Opis projektu

Koncepcia ŠVP

Štátny vzdelávací program – fyzika (ISCED 2A) zohľadňuje v ďalšom uvedené didaktické východiská. Žiak by mal na vyučovaní fyziky

- porozumieť prírodným javom a procesom vo svojom bezprostrednom okolí,

- nadobudnúť zručnosti a úroveň myslenia v súlade s cieľmi vyučovania fyziky na ZŠ,

- aktívne, samostatne objavovať vzťahy a súvislosti medzi fyzikálnymi pojmami so zohľadnením stratégií a postupov uplatňovaných pri riešení prírodovedných (fyzikálnych) problémov,

- oboznámiť sa s aplikáciami poznatkov fyziky v technike.

Dominantným postupom je teda stratégia empirického poznávania, a to od pozorovania, merania, spracovania dát predovšetkým grafickou metódou až po objavenie vzťahov medzi veličinami a zovšeobecnenie záverov. Grafickú metódu spracovania meraní považujeme za dôležitý prvok nielen v súvislosti s empirickým postupom, ale aj ako prostriedok  na rozvoj abstraktného myslenia žiakov, pričom graf – obraz meraní – je nižším stupňom abstrakcie ako zavedenie analytických vzťahov (vzorcov). Preto je nevyhnutné venovať pozornosť elektronickým materiálom a špeciálne vypracovaným programom na zostrojovanie grafov.

Východiská pre spracovanie metodických materiálov

Učebnice fyziky pre 6., 7., 8. a 9. ročník fyziky na ZŠ majú pracovno-náukový charakter. Do značnej miery sa odlišujú od učebníc z predchádzajúcej koncepcie. Rozdiely sú tak v celkovej štruktúre, ako aj v spôsobe, postupe zavádzania pojmov. Fyzikálne pojmy si žiak osvojuje cez riešenie úloh,  realizácia pokusov a len malá časť obsahu vyučovania sa žiakovi vysvetľuje opisom. Tento spôsob spracovania učebnice podporuje aktívne poznávanie a učenie sa stratégiám,  postupom práce  pri experimentovaní, meraní a spracovaní výsledkov merania. Ak učiteľ bude zavádzať fyzikálne pojmy prostredníctvom riešenia úloh, vykonávaním pokusov a žiak zodpovie príslušné otázky uvedené v učebnici, mal by si pri tom osvojiť aj súbor zručností a návykov. Kľúčové úlohy a pokusy z učebníc potrebujú metodické usmernenia, ktoré zatiaľ chýbajú.

Špeciálne úlohy v učebniciach – Zisti si informácie, rozvíjajú u žiaka kompetencie získavania a spracúvania informácií, s čím súvisí aj návyk citovať zdroje. Učitelia, najmä staršia generácia učiteľov, potrebuje rady, ako pracovať s takýmito úlohami a o aké materiály sa opierať.

Medzi úlohami sú zaradené aj praktické činnosti, ako napr. zostrojenie farebného vĺčka, spektroskopu, hustomera, modely meradiel, optických zariadení a pod. Učiteľ by mal na plánovanom seminári v grante v rámci dielní takýmito činnosťami prejsť.

Učivo je v učebniciach rozdelené do niekoľkých častí, pričom každá časť sa končí systemizáciou učiva a zhrňujúceho textu pod názvom – Čo sme sa naučili. Funkciu zhrnutia má aj úloha, v ktorej žiak pracuje s terminológiou. Priraďuje abstraktné pojmy ku konkrétnym, alebo dáva k sebe príbuzné výrazy a vysvetľuje ich obsah. Na tieto časti by bolo efektívne pripraviť k učebniciam prezentácie.

V učebniciach sú zaradené projekty, ktorých funkciou je tvorivá aplikácia poznatkov, napr. aj do technickej praxe. Tímy žiakov by mali pracovať dlhší čas na zadanom probléme – projekte a prezentovať ho pred triedou. Projekty môžu mať súťažnú formu. Mnoho učiteľov nemá kvalitné metodické materiály a ani skúsenosti tieto aktivity realizovať. V metodických materiáloch im chceme venovať priestor.

V učebniciach sú zaradené testy – Vyskúšaj sa, aby si žiaci mohli vyskúšať túto formu skúšky. V testoch sú tiež praktické úlohy. Učiteľom vieme poskytnúť odborné rady ako takéto testy tvoriť a ako ich na hodinách zadávať.

V učebnici sa preferuje činnostný spôsob vyučovania s rešpektovaním konštruktivistickej pedagogickej teórie.

“Dnes sa chápe prírodovedné vzdelávanie ako konštruovanie poznatkov žiaka. Žiaci, organizovaní v skupinách, samostatne objavujú súvislosti medzi pojmami, pričom im pomáha učiteľ. Učenie sa chápe aj ako individuálny, aj ako sociálny proces“, (Young, 1997).

Prístup k tvorbe učebnice vychádza z nasledovných predpokladov:

- emócie, záujem a zvedavosť žiaka hrá úlohu pri výbere toho, ktorá zmyslová skúsenosť sa stane súčasťou novej skladby jeho vedomostí,

- tvorba nových vedomostí sa uskutočňuje na základe osobnej účasti žiaka na experimentovaní, jeho zážitkov zámerne organizovaných na vyučovaní a z vnútorného spájania informácií už uložených v pamäti,

- historické prvky v obsahu vyučovania fyziky majú pomôcť žiakovi pochopiť  vývoj poznania a spoločnosti, a tak lepšie porozumieť minulosti a súčasnosti a byť pripravený na budúcnosť.

Vyučovacie stratégie používané v učebnici by sa začínali poukazovaním na  záhadné situácie (pokus s kvapkou vody, presýpanie brokov v trubici),  aby sa vyvolal kognitívny konflikt medzi skúsenosťou, naivnou predstavou žiaka o danom jave, a jeho skutočným fungovaním. Uvedené východiská sú len segmentom z pedagogickej teórie na ktorej sú učebnice postavené. Učiteľ by mal mať oveľa hlbšiu predstavu ako pracovať so žiakom aby bola zohľadnená jeho skúsenosť a vytvorená správna konštrukcia poznatkového systému. Opäť by tu bol priestor pre metodické materiály.

Pri realizácii motivačných pokusov, ktoré sú spracované v témach Čo sa budeme učiť, sú dôležité predpoklady žiakov o ich priebehu. Prekvapujúci či zaujímavý priebeh pokusu slúži ako motivácia k nasledujúcim skúmaniam, experimentovaniu a premýšľaniu, aby ich, ako aj ďalšie javy, bolo možné vysvetliť. Na nové vysvetlenie je však potrebná nová kvalita, úroveň vedomostí. Aplikácia a využitie poznatkov v nových situáciách prináša zasa nové rozpory. A tak sa odvíja hlbšie a hlbšie poznávanie.

Dôležitý je tiež záznam prvých žiackych vysvetlení úvodných pokusov, ktoré vychádzajú zo skúsenosti. Nasleduje reťaz skúmaní, pokiaľ sa možno opätovne k úvodným pokusom vrátiť. Ak sa vysvetlenia založené na skúsenostných predstavách žiakov nelíšia od neskorších vysvetlení vychádzajúcich z organizovaného nadobúdania nových poznatkov, znamená to, že sa ich myslenie vyučovaním nezmenilo. V učebniciach je daný priestor pre opätovné vracanie sa ku kľúčovým pokusom a na sledovanie vývoja myslenia žiakov. V opísanom postupe naznačujeme zložitosť práce s obsahom v učebniciach a dôležitosť metodických materiálov.

Autorom ide o osvojenie si základov modelového postupu empirického poznávania:

Formulovanie problému – vyslovenie hypotézy – realizácia pokusu a meraní – spracovanie, posúdenie a interpretovanie výsledkov meraní.

Modelový postup sa nazýva aj explanačno–experimentálnym postupom získavania poznatkov. Treba brať do úvahy, že žiak si už z predchádzajúcich ročníkov isté postupy osvojil a preto sa autori snažili o vzostupný rozvoj v osvojovaní stratégii. Zásadný rozdiel oproti predchádzajúcej didaktickej koncepcii je v tom, že touto stratégiou sa zavádzajú aj nové pojmy a nielen riešia precvičovacie úlohy.

Učebnice fyziky, ktoré považujeme za „moderné“, už niekoľko desaťročí systematicky rozvíjajú schopnosť žiaka pracovať s grafom najskôr ako s „obrazom našich meraní“, neskôr ako s modelom fyzikálneho javu. Vytvorené učebnice majú snahu priblížiť sa v uvedenom smere k moderným učebniciam.

V učebnici sa grafické zobrazenie chápe ako súčasť empirického modelu poznávania a spája sa aj s budovaním pojmov.

Vzdelávanie na štvorročných gymnáziách a na vyššom stupni viacročných gymnázií (ISCED 3A) je zamerané na to, aby žiak získal systematickú štruktúru poznávania, spôsobilosť pracovať s informáciami a zaraďovať ich do zmysluplného kontextu životnej praxe tak, aby sa v celom živote profesijne a osobnostne rozvíjali. Predpokladom je uplatňovanie progresívnych vzdelávacích postupov, nových organizačných foriem, stratégií a metód, ktoré podporujú poznávaciu zvedavosť, tvorivé myslenie a samostatnosť žiakov. V súlade s týmito požiadavkami boli vypracované nové učebnice fyziky pre 1. - 3. ročník gymnázia a pre 5. - 7. ročník osemročného gymnázia.

Autori učebníc za základ všetkých metód práce pokladajú myšlienku „učenie sa je dávanie zmyslu novým skúsenostiam žiakom v spolupráci s inými,“ pričom za iných pokladajú najmä spolužiakov, učiteľa fyziky, autorov série učebníc z fyziky, učiteľov ďalších prírodovedných predmetov, s ktorými prichádza žiak do styku, autorov ďalších zdrojov informácií, s ktorými žiak pracuje. Ďalšou metódou, ktorú autori v učebniciach pre gymnáziá preferujú je reálny experiment, spracovanie údajov získaných experimentov, modelový experiment s využitím interaktívnych animácií, reálne meranie v teréne, vyhľadávanie a spracovanie informácií zo žiakovho zdroja informácií, prezentovanie vlastných myšlienok a získaných vedomostí, samostatné štúdium textov a samostatné riešenie úloh z učebnice.

Autori učebníc vychádzajú najmä z postupov spojených s konštruktivizmom. Koncepcia nových učebníc pre gymnáziá sa v podstatnej miere líši od predchádzajúcej koncepcie a sme presvedčení o tom, že učitelia nie sú dostatočne pripravení na vyučovanie pomocou nej. Metodické materiály, ktoré by v tomto učiteľom pomáhali, neexistujú.

Výskumy v oblasti pedagogiky a hlavne psychológie v posledných desaťročiach zdôrazňujú potrebu aktívneho zapájania žiakov do vzdelávacieho procesu, opakovaného stretávania sa s najdôležitejšími pojmami, potrebu udržať žiaka v kontakte s ostatnými počas získavania vedomostí, a čo je najdôležitejšie, aby si žiaci vyvodili záver z vlastných skúseností. Len málo učiteľov má skúsenosti s opísaným spôsobom práce.

Využitie IKT

K učebniciach sa predpokladá, okrem bežného používania prostriedkov IKT na úrovni všetkých vyučovacích predmetov (projekčná technika, internet ako zdroj informácií, on-line hodnotenie žiakov, prezentačný softvér, spracovanie textu), aj použitie IKT špecifické pre vzdelávaciu oblasť Človek a príroda. Ide o počítačom podporované prírodovedné laboratórium, v ktorom popri tzv. jednoduchých experimentoch žiaci pracujú aj s programom na spracovanie grafov pomocou počítača. Učebnice sa odvolávajú na verzie softvéru používaného na slovenských školách alebo na verzie bezplatne dostupné na internete. Učiteľov a študentov bude potrebné s týmito prostriedkami naučiť pracovať v špeciálne vybudovanom laboratóriu.

Zoznam bibliografických odkazov

Young, B., D., 1997. Súčasné trendy v reformných procesoch vyučovania prírodných vied. In.: Zborník z konferencie FAST-DISCO. Bratislava: MFF UK, vyd. R &D, 1997, s. 18-29.