Czy pomarańcze toną, czy unoszą się na wodzie? Christine Harrison

JEDNOSTKA DYDAKTYCZNA SAILS POMARAŃCZE Czy pomarańcze toną, czy unoszą się na wodzie? Christine Harrison

POMARAŃCZE Czy pomarańcze toną, czy unoszą się na wodzie? PRZEGLĄD TREŚCI I METOD OCENY KLUCZOWE TREŚCI/POJĘCIA Gęstość Prawo Archimedesa POZIOM Gimnazjum OCENIANE UMIEJĘTNOŚCI BADAWCZE Planowanie badań Formułowanie hipotez Formułowanie spójnych argumentów Praca w grupie OCENA UMIEJĘTNOŚCI MYŚLENIA I ARGUMENTOWANIA NAUKOWEGO ORAZ PODSTAWOWEJ WIEDZY I UMIEJĘTNOŚCI NAUKOWYCH Zapisywanie danych i obserwacji Krytyczna analiza projektu doświadczalnego METODY OCENY Rozmowa z uczniami Obserwacje nauczyciela Ocena wzajemna uczniów Samoocena Karty pracy Materiały opracowane przez uczniów (dokumentacja procesu dociekania, sprawozdania, prezentacje) Materiały dydaktyczne dostępne on-line: www.sails-project.eu www.zdch.uj.edu.pl/sails 72 Ocenianie uczniów samodzielnie dociekających wiedzę. Materiały dydaktyczne projektu SAILS. Tom 2

1. WSTĘP Jednostka dydaktyczna opracowana w ramach projektu SAILS zatytułowana Pomarańcze dotyczy badania zachowania pomarańczy w wodzie jako układu modelowego dotyczącego fizycznego pojęcia gęstości i prawa Archimedesa oraz jego odniesienia do życia codziennego. Jednostka ta została opracowana w formie ćwiczenia opartego na dociekaniu, umożliwiającego nauczycielowi przeprowadzenie oceny w trakcie ćwiczenia. Uczniowie pracują w grupach w celu sformułowania hipotezy na temat zachowania pomarańczy w wodzie i sprawdzają je w sposób doświadczalny. Jednostka ta jest zalecana do realizacji z udziałem uczniów szkół gimnazjalnych. Działania w niej zawarte przeznaczone zostały do realizowania metodą otwartego dociekania naukowego (open inquiry), jednakże jednostka ta realizowana była również z zastosowaniem różnych form dociekania ukierunkowanego przez nauczyciela (guided inquiry). Jednostka ta została przetestowana przez nauczycieli w Niemczech, na Węgrzech, w Polsce, Szwecji i Wielkiej Brytanii, dzięki czemu powstało osiem studiów przypadku jej realizacji. W Szwecji jednostkę zrealizowano z udziałem nauczycieli w trakcie kursu doskonalenia zawodowego, natomiast inne studia przypadku przeprowadzone były w szkołach gimnazjalnych. W poszczególnych krajach nauczyciele mieli różne cele dydaktyczne i dostosowywali ćwiczenia do potrzeb swoich zajęć. Umiejętności planowania badań i formułowania hipotez zostały ocenione w większości przypadków, natomiast pracę w grupie oceniono w czterech przypadkach. Podstawowymi metodami oceny były: rozmowa z uczniami, obserwacje prowadzone przez nauczyciela, ocena materiałów opracowanych przez uczniów. Omawiana jednostka dydaktyczna może posłużyć do oceny umiejętności badawczych uczniów tj. formułowania hipotez i planowania badań, jak również podstawowej wiedzy i umiejętności naukowych. Proponowane metody oceny obejmują rozmowę z uczniami i ocenę materiałów przez nich opracowanych. POMARAŃCZE 73

2. REALIZACJA JEDNOSTKI 2.1. Ćwiczenia Ćwiczenia opisane w jednostce dydaktycznej Pomarańcze zostały opracowane przez zespół z King s College w Londynie w ramach projektu SAILS. Jednostkę tę pierwotnie zaprojektowano dla nauczycieli w Anglii, a jej celem było odejście od oceniania umiejętności badawczych na podstawie sprawozdań laboratoryjnych i wprowadzenie oceniania w trakcie procesu dociekania. Umiejętności, których rozwój bierze się szczególnie pod uwagę, to zadawanie pytań badawczych, opracowywanie metod eksperymentalnych pozwalających odpowiedzieć na te pytania oraz praca w grupie. Należy podkreślić szczególne znaczenia tej ostatniej umiejętności w życiu codziennym i fakt, że jej rozwój można wspierać w procesie nauczania opartego na dociekaniu naukowym. Zaproponowane ćwiczenie przeznaczone jest do realizacji z uczniami szkół gimnazjalnych, aczkolwiek pewne jego elementy mogą być wykorzystane w szkole podstawowej (zalecany wiek uczniów 11-14 lat). Jednostka ta może zostać zrealizowana podczas jednej lekcji i nadaje się do wprowadzenia uczniów w tematykę dociekania naukowego. Podstawowe pojęcia Umiejętności badawcze Umiejętność myślenia i argumentowania naukowego oraz podstawowa wiedza i umiejętności naukowe Metody oceny Gęstość i prawo Archimedesa Planowanie badań Formułowanie hipotez Praca w grupie Wyjaśnianie zjawisk w sposób naukowy Rozmowa z uczniami Obserwacje nauczyciela Materiały opracowane przez uczniów Wprowadzenie W tym ćwiczeniu uczniowie zostają poproszeni o zastanowienie się nad czynnikami, które wpływają na zachowanie pomarańczy w wodzie czy unoszą się one w wodzie, czy toną? Ćwiczenie to realizowane jest drogą otwartego dociekania naukowego (open inquiry), a uczniowie formułują hipotezy na temat tego, co się wydarzy i dlaczego. Następnie opracowują plan badania do sprawdzenia sformułowanego pytania badawczego. Propozycja przebiegu zajęć Potrzebne materiały: twarde pomarańcze lub mandarynki oraz kilka miękkich pomarańczy mniej więcej tej samej wielkości, zlewki, cylindry miarowe, bagietki szklane, termometry, linijki, sznurek, waga szalkowa. 1. Uczniowie powinni pracować w grupach po 3-4 osoby. 2. Nauczyciel dostarcza każdej z grup dwa rodzaje pomarańczy i zadaje pytanie: Czy waszym zdaniem obie te pomarańcze będą unosić się na wodzie? Omówcie swoje pomysły i sprawdźcie te, które wydają się uzasadnione. Zadanie to można realizować za pomocą prostej karty pracy, w której przedstawione zostanie Nauka polega na byciu ciekawym świata wokół siebie. W tym ćwiczeniu masz za zadanie zastanowić się nad pewnymi pytaniami, a następnie dowiedzieć się, jak można znaleźć na nie odpowiedzi. Obejrzyj te DWIE pomarańcze i dotknij ich. Czym się różnią? Gdybyś włożył(a) je do wody, czy unosiłyby się na niej w różny sposób? Porozmawiaj z innymi osobami w grupie i podejmijcie decyzję co do treści pytania, które można zadać na temat zachowania tych pomarańczy. Przetestuj swoje pomysły z wykorzystaniem dostarczonego sprzętu. Spróbuj znaleźć uzasadnienia wszelkich pomysłów i wyników, które wydają się dawać odpowiedź na Twoje pytanie. Rysunek 1. Przykładowa karta pracy dla uczniów zagadnienie do zbadania, ale która nie kieruje procesem dociekania realizowanym przez uczniów (rys. 1). 3. Uczniowie przeprowadzają różnego rodzaju badania/testy i dyskutują nad swoimi pomysłami, wykorzystują sprzęt laboratoryjny ogólnego zastosowania (np.: zlewki, cylindry miarowe, termometry, wagi). Nauczyciel powinien obserwować działania uczniów. Prawdopodobnie pojawią się różne błędne koncepcje, takie jak: Zachowanie zależy od głębokości wody. Zachowanie zależy od wielkości pomarańczy. 4. Nauczyciel powinien pozwolić uczniom na zbadanie również błędnych hipotez. Uczniowie powinni mieć świadomość, że odrzucenie hipotezy na podstawie wyników badania jest tak samo cenne jak jej potwierdzenie. 5. Uczniowie mogą sprawdzić odpowiedzi na cały szereg pytań, na przykład: Czy nawoskowana skórka pomaga pomarańczy w utrzymaniu się na wodzie? Czy cięższa pomarańcza głębiej zanurza się w wodzie? Czy pomarańcze unoszą się tak samo w gorącej i zimnej wodzie? Czy powietrze wewnątrz pomarańczy pomaga jej unosić się na wodzie? W jaki sposób można sprawić, aby pomarańcza unosząca się na wodzie zatonęła? 6. Uczniowie mogą również wykonywać to zadanie, obserwując dwie różne pomarańcze unoszące się na wodzie, a następnie dokonując pomiarów. Jeśli zaczną rozważać kwestię gęstości, należy pozwolić im samodzielnie wypracować sposób pomiaru objętości. Podobnie, jeśli uczniowie porównują głębokość zanurzenia przy unoszeniu się na wodzie, powinni zaproponować, jak ją zmierzyć. 7. Po 15-20 minutach prowadzenia otwartego dociekania nauczyciel powinien poprosić klasę o zakończenie działań i zebrać listę pytań. Następnie uczniowie omawiają pytania i przedstawiają opinie na temat tego, które pytania ich zdaniem są pytaniami sprawdzalnymi. 74 Ocenianie uczniów samodzielnie dociekających wiedzę. Materiały dydaktyczne projektu SAILS. Tom 2

8. Podczas kolejnych 15-20 min uczniowie starają się odpowiedzieć na wybrane pytania badawcze. Należy zachęcić ich do kilkukrotnego powtarzania pomiarów, zestawienia wyników w tabeli i przeanalizowania wszystkich uzyskanych danych. 9. Następnie każda grupa może zaprezentować swoje pytania i ustalenia na forum całej klasy lub innej grupie, w zależności od dostępnego czasu. 2.2. Ocena W tej części zaprezentowano kilka narzędzi do oceniania kształtującego mających na celu sprawdzenie rozwoju umiejętności badawczych, takich jak formułowanie hipotez, planowanie badań i praca w grupie, a także zdolności uczniów do komunikowania się i przekazywania innym informacji na temat tego, co zrobili i dlaczego. Jest to ćwiczenie o bardzo otwartym charakterze i może zostać dostosowane do oceny różnych umiejętności. Metody oceny obejmują rozmowę z uczniami, obserwacje nauczyciela oraz ocenę materiałów opracowanych przez uczniów i mogą one zostać poszerzone o ocenę wzajemną oraz samoocenę uczniów. W jednostce przedstawiono propozycję 4-poziomowych rubryk, w których wyszczególniono kryteria sukcesu uczniów w zakresie analizowanych umiejętności (tab. 1). Tabela 1. Rubryki oceny umiejętności rozwijanych w jednostce dydaktycznej SAILS zatytułowanej Pomarańcze Umiejętność Podstawowy Rozwijający się Solidny Wybitny Formułowanie hipotez Zadawanie pytań opartych na dociekaniu Grupa omawia wiele pytań i uzgadnia jedno, które ich zdaniem jest możliwe do sprawdzenia. Np. Czy skórka/kształt/ ilość powietrza w owocu wpływa na to, czy owoc unosi się na wodzie, czy tonie? Grupa zadaje możliwe do sprawdzenia pytanie, przedstawiając argumenty związane z kwestiami naukowymi, z którymi poprzednio się zetknęli. Np. Czy to ilość powietrza w owocu wpływa na to, że owoc unosi się na wodzie, ponieważ obniża ono jego gęstość ogólną? Grupa zadaje możliwe do sprawdzenia pytanie, które staje się hipotezą. Np. W jaki sposób ilość powietrza w owocu zmienia jego zdolność do unoszenia się na wodzie? Grupa zadaje możliwe do sprawdzenia pytanie, które staje się hipotezą, i wyjaśnia, ku uzyskaniu jakich wyników należy dążyć, aby potwierdzić lub obalić hipotezę. Np. pytanie: Czy zdjęcie skórki z pomarańczy spowoduje, że owoc zacznie tonąć?, odnosi się do hipotezy, że nawoskowana skórka pomaga owocowi w utrzymaniu się na wodzie. Grupa próbuje stworzyć rzetelny test mierzący zmiany w zmiennych zależnych przy modulacji zmiennych niezależnych. Uczniowie wykonują co najmniej pięć pomiarów dla każdej wartości zmiennej. Planowanie badań Sprawdzanie hipotez Grupa umieszcza owoc w wodzie, a następnie zmienia coś w obrębie owocu (np. zgniata go lub robi w nim otwory) i opisuje, co się dzieje. Grupa oznacza poziom wody na owocu lub w zbiorniku, a następnie zmienia coś w obrębie owocu (np. zgniata go) i wykonuje drugi pomiar poziomu wody lub sprawdza różnicę w zachowaniu pomarańczy na wodzie po jej zgnieceniu itp. Grupa opisuje, co poddali testowi, i przedstawia wyniki. Grupa wybiera jedną zmienną do sprawdzenia i wykonuje pomiary poziomu wody, wprowadzając zmiany w obrębie tej zmiennej. Komunikacja Grupa opisuje, co jej członkowie zrobili, aby sprawdzić swoje pomysły. Grupa wyjaśnia i przedstawia swoje pomysły i wyniki oraz sposób, w jaki jej członkowie starali się zachować wnikliwość w badaniu. Grupa wyjaśnia, co poddali testowi, i przedstawia swoje wyniki oraz omawia kwestię zaufania co do swoich odkryć. Uczniowie przedstawiają również propozycje ulepszeń do prowadzonych przez siebie badań. Informacja zwrotna poprzez rozmowę z uczniami w klasie Użyteczne dla uczniów jest dostarczenie informacji zwrotnych dotyczących szeregu pytań poruszonych w ramach tego ćwiczenia i omówienie, które pytania były bardziej przydatne do tego, aby kontynuować i rozwijać badania. W celu wprowadzenia poprawek do działań indywidualnych lub grupowych uczniów należy pomóc im zaobserwować, jak zachowania opisane w kolejnych kolumnach (poziomach umiejętności) w rubrykach oceny opierają się na tym, co udało się im osiągnąć. POMARAŃCZE 75

3. SYNTEZA STUDIÓW PRZYPADKU Jednostka ta została przetestowana w pięciu krajach, skutkując powstaniem ośmiu studiów przypadku jej realizacji: CS1 Niemcy, CS2 Niemcy, CS3 Węgry, CS4 Polska, CS5 Szwecja, CS6 Wielka Brytania, CS7 Wielka Brytania i CS8 Węgry. Ćwiczenia w ramach jednostki prowadzone były we wszystkich studiach przypadku z udziałem uczniów szkół gimnazjalnych, za wyjątkiem CS5 Szwecja, gdzie realizacja przebiegała z udziałem nauczycieli odbywających kurs doskonalenia zawodowego, którzy mieli niewielkie doświadczenie w ocenie działań opartych na dociekaniu. Zajęcia były prowadzone w klasach mieszanych pod względem płci, a wiek uczniów wahał się od 11 do 15 lat. W przypadkach realizacji jednostki z udziałem uczniów szkół gimnazjalnych realizacja przebiegała pod opieką nauczycieli, którzy mieli już pewne doświadczenie w nauczaniu opartym na dociekaniu, ale uczniowie ci nie pracowali wcześniej tą metodą. Studia przypadku dotyczą głównie pojedynczych zajęć lekcyjnych trwających około jedną godzinę, z wyjątkiem CS2 Niemcy i CS3 Węgry, gdzie jednostka zrealizowana została odpowiednio podczas dziewięciu i trzech 45-minutowych lekcji. Studia przypadku koncentrują się przede wszystkim na rozwoju i ocenie umiejętności planowania badań i formułowania hipotez. Ponadto w czterech z ośmiu studiów przypadku oceniona została umiejętność pracy w grupie. Powszechnie stosowanymi metodami oceny była rozmowa z uczniami i obserwacje nauczyciela, a także ocena kart pracy lub materiałów opracowanych przez uczniów. 3.1. Metoda dydaktyczna Metoda nauczania przez dociekanie Metoda nauczania przez dociekanie została wykorzystana we wszystkich studiach przypadku, a zakres samodzielności uczniów wahał się od dociekania ukierunkowanego przez nauczyciela (guided inquiry), aż do otwartego dociekania naukowego (open inquiry). W CS2 Niemcy, CS5 Szwecja, CS6 Wielka Brytania, CS7 Wielka Brytania i CS8 Węgry wykorzystywano dociekanie otwarte (open inquiry) gdzie uczestnicy zajęć otrzymali tylko sprzęt, jaki mogli wykorzystać do badania swoich pomysłów i sformułowania pytań, które następnie analizowali. W CS3 Węgry i CS4 Polska nauczyciele przedstawili ogólny problem z wprowadzeniem i kartą pracy, które ukierunkowywały uczniów w sformułowaniu pytania badawczego i jego sprawdzeniu. W CS1 Niemcy przyjęto podejście oparte na ograniczonym dociekaniu naukowym (bounded inquiry), nauczyciel zadał pytanie ogólne: Czy różne owoce cytrusowe mają taką samą zdolność unoszenia się na wodzie?, a uczniowie następnie mieli zaplanować proces dociekania mający na celu znalezienie odpowiedzi na to pytanie. Realizacja W jednostce dydaktycznej SAILS zatytułowanej Pomarańcze przedstawiono jedno ćwiczenie o charakterze otwartym, które nauczyciele mogą odpowiednio dostosować, aby spełniało potrzeby poszczególnych grup uczniów. W każdym ze studiów przypadku uczniowie bezpośrednio lub pośrednio stykali się z pojęciem gęstości. Uczniowie często przystosowywali naczynia i owoce do pomiarów, np. rysując na nich skalę. Badali również wpływ różnych parametrów, które mogą odpowiadać za unoszenie się owoców na wodzie. Część uczniów analizowała wpływ parametrów wody, takich jak: głębokość, temperatura, zasolenie, a inni wpływ parametrów samych owoców, np.: obecność skórki, rozmiar kawałków, obecność otworów. We wszystkich przypadkach uczniowie wykorzystywali umiejętności prowadzenia obserwacji i wykonywania pomiarów, a na podstawie uzyskanych danych wysnuwali wnioski, które doprowadziły ich do dalszych badań i znalezienia odpowiedzi na postawione pytanie. We wszystkich przypadkach pogłębiano umiejętność planowania badań, choć w CS7 Wielka Brytania nauczyciel nie ocenił tej umiejętności. Uczniowie wykazali, że potrafią definiować zmienne oraz, w niektórych przypadkach, kontrolować i manipulować zmiennymi. Nawet jeżeli nauczyciel zadawał pytania, które należy zbadać, uczniowie formułowali pytania dodatkowe, które często służyły im do identyfikacji zmiennych. W CS2 Niemcy uczniowie w procesie dociekania przyjęli wiele różnych podejść, a kilkoro uczniów potrzebowało wskazówek od nauczyciela, aby zaproponować formę realizacji dociekania. W większości pozostałych klas uczniowie byli w stanie zdecydować, jak będą dokonywać pomiarów zidentyfikowanych zmiennych, za wyjątkiem CS3 Węgry, gdzie uczniowie mieli pewne trudności przy podjęciu tej decyzji i potrzebowali podpowiedzi nauczyciela. Było to zaskakujące dla nauczyciela z Węgier, który stwierdził, że być może nowość, jaką było dla uczniów dociekanie naukowe, spowodowała u nich takie problemy. Wszystkie przypadki realizacji jednostki zakładały pracę uczniów w grupach w trakcie dociekania (tab. 2), chociaż w większości przypadków uczniowie zostali również poproszeni o przedstawienie pewnych samodzielnie opracowanych materiałów (CS1 Niemcy, CS2 Niemcy, CS3 Węgry, CS4 Polska, CS7 Wielka Brytania i CS8 Węgry). W CS7 Wielka Brytania plakaty stworzone przez uczniów nie zostały ocenione, natomiast po zapoznaniu się z ich treścią nauczyciel zadał kolejne pytania tak, aby skłonić uczniów do dalszego pogłębiania wiedzy. W CS8 Węgry nacisk położony został na słowny opis procesu, ale nauczyciel zachęcał uczniów do prowadzenia notatek w celu rozwijania umiejętności w tym zakresie. W CS4 Polska opisano realizację jednostki podczas zajęć dla dwóch grup uczniów, z których jedne miały charakter warsztatów dla dzieci w wieku 10-13 lat nauczanych w domu. Nauczyciel stwierdził tylko niewielkie różnice między grupą nauczaną w domu a uczącą się w zwykłej szkole. W CS8 Węgry realizacja przebiegała w szkole średniej o charakterze alternatywnym, w której do klas uczęszczali uczniowie wykazujący szereg zdolności, a także uczniowie z problemami w zakresie zachowania, problemami emocjonalnymi lub kłopotami w nauce. Wspomniany zakres zdolności widoczny był w materiałach opracowanych przez uczniów, ale nauczyciel ocenił uczniów na podstawie opisów ustnych. W CS5 Szwecja realizacja przebiegała z udziałem grupy nauczycieli, a nie uczniów. Przeprowadzili oni badanie zgodnie z opisem w jednostce, a następnie dokonali wzajemnej oceny swoich działań. 76 Ocenianie uczniów samodzielnie dociekających wiedzę. Materiały dydaktyczne projektu SAILS. Tom 2

Tabela 2. Podsumowanie studiów przypadków Studium przypadku CS1 Niemcy CS2 Niemcy CS3 Węgry CS4 Polska CS5 Szwecja CS6 Wielka Brytania CS7 Wielka Brytania CS8 Węgry Czas trwania Jedna godzina lekcyjna (90 min) Dziewięć godzin lekcyjnych (każda po 45 min) Trzy godziny lekcyjne (każda po 45 min) Jedna godzina lekcyjna (60 min) Jedna godzina lekcyjna (80 min) Jedna godzina lekcyjna (40 min) Jedna godzina lekcyjna (60 min) Dwie godziny lekcyjne (w sumie 130 min) Skład grup Grupy po 3-4 uczniów (24 uczniów). Skład grup wybierany przez uczniów; grupy mieszane pod względem umiejętności i płci. Grupy po 2-3 uczniów (6 dziewcząt, 8 chłopców). Skład grup wybierany przez uczniów; w większości przypadków grupy jednopłciowe. Sześć grup po 4 uczniów (24 uczniów). Skład grup wybierany przez uczniów; grupy mieszane pod względem umiejętności i płci. Grupy po 4-5 uczniów (skład grup wybierany przez uczniów; grupy jednopłciowe). Dwa przypadki realizacji jedne zajęcia warsztatowe z udziałem dzieci nauczanych w domu. Realizacja z udziałem grupy nauczycieli. Dwie grupy mieszane pod względem płci po 3 lub 4 uczniów. Siedem grup po 3-4 uczniów (w sumie 31 uczniów). Uczniowie o wyższych osiągnięciach w nauce. Grupy po 2-3 uczniów (30 uczniów). Skład grup wyznaczony przez nauczyciela; grupy mieszane pod względem umiejętności i płci. Cztery grupy po 4-5 uczniów (19 uczniów). Skład grup wybierany przez uczniów, grupy mieszane pod względem umiejętności i płci. Adaptacje jednostki We wszystkich studiach przypadku skupiono się na umiejętności formułowania pytań badawczych oraz planowania badań. Zmiany dotyczyły głównie przebiegu procesu dociekania w celu dopasowania działań do konkretnej klasy lub potrzeb edukacyjnych uczniów. Nauczyciele poszukiwali możliwości przeprowadzenia ocenienia kształtującego. Co ciekawe, okazało się, że nauczyciele byli w stanie ocenić umiejętności uczniów w zakresie pracy w grupie podczas procesu dociekania. Należy zaznaczyć, że uczniom bardzo podobała się realizacja tego ćwiczenia, co podnosiło ich motywację, a nauczyciele działali dość pewnie zarówno w zakresie nadzorowania dociekania naukowego, jak i podczas ocenienia przeprowadzonych działań. W niektórych studiach przypadku nauczyciele wprowadzili niewielkie zmiany, jak na przykład wykorzystanie mandarynek czy klementynek zamiast pomarańczy (CS3 Węgry, CS5 Szwecja) lub nawet dostarczenie uczniom obu typów owoców (CS4 Polska). W CS1 Niemcy uczniowie badali cytryny, limonki i pomarańcze, a nauczyciel rozpoczął lekcję od zadania pytania: Czy różne owoce cytrusowe mają taką samą zdolność unoszenia się na wodzie?. W CS2 Niemcy wykorzystano również różne rodzaje owoców, choć nie podano dokładnych informacji na temat ich typu. W niektórych studiach przypadku nauczyciele wprowadzili zmiany w karcie pracy lub zdecydowali się całkowicie ją pominąć. W CS3 Węgry nauczyciel zmienił kartę tak, aby była nieco prostsza w użyciu i bardziej powiązana z realizacją jednostki (nauczyciel zastąpił obraz pomarańczy obrazem mandarynki). W CS4 Polska w największym stopniu zmieniono kartę pracy, zmieniając także metodę realizacji jednostki z otwartego dociekania naukowego (open inquiry) na dociekanie ukierunkowane przez nauczyciela (guided inquiry). Miało to na celu umożliwienie nauczycielowi przeprowadzenie oceny kart pracy uczniów w formacie spójnym z prowadzonymi działaniami. 3.2. Strategie oceny Prawie we wszystkich studiach przypadku skoncentrowano się na aspektach dociekania zasugerowanych w jednostce. Jednak, ze względu na otwarty charakter ćwiczenia, nauczyciele mieli możliwość wybrania poszczególnych aspektów umiejętności do rozwijania, jak przedstawiono w tab. 3. Umiejętności planowania badań i formułowania hipotez ocenione zostały w większości studiów przypadku, podobnie jak umiejętność pracy w grupie. Innymi umiejętnościami wybranymi do oceny były: formułowanie spójnych argumentów (w CS4 Polska i CS8 Węgry), podstawowa wiedza i umiejętności naukowe (krytyczna analiza projektu doświadczalnego w CS5 Szwecja i wyjaśnianie zjawisk w sposób naukowy w CS8 Węgry) oraz umiejętność myślenia i argumentowania naukowego (gromadzenie danych i obserwacji w CS5 Szwecja). Choć w CS5 Szwecja starano się ocenić wszystkie aspekty badania, należy zauważyć, że realizacja jednostki przebiegała z udziałem nauczycieli, a nie uczniów, a zatem można było zastosować szersze spektrum przeprowadzania oceny. POMARAŃCZE 77

Tabela 3. Umiejętności badawcze oceniane przez nauczycieli w studiach przypadku CS1 Niemcy Planowanie badań Praca w grupie CS2 Niemcy Planowanie badań (wraz z ich realizacją) CS3 Węgry Formułowanie hipotez Planowanie badań CS4 Polska Formułowanie hipotez Planowanie badań (wraz z ich realizacją) Formułowanie spójnych argumentów Praca w grupie CS5 Szwecja Formułowanie hipotez CS6 Wielka Brytania CS7 Wielka Brytania Planowanie badań Umiejętność myślenia i argumentowania naukowego (gromadzenie danych i obserwacji) Podstawowa wiedza i umiejętności naukowe (krytyczna analiza projektu doświadczalnego) Formułowanie hipotez Planowanie badań Praca w grupie Formułowanie hipotez Praca w grupie CS8 Węgry Formułowanie hipotez Planowanie badań Formułowanie spójnych argumentów Podstawowa wiedza i umiejętności naukowe (użycie języka naukowego, umiejętność wyjaśniania zjawisk w sposób naukowy) We wszystkich studiach przypadku zastosowano metodę oceny opartą na określonych kryteriach i w większości sytuacji użyto rubryki natomiast tylko w niektórych przypadkach wykorzystano rubryki zaproponowane w jednostce (CS3 Węgry, CS4 Polska). Nauczyciel w CS2 Niemcy zapoznał się z rubrykami i uznał zawarte w niej kryteria, ale nie zastosował ich w sposób formalny. W innych studiach przypadku opisano zastosowanie rubryk opracowanych przez nauczycieli, na przykład w CS5 Szwecja wykorzystano 3-poziomowe rubryki opracowane do oceny uczniów klas szóstych (tab. 4). Rubryki mogą być wykorzystywane do oceny umiejętności formułowania hipotez, planowania badań, myślenia i argumentowania naukowego (gromadzenie danych i obserwacji) oraz podstawowej wiedzy i umiejętności naukowych (krytyczna analiza projektu doświadczalnego). Nauczyciel w CS7 Wielka Brytania przedstawił rubryki oceny umiejętności pracy w grupie, która może być stosowana przez cały rok. W rubrykach określono kryteria sukcesu w zakresie pięciu poziomów dla trzech umiejętności: udziału w działaniach, komunikacji i przedstawiania wyjaśnień (tab. 5). W tym przypadku realizacji jednostki oceniono jedynie udział uczniów w prowadzonych działaniach. Tabela 4. Ocena umiejętności rozwijanych w CS5 Szwecja Umiejętność E C A Formułowanie hipotez Formułowanie pytania badawczego Uczeń ma wkład w formułowanie prostych pytań i planów, które mogą być realizowane w sposób systematyczny. Uczeń formułuje proste pytania i plany, które po pewnych przeróbkach mogą być realizowane w sposób systematyczny. Uczeń formułuje proste pytania i plany, które mogą być realizowane w sposób systematyczny. Planowanie badań Uczeń korzysta ze sprzętu w sposób bezpieczny i funkcjonalny. Uczeń korzysta ze sprzętu w sposób bezpieczny i odpowiedni. Uczeń korzysta ze sprzętu w sposób bezpieczny i efektywny. Krytyczna analiza projektu doświadczalnego (podstawowa wiedza i umiejętności naukowe) Uczeń ma wkład w zgłoszone propozycje, które mogą pomóc ulepszyć badanie. Uczeń zgłasza propozycje, które, po pewnych przeróbkach, mogą pomóc ulepszyć badanie. Uczeń zgłasza propozycje, które mogą pomóc ulepszyć badanie. Dokumentowanie i prowadzenie obserwacji (umiejętność myślenia i argumentowania naukowego) Uczeń opracowuje prostą dokumentację swoich badań, wykorzystując tekst i ilustracje. Uczeń opracowuje rozbudowaną dokumentację swoich badań, wykorzystując tekst i ilustracje. Uczeń opracowuje kompleksową dokumentację swoich badań, wykorzystując tekst i ilustracje. 78 Ocenianie uczniów samodzielnie dociekających wiedzę. Materiały dydaktyczne projektu SAILS. Tom 2

Tabela 5. Ocena umiejętności pracy w grupie w CS7 Wielka Brytania Poziom Udział Komunikacja Wyjaśnianie 1 Uczeń wykazuje głębokie zaangażowanie, działając w sposób życzliwy i uprzejmy. 2 Uczeń chce się głęboko zaangażować, ale nie pozwala zaangażować się innym. 3 Uczeń próbuje pomóc, ale potrzebuje zachęty ze strony kolegów. 4 Uczeń zaangażuje się, jeśli zostanie o to poproszony przez nauczyciela. 5 Uczeń nie pomaga w działaniach praktycznych. Uczeń wypowiada się w sposób uprzejmy i pomocny dla innych członków grupy i dobrze przyjmuje polecenia. Uczeń rozmawia z innymi członkami grupy o tym, co się dzieje; może się zachowywać w sposób nieco apodyktyczny. Uczeń nie mówi zbyt wiele, ale stosuje się do poleceń. Uczeń mówi bardzo niewiele i nie odpowiada innym. Uczeń nic nie mówi i nie słucha innych osób w grupie. Uczeń w jasny sposób wyjaśnia kwestie praktyczne innym uczniom lub jest w stanie w sposób jasny i zwięzły odpowiedzieć na pytania nauczyciela, używając właściwego języka. Uczeń próbuje wyjaśniać kwestie praktyczne, ale z pewnym wahaniem oraz/ lub błędami, lub potrafi odpowiedzieć na pytania zadane przez nauczyciela tylko do pewnego stopnia. Wyjaśnianie kwestii praktycznych jest dla ucznia trudne, ale próbuje on podać właściwy opis działań. Uczeń nie potrafi wyjaśnić kwestii praktycznych, ale stara się opisać to, co robi grupa. Uczeń nie potrafi wyjaśnić kwestii praktycznych i nie wie, jak opisać to, co robi grupa. W większości studiów przypadku nauczyciele przeprowadzali ocenę uczniów na bieżąco podczas procesu dociekania, chociaż w CS3 Węgry i CS4 Polska oceniano uczniów, korzystając z karty pracy i sprawozdań. Jednak we wszystkich studiach przypadku, w których oceniano umiejętności uczniów w zakresie pracy w grupie, ocena ta przeprowadzana była drogą bezpośredniej obserwacji nauczyciela podczas dociekania. Ocena pewnych umiejętności przeprowadzona została po zajęciach i była oparta na pisemnych materiałach opracowanych przez uczniów w trakcie zajęć. Inne umiejętności oceniano drogą oceniania kształtującego, ukierunkowującego uczniów w trakcie zajęć. Na przykład w CS1 Niemcy używano metody fist to five (metoda głosowania pozwalająca wskazać stopień poparcia tezy w skali 0-5, pięść 0, każdy palec 1 pkt, aż do 5 pkt cała dłoń) oraz traffic lights cups (metoda zarządzania pracą grup, każda grupa posiada 3 kubki o różnych kolorach, podczas pracy grupa wystawia kubek o odpowiedniej barwie, wskazujący na stan pracy grupy, np.: zielony pracujemy, żółty skończyliśmy pracę, czerwony potrzebujemy pomocy, zestaw barw i ich znaczenie mogą być dostosowywane przez nauczyciela) w trakcie procesu dociekania, aby uczniowie mogli zasygnalizować nauczycielowi swoje odczucia co do zrozumienia danego aspektu dociekania. Nauczyciel w CS2 Niemcy przedstawiał uczniom informacje zwrotne ustnie na różnych etapach procesu dociekania. W CS6 i CS7 Wielka Brytania nauczyciele wykorzystali szereg pytań mających na celu sprawdzenie zrozumienia przez uczniów działań i informacji w procesie dociekania, a jednocześnie starali się nie ukierunkowywać uczniów na obranie określonej drogi w tym procesie. Na przykład nauczyciele pytali: Co spowodowało taki wybór? lub: Dlaczego wybraliście tę metodę? Czy rozważaliście także inne sposoby?. W CS3 Węgry nauczyciel przekazał uczniom informację zwrotną na koniec pierwszej lekcji, na podstawie swoich obserwacji wykonanych podczas zajęć, oraz na początku drugiej lekcji, na podstawie pisemnego planu dociekania, który przygotowali uczniowie. W tym studium przypadku nauczyciel zdecydował się przedłużyć realizację jednostki o dodatkową lekcję, tak aby dać uczniom czas na pełne zrozumienie pojęcia gęstości. W CS4 Polska i CS1 Niemcy nauczyciele stwierdzili, że uczniom bardzo podobało się ćwiczenie. W CS6 i CS7 Wielka Brytania uczniowie korzystali z oceny wzajemnej zarówno do tego, aby sprawdzić swoje odpowiedzi, jak i wyznaczyć sobie cele dla przyszłych dociekań. W CS5 Szwecja również wykorzystano ocenę wzajemną w grupie nauczycieli odbywających szkolenie. W CS2 Niemcy doniesiono także o zastosowaniu oceny wzajemnej przy ustalaniu pomysłów badawczych. W CS4 Polska nauczyciel dostarczył uczniom informację zwrotną na piśmie po ocenieniu procesu dociekania. W CS1 Niemcy nauczyciel zauważył, że poszczególne grupy uczniów potrzebowały różnej ilości czasu na etapie planowania. Niektóre z nich formułowały pytanie i decydowały się rozpocząć pracę doświadczalną, podczas gdy inne grupy były bardziej skłonne sformułować szereg pytań, a następnie zdecydować, które z nich byłoby najlepiej analizować. Podobnie w CS7 Wielka Brytania nauczyciel zauważył, że niektóre grupy podejmowały decyzje dotyczące pytania badawczego szybko, podczas gdy inne borykały się z trudnościami, aby osiągnąć ten cel. Nauczyciel w CS1 Niemcy stosował różne metody i narzędzia oceny w celu wzbogacenia procesu realizacji, w tym metody fist to five oraz traffic lights cups. W celu oceny umiejętności planowania badań i pracy w grupie uczniowie przeprowadzili samoocenę. Uzupełniali oni kwestionariusze dotyczące swojej postawy w działaniach (tab. 6), umiejętności komunikacyjnych (tab. 7) i procesu dociekania (tab. 8). Nauczyciel zapewnił uczniom ocenę kształtującą i wspierał uczniów w całym procesie. POMARAŃCZE 79

Tabela 6. Arkusz samooceny postawy w działaniach, wykorzystywany w CS1 Niemcy Zachowanie Zawsze Prawie zawsze Czasami Prawie nigdy Nigdy 1. Koncentrowałem/ koncentrowałam się na zadaniu. 2. Pracowałem/pracowałam samodzielnie. 3. Pracowałem/pracowałam metodycznie. 4. Pracowałem/pracowałam w zespole. Tabela 7. Arkusz samooceny umiejętności komunikacyjne, wykorzystywany w CS1 Niemcy Zachowanie Osiągnąłem/ osiągnęłam ten cel w całości Osiągnąłem/ osiągnęłam ten cel częściowo Nie osiągnąłem/ osiągnęłam tego celu 1. Pozwalałem/pozwalałam kolegom skończyć przedstawianie ich argumentów i nie przerywałem/ przerywałam im. 2. Nie robiłem/robiłam nieodpowiednich uwag w odpowiedzi na argumentację kolegów. 3. Nie wywierałem/wywierałam nacisku na kolegów ani nie zmuszałem/zmuszałam ich, aby robili to, co chcę. 4. Poinformowałem/poinformowałam wszystkich członków grupy o planowanych badaniach lub nadchodzących procesach dociekania. Tabela 8. Arkusz samooceny proces dociekania, stosowany w CS1 Niemcy Zachowanie Całkowicie się zgadzam Częściowo się zgadzam Nie zgadzam się 1. Badałem/badałam związek między właściwościami owocu dotyczącymi unoszenia się na wodzie a temperaturą. 2. Badałem/badałam, czy części owocu wykazują te same właściwości dotyczące unoszenia się na wodzie jak owoc w całości. 3. Badałem/badałam związek między właściwościami owoców cytrusowych dotyczącymi unoszenia się na wodzie i ich masą. 4. Badałem/badałam związek między właściwościami owoców cytrusowych dotyczącymi unoszenia się na wodzie i ich objętością. 5. Określiłem/określiłam gęstość owoców. 6. Potrafię opisać nasz proces dociekania. 7. Potrafię podać argumenty wspierające nasz proces dociekania. 80 Ocenianie uczniów samodzielnie dociekających wiedzę. Materiały dydaktyczne projektu SAILS. Tom 2