Nauczanie przez doświadczenia i eksperymenty, wykorzystanie TIK podczas zajęć dydaktycznych BIOLOGIA

Transkrypt

1 Nauczanie przez doświadczenia i eksperymenty, wykorzystanie TIK podczas zajęć dydaktycznych BIOLOGIA Mińsk Mazowiecki r.

2 Poznajmy się..

3 Zasady współpracy Wypowiadamy się w swoim imieniu Szanujemy poglądy i opinie innych Pracujemy wspólnie Wyłączamy telefony..

4 Czas zmian XXI wiek to czas szybkich i intensywnych zmian w wielu dziedzinach życia człowieka szybki rozwój nauki zmiany na rynku pracy konieczność wychodzenia poza wąskie ramy specjalizacji.

5 Wyzwania współczesnego świata szybkie tempo zmian duża ilość informacji złożoność świata niepewność Kto jest w stanie osiągnąć sukces? 5

6 Czas zmian Głównym celem nauki jest stworzenie ludzi, którzy będą zdolni do robienia nowych rzeczy, a nie tylko do odtwarzania tego, co robiły już inne pokolenia ludzi, którzy są kreatywni, nowatorscy i odkrywczy. Jean Piaget się.pl

7 Nauka wymaga aktywności Jeśli będziemy uczniów uczyć dziś tak samo, jak robiliśmy to wczoraj, to pozbawimy ich jutra John Dewey

8 RZECZYWISTOŚĆ SZKOLNA Nadrzędny cel przekazanie wiadomości i umiejętności tego co uczniowie powinni wiedzieć, powinni rozumieć, powinni potrafić zrobić Company Name

9 Jak? Zadaniem nauczyciela w szkole jest nie tylko nauczanie, ale przede wszystkim tworzenie warunków oraz wspomaganie procesu uczenia się. Wszystko co robimy za uczniów pozbawia ich możliwości najefektywniejszego i najprzyjemniejszego sposobu uczenia się przez odkrywanie, wyrabia przekonanie, że najbezpieczniej jest powielać podane przez nauczyciela sposoby postępowania.

10 Rzeczywistość szkolna różni nauczyciele - różne przygotowanie merytoryczne, metodyczne nacisk na niektóre wybrane treści nauczania stare podręczniki po,,liftingu - nadmiar treści nauczania nacisk na wiadomości zamiast na umiejętności podręcznik nadal podstawowym narzędziem pracy nauczyciela niechęć do wykonywania obserwacji i doświadczeń, analizy tekstów trudności w stosowaniu formy pracy w grupach

11 Rzeczywistość szkolna Większość nauczycieli traci czas, zadając pytania, które mają odkryć, czego uczeń nie wie, podczas gdy powinny one odkrywać, co uczeń wie lub mógłby wiedzieć. Albert Einstein 11

12 Wiedza nie jest biernie przyjmowana, ale aktywnie budowana przez ucznia, dzięki procesom poznania. (Wheatley, 1991) 12

13 Efektywna nauka doświadczanie - odczuwanie refleksyjna obserwacja tworzenie hipotez - myślenie prowadzenia badań - działanie

14 Samodzielność i aktywność poznawcza podstawa współczesnej dydaktyki niezbędny element procesu kształcenia przygotowanie uczniów do samokształcenia do brania odpowiedzialności za własną naukę i za ocenianie samych siebie

15 Metody badawcze jako strategia pracy nauczyciela biologii

16 WIEDZA A NAUKA Podstawowym celem nauki jest dostarczenie dającej się weryfikować wiedzy Wiedza pomaga nam wyjaśniać, przewidzieć i zrozumieć interesujące nas zjawiska empiryczne Wiedza: potoczna doświadczenie życiowe obecnych pokoleń i przodków naukowa pochodzi z badań prowadzonych według ścisłych, wcześniej ustalonych zasad

17 Doświadczenie /eksperyment Co to jest doświadczenie / eksperyment? dostarcza informacji dostarcza wiedzy doświadczenia mogą być obiektywne ale i subiektywne potwierdza, bądź odrzucają jakąś teorię Skojarzenia

18 Metody badawcze wpływają pozytywnie na osiągnięcia uczniów, na efektywność nauczania oraz uczenia się rozwijają aktywność i zainteresowania przyrodnicze uczą właściwych postaw i zachowań zapewniają zdobywanie wiedzy i umiejętności przydatnych w życiu rozwijają logiczne myślenie, samodzielność, kreatywność, umiejętności wnikliwej obserwacji, porównywania, oceniania i przewidywania

19 Metoda naukowa Metoda naukowa składa się z szeregu uporządkowanych kroków, stosowanych do analizowania i rozwiązywania problemów Formułowane wnioski muszą być oparte na materiale dowodowym zebranym zgodnie z zasadami metody naukowej, czyli w obiektywny sposób, o ich prawdziwości nie decyduje autorytet ani osobiste przekonania

20 Obserwacje i doświadczenia w szkole Dają przedsmak prawdziwej nauki : są nieodłącznym składnikiem procesu zdobywania wiedzy poprzez aktywną kreację zjawisk, dzięki powtarzalności stanowią jeden z najwyżej cenionych sposobów weryfikacji hipotez pozwalają na poznanie i rozwinięcie umiejętności logicznego rozumowania, wnioskowania i oceny wydarzeń

21 Badanie eksperymentalne to opis wpływu, jaki na powstały stan miała zmiana określonych parametrów, dokonana: w okresie poprzedzającym eksperyment w czasie rzeczywistym, tj. w trakcie eksperymentu

22 Typy źródeł badań: zastane: badanie stanu, który powstał bez ingerencji badacza (np. wzrost czy waga grupy uczniów, skład gatunków roślin na łące) Obserwacja wywołane: badanie stanu wywołanego ingerencją badacza, zmianą jednego lub kilku elementów układu (np. wpływ różnorodności pożywienia na wzrost myszy)doświadczenie

23 Metoda badawcza w praktyce szkolnej Obserwacja Obserwacja z pomiarem Doświadczenie

24 Obserwacja a doświadczenie Obserwacja zamierzone, planowane i systematyczne postrzeganie oraz gromadzenie i analizowanie faktów, zdarzeń i zjawisk. Obserwacja powinna być powtarzalna i niezależna od badacza. Cechy obserwacji, jako metody naukowego brak czynnej ingerencji badacza w analizowany proces lub zjawisko opis danej rzeczywistości, stanu, cech, parametrów klasyfikacja (pomiar) i rejestracja jednostkowych faktów, cech, wartości parametru Obserwacja z pomiarem

25 Doświadczenie polega na wywołaniu lub tylko zmienieniu przebiegu procesu przez wprowadzenie do niego jakiegoś nowego czynnika i obserwowanie zmian powstałych pod jego wpływem Składniki metody eksperymentalnej: przyjęcie czynnika eksperymentalnego (zmiennej niezależnej) i założenie przypuszczalnego kierunku zmian wywołanych przez ten czynnik weryfikacja słuszności przypuszczeń (hipotezy roboczej)

26 Czynnik zależny i niezależny Czynnik niezależny (zmienna niezależna) nie podlega żadnym przeobrażeniom i oddziałuje na czynnik zależny (zmienną zależną), badacz manipuluje czynnikiem niezależnym (zmienia jego wartość) aby obserwować w rezultacie zmiany czynnika zależnego. Przyczyna. Czynnik zależny (zmienna zależna) podlega zmianom pod wpływem działania czynnika niezależnego (zmiennej niezależnej). Zmiana czynnika zależnego podlega badaniom (jest obserwowana, mierzona) w toku eksperymentu. Skutek.

27 sformułowanie tematu doświadczenia w formie problemu badawczego postawienie hipotezy Metoda badawcza Etapy dobranie materiałów oraz metod pracy określenie czasu trwania doświadczenia ustalenie próby kontrolnej i badawczej określenie zasad bezpieczeństwa

28 Problem badawczy Problem stawiany przed rozpoczęciem doświadczenia (zapisywane w formie pytania lub równoważnika zdań), na które w rezultacie przeprowadzonych badań uzyskuje się odpowiedź: rozstrzygnięcie czy..? dopełnienie jak..?, ile..? określenie zależności jaka jest zależność?

29 Problem badawczy PRÓBA KONTROLNA PRÓBA BADANA warunki kontrolne (rzeczywiste) wszystkie parametry pozostają stałe służy jako wzorzec, do którego porównuje się próbę badaną warunki badane (doświadczalne) jeden parametr ulega zmianie określa względne zmiany, które zaszły w próbie

30 Hipotezaa twierdzenie wyrażające nasze przypuszczenie co do wyniku eksperymentu stawiamy ją po określeniu problemu badawczego, ale przed wykonaniem doświadczenia nie zawsze musi być słuszna, w toku doświadczenia dokonujemy jej weryfikacji 30

31 Kontrola pozytywna Doświadczenie pomocnicze, które przeprowadza się w identyczny sposób jak doświadczenie właściwe, ale na obiekcie kontrolnym takim, o którym wiemy,że pozwoli nam zaobserwować określony efekt, będący przedmiotem badania. Próba (wzorzec wyniku) do której odniesiemy wynik doświadczenia

32 Metoda naukowa porządkuje nasz sposób rozumowania i oceny różnych sytuacji jest potrzebna wszystkim ludziom w różnych aspektach naszego życia Wspaniale jeśli wykształcimy naukowców, dobrze, jeśli ludzi myślących! 32

33 Eksperymenty dają przedsmak prawdziwej nauki są nieodłącznym składnikiem procesu zdobywania wiedzy poprzez aktywną kreację zjawisk dzięki powtarzalności stanowią jeden z najwyżej cenionych sposobów weryfikacji hipotez pozwalają na poznanie i rozwinięcie umiejętności logicznego rozumowania, wnioskowania i oceny wydarzeń

34 Dlaczego IBSE? Nauczanie przez dociekanie naukowe/odkrywanie

35 IBSE metoda pytań i doświadczeń NOWOCZESNA DYDAKTYKA postawa badawcza myślenie naukowe

36 Dlaczego IBSE? integracja różnych dziedzin nauki alternatywa dla lekcji nudnych i przewidywalnych kształtowanie postaw i kompetencji badawczych oraz samodzielności poprzez stwarzanie sytuacji edukacyjnych, w których nauczyciel zmienia siebie i uczniów w badaczy Nauczyciel przewodnik Uczeń uczący się

37 Czym jest Inquiry Based ScienceEducation? metodą nauczania? zbiorem metod nauczania? podejściem dydaktycznym?

38 Inquiry to: Czym jest inquiry? zadawanie pytań/pytań badawczych/stawianie problemów badawczych, poszukiwanie odpowiedzi na stawiane pytania uczeń w roli badacza, który w sposób aktywny bada otaczający go świat przyrody, pyta, daje hipotetyczną odpowiedź, buduje konstrukcję procedury, która zweryfikuje jego przypuszczenia. [Marsha Lakes Matyas, Ph.D., APS Director of Education Programs]

39 Inquiry Based Science Education nauczanie przez dociekanie naukowe nauczanie przez odkrywanie nauczanie przez badanie Tłumaczenie: Edukacja przyrodnicza oparta na badaniu

40 IBSE- Inquiry Based Science Education rozbudzanie aktywności poznawczej rozwiązywanie problemów rozwijanie myślenia przyczynowoskutkowego

41 Główne założenia metody osadzenie w kontekście znanych, codziennych zjawisk doświadczenie interdyscyplinarności ale i granic dyscyplin naukowych stawianie pytań i problemów 4 5 samodzielne (autonomiczne) uczenie się /uczeń uczy się a nie jest uczony współpraca w grupie

42 Wprowadzenie do pracy w grupach Diagnoza umiejętności i predyspozycji oraz potrzeb uczniów praca zespołowa-wspólne zadania praca indywidualna-wprowadzenie metody problemowej Nawiązanie właściwych relacji uczeń-nauczyciel, uczeń-uczeń Ustalenie zasad pracy w zespole klasowym

43 Praca w grupie planowanie cel zadanie miejsce czas Company Logo

44 Przewidywane czynności uczniów Odpowiedni dobór grupy Jasne reguły współpracy Zrozumiałe kryteria oceny

45 Kolejne stopnie wtajemniczenia Praca w parach parach Praca Description w grupach of ten the contents sam problem Praca w grupach różne problemy Description of the contents Uczenie się od siebie

46 RÓŻNICE Tradycyjna metoda Poszukiwanie jednej prawidłowej odpowiedzi Podawanie wymaganych definicji i faktów naukowych Odtwarzanie procedur laboratoryjnych (hands-on practice) Eksperyment jako ilustracja poznawanego zjawiska Metoda IBSE Pytania i dociekanie otwarte na nowe idee i rozwiązania Samodzielne formułowanie definicji i zależności jako wyniku rozumowania Procedura laboratoryjna tylko jako narzędzie (mindson practice) Eksperyment jako narzędzie, służące rozwiązaniu problemu

47 IBSE daje zgodę na błędy, uczy na błędach rozwija kompetencje społeczne komunikację interpersonalną, odpowiedzialność rozwija kompetencje językowe prezentowanie wyników, dyskusja/publiczny przekaz informacji rozwija kompetencje osobowe umiejętność samooceny/ewaluacja Company Name

48 Scripted inquiry protokolarne doświadczenie rezultat działania określony, przewidziany Inquiry Based Science Education nieokreślony, nieprzewidziany definicje, fakty podawane odkrywane, formułowane samodzielnie procedura badawcza rola doświadczenia jako podstawa działania ilustruje poznawane zjawisko/proces współtworzona, uzupełniana, jest tylko narzędziem służy rozwiązaniu określonego problemu

49 Dlaczego IBSE? realizacja zadania badawczego metodą IBSE nie przewiduje rezultatu każdy wynik jest dobry ponieważ prowadzi do dyskusji i wymiany myśli realizacja podstawy programowej przedmiotów przyrodniczych nacisk na kształcenie umiejętności :bada, obserwuje, formułuje, analizuje

50 ISTOTA METODY IBSE wysoki stopień samodzielności ucznia brak gotowych rozwiązań i sugestii kreatywne myślenie podczas formułowania problemu badawczego, hipotez i procedur ich weryfikacji krytyczne myślenie podczas oceny przyjętej procedury pod kątem zgodności z przewidywaniami

51 poszukuje odpowiedzi stawia hipotezy buduje konstrukcję UCZEŃ zadaje pytania analizuje dyskutuje

52 UCZEŃ 1 określa problem badawczy formułuje hipotezy 2 projektuje procedury ich weryfikacji 3 analizuje i prezentuje wyniki

53 IBSE inquiry based science education ODKRYWANIE dociekanie rozumowanie

54 Metodologia IBSE Stawianie pytań/ problemów Praca w duchu naukowym Uczenie się na błędach Kumulacyjny proces uczenia się.

55 IDEALNY MODEL PRACY NA LEKCJI sprowokowanie uczniów do zadawania pytań stworzenie możliwości do samodzielnego/ w grupach poszukiwania odpowiedzi, badania wspólne sformułowanie wniosków, dochodzenie do zrozumienia procesu, reguł nimi rządzących doprowadzenie do sformułowania zrozumiałej definicji procesu/zjawiska

56 Schodami w górę, czyli 5 kroków wtajemniczenia z IBSE pokaz interaktywny instrukcja nauczyciela określony cel określony problem badawczy dociekanie otwarte

57 RÓŻNE ETAPY WTAJEMNICZENIA Interactive demonstration /pokaz interaktywny/ to nie jest jeszcze IBSE Nauczyciel lub wyznaczony uczeń przeprowadza pokaz eksperymentu. Nauczyciel zadaje pytania : co się stanie?, co się wydarzy? (przewidywanie) lub w jaki sposób to się stało?, jak coś mogło przebiegać? (wyjaśnienie) Nauczyciel pomaga uczniom wyciągnąć wnioski w sposób poprawny naukowo.

58 RÓŻNE ETAPY WTAJEMNICZENIA Guided discovery sterowane/kierowane odkrywanie odkrywanie z przewodnikiem uczniowie przeprowadzają eksperyment zaproponowany i opisany przez nauczyciela, np. w formie kart pracy tradycyjna metoda pracy doświadczalnej, w której uczniowie postępują dokładnie wg instrukcji. klasa pracuje jednocześnie w grupach nacisk położony jest na weryfikację informacji podanych wcześniej w klasie

59 RÓŻNE ETAPY WTAJEMNICZENIA Guided inquiry sterowane/kierowane dociekanie naukowe, ukierunkowane odkrywanie uczniowie pracują w grupach nad własnymi eksperymentami nauczyciel jasno wskazuje problem i podaje cel np. znajdźcie, określcie, ustalcie nie ma zadanego z góry wyniku eksperymentu, a wnioski oparte są na wyłącznie na rezultatach pracy uczniów np. zależa od doboru materiałów nauczyciel kieruje praca przez zadawanie pytań pomocniczych.

60 RÓŻNE ETAPY WTAJEMNICZENIA Bounded inquiry ograniczone dociekanie naukowe nauczyciel wskazuje problem badawczy uczniowie samodzielnie planują i przeprowadzają doświadczenie /tylko z niewielką lub bez żadnej pomocy ze strony nauczyciela Chcociaż nauczyciel podaje problem, który należy doświadczalnie rozwiązać, to uczniowie są odpowiedzialni za zaplanowanie i przeprowadzenie badania.

61 RÓŻNE ETAPY WTAJEMNICZENIA Open inquiry otwarte/nieograniczone odkrywanie uczeń w obrębie podanego kontekstu zaproponuje (wraz z planem eksperymentu) i znajdzie odpowiedź na własne pytanie/a badawcze nauczyciel podaje tylko problem ogólny lub temat uczniowie samodzielnie sterują procesem badawczym: formułują własne pytania badawcze, hipotezy, a następnie przeprowadzają postępowanie naukowe

62 Struktura materiału w konwencji IBSE ćwiczenia praktyczne

63 Kiedy nie można mówić jeszcze o IBSE? Burza mózgów dotycząca przeprowadzenia doświadczenia, a nauczyciel opisuje badanie z braku możliwości lub chęci wykonania go na lekcji Nauczyciel sam wykonuje doświadczenie a uczniowie notują wyniki Uczniowie sami wykonują doświadczenie według instrukcji

64 Metoda naukowa porządkuje nasz sposób rozumowania i oceny różnych sytuacji. Jest potrzebna wszystkim ludziom w różnych aspektach naszego życia. Wspaniale jeśli wykształcimy naukowców, dobrze, jeśli ludzi myślących! 64

65 Dziękuję za uwagę! Zapraszam na przerwę! Urszula Depczyk doradca metodyczny w zakresie przyrody i biologii