2.2 Vzdelávacie programy zamerané na rozvoj spôsobilostí vedeckej práce

                Rekonštrukciu prírodovedných vzdelávacích programov v minulom storočí do veľkej miery ovplyvňovalo politické pozadie, predovšetkým súťaživosť medzi veľmocami USA a bývalým ZSSR. Vypustenie sovietskeho satelitu SPUTNIK v roku 1957 a v roku 1961 uskutočnenie letu J. Gagarina do vesmíru spustilo tzv. sputnikový šok pre USA. Vedecké úspechy ZSSR spôsobili túžbu po vedeckom náskoku  USA. Začalo sa transformáciou tradičného vzdelávania na vedecké vzdelávanie, v snahe vychovať čo najviac inžinierov a vedcov (Lapitková, Pišút, 2004).

                V priebehu 25 rokov sa investovali 2 bilióny dolárov na podporu matematiky a vedeckého vzdelávania na základných a stredných školách. Vznikli špeciálne programy na rozvíjanie vedeckých procesov, pre základné školy možno spomenúť: (najskôr sa uvádza skrátený názov programu, plný názov programu a tvorca programu):
-	SCIS (Science Curriculum Improvement Study), 1961,
-	IDP (Inquiry Development Program), 1962,
-	ESSP (Elementary School Science Project), University of California, Berkeley, 1962,
-	SAPA (Science – A Process Approach), American Association for the Advancement of Science, Commission on Science Education, 1963,
-	E-SSP (Elementary School Science Project), University of Illinois, 1963,
-	ESSP (Elementary School Science Project), Utah State University, 1964,
-	ESS (Elementary Science Study), 1964,
-	SSCP (School Science Curriculum Project), 1964,
-	SQAIESS (Study of a Quantitative Approach in Elementary School Science), 1964,
-	WIMSA (The Webster Institute for Mathematics, Science and the Arts), 1965,
-	MinneMAST (Minnesota Mathematics and Science Teaching Project), 1966,
-	COPES (Conceptually Oriented Program in Elementary Science), 1967,
-	FAST (Foundation Approaches in Science Teaching, University of Hawai ҆ i), 1970,
-	USMES (Unified Sciences and Mathematics for Elementary Schools), 1973.
                Vyzdvihnúť treba projekty SAPA, SCIS a ESS. Boli vytvorené veľkým tímom psychológov, vedcov, učiteľov a špecialistov na curriculum. Projekty boli založené na aktívnom poznávaní (hands-on learning), pretože sa predpokladalo, že žiak sa lepšie učí vlastnou skúsenosťou. Žiaci nepoužívali žiadne učebnice. Jedinou učebnicou, z ktorej sa následne mohli učiť, boli ich vlastné zošity, do ktorých si zaznamenávali svoje aktivity. Výučba sa neorientovala na snahu naučiť všetko, vybrali sa len určité okruhy, na ktoré sa žiaci špecializovali. Zdôrazňované boli viac matematické zručnosti. V programoch sa vyskytovali viac kvantitatívne aktivity ako kvalitatívne (Ralp et al., 2005).

                Na obr.2.2 je uvedená schéma, ktorá popisuje charakter a rozdielnosť spomínaných programov.
                
                Uvedené indikátory boli použité pri analýzach Štátneho vzdelávacieho programu z fyziky a tiež učebníc fyziky vydaných po r. 2000 (Lapitková 2010a, 2010b, 2012a, 2012b).



                Science– A ProcessAproach (SAPA) 

                Program SAPA spustila komisia vedeckého vzdelávania americkej asociácie pre rozvoj vedy (angl. American Association fortheAdvancement of Science, skr. AAAS). AAAS je najväčšia svetová medziodborová vedecká organizácia združujúca viac ako 140 000 členov zo všetkých odborov vedy a techniky“, existuje od roku 1984 a publikuje časopis Science(www.aaas.org).
                
                Program SAPA je budovaný tak, ako to vystihuje nasledovná myšlienka: „Deti sa potrebujú naučiť robiť vedu, získavať zručnosti dôležité pre učenie sa a porozumenie vedeckým informáciám. Tieto spôsobilosti sa nazývajú kognitívne spôsobilosti alebo procesné spôsobilosti a pripomínajú procesy, ktoré používajú vedci pri získavaní nových poznatkov.“ (Ralp et al., 2005)
                
                Program ďalej predpokladá, že všetky vedecké spôsobilosti sa budujú z priamych zážitkov dieťaťa, to v našom ponímaní znamená, že sa rozvíja aktívne poznávanie. Obsah vedy je len prostriedok na rozvíjanie spôsobilostí vedeckej práce. 
                
                Projekt SAPA je štruktúrovaný krok za krokom. Každú zručnosť možno rozdeliť na menšie kroky. Dieťa si preto musí osvojiť zručnosti na nižšej úrovni a až následne na vyššej úrovni, to znamená krok za krokom. 
                
                SAPA rozlišuje spôsobilosti vedeckej práce na základné a integrované (Tabuľka 2.3):
                
                
                Z uvedenej klasifikácie vychádzajú vo svojich štúdiách i slovenskí prírodovedci, napríklad Ľ. Held et al.(2011)v publikácii Výskumne ladená koncepcia prírodovedného vzdelávania.


                2.2.2 Program FAST a jeho realizácia na Slovensku
                
                Približne pred 50 rokmi (r. 1966) sa v oddelení Curriculum Research and Development Group (CR & DG) na University of Hawai‘i začala práca na projekte integrovaného vyučovania prírodovedných predmetov, ktorý dostal označenie FAST (Foundational Approaches in Science Teaching). Pracovali na ňom odborníci z vysokých škôl a učitelia zo stredných škôl. Projekt spĺňa všetky aspekty naznačených trendov v zmysle rozvoja spôsobilostí vedeckej práce, naviac, má medzinárodný charakter. Prostredníctvom internetu sa umožňuje kontakt medzi gestorom a učiteľmi, či žiakmi v iných krajinách, pretože FAST sa dnes vyučuje v 10 krajinách sveta (Austrália, Kanada, Japonsko, Nový Zéland, Rusko, Indonézia, Maroko, Spojené arabské emiráty, Singapur), vrátane Slovenska, a v 38 štátoch USA. Na odborných fórach je projekt FAST označovaným ako projekt tretieho tisícročia.
                
                Jeho vyučovanie na školách je podmienené školením učiteľov a získaním certifikátov. Oddelenie CR&DG na Havajskej univerzite vykonáva školenie učiteľov, ale tiež pripravuje lektorov pre krajiny, ktoré sa doň zapojili.
                
                Teoretické, všeobecno-pedagogické východiská programu FAST spočívajú v konštruktivistickej teórii, a to predovšetkým v prácach J. Deweya, K. Lewina, J. Piageta, J. Brunera a L. Vygotského. Výber a didaktické spracovanie obsahu vzdelávania sa opiera o znalosť procesov učenia sa žiakov, založenú na súčasných poznatkoch pedagogickej psychológie.
                
                Projekt FAST integruje obsah vzdelávania fyziky, chémie, prírodopisu, niektoré prvky geografie a ekológie. Je určený 11- až 14-ročným deťom. Bližšie sa obsah vzdelávania analyzuje v príspevkoch zborníka FAST-DISCO (Pottenger 1997).
                
                Proces vzdelávania je koncipovaný tak, že žiaci 60-80 % času venujú pozorovaniu v prírode, experimentovaniu, výskumu prírodných javov a 20-40 % diskusiám a záverečným zovšeobecneniam. Žiaci sú zadelení do malých skupín, ktoré modelujú prácu výskumného tímu. Učiteľ je iniciátorom skupinovej práce, povzbudzuje a motivuje žiakov, kladie im provokujúce otázky a usmerňuje ich pri tvorbe hypotéz a ich overovaní.
                
                Učebnice, či vlastne „knihy pre žiaka“, majú pracovný charakter a žiak v nich nenachádza hotové poznatky. Projekt je vybavený množstvom ďalších didaktických pomôcok, ako napr. referenčnými príručkami pre žiaka, didaktickými testami, záznamami žiakovej úspešnosti, metodickými príručkami a súborom učebných pomôcok.
                
                Ako ojedinelý jav v histórii vyučovania prírodovedných predmetov sa ukazuje medzinárodný charakter programu FAST. Rozširovanie projektu do iných krajín sa vyvinulo spontánne, predovšetkým prostredníctvom medzinárodných odborných konferencii o prírodovednom vzdelávaní, kde bol program FAST prezentovaný. Podnet vyšiel zo strany krajín, ktoré sa o program zaujímali. 
                
                Spolupráca medzi gestorom projektu – oddelením CR&DG Havajskej univerzity - a ostatnými štátmi má pre každý z nich svoju špecifickú podobu. Aj v samotných štátoch USA sa program vyučuje na základe zmluvných záväzkov medzi vedeniami škôl a gestorom, v čom vidieť snahu zabezpečiť, že na škole bude program vyučovaný len vyškolenými učiteľmi, ďalej že vedenie školy bude projekt podporovať a dbať o kvalitu jeho vyučovania. Na druhej strane pre gestora vyplývajú povinnosti, okrem prípravy učiteľov, neustálej poradenskej služby a pomoci učiteľom.
                
                Spolupráca a vstup zahraničných škôl do programu FAST je podmienený súhlasom ministerstiev školstva v jednotlivých štátoch a zabezpečením odborného garanta (štátnej inštitúcie či vysokej školy), ktorá obsahovú implementáciu projektu odborne riadi a tiež zabezpečuje prípravu učiteľov.
                
                V každom zo zúčastnených štátov má zavádzanie programu FAST svoje osobitosti. Tak napr. rusko-americká spolupráca spočívala predovšetkým v obsahovej úprave projektu, pretože program FAST, zavádzaný v Rusku ako vyučovací predmet pod názvom „Svet okolo nás“, bol zaradený do učebných plánov s 2h časovou dotáciou týždenne (program bol pôvodne vypracovaný na 5h). Do projektu je v súčasnosti zapojených viac ako 190 ruských škôl (napr. z Barnaulska, Krasnojarska, Moskvy, Riazane, Voroneži atď.). Spolupráca medzi gestorom projektu a ruským ministerstvom školstva ako aj Ruskou akadémiou vied trvá od roku 1993.
                
                Odborníci z CR&DG pomáhajú nielen s úpravou obsahu vyučovania, pedagogických dokumentov, realizujú školenie učiteľov, ale navštevujú aj školy a usmerňujú proces vyučovania.
                
                Do učebných plánov slovenských škôl bol program FAST zaradený pod názvom „prírodoveda“ v roku 1993 v 5h časovej dotácii, a to pre 6.-8. ročník povinnej školskej dochádzky. Experimentálne školy, ktoré sa zúčastnili tohto programu u nás, možno rozdeliť do dvoch skupín. Jednu skupinu tvorili školy, ktoré boli zahrnuté do I. etapy výskumu (Gymnázium Grösslingova Bratislava, Gymnázium Modra, Gymnázium Spišská Nová Ves) na základe výberu vtedajšej gestorskej inštitúcie – Výskumného ústavu pedagogického. Druhú skupinu škôl tvorili školy vybrané na základe konkurzu. Podmienkou konkurzu boli učitelia, ktorí dokážu vyučovať netradičnými vyučovacími metódami. Učitelia boli za týmto účelom testovaní. Do II. etapy výskumu boli vybrané 2 ZŠ – Divina a Častá, čo umožnilo nový pohľad na implementáciu FASTu do nášho školského systému, a 2 gymnáziá (Gymnázium Tomášikova ul., Bratislava a Gymnázium Vráble, I. súkromné Gymnázium Bratislava, Evanjelické Gymnázium v Tisovci). Spolu do prvej a druhej etapy výskumu na Slovensku bolo zapojených7 osemročných gymnázií a dve základné školy.
                
                Program FAST nahrádzal v plnom rozsahu vyučovanie fyziky, chémie a čiastočne prírodopisu v učebných plánoch. Implementácia projektu spočívala predovšetkým v dodržaní odbornej terminológie, aplikácii ekologického učiva na naše podmienky a v doplnení obsahu vyučovania uvedených predmetov tak, aby sa dodržali vtedy platné učebné osnovy. Ďalej bolo potrebné zabezpečiť prípravu učiteľov a vyškolenie lektorského tímu. O súhlas Ministerstva školstva SR so začatím experimentálneho overovania požiadal Výskumný ústav pedagogický (neskôr Štátny pedagogický ústav, teraz NIVAM) v roku 1993, ktorý bol odborným garantom do roku 1997. Po tomto roku sa stala odborným garantom Katedra základov a didaktiky fyziky MFF UK.
                
                Experimentálneho overovania programu FAST sa zúčastnili okrem učiteľov didaktici fyziky, chémie a biológie. Postoje k tomuto programu z radov odborníkov vystihuje nasledovný citát: „Treba konštatovať, že realizácia programu FAST na vybraných slovenských školách vyvolala rozpačité reakcie. Na jednej strane v radoch didaktikov, ktorí najprv vnímali len „nízku úroveň preberaných pojmov“. Tí didaktici, ktorí sa však zapojili do experimentálneho overovania projektu, veľmi rýchlo pochopili, že ciele vzdelávania v tomto projekte sú inde, než sme u nás zvyknutí. Preferuje sa hlboké osvojenie bazálnych pojmov namiesto povrchného osvojenia širokej škály pojmov, dôraz je položený na proces poznávania namiesto dôrazu na výsledok, existuje prirodzené spojenie prírodovedných disciplín, dokonca aj s environmentálnymi a etickými otázkami namiesto formálneho hľadania medzipredmetových vzťahov, je možné využitie integrovaného prístupu namiesto separovaných predmetov“(Held et al., 2011,s.77-78).
                
                Reforma v roku 2008 znemožnila program ďalej na vybraných školách vyučovať, pretože sa zásadne znížili počty hodín prírodovedných predmetov a ich súčet nedosahoval požadovaných 5h/týždenne. Ďalej je potrebné konštatovať, že vtedajšie MŠ SR nemalo jasné pravidlá ako naložiť s výskumom, experimentovaním na školách, ako netradičné snahy podporiť a zlegalizovať. To, že program prinášal dobré výsledky vzdelávania sa ukázalo v testovaní TIMSS v roku 1999, kedy sa do testovaného výberu dostali dve školy s týmto programom – Gymnázium Tomášikova ul. Bratislava a Gymnázium Vazovova ul. Bratislava. Obe školy sa so svojimi výsledkami zaradili medzi top školy a stáli s dosiahnutým bodovým skóre na prvých miestach v rebríčku našich aj zahraničných škôl.
                
                Fragmenty programu FAST sa však dodnes na bývalých experimentálnych slovenských školách vyučujú. Koncepcia a realizácia tohto programu však zásadne ovplyvnila tvorbu štátneho vzdelávacieho programu a učebníc fyziky vytvorených po roku 2008 u nás.