Tekst: Jolanta Golanko
Nauczanie przez działanie, czyli jak efektywnie uczyć przyrody
Przyroda - przedmiot nauczany w klasach IV-VI szkoły podstawowej od 1999 r. - w założeniu miała pokazywać uczniom holistyczny obraz świata, rozbudzać pasje badawcze i chęć poznawania otaczającej rzeczywistości, rozwijać zainteresowania.
Nauczyciel umożliwia działanie
Uczenie się przyrody i o przyrodzie wymaga bezpośredniego kontaktu z otoczeniem. Takie możliwości stwarzają zajęcia terenowe oraz samodzielne obserwacje i prace badawcze. Ważną rolę odgrywa w tych działaniach nauczyciel - jako koordynator. To nauczyciel planuje przedmiot i zakres badań, określa cel i sposób prowadzenia obserwacji, wybiera miejsce zajęć terenowych, uczy prawidłowego dokumentowania badań. Ma przy tym obowiązek pamiętania o aspektach wychowawczych - ukierunkowuje aktywność uczniów tak, aby wdrażali się do rozumnego, systematycznego, skutecznego i etycznego działania.
Co to jest obserwacja?
Obserwacje polegają na bezpośrednim „oglądzie” środowiska przyrodniczego i jego składników, np. roślin, zwierząt oraz innych obiektów, w tym także świeżych i trwałych preparatów mikroskopowych. W ramach obserwacji mieści się również praca z wykorzystaniem modeli, szkieletów, plansz dydaktycznych, foliogramów, filmów i innych pomocy dydaktycznych. Obserwacja jest też ważnym etapem doświadczeń przyrodniczych.
W zależności od wielkości obserwowanego obiektu i użytych przyrządów obserwacje dzielimy na makro- i mikroskopowe. Bez względu na rodzaj obserwacji nauczyciel powinien ukierunkować uczniów w ich działaniach i dopilnować, aby ich obserwacje były prowadzone systematycznie (dotyczy to np. obserwacji pogody, procesu kiełkowania i wzrostu rośliny nasiennej) i dokładnie (uczniowie powinni zwracać uwagę nawet na szczegóły, które wydają się im mało istotne). Obserwacje należy systematycznie i dokładnie dokumentować.
Dokumentacja obserwacji powinna zawierać:
|
Dokumentacja powinna powstawać w trakcie prowadzenia obserwacji, ponieważ zmniejsza to ryzyko nieścisłości i pominięcia ważnych szczegółów.
Co to jest doświadczenie?
Oprócz obserwacji ważną rolę w nauczaniu - uczeniu się przyrody odgrywają doświadczenia przyrodnicze. Chociaż na etapie szkoły podstawowej doświadczenia są bardzo proste, to należy je opisywać zgodnie z zasadami dokumentacji doświadczeń. Nauczyciel powinien dobrać sposób dokumentowania do rodzaju prac badawczych i zwracać uwagę na to, aby uczniowie czytali instrukcje doświadczeń ze zrozumieniem, systematycznie prowadzili zapisy obserwacji i samodzielnie wyciągali wnioski. Formułowanie problemów badawczych i hipotez, odnoszenie wyników doświadczeń do literatury, planowanie działań powinno się odbywać pod kierunkiem nauczyciela.
Dokumentacja doświadczenia powinna zawierać:
(Te trzy elementy na poziomie szkoły podstawowej formułuje nauczyciel).
|
Już na etapie szkoły podstawowej należy wprowadzić pojęcia próby kontrolnej i próby badawczej (nazywanej też doświadczalną). Trzeba być przygotowanym na trudne początki uczniowskich prac badawczych - pomyłki, a nawet niechęć uczniów. Wynikają one z innego niż w kształceniu zintegrowanym sposobu pracy i odmiennego dokumentowania jej efektów, dużej ilości nowych, często trudnych pojęć, obawy przed popełnieniem błędów. Rolą nauczyciela jest więc odpowiedni wybór przedmiotu doświadczenia, stopnia jego trudności, przydział zadań adekwatny do możliwości uczniów, tak aby każde dziecko było włączone do pracy, mogło się wykazać aktywnością poznawczą, mieć satysfakcję ze swojej pracy.
Obserwacje i doświadczenia według podstawy programowej
Obowiązująca podstawa programowa nauczania przyrody jedynie zakreśla ramy koncepcji kształcenia i wychowania. Brakuje w niej zapisów dotyczących przeprowadzenia konkretnych obserwacji i doświadczeń, chociaż pod hasłem Cele edukacyjne (określają, jakie efekty powinniśmy uzyskać w procesie nauczania - uczenia się) jest zapis: Zdobycie umiejętności obserwacji zjawisk przyrodniczych i dokonywania ich opisu.
W tym samym dokumencie, pod hasłem Zadania szkoły (wyznaczają ogólny rodzaj działań szkoły), znajdują się zapisy dotyczące prowadzenia obserwacji środowiska i zjawisk przyrodniczych, wykonywania prostych eksperymentów i interpretowania ich wyników oraz przeprowadzania ćwiczeń kształtujących umiejętność orientowania się w terenie.
Oczekiwane umiejętności uczniów w zakresie prowadzenia prac badawczych są najwyraźniej określone w wybranych punktach podstawy programowej, w części zatytułowanej Osiągnięcia. Przykładowe zapisy: Obserwowanie przyrodniczych składników środowiska i ich opis; Obserwowanie i identyfikowanie różnorodnych substancji i procesów chemicznych w najbliższym otoczeniu.
Uszczegółowienie tematyki obserwacji i doświadczeń zostawiono twórcom programów nauczania i nauczycielom przygotowującym plany edukacyjne. W programach, podręcznikach i zeszytach ćwiczeń znajdują się propozycje doświadczeń i obserwacji do przeprowadzenia w pracowni lub poza nią, pokazano także sposób przygotowywania i dokumentowania obserwacji i doświadczeń.
W podręcznikach i obudowie dydaktycznej serii Tajemnice przyrody już w IV klasie zamieszczono opisy doświadczeń i obserwacji oraz sposobów ich dokumentowania. To ułatwia nauczycielom rozwijanie i kształcenie u uczniów umiejętności, których znajomość będzie przydatna na kolejnych etapach kształcenia.
Nowa podstawa programowa (w wypadku IV klasy szkoły podstawowej wchodząca w życie w 2012 r.) bardzo precyzyjnie określa treści (wiedzę i umiejętności), których szkoła ma nauczyć przeciętnego ucznia. W celach kształcenia - wymaganiach ogólnych - znajdujemy punkt 5: Obserwacje, pomiary i doświadczenia, który dokładnie wskazuje zakres umiejętności ucznia w omawianym zakresie.
W treściach nauczania, czyli wymaganiach szczegółowych, we wszystkich punktach (poza punktem 3: Obserwacje, doświadczenia przyrodnicze i modelowanie, w całości poświęconym obserwacjom i doświadczeniom przyrodniczym) znajdziemy zapisy wskazujące na konieczność przeprowadzenia konkretnych doświadczeń, pomiarów i obserwacji oraz właściwego ich dokumentowania.
Nauczanie przez działanie daje efekty
Działania praktyczne kształtują i doskonalą wiele umiejętności nie tylko przyrodniczych, ale także ponadprzedmiotowych, niezbędnych na dalszych etapach edukacyjnych. Umiejętnościami tymi są m.in.: określanie ogólnego pokroju ciała organizmów i szczegółów ich budowy, analiza porównawcza, wskazywanie powiązań między poszczególnymi elementami przyrody, posługiwanie się przyrządami optycznymi i pomiarowymi.
Prace badawcze często odbywają się w zespołach, co stwarza możliwość rozwijania umiejętności pracy w grupie, przyjmowania odpowiedzialności za współpracujących, wzajemnego wspierania się, ale też zdrowej rywalizacji między zespołami. Każdy badacz szybko się orientuje, że warunkiem powodzenia badań są też cechy jego osobowości - systematyczność, dokładność, cierpliwość i spostrzegawczość.
Bezsprzecznie uczniowie lepiej zapamiętują informacje, które sami uzyskują. Podczas samodzielnej pracy badawczej mogą się też przekonać, że dobre zaplanowanie i przeprowadzenie eksperymentu czy obserwacji wymaga czasu i niekiedy wyrzeczeń - wzbudza to w nich szacunek dla ludzi nauki, uczy odpowiedzialności za przebieg doświadczeń, zwłaszcza gdy do badań wykorzystuje się żywe organizmy. Planowanie badań, opisywanie ich i wnioskowanie wymaga łączenia wiedzy z różnych dziedzin, często wykorzystania matematyki, co ma wpływ na ogólny rozwój intelektualny.
Zakończone powodzeniem badania przyczyniają się do rozwoju zainteresowań, inspirują do dalszych poszukiwań, ułatwiają zrozumienie wielu problemów, wreszcie mobilizują do korzystania z różnych źródeł wiedzy. Jak widać, lista zarówno kształconych umiejętności, jak i korzyści, które odnoszą uczniowie, pracując metodami laboratoryjnymi lub prowadząc obserwacje, jest dość długa i jednocześnie otwarta. Zachęcam wszystkich nauczycieli do jak najczęstszego wykorzystywania w swojej pracy z uczniami różnorodnych metod badawczych, obserwacji, wycieczek i zajęć terenowych.
Propozycje działań
Poniżej proponuję obserwację i doświadczenie, które warto przeprowadzić na lekcjach przyrody.
OBSERWACJA: Etapy rozwoju rośliny.
Potrzebne materiały: pojemnik (słoik) z wodą, gaza, gumka recepturka, trzy nasiona fasoli.
Cel obserwacji: Poznanie etapów rozwoju rośliny. Poprawne dokumentowanie prowadzonych obserwacji. (Cel należy uświadomić uczniom przed rozpoczęciem obserwacji).
Przygotowanie: Na pojemnik z wodą nałóż gazę i przymocuj ją gumką w taki sposób, aby gaza była zanurzona w wodzie. Wolne rogi gazy zagnij do środka. Połóż na gazie trzy nasiona fasoli tak, żeby były zanurzone w wodzie.
Sposób prowadzenia obserwacji: Codziennie obserwuj zmiany w wyglądzie nasion oraz uzupełniaj wodę w pojemniku. Obserwację prowadź przez trzy tygodnie.
Spostrzeżenia i wyniki
Przykładowe pytania pomocnicze ukierunkowujące obserwację i ułatwiające notowanie spostrzeżeń:
Po ilu dniach nasiona zaczęły pękać?
Czy nasiona pękały jednocześnie?
Jaki organ pojawił się pierwszy?
Po ilu dniach pojawił się korzeń?
Po ilu dniach pojawiła się zielona łodyga?
Jak wyglądały pierwsze liście? (Należy wykonać rysunek)
Czy kolejne liście były podobne do pierwszych? (Należy wykonać rysunek)
Data |
Zaobserwowane zmiany (opis słowny lub rysunek) |
Uwagi |
|
|
|
Wynikiem obserwacji będzie powyższa wypełniona informacjami tabela.
Omawiając zasady dokumentowania obserwacji należy zwrócić uwagę na sposób wykonania rysunku obserwowanego obiektu. Ważna jest staranność, dokładność, ujęcie istotnych szczegółów, które będą ważne przy omawianiu i prezentacji wyników obserwacji.
Wnioski
Na przykład: Pierwszym organem rośliny, który się pojawia w trakcie jej rozwoju, jest korzeń. Następnie pojawia się łodyga, potem liścienie (pierwsze liście) i liście właściwe. W rozwoju rośliny nasiennej można wyróżnić kilka etapów.
DOŚWIADCZENIE: Wpływ różnych substancji i ich mieszanin na wzrost i rozwój roślin.
Wskazówki metodyczne: Doświadczenie można przeprowadzić w zespołach. Każdy zespół zajmuje się wpływem innego czynnika na wzrost i rozwój roślin, np. pierwszy zespół bada wpływ soli kuchennej, drugi zespół - octu, trzeci zespół - detergentów. Ewentualnie każdy zespół bada wpływ wszystkich czynników.
Potrzebne materiały: lupa, roztwór soli kuchennej (jedna płaska łyżeczka soli na szklankę wody), detergent (płyn do mycia naczyń lub roztwór mydła w wodzie), ocet, woda i nasiona fasoli lub rzeżuchy. Fasolę można wysiać do ziemi (wtedy potrzebne będą doniczki wypełnione ziemią, z podstawkami) lub hodować na gazie rozpostartej na naczyniu z wodą. W wypadku hodowli rzeżuchy trzeba przygotować szalki Petriego lub inne płaskie naczynia oraz ligninę.
Sposób prowadzenia obserwacji: Obserwacje z użyciem lupy i obserwacje makroskopowe.
Poniżej zamieszczono opis jednego z wariantów doświadczenia.
Temat doświadczenia: Wpływ soli kuchennej na wzrost i rozwój rzeżuchy.
Problem badawczy: W jaki sposób występowanie soli kuchennej w podłożu wpływa na wzrost i rozwój rzeżuchy?
Hipoteza robocza: Występowanie soli kuchennej w podłożu wpływa negatywnie na wzrost i rozwój rzeżuchy.
Przygotowanie i przebieg doświadczenia: Wyłóż obie szalki ligniną. Zwilż wodą ligninę w jednej szalce i wysiej na nią 50 nasion rzeżuchy. Ta szalka jest próbą kontrolną. Oznacz ją np. literą K. Ligninę na drugiej szalce zwilż roztworem soli kuchennej i wysiej na nią 50 nasion rzeżuchy. Ta szalka stanowi próbę badawczą (doświadczalną). Oznacz ją np. literą B. Obie szalki umieść w jednakowych warunkach (np. na tym samym parapecie, w jednakowej temperaturze otoczenia). Codziennie sprawdzaj wilgotność podłoża i w miarę potrzeby w obu szalkach uzupełniaj przygotowane płyny: w szalce K - wodę, w szalce B - roztwór soli kuchennej. Prowadź obserwację i notuj wyniki swojego doświadczenia w poniższej tabeli przez trzy tygodnie.
Obserwacje i wyniki:
Data |
Liczba wykiełkowanych nasion |
Wygląd roślin |
Uwagi
|
||
|
K |
B |
K |
B |
|
|
|
|
|
K - próba kontrolna
B - próba badawcza
Wniosek: Występowanie soli kuchennej w podłożu negatywnie wpływa na wzrost i rozwój roślin. (Uczniowie mogą podać konkretne przykłady tego wpływu, np.: różnicę w liczbie wykiełkowanych nasion, wielkości roślin, wyglądzie liści, sztywności łodyg, kolorze liści).
Odniesienie do literatury:
Polecenie nauczyciela: Odszukajcie potwierdzenia waszych obserwacji w literaturze (należy wskazać przykładowe źródła) lub znajdźcie w dowolnych źródłach informacje o negatywnym wpływie na wzrost i rozwój roślin innych czynników niż te, które badaliście. Przygotujcie krótką informację dla rolników i innych osób uprawiających rośliny o wpływie soli kuchennej (i/lub innych czynników) na wzrost i rozwój roślin.
Literatura:
1. Podstawa programowa z komentarzami. Edukacja przyrodnicza, t. 5, MEN, Warszawa 2009.
2. O nauczaniu przyrody. Biblioteczka Reformy, zeszyt 14, MEN, Warszawa 1999.
3. Kłyś M., Sulejczak E., Program bloku „Przyroda” dla klas IV-VI szkoły podstawowej. Nowa Era, Warszawa 1999.
4. Pyłka-Gutowska E., Grzegorek J., Poradnik metodyczny do nauczania zoologii w liceum ogólnokształcącym. Prószyński i S-ka, Warszawa 1997.
5. Stawiński W. (red.), Jak samodzielnie poznawać przyrodę? WSiP, Warszawa 1992.
1