Badatelsky orientovaná výuka přírodních věd

Bádání je pro přírodovědné vzdělávání nesmírně slibné – mohlo by zastavit snižování zájmu žáků o přírodní vědy a matematiku a napomáhat lepšímu přírodovědnému myšlení. TEMI na bádání nahlíží jako na trasu 1 pro pokrytí pramene "přírodovědného bádání" ve všech evropských osnovách. Školy jsou vystaveny stále většímu a většímu tlaku poskytovat vyšší standardy. TEMI buduje na důkazech, že dobře strukturované bádání má opravdu pozitivní dopad na výkony. Zkombinovali jsme ty nejlepší praktiky z celé planety, abychom vyřešili problém jak vměstnat badatelsky orientovanou výuku přírodních věd do již existujícího času vyhrazeného v osnovách a jak usnadnit učení jak žákům, tak jejich učitelům.

Metodologie TEMI

Stáhnout TEMI Příručku pro výuku (PDF)

Aby mohl program vzdělávání učitelů TEMI adresovat slibnost a výzvu bádání, je silně založen na výzkumem podložených principech stálého profesního rozvoje (CPD) učitelů a badatelsky orientované výuky přírodních věd a lze ho adaptovat na potřeby každé zúčastněné země. Naše CPD se snaží zasadit do učitelské praxe celkem čtyři inovace:

  • Vytvářet zvědavost pomocí Záhad
  • Vyučovat koncepty pomocí učebního cyklu 5E
  • Vyučovat dovednosti pomocí Postupného uvolňování zodpovědnosti
  • Udržovat motivaci pomocí Šoumenství

Vytvářet zvědavost pomocí Záhad

Záhadou se v přírodovědném vzdělávání rozumí fenomén, událost nebo příběh, který v žákovi provokuje pocit napětí a úžasu. Vytváří silně emocionální pocit "to chci vědět", který vede ke zvědavosti a kladení otázek – na které později odpovídá bádání a aktivity pro řešení problémů. Záhady TEMI jsou navrženy tak, aby měly konkrétní prvky, které žákům pomáhají v učení a učitelům v adresování osnov:

  • Poskytování afektivního zapojení pro žáky
  • Vytváření zvědavosti, která vede k otázkám žáků
  • Využívání znalostí a badatelských dovedností jako součástí řešení záhady
  • Pokrytí dostatečné části celonárodně zhodnocených osnov
  • Dostatečně "rozporná událost", která by změnila současné představy žáků

TEMI CPD ukáže učitelům, jak používat Záhady k odstartování bádání a jak s pomocí "Šoumenství" (viz níže) poskytnout stálé zapojení, které bude udržovat snahu žáků učit se.

Vyučovat koncepty pomocí učebního cyklu 5E

Cyklus 5E je struktura, která má učitelům a žákům pomoci rozvinout chápání přírodovědných konceptů skrze bádání. Rozkládá proces bádání na sadu 5 stádií s jasnými cíly a učebními funkcemi. "Zapojení" (Engage) si získá pozornost žáků pomocí Záhady a vede je ke zformulování badatelské otázky. "Zkoumání" (Explore) je proces odpovídání na otázky pomocí plánování experimentů a shromažďování pozorování a dat. "Vysvětlení" (Explain) je o tom, jak najít v datech smysl a jak využívat vědecké myšlenky k odpovědím na badatelskou otázku. "Rozšíření" (Extend) aplikuje získané konceptuální pochopení na řešení jiného problému. "Vyhodnocení" (Evaluate) je o hodnocení chápání a dovedností žáků.

Náš "Program CPD" učitelům ukáže, jak ve třídě využít každé z těchto stádií, a přiměje je, aby je trénovali.

Vyučovat dovednosti pomocí Postupného uvolňování zodpovědnosti

TEMI při výuce dovedností využívá myšlenku "Postupného uvolňování zodpovědnosti". Vypůjčili jsme si velmi uznávaný model pro výuku dovedností z jiných předmětů osnov a aplikovali ho na přírodní vědy. Velmi jednoduše řečeno, dovednosti se vyučují ve třech stádiích:

  • Dělám to já
  • Děláme to my
  • Děláte to vy

Toto je v podstatě pohled na učitele jako "mistra", který zasvěcuje své žáky nebo "učně" do nějaké oblasti expertízy. Jinými slovy, vidíme učitele, kteří se chovají jako expertní badatelé a vedou nováčky – své žáky – za ruku a provádějí je realistickými úkoly, jejichž obtížnost postupně narůstá, aby si rozvinuli dovednosti pro řešení problémů a uvažování, které souvisejí s vědeckou prací. Prvním stádiem je "ukázat" – učitel začíná tím, že dovednosti předvádí. Následuje "vést a budovat lešení", kde učitel žákům pomáhá při jejich prvních pokusech o jednoduché úkoly. Třetím stádiem učení dovedností je poskytnout žákům větší nezávislost a umožnit jim trénovat dovednosti na komplexnějších úkolech, dokud nedosáhnou kompetence.

Integrování dovedností a obsahových pramenů osnov může být pro učitele přírodních věd velkou výzvou. Máš program CPD dává učitelům mocné, praktické řešení.

Udržovat motivaci pomocí Šoumenství

Když už si získáte zájem žáků, jak ho udržíte v průběhu celého bádání? Naší odpovědí je "šoumenstvím". Prezentační techniky nejsou jenom na divadlo! Výzkum v oblasti vzdělávání potvrzuje, že žáci si látku lépe pamatují, pokud je prezentována dramaticky. Proto TEMI přivádí umělce, aby učitelům pomohli. Kouzelníci, herci a jiní komunikátoři intuitivně chápou myšlenku vyjádřenou v literatuře, udržovat zvědavost otvíráním a uspokojováním "mezer ve znalostech". Jejich úkolem je zařídit, aby publikum chtělo něco vědět, a za tím účelem zkoumalo a dávalo pozor, dokud se to nedozví. Právě takovou dovednost potřebuje učitel. Pokud bude možné zasadit přírodovědné znalosti do odpovědí na provokativní otázky, budou hodiny zajímavější a smysluplnější. TEMI CPD využije umělce, jako jsou kouzelníci, aby pomohli učitelům proměnit hodiny přírodních věd s využitím řady šoumenských technik.

Skolicích program

Inovace se v programu TEMI zavádějí ve fyzických workshopech, a poté se praktikují ve školách s podporou našich materiálů osnov. Přesný formát se v různých zemích liší, ale základní model počítá se dvěma workshopy:

Týden Událost
0 Úkoly před workshopem
2 Workshop 1
3-8 Třídní praxe
8-12 Workshop 2
11-16 Dokončování témat

Workshop 1 zavádí inovaci Záhad a učební cyklus 5E

Workshop 2 zavádí Postupné uvolňování zodpovědnosti a Šoumenství

V obou workshopech tráví učitelé hodně času vytvářením lekce se Záhadou, čímž tyto myšlenky uvádějí v činy.

Co očekáváme, že se učitelé v programu naučí?

  • Zkoumat, jak lze cyklus badatelského učení 5E použít jako vektor pro integraci bádání s přírodovědným obsahem
  • Seznámit se s vyzkoušenými metodami výuky dovedností postupným přenášením zodpovědnosti na žáky
  • Vyhodnocovat zdroje osnov založené na záhadách, které se používají jako pozvání k bádání a které strukturují a podporují hodiny
  • Zvážit, jak používat různé techniky šoumenství, skrze interakce s komunikačními profesionály
  • Používat kognitivní strategie ke zvýšení žákovské kompetence s badatelskými dovednostmi, aby se dosáhlo lepších výsledků v důležitých hodnoceních