každá klíčová kompetence obsahuje soubor dovedností. Podrobné rozpracování klíčových kompetencí do dovedností a jak podporovat jejich rozvoj u žáka v přírodovědných předmětech na příkladu fyziky uvádíme v tabulce 1.2. Tabulka 1-2 Rozpracování klíčových kompetencí do dovedností z fyziky

1. Kompetence k učení 1. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 1.1 samostatně či v kooperaci s ostatními žáky systematicky pozorovat různé fyzikální objekty, procesy i jejich vlastnosti a měřit různé fyzikální vlastnosti objektů, výsledky svých pozorování a měření zpracovat, vyhodnocovat a dále využívat pro své vlastní učení,

30


1.2 samostatně či v kooperaci s ostatními žáky provádět experimenty, které buď ověřují, potvrzují vyslovované hypotézy, nebo slouží jako základ pro odhalování fyzikálních zákonitostí, z nichž mohou žáci vycházet v dalších svých poznávacích aktivitách, 1.3 vyslovovat v diskusích hypotézy o fyzikální podstatě studovaných jevů či jejich průběhu, ověřovat různými prostředky jejich pravdivost a využívat získané poznatky k rozšiřování vlastního poznávacího potenciálu, 1.4 vyhledávat v různých pramenech potřebné informace týkající se problematiky fyzikálního poznávání a využívat je efektivně ve svém dalším studiu, 1.5 poznávat souvislosti fyzikálního zkoumání s ostatními, v první řadě přírodovědně zaměřenými, oblastmi zkoumání. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vytváříme prostředí podnětné pro experiment, podporujeme činnostní učení žáků (pozorování, pokusy, laboratorní práce), naměřené hodnoty žáci zapisují do tabulek, uvažují o správnosti a možnostech měření, porovnávají své výsledky se spolužáky, hodnotí své výsledky a závěry a dál je používají pro své učení, 2. vedeme žáky k práci s informacemi ze všech možných zdrojů, ústních, knižních, mediálních, včetně internetu (informace vyhledá, třídí a vhodným způsobem používá, dává do souvislosti), 3. umožňujeme žákům vlastním způsobem vysvětlovat pozorované jevy, navzájem si klást otázky, hledat na ně odpovědi. 2. Kompetence k řešení problémů 2. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 2.1 rozpoznávat problémy v průběhu jejich fyzikálního vzdělávání při využití všech metod a prostředků, jež mají v daném okamžiku k dispozici (dostupné metody pozorování, měření, experimentování, matematické prostředky, grafické prostředky apod.), 2.2 vyjádřit či formulovat (jednoznačně) problém, na který narazí při jejich fyzikálním vzdělávání, 2.3 hledat, navrhovat či používat různé další metody, informace nebo nástroje, které by mohly přispět k řešení daného problému, jestliže dosavadní metody, informace a prostředky nevedly k cíli, 2.4 posuzovat řešení daného fyzikálního problému z hlediska jeho správnosti, jednoznačnosti či efektivnosti a z těchto hledisek porovnávat i případná různá řešení daného problému, 2.5 korigovat chybná řešení problému, 2.6 používat osvojené metody řešení fyzikálních problémů i v jiných oblastech jejich vzdělávání, pokud jsou dané metody v těchto oblastech aplikovatelné, 2.7 ověřovat prakticky správnost řešení problému a osvědčené postupy aplikuje při řešení obdobných nebo nových problémových situacích. Jak toho dosáhneme? Např.:


31

1. vedeme výuku tak, aby žáci řešili problémové situace, rozpoznali a pochopili daný problém a nalezli vlastní řešení (necháme žáky samostatně měřit hodnoty fyzikálních veličin, připravit si různé materiály a jednoduché pomůcky k přírodovědným pokusům), 2. dáváme žákům prostor pro vhodné pojmenování problému, na který při učení narazili, necháme žáky obhajovat své závěry a svá rozhodnutí, 3. ve slovních úlohách žáci nacházejí případné varianty řešení a vyhodnocují je, provádějí odhady výsledků a zkoušku, ověřují výsledky řešení vzhledem k daným podmínkám. 3. Kompetence komunikativní 3. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 3.1 logicky a přesně se vyjadřovat k problému, 3.2 obhajovat a argumentovat vhodnou formou svůj vlastní názor a zároveň se učit naslouchat názorům jiným, 3.3 vhodně formulovat otázky k danému problému, 3.4 porozumět různým typům textů a záznamů včetně grafických. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vedeme žáky k vyjadřování ve správných fyzikálních pojmech, 2. vyžadujeme na žácích pojmenování problémů, nebo vyjádření vlastních názorů na konkrétní témata, žáci uvádějí skutečnosti, ze kterých vyvozují své úsudky, vytvářejí si vlastní názory, využívají dostupné informační a komunikační prostředky, 3. vedeme žáky k porovnávání svých výsledků se závěry spolužáků, k argumentaci a k obhajobě, 4. vedeme žáky k popisu situace při experimentování, dotazování se na vzniklé nejasnosti, k diskusi se spolužáky. 4. Kompetence sociální a personální 4. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 4.1 spolupracovat v malé skupině při řešení úloh, problémů a experimentů, 4.2 pracovat v malé skupině a přijímat různé role ve skupině, 4.3 pomáhat si vzájemně při učení. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vedeme žáky ke spolupráci při práci v malých skupinách, k odpovědnému přístupu ke své práci i k práci druhých, k zodpovědnosti za výsledky své činnosti, k přijímání názorů druhých, 2. vedeme žáky k zapojení se do určitých rolí a odpovědnosti při skupinové práci (např. jeden žák připraví materiál, druhý sestavuje pokus, třetí vede záznam o měření nebo pozorování apod.).

32


5. Kompetence občanské 5. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 5.1 přirozeně respektovat práva a povinnosti svá i ostatních, 5.2 přejímat zodpovědnost za svou práci, 5.3 mít pozitivní vztah a úctu ke kulturním hodnotám předchozích generací i k současnosti, 5.4 dodržovat jasná pravidla slušného a bezpečného chování, 5.5 orientovat činnost k ochraně životního prostředí, k chápání environmentálních problémů, 5.6 zapojovat se do aktivit směřujícím k šetrnému chování k přírodním systémům, k vlastnímu zdraví i zdraví ostatních lidí, 5.7 rozhodovat se zodpovědně podle dané situace a chovat se zodpovědně v krizových situacích. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. u žáků utváříme dovednost vhodně se chovat pří kontaktu s objekty či situacemi potenciálně či aktuálně ohrožujícími život, zdraví, majetek nebo životní prostředí lidí, 2. vyžadujeme dodržování jasných pravidel, respektování práv a povinností svých i druhých, přejímání zodpovědnosti za svou práci, 3. podporujeme tvořivé nápady žáků. 6. Kompetence pracovní 6. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 6.1 seznamovat se a prakticky pracovat s různými fyzikálními pomůckami, které mohou využívat v praxi, 6.2 objektivně se sebehodnotit a posuzovat své reálné možnosti při profesní orientaci, 6.3 organizovat vlastní práci, nést zodpovědnost za odvedenou práci pro skupinu i společnost, 6.4 bezpečně manipulovat s pomůckami, nástroji, přístroji a materiály při jejich používání ve výuce, 6.5 získané poznatky aplikovat do praxe. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vedeme žáky ke konstrukci různých typů grafů, 2. učíme žáky správnému zacházení se svěřenými pomůckami, přístroji apod., 3. učíme žáky správně zapojit měřicí přístroje do obvodu, 4. necháme žáky některé pomůcky sami vytvořit (v rámci vyučování, doma, 5. necháme žáky navrhnout další provedení pokusů a měření.


33

1.7 Vzdělávací oblasti v rámci přírodovědného vzdělávání na střední škole Na obsah a systém učiva přírodovědných předmětů na základní škole navazují střední školy, kde se obojí liší pro jednotlivé skupiny oborů vzdělání. U gymnaziálního vzdělávání do vzdělávací oblasti Člověk a příroda patří obory Fyzika, Chemie, Biologie, Geografie a Geologie. Obsah a systém učiva se však liší ve školních vzdělávacích programech podle zaměření jednotlivých škol. Například obor Fyzika může být začleněn pouze do prvních dvou ročníků, kdy je pro všechny povinný, v dalších ročnících může být obor Fyzika pouze volitelný, záleží skutečně na školním vzdělávacím programu, jakou danému oboru dává váhu. Přitom samotný předmět fyzika nemusí explicitně samostatně existovat, může se stát součástí integrovaného přírodovědného předmětu. U odborného vzdělávání je do přírodovědného vzdělávání začleněno fyzikální vzdělávání, chemické vzdělávání, biologické a ekologické vzdělávání. Například fyzikální vzdělávání je v odborném vzdělávání ve třech variantách podle obsahu oboru. Varianta A je určena pro obory s vysokými, varianta B se středními a varianta C s nižšími nároky na fyzikální vzdělávání. Vzhledem k tomu, že přírodovědné vzdělávání je nejrozsáhlejší právě v gymnaziálním vzdělávání, uvedeme v dalších částech charakteristiku vzdělávací oblasti Člověk a příroda na gymnáziu.

Shrnutí kapitoly Národní program rozvoje vzdělávání v České republice, tzv. Bílá kniha (1999), je systémovým projektem, který obsahuje východiska, obecné záměry a rozvojové programy, které mají být směrodatné pro vývoj vzdělávací soustavy ve střednědobém horizontu, tj. do roku 2010. Školský zákon, tj. Zákon o předškolním, základním, středním, vyšším odborném a jiném vzdělávání (2004), je legislativní úpravou zajišťující strategickou linii vzdělávací politiky v České republice. Obsahuje zásady vzdělávání v České republice, obecné cíle vzdělávání, definuje stupně vzdělání, obory vzdělání, vzdělávací programy a formy vzdělávání. V rámcových vzdělávacích programech pojmem kompetence označujeme ohraničené struktury znalostí a dovedností a s nimi související postoje a hodnotové orientace, které jsou předpokladem pro výkon žáka – absolventa ve vymezené činnosti (vyjadřují jeho způsobilost nebo schopnost něco dělat, jednat určitým způsobem). Klíčové kompetence představují soubor předpokládaných znalostí, dovedností, schopností, postojů a hodnot důležitých pro osobní rozvoj jedince, jeho aktivní zapojení do společnosti a budoucí uplatnění v životě. Jejich pojetí vychází z obecně sdílených představ společnosti o tom, které

34


kompetence jedince přispívají k jeho spokojenému a úspěšnému životu, a z hodnot společností obecně přijímaných. Evropský referenční rámec zahrnuje osm klíčových kompetencí: 1. komunikace v mateřském jazyce 2. komunikace v cizích jazycích 3. matematická kompetence a základní kompetence v oblasti vědy a technologií 4. kompetence k práci s digitálními technologiemi 5. kompetence k učení 6. kompetence sociální a občanské 7. smysl pro iniciativu a podnikavost 8. kulturní povědomí a vyjádření V RVP ZV s jedná o tyto klíčové kompetence: - kompetence k učení - kompetence k řešení problémů - kompetence komunikativní - kompetence sociální a personální - kompetence občanské - kompetence pracovní V RVP G se jedná o tyto klíčové kompetence: - kompetence k učení - kompetence k řešení problémů - kompetence komunikativní - kompetence sociální a personální - kompetence občanské - kompetence k podnikavosti V RVP odborného vzdělávání se jedná o tyto klíčové kompetence: - kompetence k učení - kompetence k řešení problémů - komunikativní kompetence - personální a sociální kompetence - občanské kompetence a kulturní povědomí - kompetence k pracovnímu uplatnění a podnikatelským aktivitám - matematické kompetence - kompetence využívat prostředky ICT a pracovat s informacemi Odborné kompetence se vztahují k výkonu pracovních činností a vyjadřují profesní profil daného RVP a oboru vzdělání. Odvíjejí se od kvalifikačních požadavků na výkon konkrétního povolání a charakterizují způsobilost absolventa k pracovní činnosti. Tvoří je soubor odborných znalostí, dovedností, postojů a hodnot požadovaných u absolventa vzdělávacího programu.


35

Otázky k první kapitole: 1. Proč MŠMT ČR zveřejňuje vzdělávací programy? K čemu tyto vzdělávací programy slouží dále? 2. Uveďte obsah pojmu kompetence absolventa. 3. Uveďte obsah pojmu klíčové kompetence absolventa. 4. Uveďte klíčové kompetence absolventa základního vzdělávání. Vysvětlete obsah jednotlivých klíčových kompetencí. 5. Uveďte klíčové kompetence absolventa gymnaziálního vzdělávání. Vysvětlete obsah jednotlivých klíčových kompetencí. 6. Uveďte klíčové kompetence absolventa odborného vzdělávání. Vysvětlete obsah jednotlivých klíčových kompetencí. 7. Porovnejte klíčové kompetence absolventa základního vzdělávání, gymnázia a odborného vzdělávání. K jakému závěru jste dospěl? 8. Které klíčové kompetence by měl mít mladý Evropan? 9. Uveďte obsah pojmu odborné kompetence.

Korespondenční úkoly k první kapitole KÚ 1 Vysvětlete, jak chápete ve školském zákoně tvrzení: „Vzdělávání poskytované podle Školského zákona je veřejnou službou“. KÚ 2 Jakým způsobem budete směřovat k naplnění obecných cílů vzdělávání ve Vaší vzdělávací oblasti? KÚ 5 Porovnejte klíčové kompetence absolventa základního vzdělávání, gymnaziálního vzdělávání a odborného vzdělávání. K jakému závěru jste dospěli? KÚ 6 Které klíčové kompetence by měl mít mladý Evropan? Na základě popisu jednotlivých kompetencí analyzujte, zda tyto kompetence má a) Váš kolega ze studia, b ) Vy osobně. c) Následně uveďte, u kterých kompetence si myslíte, že nejsou dostatečné. Jakým způsobem by se měla změnit podpora žáků, aby všechny klíčové kompetence postupně si osvojili.

1.8 Citovaná a doporučená literatura BELTZ, H., SIEGRIEST, M. Klíčové kompetence a jejich rozvíjení. Praha : Portál, 2001. CALTÍK, S. Využití interaktivních tabulí a výukových programů jako prostředku ke zvýšení zájmu žáků o fyziku. In Moderní trendy v přípravě učitelů fyziky 3. Plzeň : ZČU, 2007, s. 97−103. ISBN 978-80.7043-603-5. DELORS, J., aj. Učení je skryté bohatství (formulovala Mezinárodní komise UNESCO „Vzdělávání pro 21. století“). Praha : ÚIV, 1997, s. 125. Evropská unie. Doporučení Evropského parlamentu a rady o klíčových kompetencích ze dne 18. prosince 2006 o klíčových kompetencích pro celoživotní učení. Portál RVP MŠMT ČR. http://www.rvp.cz/clanek/6/1140.

36


Key Competencies. A developing concept in general compulsory education. EURIDYCE: Survey 5, 2002. HAVLENA, J. Kompetenční model MS kraje. Anketa mezi velkými zaměstnavateli. Ostrava : RPIC VIP, 2004. HUČÍNOVÁ, L. Identifikace klíčových kompetencí. In Výzkumný ústav pedagogický v Praze: oficiální stránky organizace, VÚP Praha, 2004. HUČÍNOVÁ, L. Klíčové kompetence v Lisabonském procesu. In Výzkumný ústav pedagogický v Praze: oficiální stránky organizace. Praha : VÚP, 2004. JEZBEROVÁ, R. aj. Nová koncepce klíčových kompetencí v RVP odborného vzdělávání. Praha : NÚOV, 2007. Klíčové kompetence. Vznikající pojem ve všeobecném a odborném vzdělávání. Praha : UIV, 2003. Kompetenční model pro Moravskoslezský kraj. Metodika identifikace kompetenci a návrh klíčových kompetencí. Ostrava : RPIC-VIP, 2004. Lisabonské cíle vzdělávání v evropském a národním kontextu. Praha : MŠMT ČR, 2003. Rámcový vzdělávací program pro gymnaziální vzdělávání. Praha : VÚP, 2007. Rámcový vzdělávací program pro základní vzdělávání. Praha : VÚP, 2007. Rámcový vzdělávací program odborného vzdělávání. Praha : NÚOV, 2007. Second Report on the Activities of the Working Group on Basic Skills, Foreign Language Teaching and Entrepreneurship. European Commision: 2003.DeSeCo Zákon č. 561 o předškolním, základním, středním, vyšším odborném a jiném vzdělávání (školský zákon) ze dne 24. září 2004. In Sbírka zákonů, částka 190. Česká republika, 2004. http://www.vuppraha.cz http://www.nuov.cz http://www.rvp.cz

Konstruktivismus

37

2 Konstruktivismus V této kapitole se dozvíte: • jaký je rozdíl mezi tradičním a moderním konstruktivistickým paradigmatem vzdělávání, • o změně rolí žáka a učitele v konstruktivisticky pojatém vzdělávání. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • akceptovat nové role učitele i nové role žáka v konstruktivisticky pojatém vzdělávání, • akceptovat tři nové požadavky na učitele v konstruktivisticky pojatém vzdělávání.

2.1 Paradigma vzdělávání Současná koncepce didaktik přírodovědných předmětů vychází ze dvou filozofických směrů, a to pozitivismu a konstruktivismu. V didaktice přírodních věd dnes převládá paradigma konstruktivismu. Co je to paradigma? Paradigma je obrazem předmětu dané vědy a jejích výzkumných přístupů. Je to teoretický komplex názorů a koncepcí určité vědy, který určuje v historické etapě volbu vědecké problematiky i způsoby jejího řešení a současně v dané době má odraz v praxi. Cíl obou paradigmat vzdělávání, tj. pozitivistického i konstruktivistického, je stejný: zefektivnění školního vzdělávání. To znamená, že učitelé mají být schopni vyučovat své žáky tak, aby žáci měli více znalostí a dovedností než dříve a za podstatně kratší dobu.

2.2 Tradiční paradigma vzdělávání Teoretickými základy tradičního paradigmatu vzdělávání je obecná teorie systémů a behaviorismus. Obecná teorie systémů zahrnuje projektování výuky od cílů výuky → metod výuky → forem výuky → diagnostiky žáka až po hodnocení výuky. Obecná teorie systémů podporuje zejména vnitřní procesy žákova učení se. Behaviorismus, později a v 50. až 60. létech 20. století neobehaviorismus, byl založen B. F. Skinnerem. Je známa jeho řada: stimul → reakce → zpevnění a další tvrzení, že dobré učení se žáka závisí především na dobrém prostředí výuky – čím je prostředí účinnější, tím je učení se žáka lepší. Z této teorie vycházely učící stroje. Z neobehaviorismu vycházelo programované učení, které zdůrazňovalo roli subjektu ve vzdělávání, roli zpětné vazby a řízení procesu učení se žáka. V současné době jsou některé principy programovaného učení využity v elearningu:

Konstruktivismus

38 -

Učivo je ve výukovém programu prezentováno po malých částech – modulech. - Žák musí zvládnout základní úroveň tak, aby mohl pokračovat. - Technologie poskytují nástroje k prezentaci učiva a k procvičování učiva. - Forma cvičení většinou obsahuje tuto posloupnost: otázka → odpověď, správná odpověď → pozitivní zpětná vazba (pochvala, nárůst skóre). Výukový program ve formě e-learningu umožňuje žákovi opakovat zcela obsah učiva, doplňující informace, příklady z praxe, je schopen žáka testovat a zaznamenat žákův pokrok.

2.3 Kritika tradičního paradigmatu vzdělávání Jak již bylo uvedeno, tradiční paradigma vzdělávání je založeno na filozofii pozitivismu. Pozitivistická teorie vychází z teze, že existuje objektivní realita, tj. vše, co kolem nás je, je nezávislé na nás. Pozitivistická teorie dále tvrdí, že existuje objektivní pravda a vědecké bádání se snaží k této objektivní pravdě přiblížit. Další teze pozitivistické teorie je klíčová pro vyučování – tvrdí, že ve vyučování je žákům sdělována pravdivá objektivní realita; naše smysly pracují jako kamera a zaznamenávají objektivně existující svět kolem nás. Pozitivistickou teorii nelze zavrhnout. Nevystačíme s ní však zejména u učení se žáka, protože každý žák má jinou historii svého učení a tím i jiné znalosti, které nemusejí být v souladu s objektivní vědeckou pravdou; a na těchto znalostech žák buduje – konstruuje – své další znalosti. A zde má své místo konstruktivistická teorie. Pozitiva tradičního paradigmatu vzdělávání: některé postupy tradičního vzdělávání jsou považovány za důležité a nenahraditelné. Negativa tradičního paradigmatu vzdělávání: - přílišná pasivita žáků, - důraz kladen na pamětní učení se žáka, - důraz na vnější podmínky učení se žáka, - nejsou plně využívány možnosti počítačů.

2.4 Moderní paradigma vzdělávání – konstruktivismus Moderní paradigma vzdělávání se rozvíjelo jako reakce na tradiční paradigma. Základem moderního paradigmatu vzdělávání je filozofie konstruktivismu. Prvky konstruktivismu již najdeme v učení některých řeckých filosofů, jako byli např. Sokrates, Platon nebo Aristoteles, z pozdějších filosofů také John Lock. Jeana Piaget je považován za zakladatele konstruktivismu.

Konstruktivismus

39

Konstruktivismus je široký proud teorií ve vědách o chování a sociálních vědách, zdůrazňující jak aktivní úlohu subjektu (žáka), tak i význam jeho vnitřních předpokladů v pedagogických a psychologických procesech a důležitost jeho interakce s prostředím a se společností. V didaktice se jedná o jedno z dominantních soudobých paradigmat. Člení se do několika větví, z nichž pro vzdělávání jsou nejdůležitější konstruktivismus kognitivní, sociální a sociologický (Průcha, 2001). -

Kognitivní konstruktivismus vychází z epistemologie J. Piageta a americké kognitivní psychologie (J. S. Bruner apod.). Snaží se realizovat didaktické postupy založené na předpokladu, že poznávání se děje konstruováním tak, že si poznávající subjekt, v našem případě žák, spojuje části informací z vnějšího prostředí do smysluplných struktur a provádí s nimi takové myšlenkové operace, které odpovídají úrovni jeho kognitivního vývoje.

-

Sociální konstruktivismus vychází z prací o sociální dimenzi učení a zdůrazňuje nezastupitelnou roli sociální interakce a kultury v procesu konstrukce poznání. V didaktice se jeho zásady realizují zejména v kooperativním učení.

-

Sociologický konstruktivismus je významným směrem soudobé sociologie. Vychází z principu, že svět není jedinci jako aktéru sociálního života prostě dán jako objektivní fakt, ale je stále konstruován subjektem v procesu sociální komunikace a interakce.

V moderním konstruktivistickém pojetí vzdělávání se mění role jednotlivých prvků vzdělávání ve srovnání s tradičním vzděláváním. a) Role jednotlivých prvků v konstruktivistickém pojetí vzdělávání: Role učícího se žáka v konstruktivistické třídě (Philips, 1995): 1. Aktivní role: Poznání a porozumění vyžaduje aktivitu učícího se namísto pasivní role příjemce poznatků. Žák sám konstruuje, neboli buduje svoje vlastní znalosti a není jen pasivním příjemcem informací ze svého okolí. Nové učení – koncepty žáka – závisejí na předcházejících znalostech žáka – prekonceptech žáka, tedy na tom, co si již osvojil, co zná. Na tom, co žák zná, staví své smysluplné učení se. 2. Společenská role: Znalosti nebuduje žák pouze individuálně, ale v dialogu s ostatními. 3. Kreativní role: Poznání a porozumění je tvořeno a přetvářeno. Učitelé vedou žáky k tomu, aby aktivně rekonstruovali své původní představy v interakci s ostatními. Role učitele: Učitel by měl najít způsob, jak diagnostikovat momentální úroveň znalostí a dovedností jednotlivých žáků, měl by být schopen žákovi pomoci při jeho učení se. Role třídy: Komunikace, dialogy v rámci třídy, práce žáků v malých skupinách je motivací žáků k dalšímu přemýšlení nebo učení se. Žák sám by

Konstruktivismus

40

měl být schopen obhájit, dokázat nebo pozměnit nebo rozvinout svůj názor v rámci třídy, jejíž součástí je i učitel. b) Nové požadavky na učitele -

Učitel se vzdává části své intelektuální autority: Učitel neurčuje svým žákům, co je důležité se učit, a jak by se měli učit. Žáci nevnímají svět stejně jako jejich učitelé. Žáci si utvářejí svou vlastní představu nebo koncepci světa ve svém myšlení. Učitel je pomocníkem žáků v jejich učení se. - Učitel se vzdává své autority v řízení učení se žáků: Učitel nemůže zcela kontrolovat učební aktivity v rámci výuky ve třídě u všech žáků. Učitel neurčuje přesně, co je důležité pro jednotlivé žáky, a jak by se měli učit. Žáci se stávají zodpovědnými za svoje učení a řídí si je. - Učitel ovládá moderní technologie a učení s jejich podporou. Učitel by měl umět využívat ICT ve výuce, učitel je poradce žáků, žáci jsou sami zodpovědní za své učení se. Učitel se učí od žáků nebo spolu se žáky využívat určité technologie, učitelé nemohou být experty na všechno a po celou dobu své kariéry. Uvedené nové tři požadavky na učitele způsobují radikální proměnu klíčových aspektů učitele. Radikální proměna učitele v moderním konstruktivistickém paradigmatu vzdělávání není kompatibilní s představou mnoha současných učitelů, protože sami byli vzdělávání v tradičním paradigmatu. Někteří učitelé zcela odmítli jakékoli změny, pro jiné se toto stalo výzvou ke změně, která slibuje zajímavé výsledky.

2.5 Porovnání tradičního a moderního paradigmatu vzdělávání „Konstruktivismus nechce být prezentovaný jako nová spásonosná pravda při interpretaci řešených otázek. Spíše se prezentuje jako jedna z možných cest uvažování, která nechce říkat, co máme dělat, ale spíš upozorňovat na to, čeho je třeba si všimnout. Je to spíše způsob myšlení či uvažování o poznávání, který může být nápomocný při vytváření modelů učení, vyučování a kurikulárních materiálů“ (Pupala, Osuská, 2000). Smyslem konstruktivismu není předávání jedné pravdy, tj. memorování učiva, ale orientace na schopnosti žáka selektovat poznatky a správně je interpretovat. Pedagogický konstruktivismus respektuje přirozené procesy učení. Učení chápe jako spontánní a nepřetržitou aktivitu, lidé chtějí a potřebují poznávat svět kolem sebe. Znalostí a dovednosti, které člověk objeví a získá během řešení problémů (i při chybném řešení), jsou nesrovnatelně trvalejší než snadnější namemorované správné řešení, viz kapitola 3. V následující tabulce 2.1 je uvedeno porovnání prvků tradičního paradigmatu vzdělávání s moderním konstruktivistickým paradigmatem vzdělávání. Jedná

Konstruktivismus

41

se o tyto prvky: role učitele, výukový styl, role žáka, kurikulum, učení se žáka, učební cíle, typy výuky, zdroje poznání, role technologií a hodnocení. Tabulka 2-1 Porovnání tradičního a moderního konstruktivistického pojetí vyučování.

1.

2.

3.

4.

Tradiční pojetí vzdělávání Role učitele Učitel centrální osobou, která řídí učební proces – pořadí a rychlost prezentace učiva apod. Učitel je nejvyšší autoritou

Výukový styl Předávání poznatků, instruktivní výuka – žáci jsou řízení, vykonávají určité instrukce nebo pracují podle vzoru Kontrola žáků a zpětná vazba – za správnou odpovědí následuje pochvala, povzbuzení apod.

Role žáka Převládá pasivní role žáka – přijímání znalostí

Role učitele a žáka jsou jasně vymezeny Žák je řízen – důležité je vnější prostředí Aktivita žáka je nutná při procvičování Kurikulum Přesně vymezené kurikulum, pevné vzdělávací standardy a pevné osnovy

Moderní pojetí vzdělávání Učitel – facilitátor – plánování a organizování Učitel – pomocník Učitel – průvodce – poradenství a směřování žáků Učitel – kouč Učitel – tvůrce autentické zkušenosti Učitel – někdy také „žák“ – učí se ze zkušeností Interaktivní nebo dialogické pojetí výuky učitele

Kognitivní podpora učitelem – navrhování, doporučování, vybízení k tvořivosti, podpora nezávislého myšlení Přizpůsobení výuky učitele existujícím konceptům a dovednostem žáků – posouzení možností žáků, silných stránek žáků, potřeb žáků a pocitů žáků Žák – aktivní a kooperující „tvůrce“ svých znalostí – konstruuje a rozvíjí své kompetence, někdy také expert nebo „učitel“

Žák přebírá odpovědnost za své učení Žák organizuje svou vlastní práci

Kurikulum založeno na projektech, problémovém učení, které podněcuje osvojení relevantních dovedností a poznatků – flexibilní a dynamické kurikulum

Konstruktivismus

42

5.

6.

7.

Pevné předměty a oddělené vyučovací hodiny jednotlivých předmětů Učení se žáka Učení je receptivní a reproduktivní Učení je změna v chování, kdy vnější podnět ovlivní učení se i chování žáka Učení neprobíhá v kontextu – žáci mohou být nejlépe vyučováni, když jsou přímo zaměřeni na obsah, který je vyučován Učivo má být rozděleno do malých částí nebo kroků, v jejichž rámci jsou definovány jasné cíle a okamžitá zpětná vazba k odpovědi žáka – zpevnění Vnější motivace hraje při učení klíčovou roli Podstatou znalosti je zapamatování informace Pochopení je založeno na pozorování vzorů Cíle učení žáka Cílem učení se žáka je - osvojení nebo zapamatování konkrétních znalostí a dovedností, které jsou - připraveny pro pozdější aplikaci v nových nebo jiných situacích

Metody a formy výuky Frontální výuka – všichni žáci dělají totéž, činnosti ve vyučování jsou dány učitelem, ale také Individualizovaná výuka i tempo žáka k dosažení cíle – např. při použití výukového programu

Předměty a vyučovací hodiny mají být spojeny tématy

Obecně se jedná o produktivní učení Dva druhy učení: učení se novým informacím a učení se novým způsobům, jak se učit Učení se žáka probíhá v kontextu – ve vztahu k životu, k vlastním předsudkům a obavám

Učení se žáka je sociální aktivitou – kooperativní učení, vzájemná podpora žáků, žáci jsou vtahováni do situací reálného světa, důležitý je dialog mezi žáky i mezi žáky a učitelem, součástí učení je i jazyk

Učení se žáka vyžaduje čas – k reflexi a porozumění Učení se žáka je zaměřeno na porozumění a výkon Cílem učení se žáka je - dovednost žáka konstruovat znalosti obnovování, porozumění a využití znalostí žákem - kognitivní flexibilita žáka - kritické myšlení žáka - dovednost řešení problémů žákem - sdílení zkušeností žáka s jinými žáky apod. - dovednost reflexe žáka

Skupinová výuka – skupinová práce – zejména malé a heterogenní skupiny Projektová výuka

Konstruktivismus

Ve skupinové výuce jsou vytvářeny homogenní skupiny

8.

Typická je malá variabilita učebních aktivit Zdroje pro učení žáka Hlavním zdrojem je - učitel nebo

- přesně vymezený okruh výukových materiálů – výukový program

43 Experimentování Hledání a syntéza informací, prezentace Velká variabilita učebních aktivit

„Cokoliv“, co může být zdrojem - učebnice, knihy, časopisy - audio nebo videonahrávky - internet - elektronické encyklopedie ale také - spolužáci - učitel - odborníci mimo školu aj.

9.

Funkce informačních a komunikačních technologií ICT mají funkci nosiče výukového obsahu ICT mají funkci prostředí pro procvičování ICT mají funkci prostředí pro opakování ICT mají funkci prostředí zajišťující zpětnou vazbu pro žáka i učitele 10. Hodnocení (evaluace) žáka Hodnocení žáka sumativní formou Testování žáka Klasifikování žáka

ICT mají funkci informativní ICT mají funkci konstruktivní ICT mají funkci komunikativní

Hodnocení žáka formativní formou – slovní hodnocení Výkonový test žáka Portfolium žáka Sebehodnocení žáka Hodnocení žáka spolužákem

Otázky ke druhé kapitole: Který filosofický směr preferujete Vy osobně, konstruktivismus nebo positivismus? Proč?

Konstruktivismus

44

2.6 Citovaná a doporučená literatura

BÍLEK, M., RYCHTERA, J., SLABÝ, A. Konstruktivismus ve výuce přírodovědných předmětů. Olomouc : Univerzita Palackého, 2008. ISBN 97880-244-1882-7. DOULÍK, P., ŠKODA, J. Vývoj paradigmat přírodovědného vzdělání. Pedagogická orientace, 2009, roč. 19, č. 3, s. 24−47. ISSN 1211-4669. GAGNON, G. W., COLLAY, M. Constructivist Learning Design. 2005. (WWW document: http://www.prainbow.com/cld/cldp.html). KALHOUS, Z. OBST, O. Školní didaktika. Praha : Portál, 2002. 447 s. ISBN 80-7178-253-X. MECHLOVÁ, Erika. Konstruktivistické teorie v online vzdělávání. In ESF. Čeladná : [s.n.], 2005. 2. NEZVALOVÁ, D. Konstruktivismus a jeho aplikace v integrovaném pojetí přírodovědného vzdělávání. Olomouc : Univerzita Palackého, 2006. ISBN 80244-1258-6. PHILLIPS, D. C. The good, the bad, and the ugly: The many faces of constructivism. Educational Researcher 1995, č. 24 (7), s. 5−12. PRŮCHA, J., aj. Pedagogický slovník. Praha : Portál, 2001. ISBN 80-7178579-2. PUPALA, B., OSUSKÁ, L. Vývoj, podoby a odkazy teórie konštruktivizmu. Pedagogická revue 2000, č. 2 (52), s. 101−114. SKALKOVÁ, J. Obecná didaktika. Praha : Grada, 2007. ISBN 978-80-2471821-7. VEŘMIŘOVSKÝ, J. Optimalizace využití multimediálních vzdělávacích objektů ve výuce přírodovědných předmětů. Studijní opora. Ostrava : Ostravská univerzita, 2009. ZOUNEK, J., ŠEĎOVÁ, K. Učitelé a technologie. Mezi tradičním a moderním pojetím. Brno : Paido, 2009. ISBN 798-80-7315-187-4.

Výuka přírodovědných předmětů ve školách v Evropě - přehled

45

3 Výuka přírodovědných předmětů ve školách v Evropě – přehled V této kapitole se dozvíte: • o výsledcích výzkumu výuky přírodovědných předmětů ve 30 evropských zemích, • jak překlenout neúčinnost různých inovací výuky, • jaký je přínos praktických aktivit žáků při osvojování přírodovědného učiva, • že přírodní vědy jsou jedním z prvků všeobecné vzdělanosti, • o významu počítačových simulací pro pochopení používaných modelů ve výuce, • o prekonceptech žáků, se kterými přicházejí jako s formou „přirozeného učení“. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • v rámci dalšího vzdělávání vybrat si kurzy, kde teorie je spojena s činnostmi a diskusí s učiteli, tedy workshopy, • začlenit do výuky praktické aktivity žáků, které podporují porozumění učivu a jsou základem dovedností žáků, • vybrat vhodné simulace pro žáky, • vycházet při výuce z prekonceptů žáků a pomáhat jim je překonávat, • počítat s různým způsobem myšlení děvčat a chlapců v oblasti přírodních věd. Klíčová slova: výuka přírodovědných předmětů, výzkum, inovace ve výuce, praktické aktivity žáků, počítačové simulace, prekoncepty žáků.

Způsob výuky přírodovědných předmětů ve školách závisí na celé řadě faktorů, které souvisejí s přípravou, kterou absolvují učitelé, a s obsahem učebních osnov i standardizovaných testů či zkoušek. Tyto faktory přímo či nepřímo ovlivňují obsah a pojetí výuky přírodovědných předmětů a rovněž činnosti učitelů i žáků ve třídě. Didaktický výzkum přírodovědných předmětů byl prováděn v letech 2004/2005 ve 30 evropských zemích, které jsou členy sítě Eurydice (www.eurydice.org). Byl prováděn pomocí dotazníkového šetření národních oddělení Eurydice. Výzkum byl zaměřen na primární vzdělávání (u nás 1. stupeň ZŠ) a na nižší sekundární vzdělávání (u nás 2. stupeň ZŠ). Závěry vyplývající z uvedeného výzkumu a zejména nové trendy ve výuce je možno rozšířit i na vyšší sekundární vzdělávání (u nás střední školy) a na terciární vzdělávání (u nás na vysoké školy). V primárním vzdělávání se jedná o předmět přírodověda, v nižším sekundárním vzdělávání většinou také o předmět přírodověda. V případě, že na nižším sekundárním stupni vzdělávání jsou samostatné přírodovědné předměty, potom byly zkoumány předměty biologie a fyzika vzhledem k jejich značné odlišnosti.

46


Záměrem výzkumu bylo prozkoumat některé z nejvýznamnějších faktorů, jež ovlivňují výuku přírodovědných předmětů ve školách v Evropě. Z hlediska tvůrců politiky mohou být na centrální úrovni ovlivněny výsledky výzkumu minimálně tři široké oblasti – vzdělávání učitelů, obsah vzdělávání a hodnocení žáků v přírodovědných předmětech. Míra vlivu závisí na konkrétním uspořádání vzdělávacího systému a na povaze pravomoci, kterou vykonává ministerstvo školství. Navzdory všeobecné nezávislosti institucí poskytujících vzdělávání učitelů v otázce koncipování a řízení vzdělávacích aktivit, je prvním závěrem, který lze ze studie vyvodit, to, že centrální doporučení a předpisy pro studijní programy učitelství pro primární a nižší sekundární vzdělávání (obecně i z hlediska specifických pedagogických znalostí a dovedností) jsou velice rozsáhlé, ale ne v České republice. Také předepsané nebo doporučené učební osnovy pro školy jsou zpravidla dosti podrobné (v ČR výstupy žáka). Shromážděná data měla ukázat na možné rozdíly mezi výukou přírodovědy jako integrovaného (jediného) vyučovacího předmětu a výukou fyziky a biologie na nižší sekundární úrovni. Ukazuje se, že oficiální dokumenty činí jen nepatrný rozdíl mezi fyzikou a biologií. Centrálně vydávané předpisy věnují jen o něco málo více pozornosti fyzice než biologii (především na Kypru). Za příklad může v tomto směru sloužit „demonstrace přírodního zákona pokusem“, která není součástí učebních osnov biologie na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání v Řecku, na Kypru, v Nizozemsku a Rakousku. Rozdíly tohoto druhu jsou však skutečně nepatrné. V další části uvádíme stručné závěry provedeného výzkumu Eurydice, a to ty, které se přímo dotýkají řešení našeho ESF projektu „Nové přístupy k využití ICT ve výuce přírodovědných předmětů na středních školách“. Jedná se o tyto oblasti: - Inovace ve výuce přírodovědných předmětů – učitelé - Rozvíjení vědeckých způsobů myšlení prostřednictvím bádání - Kontextové aspekty učení v oblasti přírodních věd - Využívání informačních a komunikačních technologií - Učitelé přírodovědných předmětů a „přirozené myšlení“ - Reagování na rozdíly mezi pohlavími - Role hodnocení při rozhodování o obsahu výuky

3.1 Inovace ve výuce přírodovědných předmětů – budoucí učitelé a vyučující učitelů Vzdělávání učitelů, ať již přípravné nebo další, představuje hlavní pojítko mezi teorií a praxí výuky. V předávání myšlenek o tom, co by se mělo vyučovat i jak by se mělo vyučovat, hrají nejvýznamnější roli vyučující učitelů. Je proto zajímavé zjistit, jaký druh kvalifikace a praxe mají vyučující, kteří učitele přírodovědných předmětů připravují. Analýza ukazuje, že centrálně vydávané předpisy se mnohem více věnují přírodovědným kvalifikacím spojeným s obsahem než s praxí v pedagogickém výzkumu.


47

Vyučující učitelů tedy musí mít ve většině zemí akademickou kvalifikaci v oblasti přírodních věd (často titul magisterský nebo i vyšší), zatímco pedagogickou kvalifikaci požaduje nebo alespoň doporučuje přibližně polovina zemí zapojených do sítě Eurydice. Jen několik málo zemí však výslovně vyžaduje mít nebo získat praxi v oblasti pedagogického výzkumu. Ještě méně často je předepsána specifická kvalifikace vyučujícího budoucích učitelů nebo „cvičného učitele“, který má na starosti pedagogickou praxi ve školách. Obvyklý přístup, který je v souladu s autonomií institucí poskytujících vzdělávání učitelů, spočívá v důrazu na kvalitu vzdělávání, aniž by se nutně předepisovalo, jakými prostředky se má tohoto cíle dosáhnout. Vzhledem k nízké míře centrální regulace v této oblasti (pedagogické dovednosti a pedagogický výzkum) vyvstává otázka, nakolik vzdělávání budoucí učitele připraví na inovace ve výuce. V nedávné době se zkoumaly faktory, které ovlivňují reakce učitelů přírodovědných předmětů na inovace (podrobněji viz podkapitola 5.3). Průzkum se zaměřil na nutnost překlenout rozpor mezi výzkumem přírodovědného vzdělávání a inovacemi na jedné straně a pedagogickým myšlením a zavedenými postupy učitelů přírodovědných předmětů na straně druhé. Relativní neúčinnost různých typů zamýšlených inovací (například využívání počítačových simulací) se přičítá „vzdálenosti“ mezi postupy inovačními a zavedenými postupy a pedagogickým myšlením učitelů. Jestliže je mezi nimi jen malý rozdíl, učitelé se snáze přizpůsobí změně. Učitelům přírodovědných předmětů by se mělo umožnit, aby se připravovali interaktivní formou, která propojuje praktickou výuku ve třídě a diskuse s vyučujícími a učiteli zapojenými do výzkumu (o toto se snažíme v kurzu, který právě absolvujete). Mohou tak „konstruovat“ žádoucí hodnoty a koncepty, které mohou zvýšit kvalitu přírodovědného vzdělávání ve školách.

3.2 Rozvíjení vědeckých způsobů myšlení prostřednictvím bádání Výzkum přírodovědného vzdělávání důkladně zdokumentoval přínos praktických aktivit žáků k osvojování přírodovědného učiva (podrobněji viz podkapitola 4.3). Typy aktivit, jejichž provádění se v přírodovědných laboratořích od žáků očekává, mohou být poměrně normativně vymezeny, nebo naopak, ponechávat otevřená řešení, což žákům umožní rozvíjet složitější kognitivní dovednosti. Rozvíjení vědeckého způsobu myšlení vyžaduje výuku a učení, které přikládají význam utváření celostní a tedy komplexní znalosti přírodovědných aktivit a postupů a jsou inspirovány metodami skutečných vědců. Výzkum naznačuje, že ve výuce přírodovědných předmětů na druhém stupni základní školy a na středních školách se někdy projevuje „stereotypnější“ přístup k praktickým aktivitám (tj. aktivity jsou koncipovány tak, aby vedly k předepsaným nebo zcela zřejmým závěrům), kdežto výuka na úrovni prvního stupně základní školy se zdá vůči výzkumným aktivitám otevřenější (podrobněji viz část 4.3.1). Analýza kurikulárních dokumentů provedená v rámci již uvedeného výzkumu Rady Evropy ve 30 zemích však v případě

48


většiny zemí shledává, že učební osnovy pro druhý stupeň základní školy vyžadují komplexnější soubor znalostí a zkušeností i samostatnější aktivitu žáků než učební osnovy pro první stupeň. To pochopitelně odpovídá principu postupného rozvoje způsobilosti žáků provádět vědecké bádání (podrobněji viz část 4.3.3). Související a nesmírně důležitou otázkou je rozvíjení vědeckých způsobů myšlení u učitelů samotných. Spojitost mezi přírodovědnými znalostmi a dovednostmi učitelů, jejich pojetím výuky přírodovědných předmětů a důsledky pro žáky popisuje řada studií (podrobněji viz kapitola 5.3). Bylo prokázáno, že úroveň kognitivního vývoje, jíž dosahují žáci, souvisí se způsobilostí jejich učitelů v daném oboru. To podtrhuje důležitost vzdělávání učitelů a konkrétněji přípravu zaměřenou na přírodovědné učivo. Z výzkumu vyplývá, že vědecké pojmy a teorie, experimentální činnosti a výzkumné činnosti jsou do vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů skutečně začleněny, i když někdy neexistují v obecně platných legislativních předpisech (v české legislativě nejsou). Jednotlivé typy experimentálních činností a výzkumných činností jsou povinnou nebo doporučenou součástí vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů, a ukazuje se, že zkušenost s tímto typem aktivit, zejména s laboratorní prací a prací na projektu, budou mít pravděpodobně především učitelé působící na úrovni nižšího stupně sekundárního vzdělávání (v ČR druhého stupně ZŠ) a vyššího stupně sekundárního vzdělávání a středních škol (v ČR středních škol).

3.3 Kontextové aspekty učení v oblasti přírodních věd Učební osnovy pro primární i nižší sekundární vzdělávání se téměř všude snaží začlenit do výuky přírodovědných předmětů kontextový aspekt. Zvlášť zevrubně je v nich zpracováno téma přírodních věd v současných společenských otázkách, a to ve větší míře než historie vědního oboru. To může mít souvislost se studijními programy učitelství, které se rovněž méně často zaměřují na historii vědního oboru, jak vyplynulo z výzkumu. Diskuse o přírodních vědách ve společnosti a vyhledávání informací jsou již standardní součástí učebních osnov pro primární vzdělávání. Zdá se, že tento přístup je v souladu s poměrně nedávným zdůrazněním myšlenky, že by se přírodní vědy měly prosazovat jako jeden z prvků všeobecné vzdělanosti (podrobněji viz podkapitola 4.5). Kromě toho, že se žáci učí jak se zapojit do přírodovědné diskuse, očekává se od nich i to, že budou umět prezentovat procesy a výsledky svého učení v oblasti přírodních věd a hovořit o nich; ukazuje se, že tato dovednost je významnou součástí učebních osnov pro výuku přírodovědných předmětů v celé Evropě. Zdůrazňuje se i nutnost vést žáky k tomu, aby se dobře vyjadřovali a byli schopni vnímat svou práci v širším kontextu. Předpokladem usnadnění diskuse a řešení otázek v širším kontextu, je schopnost učitelů řídit situace, v nichž dochází k interaktivnímu a dynamickému učení. Jakým způsobem si mají


49

učitelé během svého vzdělávání osvojit tento typ dovedností? Analýza ukazuje, že téměř všude musí učitelé držet krok s vývojem ve svém oboru a že pedagogické dovednosti, jako je například výběr souvislostí podstatných pro výuku a učení, jsou nedílnou součástí vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů.

3.4 Využívání informačních a komunikačních technologií Využívání počítačových aplikací nabízí nesčetné možnosti kvalitnějšího osvojování přírodovědného učiva. Průzkumy, které se zaměřily především na vyšší sekundární vzdělávání (v ČR na střední školy), prokázaly, že vhodné počítačové simulace žákům umožňují vizualizaci teoretických modelů, poskytují „kognitivní propojení“ mezi teorií a praktickou zkušeností a zdokonalují chápání (podrobněji viz podkapitola 4.4). Počítačové simulace jsou však jen zřídkakdy předepsanou aktivitou v učebních osnovách pro primární úroveň vzdělávání. Nepřítomnost tohoto typu aktivity snad souvisí s úrovní vývoje dětí daného věku, tj. aktivity tohoto druhu pro ně ještě nejsou vhodné. Z výzkumu vyplývá, že i na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání je simulace jen málokdy jednou z předepsaných přírodovědných činností. Běžnější jsou jiná využití informačních technologií, ač jsou podle výsledků výzkumu méně přínosná, pokud jde o kognitivní procesy (podrobněji viz podkapitola 4.4). Patří k nim činnosti, jako je například využití počítačů k zaznamenávání výsledků pokusů a dat, k vyhledávání informací na internetu a ke komunikaci s ostatními žáky. Uvedené činnosti jsou považovány za „rutinnější“ využití informačních technologií právě ve výuce přírodovědných předmětů, a to zejména v případě využívání počítačů ke shromažďování a zpracování dat získaných během pokusu, což budou žáci v rámci našeho projektu Nové přístupy k využití ICT ve výuce přírodovědných předmětů na středních školách často provádět.

3.5 Učitelé přírodovědných předmětů a „přirozené myšlení“ „Přirozené pochopení“ řady přírodovědných jevů žáky (prekoncepty žáků) staví učitele přírodovědných předmětů z kognitivního hlediska před náročný úkol, s nímž se musí vyrovnat, má-li být jejich výuka efektivní. Děti si přírodní jevy zpočátku spontánně vysvětlují způsobem, který se liší od vědeckého výkladu a myšlení (podrobněji viz podkapitola 4.1). Jestliže učitelé nejsou schopni mít porozumění pro tyto spontánní interpretace a vhodně na ně reagovat, žáci se učí méně efektivně a s menší sebejistotou – což je důležitá okolnost vzhledem k proklamované nutnosti zvýšit zájem o přírodní vědy a počet uchazečů o studium přírodovědných oborů.

50


Analýza centrálně vydávaných směrnic pro tvorbu studijních programů učitelství však ukazuje, že předpisy, které by se vztahovaly na přípravu spojenou se znalostí „přirozeného myšlení“ a schopnost přihlédnout k němu při výuce přírodovědných předmětů, chybí téměř v polovině zkoumaných vzdělávacích systémů (v ČR zcela schází zmínka o prekonceptech žáků). Některé z nedávných reforem vycházejí z nutnosti revidovat vyučovací metody. Například nové nizozemské pojetí výuky od učitelů vyžaduje, aby brali v úvahu přirozené představy a myšlení žáků a na základě nich rozvíjeli správné a exaktní chápání přírodovědných jevů.

3.6 Reagování na rozdíly mezi pohlavími Nutnost kompenzovat nevyvážené zastoupení obou pohlaví mezi uchazeči o studium přírodovědných oborů a vést mladé lidi obecně a mladé ženy zvlášť k tytému, aby se zajímali o přírodovědné profese, je součástí Lisabonské strategie (viz podrobný pracovní program v oblasti vzdělávání a odborné přípravy do roku 2010; tato iniciativa je rovněž jedním z pěti standardů, které definují referenčně kvantifikované cíle, jichž má být do roku 2010 dosaženo). Zkušenosti s osvojováním přírodovědného učiva v rané fázi vzdělávání – na primární a nižší sekundární úrovni – hrají rozhodující roli v tom, zda si dívky (a chlapci) uchovají o tuto oblast zájem a budou ji dále rozvíjet. Rozdíly mezi pohlavími, pokud se jedná o postoje žáků k přírodním vědám a o motivaci k osvojování daného učiva, jsou dobře zdokumentované (podrobněji viz podkapitola 4.6), z údajů vyplývá, že připravenost učitelů na tyto rozdíly není v centrálně vydávaných směrnicích pro vzdělávání učitelů zmíněna často, ukazuje, že se tímto aspektem zabývají jen asi v polovině vzdělávacích systémů (v ČR neexistují předpisy). To může mít závažné důsledky. Jestliže se učitelé nepřipravují na to, aby přihlíželi k odlišným stylům učení a k preferencím, které se projevují u chlapců a dívek, což mohou potvrdit jen podrobné studijní programy učitelství vytvořené jednotlivými institucemi, znamená to, že jedna nebo druhá skupina zaostává, protože nebyl plně prozkoumán její potenciál. Otázkou zůstává, zda učební osnovy pro výuku přírodovědných předmětů a vyučovací metody zvýhodňují chlapce, nebo zda jsou dostatečně pružné, aby se mohly přizpůsobit všem typům preferencí v učení.

3.7 Role hodnocení při rozhodování o obsahu výuky V rámci již uváděného výzkumu Rady Evropy ve 30 zemích Evropy byly zkoumány také typy znalostí a dovedností, které se hodnotí ve zkouškách či testech koncipovaných nejvyššími orgány školské správy pro účely certifikace nebo evaluace. Standardizované zkoušení žáků není v Evropě běžnou záležitostí (podrobněji viz kapitola 6), i když způsob hodnocení v přírodovědných předmětech se téměř všude na úrovni vzdělávací politiky


51

přezkoumává. Z výzkumu vyplývá, že téměř všechny země se zapojily do diskuse o hodnocení (zapojila se také ČR), a konkrétně několik zemí vytváří celostátní standardy a/nebo testy z přírodovědných předmětů. Ve většině případů si stanovení standardů vyžádalo i revizi nebo dokonce celkovou změnu učebních osnov pro výuku přírodovědných předmětů (v ČR probíhající reforma vzdělávání včetně vytvoření rámcových vzdělávacích programů a v nich výstupů žáků). Z provedeného výzkumu vyplývá, že standardizované hodnocení, pokud je zavedeno, je zpravidla v souladu s činnostmi a výsledky učení, které jsou vymezeny v učebních osnovách přírodovědných předmětů, tj. že žáci jsou skutečně zkoušeni z toho, co si osvojili ve výuce. Výzkum rovněž ukazuje na tu okolnost, že hodnocené znalosti a dovednosti jsou zpravidla poměrně široké a zahrnují znalosti, praktické dovednosti, dovednosti v nakládání s údaji a vědecké myšlení (podrobněji viz podkapitola 6.2). Větší zdůraznění standardů v přírodovědných předmětech, o kterém svědčí rozšíření centralizovaných systémů monitorování a evaluace v řadě zemí, má vliv na pojetí výuky přírodovědných předmětů v předepsaných učebních osnovách. Reforma by pochopitelně neměla působit jako brzda inovací ve výuce, ale měla by přispět k větší efektivitě přírodovědného vzdělávání. Výzkum dokládá, že se několik zemí snaží rozšířit škálu hodnocených dovedností a zavádí inovační postupy hodnocení (podrobněji viz podkapitola 6.4).

3.8 Citovaná a doporučená literatura ČÁP, J., MAREŠ, J. Psychologie pro učitele. Praha : Portál, 2001. ISBN 807178-463-X. Výuka přírodovědných předmětů ve školách v Evropě. Koncepce a výzkum. Eurydice. Brussels : Eurydice, 2008. ISBN 978-92-79-06101-1. www.eurydice.org.

Výzkum procesu učení se žáků v přírodovědných předmětech v Evropě

53

4 Výzkum procesu učení se žáků v přírodovědných předmětech v Evropě V této kapitole se dozvíte: • o představách a myšlení žáků, • o strukturách myšlení žáků, • o změnách chápání pojmů žáky, • o roli experimentálních činností žáků v osvojování učiva, • o postupech vědeckého bádání žáků, • o přínosu informačních a komunikačních technologií, • o diskusi mezi žáky a rozvíjení argumentačních dovedností, • o motivaci žáků. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vybrat vhodná pojetí výuky a učení z hlediska žáků, • efektivně využívat informační a komunikační technologie ve výuce, • vhodně žáky motivovat. Klíčová slova: výuka přírodovědných předmětů, myšlení žáků, žákovské pojmy, experimentální činnosti žáků, vědecké bádání žáků, diskuse mezi žáky, motivace žáků. Výzkumy v didaktice přírodních věd se zaměřují na rozvoj kognitivních dovedností vysoké úrovně – utváření pojmů, modelování, řešení problémů a vědecké postupy, jejichž význam v přírodovědném vzdělávání rychle vzrůstá. Význam behaviorálních dovedností, tj. umět zacházet s laboratorním vybavením, a kognitivních dovedností nízké úrovně (opakování – schopnost naučit se a zopakovat definice a zákony; aplikace algoritmů – schopnost používat vzorce, řešit standardizované problémy) klesá, zvláště kvůli vývoji v oblasti informační a výpočetní techniky a automatizovaných systémů. Přírodovědné vzdělávání se tedy dnes vyvíjí směrem ke kognitivnímu učení vyšší úrovně, pro něž se dřívější metody, založené zejména na předávání a opakování znalostí, jeví jako neadekvátní. Výzkum přírodovědného vzdělávání je třeba zasadit do širšího společenského kontextu, především umožnit co největšímu počtu lidí plnit svou občanskou roli ve vědecky a technicky vyspělé společnosti. To vyžaduje rozvoj nejen vědeckých poznatků v souvislosti s technickým vývojem, ale i představ o vědě, vědeckých metodách, schopnosti uplatnit vědecké argumenty ve veřejných diskusích, které mají i další dimenze, zvláště problematiku životního prostředí a ekonomické, sociální i etické otázky. Tento pohled je od r. 1990 patrný v různých programech a standardech pro výuku přírodovědných předmětů. Zvlášť zřetelně se projevuje v projektech, jako jsou je Science for All Americans (Přírodní vědy pro všechny Američany, AAAS, 1989; NRC, 1996), Science in the New Zealand Curriculum (Přírodovědné předměty


54

v novozélandském kurikulu, Ministry of Education, 1993), English National Science Curriculum (Anglické národní kurikulum přírodovědných předmětů, www.curriculumonline.gov.uk), Pan Canadian Science Project (Celokanadský přírodovědný projekt, Council of Ministers of Education, 1997) a PISA (OECD, 2001, 2004, 2007, 2010). Mezi mnoha cíli přírodovědného vzdělávání, které se z tohoto úhlu pohledu naskýtají, je nezbytné stanovit určité priority; nicméně jejich výběr nespočívá pouze na vědcích. Výzkumy výuky přírodních věd se snaží otevírat nové perspektivy, přinášet informace o uskutečnitelnosti a účinnosti různých pojetí vzdělávání. Za využití poznatků z jiných oborů, zejména z psychologie, z filozofie a historie vědy i z jazykovědy, se snaží prozkoumat možnosti různých prostředků a způsobů výuky, pokud se jedná o zvýšení komfortu a motivace žáků, jejich radosti z učení, zlepšení jejich pohledu na přírodní vědy a zvýšení efektivity různých vyučovacích metod pro rozvíjení kompetencí. Tato obecná problematika může být rozčleněna do několika otázek: -

Jakým pojetím výuky a učení se žáků by se měla dávat přednost?

To předpokládá určité zamyšlení nad jednotlivými vědními obory a vybízí k otázce, jakými fázemi rozvoj přírodovědných znalostí a dovedností prochází. Pozornost je proto v této kapitole zaměřena na výzkum, který se zabývá osvojováním pojmů (podkapitoly 4.1. a 4.2), rozvíjením vědeckých postupů (podkapitola 4.3) a argumentačními dovednostmi (podkapitola 4.5). -

Jaký specifický přínos může mít využití počítačů?

Používání komunikačních a informačních technologií ve vzdělávání má řadu dopadů. Zde v podkapitole 4.4 se soustředíme na jejich přínos přímo pro výuku přírodovědných předmětů: automatizovaný sběr a zpracování dat a simulace. -

Jak žáky motivovat?

Uvedeny jsou výzkumy faktorů, které mohou zvýšit zájem dětí a dospívajících o studium přírodních věd (podkapitola 4.6). V této kapitole nemůžeme analyzovat uvedené téma vyčerpávajícím způsobem. Vzhledem k velkému počtu výzkumných prací jsme přistoupili k určité selekci. Je prezentováno několik výzkumných témat, která jsou v současnosti mimořádně důležitá z hlediska přípravy učitelů přírodovědných předmětů a u každého tématu je uveden přehled řešených otázek a výsledků.


55

4.1 Přirozené představy žáků a myšlení Mylné představy (miskoncepce), prekoncepty, imaginativní reprezentace, typy poznání, fenomenologicky naivní ideje, spontánní myšlení, přirozené myšlení – to jsou pojmy, kterými se zabývá řada studií. Byly odhaleny různé způsoby „vidění“ světa a vysvětlení jevů žáky, které se podstatně odlišují od vědeckých pojmů a uvažování (Tiberghien, 1984; McDermott, 1984; Driver, Guesne, Tiberghien, 1985; Shipstone, 1985; Joshua, Dupin, 1993; Viennot, 1996; Galili, Hazan, 2000). Některé z těchto studií přinášejí informace o možných představách o některých konkrétních jevech či typech jevů. Existuje mnoho studií, které se zabývají chápáním pojmů v elektrokinetice (elektrický proud), mechanice, optice, chemii a biologii. Jiné studie se soustředí spíše na popis obecných struktur myšlení, které odpovídají jednotlivým modelům interpretace různých jevů. 4.1.1 Některé příklady pojmů Četné výzkumy v různých zemích (Tiberghien, 1984; Shipstone, 1985) se zaměřily na žáky různého věku a stupně přírodovědného vzdělávání a ukázaly, jakými etapami prochází porozumění žáka o fungování jednoduchých elektrických obvodů ještě předtím, než žák dospěje k modelu, který odpovídá přírodním zákonům, jak se obvykle vyučují. Uvádíme tyto představy. - Představa jediného vodiče: „elektřina“ vychází ze zdroje (baterie, zásuvky) a prochází spotřebičem, kde je „spotřebována“. Podle tohoto modelu stačí k zajištění chodu daného spotřebiče jediný vodič, který ho spojuje se zdrojem. Stačí např. použít jediný vodič propojující žárovku a pól baterie, aby se žárovka rozsvítila. - Představa postupného toku proudu: „elektrický proud“ vychází ze zdroje, postupně napájí jednotlivé spotřebiče v obvodu, přičemž stále slábne a vrací se ke zdroji, aby „znovu získal energii“, kterou ztratil. - Představa toku konstantního proudu: velikost proudu, který vychází ze zdroje, je prakticky totožná ve všech bodech sériového obvodu a nezávisí na použitém obvodu. Tyto typy uvažování přikládají pojmům elektřina a elektrický proud vlastnosti, které se v některých případech podobají vlastnostem spojeným s pojmem energie, v jiných s pojmem velikost elektrického proudu. První fáze vývoje pojmů v oblasti elektrického proudu se tedy musí zaměřit na konstrukci a rozlišení pojmů velikost proudu, napětí a elektrická energie. V oblasti optiky byly etapy porozumění získání optického obrazu popsány v řadě různých kontextů (věk, země): - „Celostní představa“, též označovaná jako „cestující obraz“: jestliže jsou čočky částečně zakryty, může jimi projít jen část obrazu objektu, tj. jedna část obrazu „nemůže projít“. - Představa světelného paprsku jako „železniční koleje“: jediný paprsek, který opouští jednobodový předmět, stačí k tomu, aby přenesl informaci o tomto bodu, a umožňuje tak získat jeho obraz.

56


Výzkum v oblasti chemie, který se zabýval žáky ve věku 10 až 15 let v řadě různých zemí (Anderson, 1990), odhalil, že žáci nerozlišují mezi fyzikálními a chemickými změnami. Hoření mohou považovat za tání nebo za vypařování, kvůli přítomnosti plamene. Reakci mezi kapalným roztokem a pevnou látkou mohou interpretovat jako rozpouštění a reakci mezi dvěma pevnými látkami nebo dvěma kapalnými roztoky jako pouhé míchání látek. Tyto chybné interpretace tání, vypařování, rozpouštění a míchání látek se v žákovských výkladech změn skupenství látek objevují ještě dlouho. Uvedené výsledky umožňují určit cíl první fáze pojmového učení v chemii: rozlišování mezi fyzikálními a chemickými změnami a konstrukce pojmů chemická sloučenina, čistá látka a chemický prvek. 4.1.2 Struktury myšlení žáků Studie zaměřené na popis obecných struktur myšlení, které jsou spjaty s utvářením pojmů pro různé jevy, upozornily na roli času v interpretaci jevů, zejména na lineárně příčinné myšlení. Zatímco vědecké myšlení vychází ze vztahů mezi proměnnými a z kovariance (jedna proměnná se nemění dříve než druhá, která změnu způsobila, nebo mezi změnami obou proměnných není příčinná souvislost), přirozené uvažování vychází z vyprávění ve smyslu sledu událostí, v němž hrají významnou roli příčinné vztahy. Takové příběhy se mohou vztahovat k více či méně abstraktním entitám: elektřina, elektrický proud, obraz, světlo. Žáci například (viz 4.1.1) při interpretaci fungování elektrického obvodu popisují, jak „elektrický proud“ prochází obvodem a postupně prodělává změny, když se na své cestě setkává s jednotlivými částmi obvodu. V optice obraz, který opouští osvětlený objekt, naráží na celou řadu překážek (čočky, zrcadlo, obrazovka), a v důsledku toho mění svůj pohyb: je zastaven nebo odražen zpět. Setkat se můžeme i s vyspělejší úrovní stejného typu myšlení – lineárního a kauzálního, jestliže entity, o nichž vyprávíme, se stanou proměnnými. Událost (změna proměnné) se může jevit jako příčina následující události. Jestliže se současně změní několik proměnných, bere žák v každé etapě uvažování v úvahu jen změnu jedné proměnné (Viennot, 1996). Například při vysvětlování toho, proč se posunula stěna působením rozdílu tlaku mezi jejími dvěma plochami (Méheut, 1997), žáci nejprve berou v úvahu pouze tlak, který se změnil na počátku („příčinu“ posunutí), a zapomínají na tlak, který je vyvíjen na druhou plochu. Teprve ve druhé fázi si uvědomí, že tento tlak na druhou stěnu se mohl změnit v důsledku posunu stěny (tlaková změna na jedné ploše stěny → posunutí stěny → tlaková změna na druhé ploše stěny). Podobně při interpretaci toho, proč se se změnou teploty zvětšuje objem plynu (za konstantního vnějšího tlaku), žáci neaplikují vztah mezi tlakem, objemem a teplotou systému (tj. stavovou rovnici, ve které čas nehraje žádnou roli), ale uvažují spíše „lineárně“: změna teploty vyvolává změnu tlaku, která potom vede ke změně objemu a ta způsobí další změnu tlaku. Místo toho, aby vnímali současné změny dvou proměnných (teploty a objemu), uvažují v postupných krocích, přičemž při každém kroku berou v úvahu změnu jediné proměnné a


57

výsledek jednoho kroku (změnu jedné proměnné) považují za příčinu kroku následujícího.

4.2 Změny chápání pojmů žáky Snaha objasnit učební obtíže v daném oboru, představy a způsoby přirozeného myšlení a to, jak odolávají změnám při aplikaci tradičních vyučovacích metod, vyústila ve výzkum pedagogických přístupů podporujících vývoj směrem k vědeckým formám myšlení. K tomuto problému byl realizován velký počet výzkumů, které zahrnovaly vytváření a testování edukačních situací v různých oblastech: v mechanice, elektrokinetice (elektrický proud), optice, energii, chemii a struktuře látky. Část těchto výzkumů klade důraz na autonomii žáků v procesu utváření znalostí, především na jejich odpovědnost za formulování problémů, jimiž se budou zabývat, a na organizaci postupu jejich řešení. Další studie přisuzují významnou roli kognitivnímu konfliktu: žáci si mají uvědomit meze vlastního chápání světa při učitelem vedených cvičeních typu „předpokladnámitka“, které vycházejí ze zkušenosti (Deset, Dykstra, 1992; Ravanis, Papamichael, 1995]. Ostatní práce se opírají o podrobnou analýzu dosavadních znalostí žáků a jejich odpovědí na otázky a na základě této analýzy navrhují aktivity podporující žádoucí osvojování pojmů (Lemeignan, Weil Barais, 1994; Robardet, 1995). V rámci souboru prací (Arnold, Miller, 1996; Chauvet, 1996; Galili, 1996; Barbas, Psillos, 1997; Gilbert, Boulter, 1998; Komorek, Stavrou, Duit, 2003; Viiri, Safari, 2004) se postupně rýsuje konsensus týkající se dvou typů analýz, které by měly vytváření edukačních situací předcházet: - analýza výchozích znalostí žáků, jejich vývoje a možností (co jsou žáci schopni předpokládat, vysvětlit), - analýza učebních obtíží a představ žáků. Výsledky těchto analýz se potom uplatňují při „didaktické rekonstrukci“ nebo „didaktickém řízení“, které směřují k navržení obsahu výuky nebo edukačních situací. Výsledky těchto typů výzkumu se liší. Některé výzkumy vymezují metodické standardy pro vytváření edukačních situací, upřesněné podle zamýšleného učení, zdůvodněné se zřetelem ke znalostem a s ohledem na žáky. Jiné uvádějí, jaký dopad mají tyto edukační situace na kognitivní vývoj v různých přírodovědných oborech. Jak se bude uvedeno dále v podkapitole 5.2, budou tyto výsledky moci přispět k utváření odborných znalostí k tomu, aby učitelé přijali pedagogické strategie, které dávají velký prostor kognitivním aktivitám žáků.

58


4.3 Role experimentálních činností v osvojování přírodovědného učiva žáky 4.3.1 Stávající praxe Cíle experimentálních aktivit ve výuce přírodovědných předmětů jsou různé, například - motivace žáků, - rozvíjení praktických dovedností, - podpora osvojování přírodovědných znalostí, - podpora osvojování vědeckých metod a přístupů. Dosud se až příliš často setkáváme se stereotypní podobou provádění pokusů žáky. Současné primární vzdělávání se zdá otevřenější vůči výzkumným aktivitám žáků, mezi nimiž hraje důležitou roli ověřování hypotéz (Haigh, Forret, 2005). Na úrovni sekundárního vzdělávání se pokusy využívají především (Josua, Dupin, 1993; Windschitl, 2003): - k objasnění pojmů, - k důkazu přírodního zákona nebo - při induktivním didaktickém vyvozování, tj. praktické provedení pokusu, pozorování a měření, závěry. Žák tedy musí vykonat řadu předepsaných praktických úkolů, provést pozorování a měření a vyvodit závěry, které se zdají být evidentní, nicméně nejsou žákovi předem známy. Jeden výzkum, spočívající v analýze návodů k praktické práci v několika disciplínách (fyzice, chemii, biologii), uskutečněný v sedmi evropských zemích, ukazuje, že jeden cíl mají všechny země i obory společný: seznámit se s předměty a jevy, tj. manipulace s předměty, vyvolání události a její pozorování. Jedním z méně častých cílů je připravit postup řešení určité otázky. Ve fyzice častěji než v chemii či biologii jsou praktické aktivity zaměřeny na znalost přírodních zákonů a vztahů mezi proměnnými, tj. naučit se pracovat s údaji a využít je k vyvození závěru. V chemii se klade větší důraz na „schopnost postupovat podle protokolu pokusu“, zatímco při výuce biologie se věnuje více pozornosti tomu, jak provádět výzkum (Tiberghien, aj., 2001). Řada studií v různých zemích odhaluje obtíže, s nimiž se žáci střetávají v okamžiku, kdy se snaží provázat pokus s teorií. Například ve fyzice experimentální činnosti jim poskytují jen málo příležitostí mluvit o fyzice, neboť samo provedení a měření zaberou podstatnou část času, který mají žáci k dispozici (Niedderer, aj. 2002), a tato metoda vede k rutinním činnostem na úkor teoretických úvah a reflexe pokusu (Hučme, Fischer, 2002).


59

Výhrady a návrhy k roli experimentálních činností žáků sledují dva hlavní směry: a) zprostředkovat obsažnější a rozmanitější představu o vědeckých postupech: - formulování a přeformulování otázky či problému, - formulování hypotézy, - plánování pokusů, - zdokonalování protokolu, - kontrola činitelů, - sběr, zpracování a interpretace dat, - využívání simulace, - diskuse atd.; b) poskytnout žákům více volnosti a samostatnosti: zapojit je do většího počtu úkolů s otevřeným řešením, které povedou k rozvoji kognitivních aktivit vyšší úrovně. Některé z těchto podnětů jsou součástí záměru rozvíjet vědeckou kulturu, která přikládá význam tomu, aby žáci rozvíjeli své poznání vědeckých aktivit a postupů. 4.3.2 Formulování a ověřování hypotéz Na práci J. Piageta navázala celá řada výzkumů, které se věnovaly rozvoji hypoteticko-deduktivního myšlení při osvojování přírodovědného učiva. Předmětem zkoumání byly různé typy úkolů: - v některých případech se klade důraz na studium působení změn zadaných proměnných (Millar, 1996), - v jiných případech jsou problémy formulovány obecnějším způsobem a výběr proměnných, které se mají sledovat, je ponechán na samotných žácích (Cauzinille, aj., 1985; Flandé, 2000). Z výzkumů zaměřených na žáky ve věku 9 až 14 let (Cauzinille, aj., 1985; Millar, 1996; Flandé, 2000; Miller, Kanari, 2003) vzbuzují pozornost následující závěry: - žáky jen zřídkakdy spontánně napadne podpořit své tvrzení pokusem nebo měřením, - provádění pokusu může sloužit jako prostředek k odstranění pochybnosti, rozhodnout mezi dvěma odlišnými stanovisky; zdá se tedy, že žáci častěji využívají pokusy k ověření takové hypotézy, o níž nepanuje konsensus, - žáci tohoto věku mají tendenci brát v úvahu jen jednu proměnnou a jiné proměnné tedy mohou zanedbat, - žáci nepociťují potřebu opakovat měření; zdá se, že nezpochybňují jeho kvalitu ani nezvažují možnost jeho zlepšení, - každý rozdíl mezi dvěma měřeními, která mají ověřit působení jedné proměnné, je pokládán za významný; pro žáky je mnohem snazší považovat proměnné za vzájemně závislé (a dvě měření za dostatečná) než navzájem nezávislé, - rozptyl ve výsledcích měření představuje problém; při opakovaném měření je nezbytné dojít ke stejnému výsledku,


60 -

žáci věnují pozornost možným příčinám rozptylu výsledků (omezení kontroly proměnných) pouze v případě, že jsou výsledky v rozporu s jejich předpoklady.

Další výzkumy (Flandé, 2000) popisují pokrok žáků ve věku 10 až 11 let, pokud se jedná o rozlišování proměnných, formulování hypotéz a navrhování a analýzu protokolů k ověřování hypotéz, ve vztahu k využívání tabulek jako pomůcky k vyvozování. Uvedené výzkumy tedy analyzují „spontánní“ postupy žáků, možné fáze rozvoje experimentálních postupů a typy situací, které tento vývoj podpoří. Žáci tedy například mohou navrhnout použít pokus pro řešení názorových rozdílů; rozpor mezi očekávanými a skutečnými výsledky pokusu může iniciovat úvahy nad rozptylem a kvalitou měření. Výzkumy objasnily pokrok žáků v rámci takových vzdělávacích strategií, které přihlížejí k poznávacím možnostem žáků. 4.3.3 Postupy vědeckého bádání Je zřejmé, že se role experimentálních činností v učebních osnovách pro výuku přírodovědných předmětů od 90. let 20. století změnila. Zpočátku se soustředily jednak na osvojení manuálních dovedností žáky, jednak na utváření pojmů u žáků, a byly při nich používány rutinní postupy. Postupně se však stále více věnují bádání žáků s otevřeným řešením, která zahrnuje formulování hypotéz, přípravu laboratorního vybavení a vytváření protokolů pokusů, výběr dat, která je třeba shromáždit a jejich zpracování a prezentace. Práce zaměřené na žáky ve věku 15 až 17 let dokládají, že tento přístup může u učitelů a žáků vyvolat pocit určité nejistoty, přičemž žáci pokládají za obtížné zvláště přípravu laboratorního vybavení a prezentaci údajů. Vyvstává otázka, jak by se dalo žákům pomoci tyto obtíže překonat. Jestliže se poskytování této pomoci pečlivě rozvrhne, zaznamenáváme u žáků pozitivní výsledky jak co do osvojování pojmů, tak i co do pochopení povahy přírodních věd (Haigh, Forret, 2005). Studie (Hitler-Songer, Lee, Macdonald, 2003) zaměřená na využití standardů v přírodovědném vzdělávání (NRC, 2000) vyústila v představu postupného několikaletého rozvíjení schopnosti vědeckého bádání. Autoři této studie konstatují, že obsah vzdělávání se realizuje různým způsobem v závislosti na kontextu výuky (typu školy a počtu žáků), na učiteli samotném a na úrovni žáků. Proto doporučují dát učitelům k dispozici soubor aktivit odpovídajících různým úrovním samostatnosti žáků a odpovídajícímu rozvoji vědeckého přístupu. Ze stejného úhlu pohledu se navrhuje (Windschitl, 2003) postupovat při rozvíjení bádání od jednodušších postupů (pokusy za účelem důkazu a předepsané postupy) k autentičtějším formám bádání, ať řízeným (otázky jsou žákům navrženy) nebo zcela otevřeným (otázky formulují sami žáci). Z výzkumu vyplývá, že žákům se nejprve (ve věku 9 až 12 let) lépe daří řešit jeden účinek nebo jev (období konkrétního myšlení) a později (ve věku 12 až 14 let) jsou schopni dospět k vědečtějšímu postupu při zkoumání vztahu mezi dvěma proměnnými (začátek období abstraktního myšlení) (Miller, 1996).


61

Výzkumy tohoto druhu ukazují, že je nezbytné objasnit řadu epistemologických otázek. Jaké jsou základní aspekty experimentální práce? Je možné ověřit, vyvrátit nebo potvrdit hypotézu pomocí jediného pokusu; za jakých podmínek? Odpovědi na tyto otázky jsou v současnosti jen zřídkakdy jednoznačné, i když vývoj v oblasti výzkumu přírodovědného vzdělávání postupně vede k jejich zpřesnění. Nutnost objasnit tyto otázky se stává naléhavější, jestliže chceme učit o povaze přírodních věd, které dnes představují významnou část obsahu vzdělávání s cílem rozvíjet u všech vědecké vzdělanost. Uvedené výsledky výzkumů tedy naznačují možné fáze ve vývoji stále obecnějších postupů ve vědeckém bádání žáků. Stejně tak ukazují, kolik práce ještě v této oblasti zbývá vykonat, jak pokud jde o objasnění cílů, tak navržení možných cest vytváření těchto kompetencí u žáků a vhodných vyučovacích metod (Osborne, aj, 2003; Rudolph, 2003; Abd-El-Khalick, 2005; Hipkins, Barker, 2005).

4.4 Specifický přínos informačních a komunikačních technologií pro žáky Informační a komunikační technologie (IKT) mohou mít různé přínosy. Některé z nich nejsou vyhrazeny jen pro přírodní vědy: - umožňují samostatné procvičování, - jsou zdrojem informací, - umožňují přenos informací a distanční formu přípravy atd. Předmětem didaktického výzkumu přírodních věd byly dva způsoby využití IKT, které jsou pro výuku přírodovědných předmětů typické (Hučme, Fischer, 2002): - zaznamenávání a automatické zpracování dat z pokusů, tj. počítač jako laboratorní pomůcka (poznámka E.M. – takto jej budeme v počítačem podporovaných experimentech používat v rámci projektu ESF), - počítač jako prostředek simulace. Byl zkoumán přínos, který mají počítače v přírodovědném vzdělávání coby prostředek zpracování dat nebo modelování. Dospělo se k závěru, že: - zpracování údajů pomocí počítače často nepodněcuje žáky k teoretickému uvažování a dokonce může odvádět pozornost od průběhu pokusu k činnosti počítače, - naproti tomu využití počítačů k simulacím teoretické uvažování podporuje. Řada výzkumů se zabývá možností vizualizace teoretických modelů a rozvojem aktivit spojených (Beaufils, Richoux, 2003): - se zkoumáním modelů a manipulací s nimi, přičemž cílem je znalost těchto modelů a osvojení pravidel jejich fungování, - s modelováním (vytvářením modelů), tj. používání prostředků IKT k vytváření modelů fyzikálních jevů.

62


Tato hlediska nacházíme i ve studii, která se zabývá osvojováním prvotních modelů struktury látky (Méheut, 1997). Zaměřuje se mimo jiné na to, jak si žáci francouzských colléges (ve věku 12 až 13 let) postupně vytvářejí částicový model látky, ve vztahu k předvídání a objasňování termoelasticity plynů. Zmínit lze i další práci, která analyzuje didaktické možnosti a meze využívání simulačního softwaru žáky v geometrické optice k objasnění utváření obrazů pomocí čoček (Buty, 2003). Experimentování se sledem experimentálních a simulačních činností ukázalo, že simulace mohou fungovat jako „kognitivní pojítko“ mezi teorií a praxí. Je konstatováno, že zatímco při běžných experimentálních činnostech se věnuje pozornost manipulaci s přístroji a měření, využití vhodných počítačových simulací podporuje teoretické uvažování (Niedderer, aj., 2002). Byly popisovány výzkumy kognitivních aktivit (Goldberg, Otero, 2001) spojených s vytvářením pojmů: vytváření pojmů je intenzivnější, jestliže se nejdříve do procesu zapojí simulace (fáze konstrukce modelu) a potom experimentální aktivity (propojení mezi modelem a pokusem). Role grafů: Jakou roli mohou sehrát grafy jakožto prostředník mezi fyzikálními jevy a teorií? Byly zkoumány kognitivní procesy u žáků při sledu těchto činností: formulace předpokladů, praktické provedení, měření, simulace a porovnání grafů z experimentu se simulovanými (Bisdikian, Psillos, 2002). Kombinaci formulování předpokladů, simulací a výkladu byl věnován další výzkum (Zachariou, 2003). Uvedené studie do jisté míry zpochybňují pozitiva některých typů využití informačních a komunikačních technologií (zaznamenávání a automatické zpracování dat) a navrhují integraci jiných typů (simulace) do postupů, které se z hlediska kognitivních procesů u žáků jeví jako zvlášť produktivní.

4.5 Role diskuse mezi žáky a rozvíjení argumentačních dovedností Důraz kladený od 90. let 20. století na podporu přírodovědných znalostí jako součásti všeobecného vzdělání vedl k zájmu o argumentační schopnosti při společensko-přírodovědných diskusích, které jsou mimo to považovány za příležitost k pojmovému a epistemologickému učení. Výzkumy uskutečněné z tohoto pohledu (Bell, Lederman, 2003) ukazují, jak je důležité vzít v úvahu další aspekty takových diskusí – zejména emoční, sociální a morální – a vedou k otázce, jak je v některých nových kurikulárních dokumentech propojeno epistemologické učení (poznání povahy vědy) a rozvíjení dovedností uplatňovaných při společensko-přírodovědných diskusích (schopnost rozpoznat pseudovědecká tvrzení, aplikovat vědecké poznatky v každodenním životě). Byly porovnávány typy argumentů, které používají žáci v rámci výuky založené na hraní rolí a při formálnější diskusi (Simmoneauxová, 2003). Hry v roli podporují určité rétorické postupy (provokace, podezření, ironie), kdežto diskuse spíše napomáhá racionální argumentaci.


63

Byly zkoumány hodnoty a pojmy užívané žáky v diskusích o ochraně druhů (Grace, Ratclife, 2002). Byly porovnány výsledky z hlediska toho, jaké pojmy odborníci a učitelé očekávali, a byl odhalen význam přikládaný v diskusích hodnotám. Dospělo se k závěru, že pro pochopení pojmů je důležité využívat diskuse na různá témata. Jsou rozlišovány různé typy vyvozování, které se v těchto souvislostech mohou uplatnit, a potvrzována důležitost výběru námětů k diskusi, z nichž některé upřednostňují emoční stránku na úkor racionální (Adler, Zeidler, 2005). Byly prezentovány výsledky realizace vyučovací jednotky, která měla rozvíjet znalosti žáků z genetiky a argumentační dovednosti (Zohar, Nemet, 2002). Tato jednotka zahrnovala výuku genetiky i zásady argumentace a jejich praktické využití v diskusi. Autoři dospěli k závěru, že vyučovací jednotka účinně podporovala dosažení znalostí z genetiky i zlepšení argumentačních dovedností žáků (závěry méně časté, lépe odůvodněné, přesnější slovní projev). Byly zkoumány možné důvody, proč učitelé využívají aktivity podporující rozvoj argumentačních dovedností jen v omezené míře: je obtížné si tyto dovednosti osvojit a vyžadují tedy specifický způsob učení; aktivity jsou časově náročné a prostředky potřebné pro přípravu a realizaci těchto činností nejsou dostatečně rozvinuté (Morková, 2005). S odvoláním na typologii komunikace je navrženo upřednostňovat „interaktivní a dialogický“ typ komunikace před komunikací „neinteraktivní a autoritativní“ a zlepšit tak kvalitu diskuse ve třídě. Byly analyzovány zásahy učitele do diskuse z hlediska cíle: zajištění správnosti vyměňovaných informací, změna zaměření diskuse, rozšíření diskuse, znovuotevření diskuse, uvázne-li na mrtvém bodě, povzbuzování žáků a řízení slovních projevů (Mortimer, Scott, 2003). Výše zmíněné výzkumy mohou učitelům pomoci při výběru takového tématu k diskusi, které podpoří požadovaný typ argumentačních dovedností, pomoci jim při řízení zásahů do diskuse a nabídnout jim kritéria hodnocení argumentačních dovedností žáků.

4.6 Význam vyučovaných poznatků pro motivaci žáků Tato otázka vyvstala během 60. a 70. let 20. století v reakci na průzkum zájmu žáků o přírodní vědy a jejich postoje k přírodovědným předmětům. Uvedený proud se tehdy zdál být málo rozvinutý, možná i kvůli nedostatku vhodných teoretických a metodologických nástrojů (Ramsden, 1998). Různé studie z nedávné doby přinesly obecné poznatky o více či méně motivujících aspektech různých oborů (biologie, technologie, astrofyziky, věd o Zemi, chemie a fyziky): - žáci mají zájem o praktické činnosti a propojení přírodovědného vzdělávání s každodenním životem, - žáci nemají v oblibě výuku přírodovědných předmětů, která jim poskytuje jen malý prostor pro vyjádření vlastního názoru (Dawson, 2000; Osborne, Collins, 2001; Baram Tsabari, Yarden, 2005).

64


Přístup, který byl uplatněn v letech 1987 až 2000 (Häussler, 1987, 1998, 2000), se opírá o pojmy osobní zájem a situační zájem. Záměrem je odlišit zájem, který pramení z osobních vlastností žáka a zájem vyvolaný edukační situací. Je navrženo charakterizovat edukační situace pomocí následujících tří dimenzí: - oblast znalostí – optika, mechanika, - kontext – přírodní vědy jako intelektuální aktivita, aplikace vědy v každodenním životě, příprava na svět práce, společenské vztahy v rámci přírodních věd a - metody práce (předávání − přijímání informací, řešení problémů, diskuse). Otázky, které souvisejí s motivací žáků, můžeme potom nově formulovat s přihlédnutím k osobním proměnným (věk, pohlaví) a situačním proměnným (charakteristika edukační situace). Potom tedy zbývá prozkoumat, jak se tyto faktory z hlediska motivace žáků navzájem ovlivňují. Pokud se jedná o obory přírodních věd, zdá se, že dívky ve věku 8 až 14 let se více zajímají o biologii než o chemii nebo fyziku, zatímco u chlapců stejného věku je patrná větší rozmanitost zájmů s mírným přesunem zájmu od biologie k fyzice během let (Stark, Gray, 1999). Výzkum (Häussler, 1987), který byl zaměřen na žáky ve věku 11 až 16 let v různých německých spolkových zemích, odhalil, že: - dívky projevují menší zájem o fyziku než chlapci a tento rozdíl mezi pohlavími se s přibývajícím věkem zmenšuje, - s přibývajícím věkem zájem o fyziku poněkud klesá, u chlapců stejně jako u dívek, - chlapci a dívky se zajímají o rozdílné oblasti přírodních věd: oproti chlapcům dívky projevují stejný nebo o něco větší zájem o optiku, akustiku a teplo a menší zájem o mechaniku, elektřinu, elektroniku a radioaktivitu, - rozdíly mezi pohlavími jsou rovněž patrné z hlediska širšího kontextu, protože dívky inklinují k uměleckým, lékařským a poradenským povoláním, zatímco chlapce zajímá fyzika jako intelektuální aktivita a příprava na povolání v oblasti výzkumu či techniky. Autoři docházejí k závěru, že rozdíly v zájmech, které jsou dány pohlavím, nejsou celkově příliš významné, ale jednu souvislost lze vyvodit: zájem dívek o fyziku je více motivován její užitečností, vztahem k jiným oborům a významem v každodenním životě. Toto zjištění je v souladu s výsledky dalšího výzkumu (Jones, Howe, Ruy, 2000), který uvádí, že mimoškolní zážitky chlapců souvisejí spíše s fyzikou (elektronické hry, rakety, mikroskopy), zatímco zkušenosti dívek jsou těsněji spjaty s biologií (pozorování ptáků, setí a sázení rostlin). Jejich zájem o přírodovědná témata vyučovaná ve škole je rozvržen odlišně; chlapci dávají přednost technickým tématům (letadla, počítače, nové zdroje energie), kdežto dívky tématům souvisejícím s vnímáním a každodenním životem (barvy, stravování, komunikace se zvířaty, AIDS). Nová interpretace výsledků předcházející studie z roku 1987 (Häussler, aj. 1998), vedla k vymezení tří různých profilů žáka: - profil A – technicko-přírodovědný, - profil B – humanitní, - profil C – občanský.


65

Profil A – přibližně ¼ všech žáků vykazuje silný zájem o vědeckou duševní práci a technické předměty a povolání. Většinu žáků této skupiny tvoří chlapci – asi 4/5. Profil B – o něco více než ½ všech žáků se zajímá především o pochopení přírodních jevů a jejich důsledků pro lidstvo; chlapci a dívky jsou v této skupině stejně početně zastoupeni. Profil C – přibližně ¼ všech žáků se zajímá o dopad fyziky na společnost; většinu (3/4) žáků této skupiny tvoří dívky. Rozdíly, které souvisejí s pohlavím, jsou tedy zřetelně patrné u prvního a třetího profilu, zatímco v případě profilu druhého je zastoupení obou pohlaví vyvážené a rovněž nejstabilnější vzhledem k věku. Naproti tomu s rostoucím věkem se zastoupení u prvního profilu snižuje, u třetího zvyšuje. Doplňkové studie umožnily (Häussler, Hoffman, 2000) konstatovat, že mezi „odborníky“ (vědci, techničtí odborníci, učitelé) panuje shoda v tom, že by se ve výuce přírodovědných předmětů měla věnovat pozornost společenskoekonomické problematice a přípravě žáků na budoucí povolání, a naopak i názorové rozdíly – jedna skupina zdůrazňuje pojmy a metody, druhá spíše technické a praktické aspekty. Žáci sami se velice zajímají o společenskoekonomické, praktické a emocionální aspekty přírodních věd, které neodpovídají tradičním učebním osnovám. Tyto výsledky byly využity k přípravě vyučovacích jednotek, jejichž kognitivní a emoční přínos byl patrný ve střednědobém horizontu zejména v případě dívek. Tyto výzkumy upřesnily a ilustrovaly to, co je v oblasti didaktiky přírodních věd o rozdílech v kognitivních stylech mezi pohlavími známo odjinud; tyto rozdíly se dají obecně popsat pomocí protikladů – analytický/systematický, – kvantitativní/kvalitativní, – výsledky/procesy, – soutěž/spolupráce, – objektivní/subjektivní. Pro dívky je mimořádně důležitý kontext, zatímco chlapci se soustředí spíše na samotný úkol bez ohledu na kontext. Doloženo je i to, že dívky preferují spolupráci a diskusi (Hildebrand, 1996). Zmínit je třeba i projekt ROSE (Relevance of Science Education Project – Význam přírodovědného vzdělávání; http://www.ils.uio.no/forskning/rose/) vedený C. Schreinerem a S. Sjöbergem z Univerzity v Oslu. Jeho cílem je zkoumat možné odchylky spojené s kulturním zázemím žáků. Do projektu se zapojilo 35 zemí a otázky se týkaly takových témat, jako jsou zájmy žáků, kritéria výběru budoucího povolání, postoj žáků vůči přírodovědným předmětům ve škole. Zdá se, že první (zatím částečné) výsledky potvrzují závěry předchozích výzkumů, především pokud se jedná o rozdíly spojené s pohlavím. Uveďme také dva poznatky, jež vyplývají ze syntetizujícího článku (Osborn, Simon, Collins, 2003): - Význam působení učitele: vliv učebních osnov je zanedbatelný, jestliže jej porovnáme s nadšením učitelů opírajícím se o jejich způsobilost. Jinými slovy rozhodujícím faktorem je to, zda učitel dobře ovládá svůj vyučovací předmět.


66 -

Spojitost mezi postojem a úspěchem: v tomto ohledu se zdá, že výsledky si protiřečí – zatímco některé studie svědčí o pozitivním vztahu mezi motivací žáků a učením (Zusho, aj., 2003), jiné k takovému závěru nedospěly (Osborn, Simon, Collins, 2003).

4.7 Citovaná a doporučená literatura ABD-EL-KHALICK, F. Developing deeper understanding of nature of science: the impact of a philosophy of science course on preservice science teachers‘views and instructional planning. International Journal of Science Education. 2005, vol. 27, no.1, s. 15−42. ANDERSON, B. R. Pupils’ conceptions of matter and its transformations (age 12-16). Studies in Science Education. 1990, no. 18, s. 53−85. ARNOLD, M., MILLAR, R. Learning the scientific ‘story’: a case study in the teaching and learning of elementary thermodynamics. Science Education. 1996, vol. 80, no. 3, s. 249−281. BARAM TSBARI, YARDEN, A. Characterizing children’s spontaneous interests in science and technology. International Journal of Science Education. 2005, vol. 27, no.7, s. 765−780. BARTUŠKA, K. Pseudovědecké představy o pojmu energie. MFI 15, 2005, č. 1, s. 21. BARBAS, A., PSILLOS, D. Causal reasoning as a base for advancing a systemic approach to simple electrical circuits. Research in Science Education. 1997, vol. 27, no. 3, s. 445−459. BEAUFILS, D., RICHOUX, B. Un schéma théoretique pour situer les activités avec des logiciels de simulation dans l’enseignement de la physique. Didaskalia. 2003, no. 23, s. 9−38. BELL, R. L., LEDERMAN, N. G. Understandings of the nature of science and decision making on science and technology based issues. Science Education. 2003, vo. 87, no. 3, s. 352−377. BISDIKIAN, G., PSILLOS, D. Enhancing the linking of theoretical knowledge to physical phenomena by real – time graphing. In PSILLOS, D., NIEDDERER, H. (eds.) Teaching and learning in the science laboratory. Dordrecht: Kluwer, 2002. s. 193−204. BUTLER-SONGER, N., LEE, H. S. McDONALD, S. Research towards an expanded understanding of inquiry science beyond one idealized standard. Science Education. 2003, vol. 87, no. 4, s. 490−516. BUTY, C. Richesses et limites d’un „modele matérialisé“ informatisé en optique géométrique. Didaskalia. 2003, no. 23, s. 39−63. CAUZINILLE, E., MÉHEUT, M., SÉRÉ, M. G., WEIL-BARAIS, A. The influence of a priori ideas on the experimental approach. Science Education. 1995, vol. 69, no. 2, s. 201−211.


67

ČÁP, J., MAREŠ, J. Psychologie pro učitele. Praha : Portál, 2001. ISBN 807178-463-X. DAWSON, C. Upper primary boys’ and girls’ in science: have they changed since 1980? International Journal of Science Education. 2000, vol. 22, no. 6, s. 557−570. DEWEY, I., DYKSTRA, D. I. Studying conceptual change: constructing new understandings. In DUIT, R., GOLDBERG, F., NIEDDERER, H. (eds.) Research in Physics Learning: Theoretical Issues and Empirical Studies. Kiel : IPN, 1992, s. 40−58. DRIVER, R., GUESNE, E., TIBERGHIEN, A. (eds.) Children ideas on science. Milton Keynes : Open University Press, 1985. GALILI, I. Students’ conceptual change in geometrical optics. International Journal of Science Education. 1996, vol. 18, no. 7, s. 847−868. GALILI, I., HAZAN, A. Learners’ knowledge in optics: interpretation, structure and analysis. International Journal of Science Education. 2000, vol. 22, no. 1, s. 57−88. GILBERT, J. K., BOULTER, C. Learning science through models and modelling. In FRASER, B. J., TOBIN, K. G. (eds.) International Handbook of Science Education. Dodrecht : Kluwer, 1998, s. 53−67. GOLDBERG, F., OTERO, V. The roles of laboratory and computer simulator experiments in helping students develop a conceptual model of static electricity. In PSILLOS, D. at all (eds.) Proceedings of the Third International Conference on Science Education Research in the Knowledge Society. Thesaloniki : Art of Text, 2001, s. 29−31. GRACE, M., M., RATCLIFE, M. The science and values that young people draw upon to make decisions about biological conservation issues. International Journal of Science Education. 2002, vol. 24, no. 11, s. 1157−1169. HAIGH, M., FORRET, M. Is ‘doing science’in New Zealand classroomsan expression of scientrific enqiury? International Journal of Science Education. 2005, vol. 27, no. 2, s. 215−226. HÄUSSLER, P. Measuring students’ interest in physics – design and results of a cross sectional study in the Federál Republic of Germany. International Journal of Science Education. 1987, vol. 9, no. 1, s. 79−92. HÄUSSLER, P. at all. A typology of students’ interest in physics and the distribution of gender and age within each type. International Journal of Science Education. 1998, vol. 20, no. 2, s. 223−238. HÄUSSLER, P., HOFFMAN, L. A curricular frame for physics education: development, comparison with students’ achievement and self-concept. International Journal of Science Education. 2000, vol. 22, no. 6, s. 689−705. HINDEBRAND, G. M. Redefining achievement. In Murphy, P., Gipps, C. V. (eds.). Equity in the classroom, towards effective pedagogy for girls and boys. London : Falmer Press, 1996, s. 149−69.

68


HIPKINS, R., BARKER, M. Teaching the ‘nature of science’: modest adaptations or radical reconceptions? International Journal of Science Education. 2005, vol. 27, no. 2, s. 243−254. HUCKE, L., FISCHER, H. E. The link of theory and practice in traditional and in computer-based universitylaboratory experiments. In Psillos, D., Niedderer, H. (eds.). Teaching and learning in the science laboratory. Dordrecht : Kluwer, 2002. s. 205−218. CHAUVET, F. Teaching colour: design and evaluation of a sequence. European Journal of Teacher Education.1996, vol. 19, no. 2, s. 119−134. JOSHUA, S., DUPIN, J. J. Introduction à la didactique des sciences et des mathématiques. Paris : PUF, 1993. KOMOREK, M., STAVROU, D., DUIT, R. Non linear physics in upper physics classes: educational reconstruction as a frame for development and research in a study of teaching and learning basic ideas of nonlinearity. In Psillos, D., Kariotoglou, P., Tselfes, V., Hatzikraniotis, E., Fassoulopoulos G., Kallery, M. (eds.). Science Education Research in the Knowledge Based Society. Dordrecht : Kluwer, 2003. s. 269−278. LEMEIGNAN, G., WEIL BARAIS, A. Developmental approach to cognitive change in mechanics. International Journal of Science Education. 1994, vol. 16, no. 1, s. 99−120. MANDÍKOVÁ, D. Intuitivní představy o pohybu a síle I. MFI 15, 2006, č. 9, s. 539−547. MANDÍKOVÁ, D., KELNAROVÁ, M. Představy žáků o elektrickém proudu a napětí. MFI 15, 2006, č. 6, s. 343−352. McDERMOTT, L. C. Revue critique de la recherche dans le domaine de la mécanique. In Recherche en didactique de la physique: les actes du premier atelier international. Paris : Editions du CNRS, 1984. s. 137−182. MÉHEUT, M. Designing a learning sequence about a pre-quantitative kinetic model of gases: the parts played by questions and by a computer-simulation. International Journal of Science Education. 1997, vol. 19, no. 6, s. 647−660. MECHLOVÁ, E. Fyzikální pojmy. Praha : Státní pedagogické nakladatelství, 1990. MORTIMER, SCOTT. 2003. MILAR, R. Investigation des élèves en sciences: une approche fondée sur la connaissance. Didaskalia. 1996, no. 9, s. 9−30. Ministry of Education. Science in the New Zealand Curriculum. Wellington : Learning Media, 1993. MORK, S. M. Argumentation in science lessons: Focusing on the teacher’s role. Nordic Studies in Science Education. 2005, no. 1, s. 17−30. NIEDDERER, H., Aufschnaiter, S., Tiberghien, A., Buty, C., Haller, K., Hucke, L., Seter, F., Fischer, H. Talking physics in labwork contexts – A category based analysis of videotapes. In Psillos, D., Niedderer, H. (eds.).


69

Teaching and learning in the science laboratory. Dordrecht : Kluwer, 2002, s. 31−40. OECD. Programme for International Student Assessment. Paris : OECD, 2001. OSBORNE, J., COLLINS, S. Pupils’ views of the role and value of the science curriculum: a focus-group study. International Journal of Science Education. 2001, vol. 23, no. 5, s. 441−467. OSBORNE, J., COLLINS, S., at all. What ‘Ideas-about-science’ should be taught in school science? A Delphi study of the expert community. Journal of Research in Science Teaching. 2003, vol. 40, no. 7, s. 692−720. OSBORNE, J., SIMON, S., COLLINS, S. Attitudes towards science: a review of the literature and its implications. International Journal of Science Education. 2003, vo. 25, no. 9, s. 1049−1080. RAMSDEN, J. M. Mission impossible? Can anything be done about attitudes to science?. International Journal of Science Education. 1998, vol. 20, no. 2, s. 125−138. RAVANIS, K., PAPAMICHAEL, Y. Procédures didactiques de déstabilisation du système de représentations spontanées des élèves pour la propagation de la lumière. Didaskalia. 1995, no. 7, s. 43−61. ROBARDET, G. Situations problèmes et modélisation; enseignement en lycée d’un modèle newtonien de mécanique. Didaskalia. 1995, no. 7, s. 131−143. RUDOLPH, J. L. Portraying epistemology: school science in historical context. Science Education. 2003, vol. 87, no. 1, s. 64−79. SADLER, T. D., ZEIDLER, D. L. Patterns of informal reasoning in the context of socio-scientific decision making. Journal of Research in Science Teaching. 2005, vol. 42, no. 1, s. 112−38. SHIPSTONE, D. Electricity in simple circuits. In Driver, R., Guesne, E., Tiberghien, A. (eds.). Children’s Ideas in Science. Milton Keynes : Open University Press, 1985. s. 33−51. SIMONNEAUX, L. Different types of classroom debates on biotechnology. Are they simply an exercise in rhetoric or do they encourage a well-founded critical attitude? In Psillos, D., Kariotoglou, P., Tselfes, V., Hatzikraniotis, E., Fassoulopoulos, G., Kallery, M. (eds.). Science Education Research in the Knowledge Based Society. Dordrecht : Kluwer, 2003. s. 285−293. STARK, R., GRAY, D. Gender preferences in learning science. International Journal of Science Education. 1999, vol. 21, no. 6, s. 633−43. TIBERGHIEN, A. Revue critique sur les recherches visant à élucider le sens des notions de circuits électriques pour les élèves de 8 à 20 ans. In Recherche en didactique de la physique: les actes du premier atelier international. Paris : Editions du CNRS, 1984. s. 91−108. TIBERGHIEN, A., VEILLARD, L., Le MARÉCHAL, J. F., BUTY, C., MILLAR, R. An analysis of labwork tasks used in science teaching at upper secondary school and university levels in several European countries. Science Education. 2001, vol. 85, no. 5, s. 483−508.

70


VIENNOT, L. Raisonner en physique: la part du sens commun. Bruxelles : De Boeck, 1996. Výuka přírodovědných předmětů ve školách v Evropě. Koncepce a výzkum. Eurydice. Brussels : Eurydice, 2008. ISBN 978-92-79-06101-1. ZACHARIA, Z. Beliefs, attitudes and intentions of science teachers regarding the educational use of computer simulations and inquiry-based experiments in physics. Journal of Research in Science Teaching. 2003, vol. 40, no. 8, s. 792−823. ZOHAR, A., NEMET, F. Fostering students’ knowledge and argumentation skills through dilemmas in human genetics. Journal of Research in Science Teaching. 2002, vol. 39, no. 1, s. 35−62. ZUSHO, A., PINTRICH, P. R., ARBOR, A., COPPOLA, B. Skill and will: the role of motivation and cognition in the learning of college chemistry. International Journal of Science Education. 2003, vol. 25, no. 9, s. 1081−1094.

Výzkum způsobů práce učitelů přírodovědných předmětů a jejich vzdělávání

71

5 Výzkum způsobů práce učitelů přírodovědných předmětů a jejich vzdělávání V této kapitole se dozvíte: • jak jsou nové přístupy k výuce přírodovědných předmětů v praxi rozšířeny, • jaká je příprava učitelů přírodovědných předmětů v Evropě, • jaké představy o přírodovědných předmětech a jejich výuce obvykle mají studenti učitelství přírodovědných předmětů a učitelé, • které profesní znalosti přispívají k rozvoji vyučovacích metod učitelů přírodovědných předmětů, • jak si učitelé osvojují nové přístupy, které jsou jim předkládány. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • konfrontovat svůj přístup k výuce se zjištěnými, • zamyslet se nad vlastní představou výuky, • konfrontovat, zda máte profesní znalosti v oblasti vyučovacích metod. Klíčová slova: „didaktická znalost učiva“ (PCK), směry výzkumu didaktik přírodních věd. Kapitola navazuje na předcházející kapitolu, tj. na výzkum procesů učení se žáků v přírodovědných předmětech v oblasti nových přístupů. Je věnována učitelům přírodovědných předmětů, faktorům určujícím jejich vyučovací metody a způsoby rozvíjení těchto metod, a tedy i přípravu učitelů. K těmto otázkám se přistupuje z různých hledisek. Některé studie se zaměřují jednak na to, jak učitelé přírodovědných předmětů vnímají svůj obor, jednak na osvojování přírodních věd. Vycházejí z hypotézy, že tato pojetí výuku ovlivňují. Další studie se zabývají přímo vyučovacími metodami učitelů. Zde je nutné zkoumat různé faktory ovlivňující pedagogické postupy a to, jak se tyto postupy vyvíjejí. Ostatní práce se soustřeďují na šíření nových postupů, přičemž na učitele přírodovědných předmětů pohlížejí jako na příjemce pedagogických záměrů a prostředků vytvořených jinými, popř. toho, kdo je modifikuje. V této kapitole se budeme snažit odpovědět na následující otázky: -

-

Jak jsou nové přístupy k výuce přírodovědných předmětů v praxi rozšířeny? Jak vypadá příprava učitelů, tedy otázka, která se objevuje v různých obměnách podle zaměření výzkumu. Jaké představy o přírodovědných předmětech a jejich výuce obvykle mají studenti učitelství přírodovědných předmětů a učitelé (podkapitola 5.1)? Které profesní znalosti přispívají k rozvoji vyučovacích metod učitelů přírodovědných předmětů (podkapitola 5.2)?


72 -

Jak si učitelé osvojují nové přístupy, které jsou jim předkládány (podkapitola 5.3)?

5.1 Pojetí přírodních věd a jejich výuky učiteli – vývoj Četné studie odhalují, že učitelé přírodovědných předmětů si trvale uchovávají názory, které lze označit jako názory naivního empiristy-pozitivisty (Van Driel, Verloop, De Vos, 1998; Glasson, Bentley, 2000; Abd-El-Khalick, 2005), což, zdá se, odpovídá zjištěním ohledně role, přisuzované experimentálním činnostem (viz podkapitola 4.3). Tyto názory přikládají podstatný význam pozorování a přisuzují experimentálně zjištěným faktům absolutní platnost. Učitelé podceňují roli, kterou v provádění pokusů a pozorování hraje teorie, a nedoceňují ani hodnotu vědeckých poznatků jako nástroje vysvětlování a předpokladů. Uvedené závěry musí být zpřesněny o výsledky dalších studií, které ukazují, že učitelé mohou zaujmout protichůdná stanoviska v závislosti na položených otázkách. Empirický přístup, který vychází z jejich přípravného vzdělávání, může být provázen konstruktivistickým pohledem na vědu, který přikládá větší význam teoretickému rámci, apriorním znalostem a myšlení a sociálním hlediskům, a který je navíc spjat s žákovým osobním rozvojem (Guilbert, Meloche, 1993). Diskutuje se o vztazích mezi pojetím přírodních věd, pojetím učení a metodami učitele, přičemž někteří autoři tvrdí, že tyto složky jsou pevně provázány, zatímco jiní konstatují, že jsou protichůdné. Může to být interpretováno jako nedostatečné propojení různých typů znalostí, které ovlivňují vytváření praktických metod učitelů, přičemž u začínajících učitelů se projevuje slabší spojitost než u jejich zkušených kolegů (Van Driel, Verloop, De Vos, 1998). Například bylo zjištěno (Martinez Sunar, 2001), že navzdory určité rozmanitosti epistemologických hledisek učitelé přírodovědných předmětů obvykle pokládají přírodovědné poznatky za objektivní, neutrální a nezávislé na kontextu. Osvojení přírodovědného učiva může být považováno za výsledek hromadění jednotlivých poznatků, které pocházejí ze dvou hlavních zdrojů: z předávání vědomostí učitelem a z aktivity samotných žáků (pokusy, pozorování). Podle dalšího výzkumu (Koballa, Gruber, 2001) lze u učitelů v druhém cyklu přípravy na dvou univerzitách, z toho jedné americké a druhé německé, nalézt tři možná pojetí učení se a výuky v oblasti přírodních věd. Učení se může být chápáno jako osvojování přírodovědných znalostí, řešení přírodovědných problémů nebo analýza významných poznatků. Výuka pak může být chápána jako přenos informací, zadávání problémů k řešení žákům nebo konstruktivní interakce mezi učitelem a žáky. V další studii se rozlišují dva typy přípravy zaměřené na rozvoj těchto pojetí (Abd-El-Khalick, Lederman, 2000): „implicitní“ přístup, který vychází z předpokladu, že pojetí výuky přírodních věd se u učitelů vyvíjí, když je


73

realizují v praxi a „explicitní“‘ přístup, který se opírá o historii a filozofii přírodních věd. Je zkoumán naivní charakter prvního přístupu a potvrzuje se nutnost nabídnout učitelům rámec pro interpretaci vlastních činností. Na základě analýzy výsledků několika pokusů ve výuce se dospělo k závěru, že druhý přístup je účinnější, s ohledem na použité nástroje evaluace (výběr odpovědí z více možností). Přínos nicméně zůstává skrovný. Autoři tedy posuzují vhodnost evaluačních nástrojů vzhledem k hlavnímu cíli, jímž je vybavit učitele schopností rozvíjet u žáků učení v této oblasti. Obhajují tedy přípravu propojující přírodovědné aktivity a prostředky jejich analýzy zahrnující vytváření pedagogických aktivit s tímto tématem a jejich realizaci se žáky. Z uvedené perspektivy bylo zkoumáno, jaký účinek má začlenění výuky filozofie vědy do didaktiky přírodovědných předmětů (Abd-E-Khalick, 2005). Dochází se k závěru, že výsledkem je významný názorový rozvoj studentů učitelství, což mohou později uplatnit při výuce. Povšimněme si také výzkumu (Windschitl, 2003), který varuje před tím, abychom spatřovali bezprostřední spojitost mezi znalostí povahy přírodních věd a způsobem výuky. Konstatuje, že pro zavedení přírodovědného bádání do výuky přírodovědných předmětů ve třídě je určující spíše osobní zkušenost s přírodovědným výzkumem než pouhá deklarace pojetí vědy.

5.2 Analýza faktorů ovlivňujících vyučovací metody – možnost jejich vývoje Uvedené výzkumy ukazují na rozmanitost faktorů, které mohou ovlivňovat vytváření vyučovacího stylu učitelů přírodovědných předmětů, a na komplexní charakter takto utvářených odborných kompetencí učitele. Představují různé strategie přípravy učitelů orientované na rozvoj těchto kompetencí. Různé studie odhalují, že existují vazby mezi přírodovědnými znalostmi a dovednostmi učitelů, způsobem jejich výuky a vlivem na žáky. Nízká úroveň přírodovědné způsobilosti je spojena s výukou, která dává jen malý prostor otázkám a diskusi, tj. využívají se při ní předepsané pracovní listy, zjednodušené experimentální aktivity a omezené vybavení (Harlen, Holroyd, 1997). Kromě toho bylo dokázáno, že kognitivní úroveň žáků může souviset se způsobilostí jejich učitelů v daném oboru (Jarvis, Pell, 2004). Tyto studie vedly ke zdůraznění přírodovědné složky vzdělávání učitelů. Studie, které pracují s pojmem „didaktická znalost obsahu učiva (Pedagogical Content Knowledge, PCK) navrženým Schulmanem (GessNewsome, Lederman, 1999) nebo „profesních znalostí specifických pro vyučovaný obor“ (2003), se zabývají tím, jak se u učitelů utvářejí znalosti spjaté s výukou konkrétního tématu. Důraz kladou na rozmanitost složek přípravy nezbytných pro výuku jednotlivých témat: zkušenost, individuální znalosti a dovednosti učitelů v dané oblasti, znalost učebních obtíží, znalost cílů výuky přírodovědných předmětů a učebních osnov, vyučovacích metod a hodnocení (v ČR provádění didaktické analýzy učiva).

74


Ukázalo se tedy, že učitelé přírodovědných předmětů si neuvědomují, že jejich žáci mají určité mylné představy (zejména ty společné), které přetrvávají navzdory výuce (v důsledku nevhodné pedagogické práce). I když jsou si učitelé těchto obtíží více vědomi, stále nevědí, jak žákům pomoci je překonat. Nezbytnost způsobilosti v oboru pro utváření didaktické znalosti obsahu učiva byla potvrzena v četných studiích. Tuto způsobilost však nemůžeme pokládat za dostatečný předpoklad efektivní výuky; někteří učitelé, kteří dosáhli vysoké úrovně znalostí v oboru, přesto nejsou schopni žákům pomoci k jejich osvojování (Magnusson, Karcjik, Borko, 1999). Výzkum zaměřený na analýzu přehledu učebních osnov učitelů (Hipkins, Barker, 2005), které zahrnují výuku zaměřenou na povahu přírodních věd, došli k závěru, že tyto učební osnovy jsou poněkud nesrozumitelné, a proto vyžadují diskusi a objasnění. Zdůrazňují také skutečnost, že i když učitelé sami mají v této oblasti určité znalosti, je pro ně přesto obtížné je aplikovat ve výuce, a to vinou nedostatku zdrojů, které by jim umožnily rozvíjet nezbytné pedagogické znalosti a dovednosti pro takovou výuku. Uskutečnila se řada studií směřujících k podpoře vytváření odborných znalostí v různých oborech. S odvoláním na pojem „didaktická znalost obsahu učiva“ byly zkoumány účinky modulu vzdělávání učitelů (Aaltonen, Sormunen, 2003) formou analýzy přípravy vyučovacích hodin před a po absolvování tohoto modulu, a to ve čtyřech směrech: znalost učebních osnov, vyučovacích metod, studentů a prostředků a nástrojů pro zprostředkování obsahu. Bylo zkoumáno rozvíjení „didaktické znalosti obsahu učiva“ (De Jong, 2003) u studentů učitelství ve vztahu k pojmům model a vytváření modelů. Tato studie upozorňuje na obtíže, s nimiž se učitelé střetávají při realizaci výuky v souladu se svými představami o modelech a modelování. V další studii je navrhováno (Morge, 2003b) využívat při přípravě učitelů zaměřené na řízení těchto aktivit výsledky pozorování získané ve výzkumech, které se týkaly výuky rané znalosti struktury látky. Rovněž s odkazem na pojem „didaktická znalost obsahu učiva“ je navrhován (Haefner, Zembel-Saul, 2004) program vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů, který má podpořit osvojení přírodovědných postupů a jejich uplatnění ve výuce. Je zdůvodněno, že vývoj představ učitelů o vědě je úzce svázán s potížemi, s nimiž se setkávali při vlastních postupech. Aby si budoucí učitelé vytvořili dostatečně hlubokou představu o přírodovědných postupech, zdá se být žádoucí, aby se dostali do řady různých situací, které jim formou různých obtíží umožní pochopit množství aspektů těchto postupů. Autoři studie také poukázali na zřetelný vývoj představ o vzdělávacím procesu u budoucích učitelů – na počátku přípravy jej budoucí učitelé zpravidla popisují jako praktickou činnost žáků a předávání vědomostí učitelem, na konci přípravy přikládají větší význam kladení otázek a experimentálním činnostem. Z podobného úhlu pohledu byl zkoumán vliv zapojení učitelů do výzkumného procesu s otevřeným řešením na způsob jejich výuky (Windschitl, 2003). Je konstatováno, že předchozí zkušenost s výzkumem je pro aplikaci těchto postupů ve třídě velmi podstatná.


75

V další studii je zkoumáno, jak učitelé řídí výsledky žáků). Nacházíme zde příklad přesné analýzy „profesních znalostí specifických pro vyučovaný obor“, které se vztahují přímo k dané edukační situaci, tj. způsob vyjádření pojmů, způsob učení se žáků, učiteli užívané argumenty (Morge, 2003a. Studie končí návrhem, aby příprava učitelů zahrnovala situace, které simulují „řízení třídy“, a současně se od studentů učitelství požadovaly reakce na výsledky žáků a umožnila se jim analýza těchto výsledků (Morge, 2003b). ZÁVĚR: Uvedený soubor výzkumných prací tedy na jednu stranu zdůrazňuje význam odborné způsobilosti učitelů v daném oboru a jejich osobní zkušenosti s přístupy, které by měli vyučovat, a na druhou stranu z něj vyplývá, že tato způsobilost sama o sobě nestačí. Studie poukazují na nutnost vytvořit didaktické prostředky uzpůsobené pro výuku konkrétních témat, které se opírají o obecné pedagogické teorie, ale zároveň přihlížejí ke specifikům daného učení, ke známým učebním obtížím a k omezením spojeným s průběhem výuky.

5.3 Učitelé jako ti, kdo přijímají a přetvářejí vzdělávací záměry Studie, kterými se zabývá tato podkapitola, vycházejí ze zkoumání skutečnosti, že různé inovační prostředky (zejména nové programy a informační a komunikační technika) mají jen slabý vliv na skutečnou změnu způsobu výuky. Na učitele se zde pohlíží jako na příjemce podnětů formulovaných prostřednictvím programu nebo předávaných elektronickými médii. Studie provedené z této perspektivy v rámci evropského projektu STISS (Pintó, 2005; Stylianidou, Boohan a Ogborn 2005; Viennot et al., 2005), uvádějí různé faktory, které ovlivňují přijetí inovací. Patří mezi ně znalost přírodovědného učiva, názory učitelů na přírodní vědy a na výuku a učení i omezující faktory – počet žáků, rozvrh hodin, vybavení. Italský tým (Stylianidou et al., 2000) například prokázal význam různých faktorů ovlivňujících využívání počítačů jako laboratorních nástrojů při experimentálních činnostech. I v tomto případě je důležitá odborná způsobilost v oboru, osobní zkušenost s laboratorní prací a s používáním informačních a komunikačních technologií, a představy o vyučovacím procesu. Francouzský tým (Stylianidou, 2005) upozorňuje, že reakce učitelů na určitý počítačový produkt závisejí na „vzdálenosti“ mezi tímto produktem, učivem, zvyklostmi a přesvědčením učitelů. Je-li tato vzdálenost malá – produkt odpovídá učivu a obvyklým postupům a přesvědčení učitele, potom může učitel daný produkt bez potíží přijmout a úspěšně využít. Je-li ale vzdálenost velká, produkt není využíván tak, jak se původně předpokládalo, a cíle autora nejsou splněny. Například používání počítačů ke sběru a zpracovávání dat při experimentu se snáze stane součástí učitelovy praxe než počítačové simulace, jež jsou založeny na vytváření modelů, tedy na postupu ve výuce přírodovědných předmětů dosud jen málo rozvinutém. Tento poznatek potvrzuje další výzkum (Zacharia, 2003), který ukazuje, že používání počítačové simulace je učitelům méně známo než využití počítače

76


k zaznamenávání a zpracování dat. Mínění učitelů o možnostech simulačních nástrojů je však mnohem pozitivnější, jakmile je sami využijí. Z těchto studií vyplývá řada doporučení, která se týkají přípravy učitelů přírodovědných předmětů. Měli by mít možnost přemýšlet o vlastních způsobech využití počítačových simulací, konfrontovat je se zkušeností jiných učitelů a doporučeným využitím a poté plánovat, hodnotit a porovnávat své vlastní pokusy s pokusy ostatních učitelů (Stylianidou, Boohan, Ogborn, 2005). Je upozorňováno, že by se učitelům mělo pomoci uvědomit si význam některých „detailů“ (Viennot et al., 2005), které jsou vzhledem k záměrům autorů inovací, k obtížím žáků a k úspěšnosti navrhovaných postupů považovány za kritické, a to tím, že se učitelům: - vysvětlí cíle, jednotlivé pohledy na učení a význam přikládaný běžně sdíleným představám žáků, - poskytnou dokumenty, které učitelům umožní uvědomit si vlastní představy a představy žáků, - detaily považované za kritické, se zdůrazní prostřednictvím analýzy návrhů formulovaných jinými učiteli. Další studie (Davis, 2003) kladou obecnější otázku po slučitelnosti předepsaných učebních osnov s představami a hodnotami učitelů. Změny vzdělávacího obsahu mají jen malý vliv na to, jak učitelé učí, doporučují uplatnit „konstruktivistický“ model přípravy učitelů. Vycházet ze znalostí, představ a dovedností učitelů, umožnit učitelům přemýšlet o vlastních představách o výuce a učení a o novém obsahu vzdělávání a nabídnout jim možnost interaktivní přípravy, spojující výukovou praxi, diskusi mezi učiteli a poznatky z výzkumu. Na základě studie zaměřené na realizaci kurikula koncipovaného jinými a potom předloženého učitelům se dospívá k závěru, že realizace kurikula je obtížná a pro jeho úspěšné zavedení je třeba počítat s delším časovým obdobím (více než tři roky). Jsou rozlišeny při tom dvě pojetí reformy - CI – (curriculum implementation) – zavedení kurikula a - CDA – (curriculum development and adaptation) – vytváření a adaptace kurikula a uvedeny argumenty ve prospěch druhé alternativy, která zahrnuje různé činitele vzdělávání a předpokládá postupný rozvoj vyučovacích metod.

5.4 Závěry z výzkumu didaktik přírodních věd Výzkum didaktik přírodních věd byl motivován snahou zlepšit výuku přírodovědných předmětů a přípravu učitelů a od svých počátků v 70. letech 20. století se rozvinul do řady různých směrů: - studium pojmů a forem přirozeného myšlení, - vytváření a ověřování edukačních situací, - motivace žáků ke studiu přírodovědných oborů, - vytváření a využívání elektronických informačních prostředků, - rozšiřování inovačních metod práce, - příprava učitelů atd.


77

Řešení těchto otázek vedlo k postupné integraci poznatků z řady různých oborů, zejména z historie a filozofie vědy a z psychologie, a to: - z kognitivní psychologie, zejména v oblasti týkající se spontánních pojmů, způsobů myšlení a postupů žáků, jejich rozvíjení, - z afektivní a sociální psychologie, především ve studiích, které se zabývaly motivací žáků a vytvářením edukačních situací. Poměrně nedávným fenoménem diskuse v Evropě je konfrontace mezi různými společnostmi pro národní výzkum v didaktikách přírodovědných předmětů. Aktivně se uskutečňuje od 80. let 20. století, především prostřednictvím mezinárodních časopisů a symposií. Významným momentem bylo zřízení Evropské asociace pro výzkum přírodovědného vzdělávání (ESERA) v roce 1994, která pořádá pravidelná setkání (konference a letní školy). Některé projekty financované Evropskou unií, například Labwork in Science Education (Laboratorní práce v přírodovědném vzdělávání; Séré 2002) nebo Science Teacher Training in an Information Society (Příprava učitelů přírodovědných předmětů v informační společnosti; Pinto 2005), byly příležitostí k úzké spolupráci. I dnes se sice teoretický a metodologický rámec výzkumu vyznačuje určitými geografickými a kulturními specifiky, nicméně konfrontace mezi různými směry výzkumu umožňují odhalit otázky společného zájmu. Dnes jsou k dispozici závěry výzkumu důležité pro výuku přírodovědných předmětů a přípravu učitelů. Studie, které se na jedné straně zabývaly pojmovým učením a typy přirozeného myšlení, na straně druhé faktory ovlivňující zájem žáků o přírodní vědy z hlediska věku a pohlaví, umožňují objasnit výběr učiva, souvislostí, cílů a pedagogických strategií a přispívají tak k přípravě učitelů. Výzkum zahrnující vytváření a pokusné ověřování edukačních situací poskytl cenné informace o kognitivních možnostech žáků a jejich rozvíjení. Tyto výzkumy mohou pro učitele představovat zdroj pro rozvoj vlastních vyučovacích postupů, jelikož jim nabízí příklady aktivit, které jsou předem zdůvodněny (vysvětlení cílů a epistemologických a pedagogických hledisek, o něž se opírají) a potom testovány. Výzkumy učitelům také poskytují oporu pro řízení otevřených edukačních situací, které mají vést žáky při formování vlastních vědomostí. Výzkumy zaměřené na praxi a přípravu učitelů umožňují identifikovat nedostatky v přípravě učitelů. Ukazují, jak je důležité, aby učitelé ovládali pojmy a postupy specifické pro vyučovaný obor. Zdá se to být nezbytnou podmínkou rozvoje nestereotypních pedagogických postupů, nicméně samo o sobě to nestačí. Využívání odborných přírodovědných kompetencí ve vyučování předpokládá i uplatnění jiných typů vědomostí. To vede k navržení a následnému vyhodnocení způsobů přípravy, které aplikují různé možnosti propojení přírodovědné přípravy, pedagogické a didaktické přípravy a uskutečňování edukačních situací. Je nezbytné vytvářet a ověřovat způsoby přípravy, které budou odpovídat na zjištěné potřeby a nedostatky týkající se rozvíjení kompetencí učitelů v jejich oboru a profesních znalostí nezbytných pro využití těchto kompetencí ve výuce. Patrné je zejména to, že výzkumy zaměřené na osvojování postupů nedávno začleněných do učebních osnov, tj. bádání, vytváření modelů, argumentace, mohou být zdrojem pro rozvoj

78


odborných znalostí nezbytných pro koncipování a řízení otevřených edukačních situací podporujících u žáků rozvoj dovedností vysoké úrovně.

5.5 Citovaná a doporučená literatura AALTONEN, K., SORMUNEN, K. Describing the development of PCK in science teacher education. In The Fourth ESERA Conference: Research and the Quality of Science Education. Noordwijkerhout, Nizozemí, 2003. Abd-El-KHALICK, F., LEDERMAN, N. G. Improving science teachers’ conceptions of nature of science: a critical review of the literature. International Journal of Science Education. 2000, vol. 22, no. 7, s. 665−701. Abd-El-KHALICK, F. Developing deeper understanding of nature of science: the impact of a philosophy of science course on preservice science teachers’ views and instructional planning. International Journal of Science Education. 2005, vol. 27, no. 1, s. 15−42. ČÁP, J., MAREŠ, J. Psychologie pro učitele. Praha : Portál, 2001. ISBN 807178-463-X. DAVIS, K. S. ‘Change is hard’: What science teachers are telling us about reform and teacher learning of innovative practices. Science Education. 2003, vol. 87, no. 1, s. 3−30. De JONG, O. Exploring science teachers’ pedagogical content knowledge?. In Psillos, D., Kariotoglou, P., Tselfes, V., Hatzikraniotis, E., Fassoulopoulos, G., Kallery, M. (eds.). Science Education Research in the Knowledge Based Society. Dordrecht : Kluwer, 2003. s. 373−382. GESS-NEWSOME, J., LEDERMAN, N. G. (eds.) Examining Pedagogical Contet Knowledge. Dordecht : Kluwer, 1999. GLASSON, G. E., BENTLEY, M. L. Epistemological undercurrents in scientists’ reporting of research to teachers. Science Education. 2000, vol. 84, no. 4, s. 469−485. GUILBERT, L., MELLOCHE, D. L’idée de science chez des enseignants en formation: un lien entre l’histoire des sciences et l’hétérogénéité des visions. Didaskalia. 1993, no. 2, s. 7−30. HAEFNER, L. A., ZEMBEL-SAUL, C. Learning by doing? Prospective elementary teachers’ developing understandings of scientific inquiry and science teaching and learning. International Journal of Science Education. 2004, vol. 26, no. 13, s. 1653-1674. HARLEN, W., HOLROYD, C. Primary teachers’ understanding of concepts of science: impact on confidence and teaching. International Journal of Science Education. 1997, vol. 19, no. 1, s. 93−105. HIPKINS, R., BARKER, M. Teaching the ‘nature of science’: modest adaptations or radical reconceptions?.International Journal of Science Education. 2005, vol. 27, no. 2, s. 243−254.


79

JARVIS, T., PELL, A. Primary teachers’ changing attitudes and cognition during a two year science in-service programme and their effect on pupils. International Journal of Science Education. 2004, vol. 26, no. 14, s. 1787−1811. KOBALLA, T., GRÄBER, W. Prospective science teachers’ conceptions of science teaching and learning: a methodological reconsideration. In sillos, D., Kariotoglou, P., Tselfes, V., Bisdikian, G., Fassoulopoulos, G., Hatzikraniotis, E., Kallery, M. (eds.). Proceedings of the Third International Conference on Science Education Research in the Knowledge Based Society. Thessaloniki : Art of Text, 2001. s. 115−117. MAGNUSSON, S., KARCJIK, J., BORKO, H. Nature, sources and development of pedagogical content knowledge for science teaching. In GessNewsome, J., Lederman, N. G. (eds.). Examining Pedagogical Content Knowledge. Dordrecht : Kluwer, 1999. s. 95−132. MARTINEZ Aznar, M. M., MARTIN Del POZO, R., RODRIGO VEGA, M., VARELA NIETO, M. P., FERMETEZ LOZANO, M. P., GUERRERO SERAON, A. Que pensamiento professional y curricular tienen los futuros profesores de ciencias de secundaria?. Ensenanza de las Ciencias. 2001, t. 19, no. 1, s. 67−87. MORGE, L. Les connaissances professionnelles locales: le cas d’une séance sur le modèle particulaire. Didaskalia. 2003a, no. 23, s. 101−32. MORGE, L. Mesure de l’impact d’une formation aux interactions sur les pratiques enseignantes et les performances des élèves: aspects méthodologiques. In Albe, V., Orange, C. PINTO, R. Introducing curriculum innovations in science: Identifying teachers’ transformations and the design of related teacher education. Science Education. 2005, vol. 89, no. 1, s. 1−12. SÉRÉ, M. G. Towards renewed research questions from the outcomes of the European project Labwork in Science Education. Science Education. 2002, vol. 86, no. 5, s. 624−644. STYLIANIDOU, F., OGBORN, J., ETRESEN, O., BALZANO, E., GILBERTI, G., GUTIERREZ, R., KOLSTO, S. D., MOMROY, G., PEREZ, O., PINTO, R., QUALE, A., REBMANN, G., SASSI, E. The nature of use by science teachers of informatic tools. Transversal report on STISS WP1.2 [online]. 2000. Dostupný z WWW: . STYLIANIDOU, F., BOOHAN, R., OGBORN, J. Science teachers’ transformations of the use of computer modelling in the classroom: using research to inform training. Science Education. 2005, vol. 89, no. 1, s. 56−70. Van DRIEL, J. H., VERLOOP, N., DeVOS, W. Developing science teachers' pedagogical content knowledge. Journal of Research in Science Teaching. 1998, no. 35, s. 673−695. VIENNOT, L., CHAUVET, F., COLIN, P., REBMANN, G. Designing strategies and tools for teacher training: the role of critical details, examples in optics. Science Education. 2005, vol. 89, no. 1, s. 13−27.

80


VEAL, W. R., MaKINSTER, J. G. Pedagogical Content Knowledge Taxonomies. http://wolfweb.unr.edu/homepage/crowther/ejse/vealmak.htm. Výuka přírodovědných předmětů ve školách v Evropě. Koncepce a výzkum. Eurydice. Brussels : Eurydice, 2008. ISBN 978-92-79-06101-1. Eurydice www.eurydice.org. WINDCHITL, M. Inquiry projects in science teacher education: what can investigative experiences reveal about teacher thinking and eventual classroom practice? Science Education. 2003, vol. 87, no. 1, s. 112−143. ZACHARIA, Z. Beliefs, attitudes and intentions of science teachers regarding the educational use of computer simulations and inquiry-based experiments in physics. Journal of Research in Science Teaching. 2003, vol. 40, no. 8, s. 792−823.

Standardizované hodnocení žáků

81

6 Standardizované hodnocení žáků V této kapitole se dozvíte: • o standardizovaných zkouškách a testech z přírodovědných předmětů, • o typech hodnocených znalostí a dovedností, • o práci na přírodovědném projektu, • o současných diskusích o hodnocení. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • hodnotit znalosti přírodovědných pojmů, • hodnotit praktické dovednosti žáků, • hodnotit práci s daty, • hodnotit vědecké myšlení, • hodnotit práci na přírodovědném projektu. Klíčová slova: hodnocení žáků, formativní hodnocení, sumativní hodnocení, standardizovaná zkouška, hodnocení znalostí, hodnocení praktických dovedností, hodnocení práce s daty, hodnocení vědeckého myšlení, hodnocení práce na přírodovědném projektu. Hodnocení žáků může nabývat celé řady různých forem, např. formy - písemné, - ústní, - počítačem zadávaných testů nebo - praktických testů a přitom plnit několik odlišných funkcí. Formativní hodnocení je nedílnou součástí průběžného hodnocení výuky a učení se žáka. Pozornost se při něm zaměřuje na každodenní vzájemnou zpětnou vazbu mezi učiteli a žáky, která se využívá tak, aby bylo dosaženo hlavního cíle hodnocení, tj. zdokonalení procesu učení se žáka. Obvykle se odlišuje od hodnocení sumativního. Sumativní hodnocení má posoudit, co žáci vědí, chápou a umějí, tj. vyhodnotit úroveň jejich výsledků. I když výstupy sumativního hodnocení mohou být využity i k podpoře učení, jeho hlavním cílem je potvrdit dosažené znalosti. Výsledky této evaluace mohou sloužit například jako podklad při rozhodování o tom, zda je výkon žáka dostačující k tomu, aby mohl postoupit do vyššího ročníku nebo na další stupeň školního vzdělávání. Jestliže sumativní hodnocení provádí orgán s celostátní nebo regionální působností formou standardizovaných testů či zkoušek, vydávají se někdy na jeho základě oficiální certifikáty. Sumativní hodnocení, ať již je vyjádřeno formou certifikátu nebo ne, využívají rovněž tvůrci vzdělávacích strategií jako ukazatel výkonu celého vzdělávacího systému, a tedy i případných nezbytných změn. „Průběžné hodnocení“ znamená, že hodnocení probíhá pravidelně a během celého studia. Jestliže je studium rozvrženo do několika modulů, může

82


k hodnocení docházet na konci každého modulu (sumativní hodnocení) nebo průběžně. Cíl průběžného hodnocení může být formativní a/nebo sumativní. Hodnocení, ať již má jakoukoli podobu, je těsně spjato s obsahem a procesem vyučování a učení se žáka. Interakce mezi těmito aspekty školního vzdělávání jsou značně silné a složité. Výzkum ukazuje, že má-li být dosaženo cílů reformy přírodovědných předmětů, vyžaduje to odpovídající systém hodnocení, který tyto cíle podporuje. Učitelé přírodovědných předmětů, obdobně jako jejich kolegové, kteří vyučují jiné předměty, jsou si dobře vědomi toho, že znalosti a dovednosti, jejichž osvojení mají jejich žáci prokázat ve standardizovaných zkouškách a testech, silně ovlivňují obsah i způsob výuky. Mají vliv i na postoje žáků k učení, a především k tomu, co pro ně výuka přírodovědných předmětů ve škole znamená. Z toho důvodu mohou standardizované zkoušky nebo testy kurikulární reformu buď brzdit, nebo naopak změny iniciovat. Je proto důležité zjistit znalosti a dovednosti, které se pomocí standardizovaných testů či zkoušek používaných pro účely evaluace a/nebo certifikace hodnotí. Stejně tak je ale nutné zdůraznit, že neexistence systému standardizovaného testování na kterékoli úrovni vzdělávacího systému neznamená, že si žáci kompetence spojené s tímto typem testování neosvojují. Můžeme například s velkou mírou jistoty předpokládat, že všechny výstupy přírodovědných předmětů od žáků vyžadují, aby si osvojili a prokázali určitou znalost přírodovědných pojmů a teorií a přírodních zákonů. Přesný obsah učiva se liší, stejně jako to, jak velký důraz má být kladen na kompetence, které souvisejí s některými dalšími výsledky učení v přírodovědných předmětech ve škole, jako je například schopnost prezentovat výsledky nebo shrnout data.

6.1 Standardizované zkoušky a testy z přírodovědných předmětů v Evropě Ve většině evropských zemí nejsou zavedena žádná standardizovaná hodnocení žáků v integrovaných přírodovědných a/nebo samostatných předmětech (fyzice a/nebo biologii) na úrovni primárního vzdělávání (1. stupeň ZŠ) a nižšího sekundárního vzdělávání (2. stupeň ZŠ). Jestliže se takové testy provádějí, častěji se setkáváme s nimi na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání. Šest zemí provádí standardizovaná hodnocení žáků jen na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání. V rámci osmi vzdělávacích systémů se uskutečňuje standardizované hodnocení žáků na obou úrovních vzdělávání. Žádná země nepoužívá standardizované hodnocení žáků pouze na úrovni primárního vzdělávání (Eurydice, 2009). V České republice se připravují standardizované zkoušky žáků na konci 1. stupně ZŠ a na konci 2. stupně ZŠ v roce 2010/2011, přičemž není zřejmé, zda zkoušky budou obsahovat také oblast přírodovědnou. Poznámky o jednotlivých zemích: - Dánsko: S platností od roku 2007 jsou žáci hodnoceni v přírodovědných předmětech na konci povinné školní docházky.


-

-

-

83

Německo: Standardizovaná hodnocení žáků ve fyzice a biologii na úrovni primárního vzdělávání a nižšího sekundárního vzdělávání připravuje Institut zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen (Institut pro zvyšování kvality ve vzdělávání). Francie: Standardizovaná hodnocení žáků v přírodovědných předmětech probíhá od roku 2007 pravidelně na konci primárního vzdělávání a na konci nižšího sekundárního vzdělávání. Lotyšsko, Nizozemí a Polsko: Na úrovni primárního vzdělávání se nepoužívají žádné standardizované testy z přírodovědných předmětů jako takové, nicméně přírodovědná témata tvoří součást celostátního programu testování. Nizozemí: Standardizované testy na konci nižšího sekundárního vzdělávání vykonávají pouze žáci předprofesního sekundárního vzdělávání (VMBO). Portugalsko: Rozsah celostátního hodnocení na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání se již brzy zvětší a bude zahrnovat i přírodovědné předměty. Slovinsko: Od školního roku 2005/06 již nejsou celostátní zkoušky na konci druhého cyklu povinné, na konci prvního cyklu byly zrušeny.

„Standardizované zkoušky/testy“ jsou celostátní zkoušky (nebo části zkoušek) či testy koncipované ústředními nebo nejvyššími orgány školské správy s cílem účelem certifikace nebo hodnocení žáků. Řada dalších zemí zavedení standardizovaných hodnocení v přírodovědných předmětech rovněž zvažuje. Například v Německu se ve všech spolkových zemích vytvářejí standardizovaná hodnocení žáků ve fyzice a biologii. Zavedení takových testů oznámily Bádensko-Württembersko, Bavorsko a Severní Porýní-Vestfálsko. Podobně i oddělení evaluace a prognóz francouzského ministerstva školství vytváří standardizované hodnocení v přírodovědných předmětech, které od roku 2007 probíhá periodicky přibližně jednou za pět let na konci úrovně na konci primárního vzdělávání a na konci nižšího sekundárního vzdělávání. V osmi vzdělávacích systémech, v nichž je standardizované hodnocení žáků na úrovni primárního vzdělávání zavedeno, slouží toto hodnocení spíše k posouzení pokroku žáků než k certifikaci. Vydávání certifikátů na konci primárního vzdělávání již není ve většině školských systémů obvyklé. Pokud však standardizované hodnocení žáků probíhá na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání, certifikace v něm hraje větší roli. V pěti zemích je certifikace důvodem, proč se na této úrovni vzdělávání standardizovaná hodnocení žáků provádějí. Ve čtyřech zemích je jediným účelem standardizovaného hodnocení žáků na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání evaluace. V případě šesti dalších zemí jsou účelem standardizovaného hodnocení žáků na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání certifikace i evaluace. Nicméně je třeba zmínit, že na Maltě má standardizované hodnocení žáků na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání dvě formy. Každoroční školní zkoušky se pořádají za účelem evaluace, kdežto „certifikační zkouška sekundárního vzdělání“ slouží k vydání dokladu o dosažení sekundárního

84


vzdělání. Ve Slovinsku byly celostátní zkoušky na konci prvního cyklu zrušeny a na konci druhého již nejsou povinné.

6.2 Typy hodnocených dovedností a znalostí žáků Testy a zkoušky z přírodovědných předmětů ve školách hodnotí celou řadu různých kompetencí. Ve všech případech tyto testy a zkoušky od žáků vyžadují, aby znali důležité přírodovědné pojmy, jako jsou například Newtonovy pohybové zákony nebo základní poznatky o fotosyntéze. Mohou rovněž ověřovat, do jaké míry žáci těmto pojmům rozumějí, a zda jsou schopni poznatky aplikovat ve známých či neznámých souvislostech. Přírodovědné předměty jsou však zaměřeny také prakticky a při jejich výuce ve školách se klade důraz na osvojení množství praktických přírodovědných dovedností, třebaže mezi jednotlivými zeměmi jsou rozdíly. Tyto praktické dovednosti jsou doplněny řadou dalších kompetencí, jako je například - schopnost zpracovat a prezentovat data, - vědecky uvažovat a - vědeckým způsobem prezentovat problém apod. (viz 3. kapitola). Každou z dovedností, které jsou hodnoceny pomocí standardizovaných zkoušek/testů z přírodovědných předmětů, můžeme zařadit do jedné z těchto kategorií: - schopnost vybavit si a aplikovat přírodovědné znalosti a teorie, - praktické dovednosti, jako je například schopnost vybrat vhodný přístroj a vybavení, - práce s údaji, jako je například schopnost shrnout a prezentovat výsledky a data, - dovednosti v oblasti vědeckého myšlení, jako je například schopnost formulovat vědecké hypotézy. Uvedené dovednosti se mohou ověřovat mnoha různými způsoby. Učitelé je pravidelně hodnotí ústně, když kladou svým žákům otázky v rámci běžných edukačních procesů v hodinách přírodovědných předmětů ve třídě nebo laboratoři. V rámci standardizovaných testů, které se provádějí za účelem evaluace a/nebo certifikace, se zpravidla hodnotí řada dovedností prostřednictvím písemných zkoušek, i když v Nizozemí se pilotně zavádějí počítačem zadávané testy (včetně počítačem podporovaného měření), které jsou od roku 2007 součástí celostátních zkoušek z fyziky. Některé dovednosti, které jsou úzce spojeny s praktickými aspekty přírodních věd, jako je např. schopnost formulovat a/nebo ověřit vědeckou hypotézu na základě zadaných údajů, mohou být hodnoceny pomocí písemných nebo počítačem zadávaných zkoušek. Řadu praktických dovedností však tímto způsobem posuzovat nemůžeme, jejich hodnocení vyžaduje jiné formy zkoušení: - strukturované pozorování práce žáků vedeného učiteli přírodovědných předmětů, - formální praktickou zkoušku nebo


-

85

přírodovědný projekt.

Uspořádat a zadat dvě posledně jmenované formy hodnocení je však obtížnější než standardizované písemné zkoušky ve velkém měřítku. Jsou rovněž nákladnější a vyžadují aplikaci odlišných postupů, pomocí nichž se stanoví jejich reliabilita a validita. Poznámka: Pojmy validita (platnost) a reliabilita (spolehlivost) jsou nesmírně důležité u všech forem zkoušení. Test je validní, jestliže posuzuje to, co má. Existuje několik možností, jak jeho validitu odhadnout. Reliabilita je ukazatelem přesnosti, jíž dosahuje výsledek hodnocení. Znalost validity a reliability jakéhokoli standardizovaného testu je nezbytná k tomu, abychom zjistili, do jaké míry můžeme výsledky takového testu uznat. Pomocí standardizovaných celostátních zkoušek/testů z přírodovědných předmětů na úrovni primárního vzdělávání (1. stupeň ZŠ) a nižšího sekundárního vzdělávání (2. stupeň ZŠ) v evropských zemích ve školním roce 2004/05 byla u žáků hodnocena oblast znalostí, praktických dovedností, práce s údaji a vědecké myšlení. Kritéria pro hodnocení jednotlivých uvedených oblastí byla tato: Znalosti - Znalost přírodovědných pojmů/teorií - Znalost experimentálních/výzkumných postupů - Základní matematické znalosti a dovednosti Praktické dovednosti - Schopnost vybrat vhodný přístroj a vybavení - Schopnost navrhnout protokol pokusu podle stanovených cílů a diskutovat o něm Práce s údaji - Schopnost vyhledat dokumenty a čerpat z nich informace - Schopnost shrnout a prezentovat výsledky a data - Schopnost interpretovat a/nebo hodnotit informace či důkazy získané během pokusů nebo jiné informace a důkazy Vědecké myšlení - Schopnost řešit teoreticky formulované problémy - Schopnost vědecky formulovat problém - Schopnost formulovat vědecké hypotézy Poznámky k jednotlivým zemím: - Řecko: „Základní matematické vědomosti a dovednosti“ se týkají jen hodnocení ve fyzice. - Lotyšsko: Fyzika a biologie se na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání vyučují jako samostatné předměty, ale standardizovanou zkoušku na konci této úrovně vzdělávání žáci vykonávají z přírodovědy jako integrovaného předmětu.


86 -

Lotyšsko, Nizozemí a Polsko: Na úrovni primárního vzdělávání se nepoužívají žádné standardizované testy z přírodovědných předmětů jako takové, nicméně přírodovědná témata jsou součástí celostátního programu testování.

Je rovněž třeba mít na paměti, že ověřování schopnosti žáka vědecky formulovat problém nijak nevypovídá o druhu daného problému. Podobně ani schopnost vybrat vhodný přístroj a vybavení nijak nenaznačuje, z jakých přístrojů a vybavení si má žák vybírat, zkoumal se pouze typ hodnocených znalostí a dovedností a ne obsah testů a zkoušek z přírodovědných předmětů. Na úrovni primárního vzdělávání se v osmi vzdělávacích systémech ověřuje znalost přírodovědných pojmů/teorií, které si žáci osvojili. Znalost experimentálních/výzkumných postupů se od žáků požaduje v šesti vzdělávacích systémech. Nejširší škálu dovedností na úrovni primárního vzdělávání testují Spojené království (Anglie, Wales a Severní Irsko) a Lotyšsko. Na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání zůstává znalost přírodovědných pojmů/teorií významným aspektem hodnocení, i když spíše v případě odděleného testování fyziky a biologie než integrované přírodovědy. V zemích, v nichž existují celostátní testy, se také klade značný důraz na testování vědeckého myšlení žáků a praktických dovedností jako schopnost vědecky formulovat problém, formulovat hypotézy a vybrat vhodný přístroj a vybavení. V pěti vzdělávacích systémech se tyto dovednosti ověřují v rámci přírodovědy jako integrovaného předmětu. Za zmínku stojí i význam, jaký některé z nových členských států Evropské unie, například Estonsko, Lotyšsko, Polsko a Slovinsko, přikládají hodnocení široké škály dovedností jak na úrovni primárního vzdělávání, tak i na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání. Znalost přírodovědných pojmů a teorií se vyžaduje v celostátních testech na úrovni primárního vzdělávání i nižšího sekundárního vzdělávání, i když většina zemí stanoví takový požadavek tehdy, jsou-li fyzika a biologie vyučovány odděleně. Je pochopitelně pravděpodobné, že konkrétní pojmy a teorie, které se na těchto dvou úrovních vzdělávání ověřují, se budou lišit a budou reflektovat různý věk zkoušených žáků a jejich nestejnou schopnost obsáhnout složité představy. Na úrovni primárního vzdělávání se klade menší důraz na výše zmíněné dovednosti než na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání: pouze Estonsko, Lotyšsko, Nizozemsko, Polsko a Spojené království (Anglie, Wales a Severní Irsko) testují praktické dovednosti, práci s údaji a vědecké uvažování na úrovni primárního vzdělávání. Pokud se jedná o vyváženost jednotlivých typů dovedností vyžadovaných ve standardizovaných testech na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání, jsou rozdíly mezi jednotlivými zeměmi poměrně malé, zejména v oblasti fyziky a biologie v případě samostatných předmětů. Celkem odráží škála dovedností hodnocených v zemích, v nichž existují standardizované zkoušky z přírodovědných předmětů na úrovni primárního vzdělávání a – častěji – na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání, dovednosti běžně spojované s vědeckým jednáním a myšlením při plánování,


87

provádění a hodnocení přírodovědného výzkumu. Odráží také nadnárodní charakter vědeckého bádání a univerzálnost přírodovědných znalostí, které tvoří základ výuky přírodovědných předmětů ve školách.

6.3 Práce žáků na přírodovědném projektu Práce na přírodovědném projektu zahrnuje experimentální nebo jiné činnosti v laboratoři nebo na jiném místě a má výzkumný charakter. Projekt může realizovat celá třída nebo mohou žáci pracovat samostatně či v malých skupinách. Práce probíhá po určitou dobu, až několik týdnů, a umožňuje žákům věnovat se přírodovědnému studiu zaměřenému na určité téma. Může zahrnovat spolupráci s osobami z jiných škol prostřednictvím internetu nebo jinou cestou. Vyhodnocení projektu mívá nejčastěji formu zprávy. Standardizované hodnocení takové práce na projektu není významným znakem přírodovědného vzdělávání ve školách na úrovni primárního vzdělávání ani na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání. Pouze ve třech zemích Evropy – v Dánsku, Lotyšsku a Rumunsku – existuje práce na přírodovědném projektu spolu se standardizovanými kritérii hodnocení na obou úrovních školního vzdělávání, v dalších třech zemích jen na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání. Irsko zavedlo tento přístup k výuce přírodovědných předmětů a učení na úroveň nižšího sekundárního vzdělávání v roce 2005/06. Podobně, jako v případě standardizovaných testů a zkoušek, nelze absenci standardizovaných kritérií hodnocení práce na projektu interpretovat tak, že si žáci nemusí osvojit dovednosti s takovou prací běžně spojované, například znalost přírodovědných pojmů/teorií nebo dovednost provádět přírodovědné pozorování. Je také důležité si uvědomit, že totožné cíle hodnocení mohou být stanoveny pro podstatně odlišné typy práce na projektu. Například to, že se od žáků požaduje, aby v rámci práce na projektu prokázali dovednost formulovat vědecké hypotézy, nijak nevypovídá o konkrétním typu takových hypotéz ani nenaznačuje charakter přírodovědného projektu, k němuž se vztahuje. Podobně i dovednost provádět přírodovědné pozorování se může rozvíjet ve značně různých typech práce na projektu, a to i v rámci jediného přírodovědného oboru, jako je například fyzika nebo biologie. V šesti zemích, v nichž toto hodnocení probíhá, se situace na úrovni primárního vzdělávání (integrovaný předmět) a nižšího sekundárního vzdělávání (fyzika a biologie) liší. Na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání se posuzuje širší škála dovedností/znalostí než na úrovni primárního vzdělávání; výjimkou je v tomto směru Dánsko, kde se na obou úrovních vzdělávání hodnotí stejné dovednosti. Poznámka: „Standardizované hodnocení práce na přírodovědném projektu“ znamená, že kritéria hodnocení stanoví ústřední nebo nejvyšší orgány školské správy. Za zmínku stojí, že v Lotyšsku, ve Spojeném království (Skotsku) a v Rumunsku se při práci na projektech na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání posuzuje v biologii i ve fyzice stejná škála dovedností/znalostí. Totéž platí v případě této úrovně vzdělávání o Maltě, ačkoliv zde existují určité

88


odlišnosti od zmíněných tří zemí v hodnocených dovednostech/znalostech. V totožnosti hodnocených dovedností se projevuje společné odhodlání založit výuku a učení v oblasti přírodních věd na bádání. V Lotyšsku se prostřednictvím práce na projektu v integrovaném přírodovědném předmětu na úrovni primárního vzdělávání ověřuje mnohem širší škála dovedností než na Kypru nebo v Rumunsku. Také v Dánsku se posuzuje široká paleta znalostí a dovedností v práci s údaji, a to na úrovni primárního vzdělávání i nižšího sekundárního vzdělávání. Údaje získané od čtyř z těchto šesti zemí na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání naznačují větší jednotnost v dovednostech.

6.4 Současné diskuse o hodnocení žáků Údaje uvedené v předchozích částech této kapitoly popisují situaci v roce 2004/05, kdy byl výzkum výuky přírodovědných předmětů ve školách v Evropě prováděn (Eurydice, 2006). Tato část kapitoly zachycuje diskusi nebo plánované reformy v evropských zemích, které souvisejí s hodnocením výsledků přírodovědného vzdělávání ve školách. Diskuse o hodnocení výsledků přírodovědného vzdělávání jsou běžné téměř ve všech 30 zemích, které se výzkumu účastnily, a to mnohdy jak v případě úrovně primárního vzdělávání, tak nižšího sekundárního vzdělávání. Zájem věnovaný této oblasti není izolovaným jevem. Je úzce spjat s diskusemi o formě a obsahu přírodovědného vzdělávání ve školách, o způsobu přípravy učitelů přírodovědných předmětů a o možnostech realizace systémové změny školního vzdělávání. Je rovněž součástí širšího celosvětového fenoménu, v němž se projevuje zájem vlád a dalších subjektů zvýšit kvalitativní úroveň přírodovědného vzdělávání a přírodovědnou gramotnost a zajistit, aby byly zavedeny takové systémy hodnocení, které budou dosažení těchto cílů podporovat. Jsou-li učební osnovy přírodovědných předmětů koncipovány s ohledem na kompetence nebo výsledky učení spíše než ve formě tradičnějšího přehledu okruhů přírodovědného učiva, hodnocení přesně sleduje popis toho, co mají žáci znát a být schopni dělat. V rámcových vzdělávacích programech v České republice je toto provedeno ve formě „výstupů žáka“. Ve všech případech by se však měl systém hodnocení zaměřit na výsledky učení, které vyplývají z obsahu vzdělávání, a podporovat jejich dosažení. Změny nebo diskuse se v Evropě týkají různých témat. Jsou rozčleněny do širších oblastí, přičemž každá země může být uvedena u několika z nich. Jedná se o tyto oblasti diskusí: - Tvorba národních standardů/testů a/nebo zkušební orgány - Začlenění přírodovědných předmětů do stávajících systémů hodnocení - Rozšiřování škály hodnocených dovedností - Používání inovativních metod hodnocení


89

a) Tvorba národních standardů/testů a/nebo zkušební orgány V zemích, v nichž neexistuje tradice celostátních zkoušek, bylo nutné zřídit orgány nebo úřady, které by měly toto testování na starosti. V mnoha případech jsou podobné iniciativy spojeny se stanovením vzdělávacích standardů a/nebo testů, které předepisují, co by žáci měli v určitých fázích svého vzdělávání v oblasti přírodních věd umět. Například v Německu spolkové země založily v roce 2004 nový Institut pro zvyšování kvality ve vzdělávání (Institut zur Qualitätsentwicklung im Bildungswesen). Spolkové země začaly vytvářet standardizované hodnocení žáků v biologii a fyzice (primární vzdělávání a nižší sekundární vzdělávání) a uplatňují je v praxi. Navazují na zavedení vzdělávacích standardů v biologii, chemii a fyzice na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání v roce 2004. Tyto vzdělávací standardy jsou pro všechny spolkové země závazné a institut zodpovídá za další rozvoj, vytváření a administraci standardizovaného hodnocení žáků. V Lotyšsku se během tříletého období od roku 2005/2006 postupně zaváděly nové standardy v integrované přírodovědě i ve fyzice a biologii. Kladly větší důraz na výzkumnou práci, která je hlavním cílem vzdělávání žáků. V Rakousku se v pilotních školách ověřovaly národní vzdělávací standardy z německého jazyka a z matematiky na konci primárního vzdělávání a nižšího sekundárního vzdělávání a v angličtině na konci úrovně nižší sekundární vzdělávání se podnikají kroky směřující k vytvoření podobných standardů pro fyziku, chemii a biologii, i když zatím pro ně neexistuje žádný podrobný harmonogram nebo plán projektu. V České republice bylo zřízeno Centrum pro zjišťování výsledků vzdělávání (CERMAT), které má vytvořit systém monitorování a evaluace. Čtyřletý projekt, který měl skončit v roce 2008, se zaměřoval mimo jiné na hodnocení žáků v klíčových momentech povinné školní docházky (v 5. a 9. ročníku). Pilotní projekty hodnocení žáků (konkrétně registrovaného hodnocení) proběhly i v Litvě, přičemž první se realizoval v letech 2001–2003 a druhý v letech 2004–2006. Byla rovněž zřízena finská Rada pro evaluaci vzdělávání (v roce 2003), která má na starosti hodnocení výuky a učení a měla by přispívat k rozvoji evaluace a podporovat pedagogický výzkum. Vymezení vzdělávacích standardů je součástí mezinárodní spolupráce, i když míra, v jaké je možné standardy prosadit, i jejich vztah k učebním osnovám přírodovědných předmětů, se v jednotlivých zemích liší. Ve federacích, v nichž jsou pravomoci v oblasti školství decentralizovány a svěřeny společenstvím či regionům, budou pravděpodobně tyto subjekty na vydání „celostátních standardů“ reagovat různě. Naproti tomu v centralizovaném systému může národní kurikulum předepsat a vyžadovat znalosti a úroveň výkonu, které se očekávají od všech žáků v různých fázích povinné školní docházky. V České republice toto částečně zaručují rámcové vzdělávací programy, v nichž jsou uvedeny výstupy žáka, není však uvedena míra výkonu žáka.

90


Ve většině případů si stanovení standardů vyžádalo radikální úpravu nebo dokonce přepracování programů pro výuku přírodovědných předmětů. Například ve Finsku obsahuje nové národní kurikulum i kritéria hodnocení, přestože v něm celostátní testy na úrovni primárního vzdělávání ani na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání neexistují. b) Začlenění přírodovědných předmětů do stávajících systémů hodnocení V některých zemích se již celostátní hodnocení žáků provádí, zatím však nezahrnuje přírodovědné předměty. V Dánsku jsou žáci od roku 2007 na konci povinné školní docházky hodnoceni ve všech přírodovědných předmětech. Předpokládá se, že tyto testy se budou zadávat elektronicky. Rovněž ve Francii proběhla v roce 2007 standardizovaná hodnocení v přírodovědných předmětech, která se budou opakovat přibližně jednou za pět let. Celostátní hodnocení, které v Portugalsku existuje na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání, už brzy obsáhne i přírodovědné předměty a Ministerstvo školství zkoumá možnost zavést závěrečné celostátní hodnocení na konci čtvrtého ročníku školní docházky. Maltské National Minimum Curriculum (Národní minimální kurikulum) (1999) obsahuje přírodovědu jako jeden ze základních vyučovacích předmětů, ta ale chybí mezi předměty, z nichž jsou žáci na konci primárního vzdělávání v současné době testováni. Diskuse o tom, že by se mezi ně přírodověda měla zařadit, stále probíhá, ale časový harmonogram nebyl dosud stanoven. Sekce MASTEC, která je součástí Maltské univerzity, také nedávno přezkoumala platný systém National Certificate (Národní certifikát) a byla předložena řada návrhů týkajících se hodnocení. Diskuse o hodnocení žáků v přírodovědných předmětech probíhají i v Polsku, společně s diskusí o základních učebních osnovách přírodovědných předmětů na všech úrovních vzdělávacího systému. V Itálii zkoumá Istituto Nazionale per la Valutazione del Sistema Educativo di Istruzione e di Formazione používání testů v přírodovědných předmětech (a také v italštině a matematice) na úrovni primárního vzdělávání a nižšího sekundárního vzdělávání, dosud ale není jasné, zda se tyto testy budou využívat pro účely evaluace, nebo certifikace. c) Rozšiřování škály hodnocených dovedností Několik zemí informuje o tom, že se cíle hodnocení žáků v přírodovědných předmětech rozšiřují a/nebo se mění způsoby hodnocení. V Estonsku vytvářelo Centrum pro vývoj kurikula na Tartuské univerzitě nové kurikulum. V systému hodnocení, který byl zaveden v roce 2007, se projevilo to, že nové kurikulum klade důraz na empirické učení a objevování a na dovednost formulovat hypotézy a zapojit se do diskuse o přírodovědných tématech.


91

Ve Spojeném království (Anglii) je úprava hodnocení žáků v přírodovědných předmětech součástí probíhajících úprav Národního kurikula pro stupeň Key Stage 3. Podle návrhu by se popisy úrovní výkonu (level descriptions) – které jsou standardizovaným podkladem pro posuzování výkonu žáků – upravily tak, aby odrážely nově zdůrazňované „velké myšlenky“ a nejdůležitější procesy v oblasti přírodních věd a také účinněji podporovaly formativní hodnocení prováděné učiteli. K dalším zvažovaným změnám patří vyváženost mezi výzkumnými dovednostmi a pochopením a zapamatováním si fakt a rovnováha mezi hodnocením prováděným učiteli a externě hodnocenými testy. Od roku 2011 se ve školách budou používat nové testy určené pro 14leté žáky, a to podle nového vzdělávacího programu pro 11leté žáky zavedeného v roce 2008. V Řecku povede případné schválení příslušného návrhu zákona parlamentem k vytvoření systému hodnocení žáků, který klade větší důraz na kompetence v oblasti přírodních věd než na pouhou znalost přírodovědného učiva. d) Používání inovativních metod hodnocení V Nizozemí vytvořilo evaluační středisko CITO nové typy metod hodnocení žáků, které odpovídají kurikulu a zaměření pedagogiky na učení založené na bádání. Výsledek nedávné pilotní studie kromě toho vedl k rozhodnutí, že používání počítačů je od roku 2007 nedílnou součástí celostátních zkoušek z fyziky na úrovni VMBO (předprofesní sekundární vzdělávání). V případě biologie bylo toto opatření zavedeno v roce 2008. Využití počítačů umožní ověřit nové typy dovedností, například schopnost provádět virtuální pokusy a zkoumat chování živočichů. V Irsku se nyní věnuje zvýšená pozornost praktickým aktivitám při výuce přírodovědných předmětů na úrovni nižšího sekundárního vzdělávání, a tyto činnosti proto budou předmětem přímého hodnocení, které bude představovat 35 % konečné známky každého žáka: 10 % žák získá za záznamy o práci během tříletého studia přírodovědy a 25 % bude vyhrazeno na konkrétní projekty. Ve Slovinsku vytvořila poradní komise přírodovědného oddělení Národního ústavu vzdělávání systém „autentického hodnocení“ a věnovala se přípravě „pedagogů-školitelů“, kteří mají šířit informace o inovativních postupech hodnocení žáků a objasňovat, jaký mají vliv na vyučovací metody. Škála vypracovaných metod hodnocení je široká. Patří k nim využívání počítačů při zkoušení, hodnocení výkonu skupiny, rozhovory, pozorování, vytváření portfolií, ukázky či prezentace projektů a celá paleta netradičních prvků zkoušení. S platností od roku 2005/06 byly rovněž ve Slovinsku zrušeny celostátní zkoušky na konci prvního cyklu školního vzdělávání, zkoušky na konci druhého cyklu již nejsou povinné a zkoušky na konci třetího cyklu se přestaly využívat pro účely certifikace. Finsko: Vzhledem k vysoké úrovni výkonu finských žáků v Mezinárodním programu hodnocení výsledků žáků (PISA) v letech 2003, 2006 a 2009 nedošlo ve Finsku ke změnám v systému hodnocení, nicméně tento úspěch inicioval výzkum příčin takového úspěchu.

92


Anglie: Ke změnám v hodnocení 14letých žáků, o nichž se uvažuje ve Spojeném království (Anglii), patří zavedení počítačových testů, které nabízejí i možnost testování na požádání. Česká republika, Ostravská univerzita: Testování žáků prvních ročníků středních škol s maturitou pomocí počítačů bylo nastartováno v rámci projektu Moravskoslezského kraje již v roce 2007 v oblasti českého jazyka, anglického jazyka a matematiky. V tomtéž projektu budou měřeny přírůstky dovedností stejných žáků po třech letech studia v roce 2010 ve shodných oblastech. V projektu česko-slovenské spolupráce byly měřeny dovednosti kromě výše uvedených oblastí také v oblasti přírodovědné (fyzika, přírodopis) v roce 2009 a budou měřeny přírůstky dovedností za následující 3 roky.

6.5 Citovaná a doporučená literatura KONÍČEK, L., MALČÍK, M., MAŤAŠEJE, H., MAZUROVÁ, V. Evaluace výsledků vzdělání. Ostrava : Ostravská univerzita, 2007. ISBN 978-80-7368342-9. KONÍČEK, L., MALČÍK, M., MAŤAŠEJE, H., MAZUROVÁ, V. Hodnocení výsledků vzdělávání. Ostrava : Ostravská univerzita, 2007. ISBN 978-80-7368392-4. PRŮCHA, J. Pedagogická evaluace. Brno : Masarykova univerzita, 1996. ISBN 80-210-1333-8. Výuka přírodovědných předmětů ve školách v Evropě. Koncepce a výzkum. Eurydice. Brussels : Eurydice, 2008. ISBN 978-92-79-06101-1. www.eurydice.org.

Závěr Vážené učitelky a vážení učitelé, ukončili jste spolu s námi teoretickou studijní oporu ke kurzu Žákovské počítačem podporované experimenty z fyziky, chemie a biologie na ZŠ s rozšířením o environmentální tematiku. Opora byla vytvořena v ESF projektu Nové přístupy k využití ICT ve výuce přírodovědných předmětů na základních školách. Zaměřovali jsme se především na „novost“ přiblížením výsledků evropského výzkumu v přírodovědném vzdělávání. Začali jsme našimi rámcovými vzdělávacími programy se zacílením na klíčové kompetence a jejich rozčlenění do dovedností, které budou v praktické části kurzu hlavním obsahem. Myslíme si, že porovnání tradičního pojetí výuky a moderního konstruktivistického pojetí výuky přírodovědných předmětů bylo pro Vás inspirativní, zejména, pokud se jedná o Vaši osobnost. Vzdělávání učitelů přírodovědných předmětů je ožehavá otázka v rámci celé Evropy, u nás navíc to, že legislativa je prakticky zcela zanedbává. V praktické části kurzu při návrhu nové práce Vás určitě zaujaly základní informace a závěry z výzkumu procesu učení se žáků v přírodovědných předmětech, kde byly uvedeny nové přístupy nebo Vaše sebevědomí stouplo, protože je již používáte. V páté kapitole jste se seznámili s analýzou faktorů ovlivňující vyučovací metody učitele v přírodních vědách. Poslední šestou kapitolu pokládáme za velmi důležitou, dává odpověď na roli standardizovaného hodnocení žáků v přírodovědných předmětech v Evropě. Určitě Vaši pozornost upoutaly typy hodnocených znalostí a dovedností žáků v přírodovědných předmětech a hodnocení práce žáka na přírodovědném projektu. Poslední část šesté kapitoly byla zaměřena na současné diskuse o hodnocení v přírodovědných předmětech v rámci Evropy, což je aktuální otázka i u nás. Přejeme vám úspěšnou spolupráci s Vašimi žáky. Autoři

Nové přístupy k výuce přírodovědných předmětů s využitím ICT pomůcek na ZŠ Obecná část

Recommend Documents