dr Rafał Jakubowski Sabina Frankiewicz Małgorzata Taraszkiewicz Radosław Stec Radość uczenia się rzeczy nowych czyli jak rozwijać rozumowanie naukowe

WYDZIAŁ STUDIÓW EDUKACYJNYCH dr Rafał Jakubowski Sabina Frankiewicz Małgorzata Taraszkiewicz Radosław Stec Radość uczenia się rzeczy nowych czyli jak rozwijać rozumowanie naukowe na lekcjach fizyki, biologii, chemii i matematyki w gimnazjum poprzez lekcyjne projekty naukowe LPN Konsultacja prof. zw. dr hab. Stanisław Palka, UJ w Krakowie prof. dr Stanisław Plebański, PWSZ w Kaliszu Konsultacja psychologiczna Radosław Stec Sprawozdanie i podsumowanie eksperymentu pedagogicznego przeprowadzonego pod kierunkiem prof. zw. dr. hab. Stanisława Dylaka z Zakładu Pedeutologii UAM w Poznaniu Poznań 2017

2

Spis treści Wprowadzenie... 5 Badania właściwe... 7 Wnioski wynikające z przeprowadzonych badań pedagogiczno psychologicznych... 13 Wyniki eksperymentu w zakresie efektów realizacyjnych... 21 Wyniki eksperymentu w zakresie efektów kształcących... 25 Podsumowanie i dyskusja wyników... 33 Wnioski końcowe... 39 Zakończenie... 43 Aneks... 49 Narzędzia badawcze... 49 3

4

Inspire Then Educate National Center for Earth and Space Science Education Wprowadzenie Ostatnie raporty jakości polskiej edukacji zwracają uwagę, iż metody nauczania zdominowane są aktywnością nauczycieli, a nie uczniów. W większości krajów zwraca się uwagę na treści kształcenia, a zaniedbuje sposoby rozwijania wśród uczniów rozumowania, wnioskowania i dowodzenia. W polskiej edukacji od lat panuje paradygmat przekazu, a nie uczenia się i nauczania problemowego i poszukującego. Według profesora S. Dylaka przestrzeń cyfrowa może ten paradygmat przekazu zmienić. Jak pokazały badania eksperymentu lekcyjne projekty naukowe LPN rozwijają myślenie krytyczne, kreatywność, pracę zespołową, komunikację między uczniami, umiejętności technologii cyfrowej oraz ukierunkowują uczniów na własny rozwój. Pół wieku temu profesor Cz. Kupisiewicz zwrócił uwagę, aby uczniów zachęcić do zdobywania wiedzy czynnej, będącej nieodzownym warunkiem wykonywania czynności nowych, dotychczas nieznanych, a nie na nabywaniu tylko wiedzy biernej przydatnej jedynie przy udzielaniu odpowiedzi na zadane z zewnątrz pytania. Problemowe uczenie się wykorzystujące metodę naukową opiera się na sekwencji: pytanie badawcze hipoteza doświadczenie wnioski. W niniejszym eksperymencie podano propozycję praktycznego rozwijania rozumowania naukowego oraz nabywania wiedzy czynnej poprzez lekcyjne projekty naukowe preferujące zadania realizacyjne oraz indukcyjne i abdukcyjne sposoby wnioskowań. Główny punkt rozważań i badań eksperymentalnych skupiał się na określeniu skuteczności pedagogicznej lekcyjnych projektów naukowych LPN oraz na ocenie rozwoju rozumowania naukowego wśród uczniów gimnazjum, a także na wykorzystaniu metody problemowej oraz metody projektów. Należy podkreślić i docenić udział udzielonych rad i uwag podczas trwania eksperymentu, który został zmodyfikowany w trakcie jego realizacji. Bardzo dziękuję moim Recenzentom prof. Wojciechowi Nawrocikowi oraz prof. Stanisławowi Palce a także mojemu metodykowi Profesorowi Plebańskiemu za cenne uwagi do mojej rozprawy doktorskiej Metoda projektów w uczeniu się i nauczaniu fizyki w gimnazjum. To 5

dzięki ich radom eksperyment został bardziej profesjonalnie przygotowany, przeprowadzony i podsumowany. Oddając pracę do recenzji i składając eksperyment pedagogiczny do zatwierdzenia przez Ministra Edukacji, przekonany byłem iż metodę naukową w gimnazjum można w bardzo łatwy sposób zalgorytmizować. Profesor Wojciech Nawrocik napisał w recenzji: Pracując z uczniami gimnazjalnymi trzeba pamiętać o wysuniętej przez Szaniawskiego w 1994 roku przestrodze: Metody naukowej nie da się zalgorytmizować, z różnych przyczyn, zwłaszcza dlatego, iż nieodzownym jej składnikiem jest twórczość. Ta uwaga pozwoliła mi na nowo spojrzeć na moją rozprawę oraz eksperyment pedagogiczny i pracę z uczniami oraz ich ocenę pracy na lekcji. Profesor Stanisław Palka podkreślił natomiast, jak ważna jest skuteczność pedagogiczna, a nie tylko skuteczność dydaktyczna. Dla mnie ważne są nie tylko wyniki uczenia, ale cały proces nauczania i uczenia się, co przejawia się w skuteczności pedagogicznej. Zgadzam się z Profesorem Palką, iż warto zmienić nazwę lekcyjnych zadań projektowych LZP. Nazwa sugeruje, że mamy do czynienia z formą pracy uczniów a nie metodą nauczania i uczenia się. Moim zdaniem, poprawniejszą nazwą byłaby nazwa lekcyjne projekty naukowe LPN lub jeszcze inna dłuższa wersja - lekcyjna metoda projektów naukowych LMPN. Ostatecznie w podsumowaniu i wynikach eksperymentu zmieniona została nazw lekcyjnych zadań projektowych na lekcyjne projekty naukowe LPN. Uwaga nasza podczas przeprowadzania eksperymentu była skupiona na naukowym podejściu do lekcji fizyki, matematyki, biologii i chemii oraz badaniu postaw, a także chcieliśmy wyraźnie zaznaczyć wagę eksperymentu pedagogicznego i porównać go z eksperymentem przyrodniczym. Profesor Nawrocik, doceniając ciekawe tematy badawcze, zwrócił nam uwagę na to, że niektóre opisy (konteksty) są zbyt infantylne. W dalszej pracy z młodzieżą zmieniliśmy konteksty na bardziej naukowe opisy badawcze. Bardzo wątpliwe dla Profesora Wojciecha Nawrocika były obliczenia statystyczne, przy tak małej próbie, jaką dysponowaliśmy podczas badań. Dlatego nasza statystyka ogranicza się tylko do podstawowych surowych danych. 6

Profesor Nawrocik uważa także za nieuzasadnione umieszczenie w pracy wyników testu Lawsona. Zgadzam się z Profesorem, iż wiele pytań jest udziwnionych i dlatego podczas naszych badań zrezygnowaliśmy z testu Lawsona, a bardziej skupiliśmy się na postawach w odniesieniu do nauk przyrodniczych zgodnie z badaniami PISA oraz na postawach dotyczących postrzegania przyszłości zaproponowanych przez Zimbardo na www.thetimeparadox.com. Jeszcze raz dziękuję Profesorowi Wojciechowi Nawrocikowi, Profesorowi Stanisławowi Palce oraz Profesorowi Plebańskiemu za wiele budujących i krytycznych uwag, co do naszej pracy nad eksperymentem pedagogicznym. Badania właściwe Badania właściwe przeprowadzono w I okresie roku szkolnego 2016/2017 podczas zajęć lekcyjnych z fizyki, biologii, chemii i matematyki w klasach I, II, III a i III b Gimnazjum w Gorzycach Wielkich w województwie wielkopolskim. Wszystkie grupy objęte były badaniami ankietowymi (ankietą na postrzeganie czasu oraz ankietą na zainteresowania fizyką) w połowie września 2016 roku. W tym czasie uczniowie intensywnie pracowali metodą projektów Lekcyjnymi Projektami Naukowymi, a przeprowadzający badania diagnozowali wiedzę operatywną (wiadomości, umiejętności) oraz efekty realizacyjne poprzez kodowanie lekcyjnych projektów naukowych zgodnie z operacjonalizacją przedstawioną wcześniej. Objaśnienie zastosowanej metody eksperymentalnej. Badania eksperymentalne to oddziaływanie czynnikiem eksperymentalnym X na procesy, zdarzenia i stany. W eksperymentalnych badaniach pedagogicznych dotyczących zmian poznawczych w sferze kierunkowej i instrumentalnej zwykle stosuje się dwukrotny pomiar: przed zadziałaniem czynnika X i po nim. W przeprowadzonych badaniach eksperymentalnych zmieniono nieco to podejście. Zadaniem nauczyciela jest prowadzenie ucznia do najwyższych poziomów rozumowania i postaw, bo takie poziomy są i jest określony górny poziom. W przekonaniu przeprowadzających badania wiedza operatywna (wiadomości i umiejętności) ma nieco inny charakter. W kształtowaniu wiedzy operatywnej (wiadomości i umiejętności) z trudem możemy mierzyć przyrost w procentach. Faktyczny stan początkowy wiedzy operatywnej (pomierzony) może nie mieć istotnego związku ze stanem końcowym. Nauczyciel w swoim planowaniu dotyczącym wiedzy operatywnej musi się kierować zasadą dążenia do 7

określonego pułapu tu i teraz. Innymi słowy, w celach zapisujemy opanowanie określonych wiadomości i umiejętności na określonym poziomie wyznaczonym przez wyniki uczenia się. Reasumując, nauczyciel ustanawia określony poziom mistrzostwa, który uczeń powinien osiągnąć. Zadaniem nauczyciela jest doprowadzenie ucznia do tego mistrzostwa. W zaplanowanym eksperymencie nie miało istotnego znaczenia, w jakim miejscu uczeń się znajdował. Ważne jest nie tyle ile uczeń wie i umie, ale co i jak wie i umie w sensie jakościowym. Nie ilość wiadomości bowiem decyduje o poziomie rozumowania 1. Ważniejsze, gdzie się znajdzie w wyniku swego działania według określonej metody w zakresie rozumowania. I to jest miarą eksperymentalnie mierzonej skuteczności określonej metody nauczania. Z drugiej strony pamiętać jednak należy, że w pedagogicznym, wychowawczym ujęciu kluczowe jest jednak porównanie tego, gdzie uczeń kiedyś był i gdzie jest obecnie, czyli przyrost, rozwój, zmiana względna. Wyniki nauczania mierzone testami mają charakter bezwzględny, tzn. bierze się pod uwagę ich ostateczny obraz, który decyduje o skuteczności nauczania jako działania prowadzącego ucznia do mistrzostwa. Wracając do przeprowadzonego eksperymentu, przyjęto, że uczniowie zarówno, co do efektów realizacyjnych, jak i kształcących w wymiarze wiedzy operatywnej, powinni osiągnąć określony stan (niezależnie od tego, gdzie się znajdowali przed oddziaływaniem eksperymentalnym). Zdaniem przeprowadzającego badania, pierwotna ocena wartości metody nauczania zależy od tego na ile potrafiła ona doprowadzić ucznia do wymaganego stanu. Wydaje się, że takie postępowanie eksperymentalne umożliwia pomiar wartości metody nauczania jako narzędzia prowadzącego do mistrzostwa bez względu na stan początkowy ucznia. Teren badań i dobór grupy badawczej. Próbą badawczą w prowadzonym eksperymencie była młodzież Gimnazjum w Gorzycach Wielkich. Dobór próby został dokonany w połączeniu dwóch metod: doboru celowego i drogą losowania. Celowo dobrano szkołę, do której uczęszczali uczniowie, natomiast losowo dobrano poszczególnych uczniów w poszczególnych klasach łącznie 80 uczniów. Uczniowie gimnazjum zostali podzieleni na grupy eksperymentalne LPN. Przedmiotem prowadzonych badań były zagadnienia związane ze 1 Por. B. Lei, T. Cai, K. Koenig, K. Fang, J. Han, J. Wang, Q. Liu, L. Ding, L. Cui, Y. Luo, Y. Wang, L. Li, N. Wu, Learning and Scientific Reasoning, Science Vol 323 30 January 2009, Published by AAAS. 8

skutecznością procesu dydaktycznego metody projektów, prowadzonych w formie zajęć lekcyjnych z zakresu fizyki, biologii, chemii i matematyki w gimnazjum. WIEŚ Gimnazjum G N = 80 Klasa I Klasa II Klasa III A Klasa III B Grupa eksperymentalna Grupa eksperymentalna Grupa eksperymentalna Grupa eksperymentalna LPN LPN LPN LPN Opracowanie własne. Schemat 1. Grupy eksperymentalne oraz ich podział ze względu na miejsce zamieszkania, szkolę i klasę Grupa LPN wypełniała dodatkowo lekcyjne zadania projektowe rozwijające praktycznie rozumowanie i sprawdzające ten rozwój, a nauczyciel prowadzący lekcje z LPN wypełniał dodatkowo zakodowane lekcyjne projekty naukowe (ZLPN) w celu oceny zadań projektowych uczniów. Dla 80 uczniów, sprawdzono poziom postrzegania przyszłości według procedury zaproponowanej przez Zimbardo. Po dokonaniu analizy poszczególnych zmiennych i ich wskaźników oraz wyników badań pilotażowych wybrano eksperyment pedagogiczny jako metodę wiodącą badań, który pozwolił na empiryczną weryfikację postawionych w pracy hipotez i problemów badawczych. Badaniom podlegały 4 zespoły klasowe. Dobierając grupy eksperymentalne w badaniach właściwych uwzględniono następujące wskazania: badanie od początku do końca, we wszystkich swoich etapach, przeprowadzone zostało przez tych samych nauczycieli, występowały te same treści kształcenia, jednakowy był czas projektów, jednakowe warunki pomocy nauczycieli oraz jednakowe sposoby doboru podczas badań. W badaniach właściwych prowadzonych w I okresie roku szkolnego 2016/2017 uczniowie wykonywali lekcyjne projekty naukowe LPN zadane przez nauczycieli na określony 9

temat. Na początku badań zaproponowano uczniom następujące projekty edukacyjne podane poniżej (krótkoterminowe). Tematy realizowane w ramach eksperymentu pedagogicznego na lekcjach - matematyki Klasa III a i III b: 1. Czy podobieństwo figur jest wykorzystywane w życiu codziennym? sąd nad podobieństwem figur Klasa II 2. Przydatność obliczeń procentowych w życiu codziennym -biologii Klasa II 3. Czy receptory skór (bólu i dotyku) są równomiernie rozmieszczone na powierzchni ciała? 4. Doświadczenia źródłem wiedzy biologicznej dlaczego skorupka jaja jest twarda?; po co nam dwoje uszu?; dlaczego w upalne dni rośliny potrzebują więcej wody?; czy mróz szkodzi komórkom?; co dzieje się z ziemniakiem długo pozostawionym w słonej wodzie? - chemii Klasa III a, III b 5. Odbarwianie roztworu nadmanganianu potasu tłuszczem roślinnym 6. Czy jogurty są zagęszczane skrobią? Klasa II 7. Sok z czerwonej kapusty i mocna, czarna herbata wskaźniki porównywalne z fenoloftaleiną i oranżem metylowym -fizyki 8. Od Archimedesa do Paskala, 9. Fizyka wokół nas, 10. Jak skleić płyty CD? - siły przylegania i spójności 11. Jak wyznaczyć ciepło właściwe wody?, 12. Konkurs Jak zrzucić jajko aby go nie rozbić?, 10

13. Spadek swobodny 14. Jak powstaje burza? 15. Jak zrobić silnik elektryczny? 16. Od czego zależy okres i częstotliwość drgań wahadła? 17. Czy poduszki powietrzne są potrzebne w samochodzie?. Zespoły klasowe gimnazjum w Gorzycach Wielkich, wraz z zadanymi zakresami tematycznymi z fizyki podzielono na poszczególne klasy. Klasy I Od Archimedesa do Paskala, Jak zrzucić jajko, aby go nie rozbić?, Spadek swobodny, Jak skleić płyty CD? - siły przylegania i spójności Czy poduszki powietrzne są potrzebne w samochodzie?. Klasy II Jak zmierzyć ciepło właściwe wody?, Fizyka wokół nas, Spadek swobodny Klasy III Fizyka wokół nas, Jak powstaje burza?, Jak zrobić silnik elektryczny?, Od czego zależy okres i częstotliwość drgań wahadła? 11

Przebieg badań właściwych przedstawiono za pomocą schematu 2, w którym wyodrębniono metodę projektów oraz badane czynności eksperymentu. Efektami realizacyjnymi były produkty projektów, a elementami kształcącymi: wiedza operatywna, postawy i postrzeganie przyszłości przez uczniów. Badane efekty realizacyjne (produkty projektu) Metoda projektów poprzez LPN Uczeń Grupa LPN (eksperymentalna) Perspektywa czasowa Badane efekty kształcące wiedza operatywna postawy Opracowanie własne. Schemat 2. Przedstawienie przebiegu badań grupy eksperymentalnej Dodatkowo badanie obejmowało postrzeganie perspektywy czasowej jako zmiennej kontekstualnej ważnej ze względu na okres rozwojowy młodych ludzi i zmiany zachodzące w tym zakresie. Kontrolowano tę zmienną ze względu na fakt, że jak sugeruje Zimbardo różne postrzeganie perspektywy czasowej pociąga za sobą wiele konsekwencji w naszym wypadku może to być inne zaangażowanie w LPN oraz zróżnicowane postrzeganie swojego udziału w takiej pracy lekcyjnej. Dlatego grupę sprawdzono pod kątem podobieństwa do modelu Zimbardo. 12

Wnioski wynikające z przeprowadzonych badań pedagogiczno psychologicznych (psychologicznych zgodnie z procedurą dostępną na stronie www.thetimeparadox.com pod kierunkiem psychologa Radosława Steca) Badając postawy uczniów oraz ich nastawienia, skorzystano z testów zamieszczonych na stronie internetowej Zimbardo, oraz analizie literatury Carol Dweck zajmującej się badaniami dotyczącymi nastawień studentów oraz uczniów licealnych i gimnazjalnych. Dodatkowo przeprowadzający niniejszy eksperyment pedagogiczny uczestniczyli w badaniach szkolnych dotyczących ewaluacji wewnętrznej badającej system wartości uczniów, których ankieta została umieszczona w aneksie. Akurat te ostatnie ankiety ukazują niewielkie zainteresowanie naszych gimnazjalistów dobrym wykształceniem, pracą. Nikt spośród ankietowanych 34 uczniów nie wskazał, aby dla niego nauczyciel był autorytetem, a co ciekawe, 18 wskazało na swoich rodziców. Również nauczyciele mają niewielki wpływ na poglądy na świat i życie. W tym pytaniu ankietowym uczniowie najwięcej wskazali na swoje przemyślenia, rodziców i kolegów. Philip Zimbardo opracowując swoje narzędzie do badania postrzegania czasu odkrył, że ludzi można dobrze scharakteryzować na 5 wymiarach postrzegania siebie w czasie: (1) skupianie się na negatywnych aspektach życia z przeszłości, (2) skupianie się na pozytywnych aspektach życia z przeszłości, (3) skupianie się na obecnym życiu (perspektywa teraźniejsza) jako na czymś na co nie mam wpływu, (4) skupianiu się na perspektywie teraźniejszej jako czasie kiedy można uzyskać przyjemność (Carpe diem!) oraz (5) skupianiu się na swojej przyszłości. Optymalny profil perspektywy czasu według Zimbardo, prezentuje się w sposób następujący: - niska przeszłościowo negatywna perspektywa czasu, - wysoka przeszłościowo pozytywna perspektywa czasu, - niska teraźniejszo fatalistyczna perspektywa czasu, - umiarkowanie wysoka teraźniejszo hedonistyczna perspektywa czasu, - umiarkowanie wysoka przyszłościowa perspektywa czasu. 13

Wykres 1. Optymalny profil postrzegania czasu z www.thetimeparadox.com/survey Nasi badani osiągnęli w zakresie perspektywy czasowej wyniki podobne jak w modelu Zimbardo. Wszystkie wyniki zbiera tabela 1. Podstawową różnicą jest jednak bardziej wyważona postawa polskich uczniów (Zimbardzo badał uczniów w Stanach Zjednoczonych) porównanie średnich wyników całej grupy badawczej i modelowej według Zimbardo ukazuje Wykres 2. 14

Tabela 1. Wyniki poszczególnych klas na postrzeganie czasu Klasa Perspektywa czasu Przeszłościowo Przeszłościowo Teraźniejszofatalistyczna Teraźniejszohedonistyczna Przyszłościowa -negatywna -pozytywna I 2,64 2,81 2,65 2,8 2,57 II 3,1 3,61 3,01 3,86 2,98 III A 2,85 3,48 3,08 3,23 2,98 III B 2,82 3,2 2,67 3,3 3,15 Średnia: 2,85 3,28 2,85 3,30 2,92 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2,85 3,67 3,28 2,85 4,33 3,3 3,69 2,92 2 2,1 1,5 1 0,5 1,67 Idealna (Zimbardo) Średnia (LPN) 0 1 2 3 4 5 Wykres 2. Porównanie wyników idealnych i wyników osiągniętych przez uczniów uczestniczących w eksperymencie. Patrząc na wyniki naszych uczniów widzimy, że są oni bardziej wyważeni w deklaracjach odnośnie postrzegania perspektywy czasowej. Gdy porównamy kolejne roczniki między sobą zobaczymy, że pomiędzy klasami także widać różnice. 15

5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 4,33 3,67 2,64 2,81 2,65 2,8 2,1 Idealna (Zimbardo) 1,67 KL I KL II KLASY III 1 2 3 4 5 3,69 2,57 Wykres 3. Porównanie wyników poszczególnych klas na tle idealnej perspektywy czasowej według Zimbardo Przebieg wykresu dla poszczególnych klas układa się tak, że najniższe i bardzo wyrównane wyniki mamy dla klasy pierwszej. Klasa druga ma najwyższe wyniki i są one umiarkowanie zróżnicowane. Klasa trzecia natomiast ma wyniki wypośrodkowane, także umiarkowanie zróżnicowane podobnie jak średnie wyniki dla całej grupy badanej. Możemy zinterpretować te wyniki w taki sposób, że w klasie pierwszej najtrudniej uczniom oceniać swoją perspektywę czasową, gdyż w tym wieku ilość zmian związanych z rozwojem sprawia, że nie mają oni pewności w tych ocenach. Druga klasa radykalizuje swoje wyniki m.in. ma najwyższe wyniki w postrzeganiu hedonistycznym teraźniejszości. Trzecia natomiast zaczyna coraz bardziej realnie postrzegać perspektywę czasową m.in. najwyższe wyniki jeśli chodzi o perspektywę przeszłości spośród wszystkich badanych, co świadczy, że kwestia planów życiowych i decyzji z tym związanych staje się dla nich ważna. Najniższą - przeszłościowo negatywną perspektywę czasu zadeklarowała klasa I (uzyskała 2,64 a idealna jest niska i wynosi 2,1 a taką wielkość 2,64 wskazuje około 30% badanych przez Zimbardo). Stąd widać, że uczniowie tej klasy nie uznają swojej przeszłości zbyt negatywnie a podsumowują ją raczej jaką bardzo dobrą. Z kolei przeszłość pozytywną najwyższą wskazuje klasa optymistów jaką jest oddział uczniów klasy II (uczniowie osiągnęli wskaźnik prawie idealnie wysoki i uzyskali 3,61 a określny przez Zimbardo wynosi 3, 67 a 3,61 wskazuje prawie 90 % badanych przez Zimbardo). Dziwne jest, że klasa I osiągnęła niski wskaźnik tej wielkości. 16

Idealna perspektywa teraźniejszo fatalistyczna podobnie jak przeszłość negatywna powinna być bardzo niska. Najniższe postrzeganie teraźniejszo fatalistyczne uzyskała klasa I (uzyskując wynik 2,65 i niewiele niższy niż klasa III b 2,67 (wynik idealny wynosi 1,67 i ogólnie taki wynik wykazuje niespełna 10 % badanych ludzi. Nasi uczniowie należą ze swoim wynikiem do około 70 % populacji przebadanej przez Zimbardo). Następna zmienna idealnie powinna być umiarkowanie wysoka teraźniejszo hedonistyczna perspektywa czasu z idealnym wynikiem 4,33. Najniżej tego wyniku była klasa II i uzyskała 3,86 co stanowi wynik zgodny z prawie połową badanych populacji. Klasa I uzyskała wynik najniższy 2,8 co stanowi około 5 % populacji. Umiarkowanie wysoka powinna być przyszłościowa perspektywa czasu z wynikiem idealnym 2,69. I w tych badaniach najlepiej charakteryzuje się klasa III b 3,15 (Klasa I uzyskała najmniej korzystny wynik 2,57 który uzyskuje poniżej 10% społeczeństwa) Wyniki są ciekawe dla klasy I, ponieważ ich wyniku mieszczą się w bardzo małej populacji wyników średnich jakie przedstawił Zimbardo i wynoszą około 10 % z pośród badanych. Może to wynikać z faktu, że wchodzą oni w okres dorastania i w związku z tym charakteryzują się dużymi trudnościami w zakresie postrzegania siebie na osi czasu, ale możliwe jest także inne wyjaśnienie. Może to mieć związek z tym, iż większość uczniów tej klasy wykazuje specyficzne trudności w nauce opiniowane przez specjalistów Poradni Psychologiczno - Pedagogicznej. Również sytuacje rodzinne wielu uczniów są problematyczne. Brak oparcia uczniów w rodzinie, narastające problemy powodują, że uczniowie w sposób negatywny widzą swoją przyszłość. W zawiązku z powyższym szkoła/pedagodzy w sposób niezwykle umiejętny i delikatny powinni wzmacniać samoocenę uczniów, budować pozytywny wizerunek osób dorosłych. Duża ilość negatywnych odczuć z przeszłości oraz skupianie się na nich wpływają na niekorzystne postrzeganie teraźniejszości oraz przyszłości. W związku z powyższym należy przeprowadzić zajęcia, na których populacja badanych skupiłaby się na pozytywnych doświadczeniach z przeszłości i te przenosiła na teraźniejszość a potem na przyszłość. Należy kształtować postawy rodziców, pedagogów, których zadaniem jest nie tylko uczenie rzeczy nowych, ale również kształtowanie zdolności radzenia sobie w trudnych sytuacjach, motywowanie do działania poprzez pozytywne wzmacnianie własnej wartości. 17

W wychowaniu należy zwrócić uwagę na formę przekazu werbalnego, który ma wspierać a nie krytykować. Krytyka osoby jako indywidualnej jednostki jest podstawowym błędem wychowawczym. Można oceniać zachowania, wyniki, osiągnięcia a nie człowieka. Stwierdzenie popełniłeś błędy w. nie działa na jednostkę w sposób negatywny w przeciwieństwie do słów nie potrafisz, nie umiesz. Generalnie wyniki badania perspektywy czasowej w całej grupie LPN pokazały nam, że nasi uczniowie postrzegają siebie podobnie jak populacja przebadana przez Zimbardo profil wykresu ma podobny przebieg. Są jednak znacznie bardziej przeciętni osiągają wyniki bliżej średniej na skali. Może to być wynikiem różnicy kulturowej i mniejszej gotowości w ujawnianiu swoich przeżyć przez polskich uczniów niż ma to miejsce z przypadku uczniów ze Stanów Zjednoczonych. Wymaga to dalszych badań. Co istotne, możemy jednak przyjąć, że nasi uczniowie nie odbiegają od normy, rozumianej statystycznie i w związku z tym możemy przyjąć, że kwestia perspektywy postrzegania czasu nie modyfikuje istotnie wyników eksperymentu przy analizie całej grupy. Dlatego w dalszej części przedstawimy przede wszystkim efekty osiągnięte przez wszystkich badanych łącznie. Postawy uczniów co w życiu jest ważne i kto jest Twoim autorytetem Poniżej podano dwa ciekawe wykresy uzyskane w czasie prowadzenia eksperymentu pedagogicznego oraz wewnętrznej ewaluacji szkolnej System wartości i normy w życiu młodzieży Bardzo cieszy fakt, że dla naszych uczniów ważne jest życie rodzinne. Większość także zadeklarowała iż chciałoby dobrze zarabiać. Największymi autorytetami dla naszych uczniów są rodzice, natomiast z badanych nikt nie wskazał na nauczycieli. 18

1. Co Twoim zdaniem jest ważne w życiu? Przyjaciele; 12 Pomaganie innym; 3 Udane życie rodzinne; 27 Spokojne życie; 9 Interesująca praca; 14 Dobre wykształcenie; 7 Duże pieniądze; 7 Pełne rozrywek życie; 2 Dobrze płatna praca; 21 Udane życie rodzinne Dobre wykształcenie Dobrze płatna praca Pełne rozrywek życie Duże pieniądze Interesująca praca Spokojne życie Przyjaciele Pomaganie innym 19

Kto jest dla Ciebie autorytetem? Koledzy 0 Nikt nie jest dla mnie autorytetem 7 Podróżnicy 1 Naukowcy 1 Duchowni 0 Aktorzy 4 Biznesmeni 1 Dziennikarze, prezenterzy 0 Nauczyciele 0 Politycy 0 Sportowcy 3 Piosenkarze, muzycy 5 Inni członkowie rodziny 4 Rodzice 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Seria 1 20

Wyniki eksperymentu w zakresie efektów realizacyjnych Zbigniew Pietrasiński ponad czterdzieści lat temu zauważył: to, że czynność uczenia się zwykle nie jest sama przez się nagrodą, lecz środkiem do osiągania odległych celów życiowych, upodabnia ją do pracy zawodowej, uprawianej nie z zamiłowania, lecz z musu 2. Jednak Z. Pietrasiński widzi szansę dla uczniów w efektach realizacyjnych, które mogą wpływać dodatnio na wyniki nauki, gdy są nimi np. produkty użyteczne dla innych, dające uczniowi bezpośrednią satysfakcję i chęć do dalszej nauki, nie mówiąc już o efektach w postaci lepszego przygotowania do praktycznego wykorzystania wiedzy 3. W rozmowie przeprowadzającego badania z Jamesem Pelechem, autorem książki The Comprehensive Handbook of Constructivist Teaching o metodzie projektów, rozmówca zwrócił uwagę, iż bardzo ważny w niej jest produkt projektu, czyli wszystkie efekty realizacyjne i cały proces rozwiązywania problemu z planowaniem, realizacją, prezentacją i samooceną uczniów, czego się konkretnie nauczyli poprzez wykonanie projektu. Po każdym wykonanym projekcie powinny zostać dowody na uczenie się uczniów, dzięki którym rozpozna się aktualne potrzeby uczniów i będzie można na nie na bieżąco odpowiedzieć. Analiza wyników poszczególnych kategorii efektów realizacyjnych dla całej grupy LZP Pierwszy szczegółowy problem badawczy niniejszego eksperymentu dotyczył określenia skuteczności metody projektów odnośnie wykonania produktów projektowych z przedmiotów przyrodniczych. Chcąc stwierdzić, jak uczniowie opanowali naukowy sposób wytwarzania produktów projektowych poprzez wypełnianie formularzy LPN, obliczono łatwości wykonania poszczególnych zadań efektów realizacyjnych. W obszarze wyodrębnionych kategorii zostały policzone łatwości wykonania poszczególnych zadań i przedstawiono je na poniższym wykresie. Uczniowie najlepiej radzili sobie z opisem doświadczeń, a największe problemy mieli z wnioskami i uzasadnianiem tych wniosków. Aby pokazać rozkład procentowy kategorii, które okazały się trudne, a które łatwe, sporządzono tabelę grupującą wskaźnik łatwości od zadań bardzo trudnych do zadań bardzo 2 Z. Pietrasiński, Wstęp do czynnościowej teorii kształcenia umysłu, [w:] Studia nad teorią czynności ludzkich, I. Kurcz, J. Reykowski (red.), PWN, Warszawa 1975, s. 199 200. 3 Tamże. s. 193. 21

Współczynnik łatwości łatwych. Taki rozkład wyników oddaje zbliżony do modelu teoretycznego pewny sposób na sprawdzenie określonych zmiennych w danej grupie. Tabela 2. Wyniki dotyczące efektów realizacyjnych z poszczególnych przedmiotów Kategorie efektów realizacyjnych Współczynnik łatwości Matematyka Biologia Chemia Fizyka Adekwatność hipotez uczniowskich 0,93 0,90 0,93 0,80 Opis doświadczenia 0,93 1,00 0,97 0,85 Przebieg doświadczenia 0,93 0,95 0,93 0,90 Zmienne (ogólnie) 0,96 0,85 1,00 0,70 Dokumentacja doświadczenia 0,93 0,88 0,87 0,95 Wnioski z doświadczenia 0,54 0,90 1,00 0,85 Uzasadnienie wniosków 0,54 0,90 1,00 0,85 Ocen uczniowska produktu 0,89 0,88 0,77 0,80 Średnia: 0,83 0,91 0,93 0,84 Opracowanie własne. 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 1,00 Efekty realizacyjne ze względu na przedmioty szkolne 0,90 0,95 1,00 0,88 1,00 1,00 0,97 0,96 0,93 0,93 0,93 0,93 0,93 0,90 0,90 0,93 0,85 0,87 0,90 0,95 0,85 0,85 0,85 0,80 0,70 0,54 0,54 0,88 0,89 0,77 0,80 0,40 1. Adekwatność hipotez 2. Opis doświadczenia 3. Przebieg doświadczenia 4. Wskazanie zmiennych (ogólnie) 5. Dokumentacja doświadczenia 6. Wnioski z doświadczenia 7. Uzasadnienie wniosków 8. Ocena uczniowska produktu Kategorie efektów realizacyjnych Matematyka Biologia Chemia Fizyka Wykres 4. Współczynnik łatwości dla poszczególnych kategorii efektów realizacyjnych i poszczególnych przedmiotów 22

Uczniowie wypełniali karty pracy z pomocą nauczyciela, dlatego stopień ich uzupełnienia jest wysoki. Zastanawia fakt niskiego wyciągania wniosków z doświadczeń matematycznych. Prawdopodobnie ma to związek z tym, że wcześniej nie odbywały się lekcje prowadzone metodami eksperymentu pedagogicznego. WNIOSEK Od najmłodszych roczników szkolnych należy przeprowadzać lekcje metodami doświadczalnymi. Kształtują one zdolności poznawcze, uczą pracować w grupie. Jednak gimnazjaliści, którzy wcześniej w taki sposób nie pracowali na lekcjach, zadawali dużo pytań i ich pracę musiał nadzorować nauczyciel przedmiotu. Mocne i słabe strony grupy LPN ze względu na efekty realizacyjne Tabela 3. Mocne i słabe strony grupy LPN Mocne strony grupy LPN Łatwość w stawianiu hipotez, prowadzenia oraz dokumentowaniu doświadczeń, i wysuwaniu wniosków z doświadczeń Szanse dla LPN Uczniowie poprzez LPN potrafią konstruować nową wiedzę poprzez stawianie pytań badawczych, formułowanie hipotez i szukania ich potwierdzenia lub ich obalenia Słabe strony grupy LPN Trudności z wysuwaniem wniosków oraz ich uzasadnianiem z matematyki Zagrożenia dla LPN Uczniowie mogą nie lubić wysuwania wniosków z matematyki i dlatego wypływają z nich niskie oceny punktowe 23

24

Wyniki eksperymentu w zakresie efektów kształcących Dzieciom najbardziej odpowiada szeroki zakres aktywności, realizowanie licznych talentów, a nie tylko niektórych. Ken Robinson Centralnym pojęciem badania efektów kształcących metody projektów jest wiedza operatywna (wiadomości i umiejętności) i postawy. Jednak same umiejętności nie istnieją bez odpowiedniej porcji wiedzy, tak jak i wiedza pozostaje wątpliwa bez towarzyszących jej umiejętności. Ponadto zarówno umiejętności, jak i niezbędna dla nich wiedza ujawnia się w konkretnych sytuacjach życiowych, w których mogą przydać się umiejętności związane z rozumowaniem naukowym. Jak ocenić efekty uczenia się? Na pytanie skierowane do uczniów: czego się nauczyłeś podczas wykonywania projektu?, odpowiedzieli, że nauczyłem się : jak robić doświadczenie z wahadłem matematycznym; jeśli będziemy znali wzory i będziemy wiedzieć, jak je zastosować w praktyce, będziemy potrafili zwizualizować bryłę, np. prostopadłościan (jeśli nie będziemy mieli go podanego) to bez najmniejszego problemu będziemy potrafili obliczyć gęstość danej bryły i dokładnie sformułować odpowiednią hipotezę; aby zmierzyć gęstość cieczy należy skorzystać ze wzoru d = m/v. By móc korzystać z podanego wzoru należy znać masę i objętość substancji, którą możemy też samodzielnie obliczyć. Efekty kształcące metody projektów to zmiany w sposobach dochodzenia do wiedzy, rozwijanie umiejętności, wytrwałości, rozumowania naukowego i zainteresowań fizyką poprzez zmianę postaw uczniów. Stevenson podkreślał, iż podczas pracy metodą projektów zdobyta wiedza nie jest najważniejsza, a na pierwszym miejscu stoi zmiana postawy. Z przeprowadzonych badań, można zauważyć, iż 20% uczniów poprzez metodę projektów widocznie zmieniło swoją postawę z przeciwników uczenia się na tych, którzy uważają, że uczenie się jest ciekawe. W badaniach zwrócono uwagę podczas prezentacji i wypowiedzi uczniów, jak metoda projektów doprowadziła ich do wiedzy i praktycznego rozwoju rozumowania naukowego. 25

Wiedza operatywna (czynna) i umiejętności z fizyki (efekt kształcący 1) Nabywanie wiedzy w metodzie projektów następuje głównie drogą rozumowania, dzięki wysiłkowi myślowemu ucznia, a nie poprzez pamięciowe przyswajanie. John. A. Stevenson Drugi i trzeci szczegółowy problem badawczy niniejszego eksperymentu dotyczył określenia skuteczności pedagogicznej odnośnie zapamiętywania i rozumienia wiadomości z przedmiotów matematyczno przyrodniczych, przejawiającej się w wykorzystaniu wiedzy operatywnej oraz kształtowania postaw wobec przedmiotów przyrodniczych oraz matematyki i uczenia się tych przedmiotów opartych na metodzie projektów realizowanych poprzez LPN. Wiedza operatywna (czynna) w badaniu metody projektów pod względem efektów kształcących nie jest traktowana tylko jako zbiór faktów, definicji i pojęć. Obejmuje ona zarówno wiadomości z badanych przedmiotów, jak i znajomość zasad rozumowania naukowego, polegającego na potwierdzaniu lub obalaniu postawionych przez uczniów hipotez. Rozumowanie stanowi integralną część wiedzy, stwarzając podstawę do wykształcenia umiejętności związanych z naukami przyrodniczymi. Nie ma wiedzy bez rozumowania, nie ma też rozumowania bez wiedzy 4. Bardzo ważny w gimnazjum jest proces konstruowania wiedzy w sposób indukcyjny i abdukcyjny, a nie jak obecnie odbywa się przekazywanie wiedzy głównie w sposób dedukcyjny. W prowadzonych badaniach nie wysuwano na pierwszy plan wiadomości zdobytych w trakcie nauczania i uczenia się przedmiotów matematyczno - przyrodniczych. Wiadomości są raczej budulcem dla rozwinięcia umiejętności uczniów 5. Następnie bardzo ważnym elementem opanowania przez uczniów wiedzy czynnej, która jest nieodzownym warunkiem wykonywania czynności nowych, dotychczas nieznanych jest rozwiązywanie problemów według siedmiu kategorii: znajomość pojęć, faktów i praw przyrodniczych, zaprojektowanie i wykonanie doświadczenia adekwatnie do zadania, wykonanie zadania wymagającego wyszukanie określonej informacji, samodzielne zdobywanie nowej wiedzy, szukanie informacji, analizowanie jej i opracowywanie, podejmowanie adekwatnych działań, publiczne przedstawianie efektów swojej pracy, 4 PISA 2006, Program Międzynarodowej Oceny Umiejętności Uczniów OECD PISA, Wyniki badania 2006 w Polsce, Ministerstwo Edukacji Narodowej. 5 Tamże. 26

udzielanie odpowiedzi na pytania dotyczące faktów, praw i pojęć z nauk matematyczno - przyrodniczych podczas prezentacji projektu realizowanego wcześniej poprzez LPN. Poniżej podano wyniki łatwości poszczególnych kategorii efektów kształcących dotyczących wiedzy czynnej (operatywnej) i umiejętności uczniów na grupie 80 uczniów. Porównanie zebranych danych na wykresie pozwala stwierdzić, iż średni wynik w poszczególnych obszarach dotyczących nabytej wiedzy czynnej i umiejętności był podobny lub wręcz identyczny dla pięciu kategorii (por. wykres 3). Tabela 4. Tabela wyników współczynnika łatwości dla wiedzy operatywnej z poszczególnych przedmiotów Współczynnik łatwości Nr skali Efekty kształcące: wiedza operatywna (wiadomości i umiejętności) Matematyka Biologia Chemia Fizyka 1 Znajomość pojęć, faktów i praw fizycznych 0,50 0,60 0,40 0,65 2 3 4 5 6 7 8 Zaprojektowanie i wykonanie doświadczenia 0,60 0,70 0,50 0,50 adekwatnie do zadania Wykonanie zadania wymagającego wyszukania 0,70 0,70 0,50 0,48 określonej informacji Samodzielne zdobywanie nowej wiedzy: szukanie 0,50 0,40 0,40 0,60 informacji, analizowanie jej i opracowanie Podejmowanie adekwatnych działań 0,60 0,50 0,40 0,50 Publicznie przedstawiane efekty pracy uczniów 0,20 0,40 0,30 0,40 Udzielane odpowiedzi ustne na pytania dotyczące 0,30 0,40 0,30 faktów, praw i pojęć z fizyki podczas prezentacji 0,50 projektu Ocena nauczycielska produktu 0,46 0,50 0,40 0,60 Średnia: 0,48 0,53 0,40 0,53 27

Współczynnik łatwości Efekty kształcące - wiedza operatywna ze względu na przedmioty szkolne 0,70 0,68 0,65 0,70 0,70 0,60 0,60 0,60 0,60 0,58 0,48 0,60 0,50 0,50 0,48 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,40 0,50 0,46 0,50 0,38 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,30 0,40 0,28 0,30 0,30 0,20 0,18 1. Znajomość pojęć, faktów i praw przyrodniczych 2. Zaprojektowanie i wykonanie doświadczenia adekwatnie do zadania 3. Wykonanie zadania wymagającego wyszukania określonej informacji 4. Samodzielne zdobywanie nowej wiedzy: szukanie informacji, analizowanie jej i opracowanie 5. Podejmowanie adekwatnych działań Kategorie efektów realizacyjnych 6. Publicznie przedstawiane efekty pracy uczniów 7. Udzielane odpowiedzi ustne na pytania dotyczące faktów, praw i pojęć z przedmiotów podczas prezentacji projektu 8. Ocena nauczycielska produktu Matematyka Biologia Chemia Fizyka Wykres 5. Efekty kształcące w zakresie wiedzy operatywnej (wiadomości i umiejętności) Ogólnie wskaźniki wiedzy operatywnej z poszczególnych przedmiotów i kategorii wypadły zdecydowanie niżej niż wyniki efektów realizacyjnych. Ma to swoje uzasadnianie w sposobie sprawdzania wyników pracy uczniów. W pierwszej kolejności sprawdzano wiedzę operatywną. Następnie przeprowadzono dodatkowe zajęcia, których celem było podniesienie poziomu wiedzy dotyczącej przeprowadzania, opisywania i przedstawiania doświadczeń w sposób naukowy. Efektem wyżej wymienionych zajęć był wzrost współczynników łatwości poszczególnych kategorii efektów realizacyjnych. Również dla uczniów łatwiejsze jest praktyczne wykonywanie produktów niż przyswajanie wiedzy nawet czynnej. 28

Wyniki ankiety zainteresowania fizyką AZF dla grupy eksperymentalnej Poniższe wnioski maja odzwierciedlenie wynikach badań przeprowadzonych wśród uczniów gimnazjum: a) Klasa III a to zespół optymistów, stąd wyniki są wyższe niż w klasie III b (tabela 1) Uczniowie klasy III a w dużym stopniu czerpią radość z uczenia się, czują się dobrze na lekcjach bloku matematyczno przyrodniczego, pomimo, że nie wiążą swojej przyszłości z tymi naukami. Być może, że na jakimś wcześniejszym etapie nauki wśród uczniów klasy III b został zaburzony proces wzmacniania motywacji na bloku przedmiotów matematyczno przyrodniczych są to jednak jedynie przypuszczenia. b) Klasa II czerpie swoją wiedzę z lekcji. Uczniowie dostrzegają związek nauk przyrodniczych z przyszłą karierą zawodową (tabela 5). Zainteresowania naukami przyrodniczymi (fizyką, chemią, biologią i matematyką) nie wynika z rozwijania się poza lekcjami to lekcja stanowi podstawowe źródło wiedzy przyrodniczej. c) Wyniki klasy I są jakobym uśrednieniem odpowiedzi uczniów starszych. Ma to swoje uzasadnienie. To uczniowie klas trzecich zastanawiają się nad swoja przyszłością. Zainteresowania uczniów klasy pierwszej w większości dopiero kształtują się. d) Uczniowie szkoły lubią zdobywać nową wiedzę (tabela 7), choć nie zawsze uważają, że warto włożyć wysiłek w naukę w celu zdobycia pracy, którą chcą wykonywać w przyszłości (tabela 10). W tym miejscu należy wspomnieć o ogromnej roli rodziców i wychowawców, których zadanie jest mówić, że wysiłek włożony w naukę przekłada się na przyszłość. e) Około połowa uczniów nie ma problemu z uczeniem się zagadnienień przedstawianych na lekcjach bloku matematyczno przyrodniczych. (tabela 5). 29

Zebrane dane postaw w komponencie emocjonalnym dla grupy LPN prezentuje tabela 5. Tabela 5. Odsetek uczniów zgadzających się ze stwierdzeniami 5 skal postaw w grupach LPN Kategoria AZF Odsetek uczniów zgadzających się Radość z uczenia się Związek uczenia się nauk przyrodniczych z przyszłą karierą naukową Pewność siebie w naukach przyrodniczych Związek przyszłości zawodowej i jej możliwych powiązań z naukami przyrodniczymi Zainteresowanie naukami przyrodniczymi poza szkołą I II III A III B Polska OECD 50% 53% 57% 27% 37% 43% 53% 61% 73% 31% 70% 61% 51% 40% 66% 34% 61% 56% 31% 12% 21% 6% 31% 26% 18% 8% 20% 21% 23% 12% Uwaga: opcje odpowiedzi dla każdego stwierdzenia: zdecydowanie się zgadzam, zgadzam się, nie zgadzam się i zdecydowanie nie zgadzam się. Proporcje przedstawione w tabeli ukazując tych uczniów, którzy podali stwierdzenia, że zgadzają się i tych, którzy odpowiedzieli zdecydowanie się zgadzam. Opracowanie własne. Szczegółowe wyniki z radości uczenia się Tabela 6. Odsetek uczniów mających radość z uczenia się fizyki Kategoria AZF Odsetek uczniów zgadzających się Lubię zdobywać nową wiedzę naukową Odczuwam wielką radość, podczas uczenia się na tematy związane z nauką Jestem zainteresowany uczeniem się o nauce Lubię czytać o zagadnieniach naukowych z nauki Lubię rozwiązywać problemy naukowe z przedmiotów przyrodniczych Średnia I II III A III B Polska OECD 86% 82% 100% 91% 60% 67% 36% 47% 43% 36% 44% 63% 50% 41% 71% 36% 44% 63% 36% 41% 57% 36% 47% 50% 50% 53% 57% 27% 37% 43% 50% 53% 57% 27% 37% 43% Uwaga: opcje odpowiedzi dla każdego stwierdzenia: zdecydowanie się zgadzam, zgadzam się, nie zgadzam się i zdecydowanie nie zgadzam się. Proporcje przedstawione w tabeli ukazują tych uczniów, którzy podali stwierdzenia, że zgadzają się i tych, którzy odpowiedzieli zdecydowanie się zgadzam. Opracowanie własne. 30

Wyniki związku uczenia się nauk przyrodniczych z przyszłą karierą naukową Tabela 7. Odsetek uczniów zgadzających się ze stwierdzeniami motywacji instrumentalnej Kategoria AZF Odsetek uczniów zgadzających się I II III A III B Polska OECD Warto włożyć wysiłek w naukę przedmiotów przyrodniczych, bo to mi pomoże w pracy, którą chcę wykonywać w przyszłości 29% 47% 93% 36% 68% 63% To, czego się uczę na przedmiotach przyrodniczych jest dla mnie ważne, ponieważ będzie mi potrzebne w dalszej nauce 50% 47% 79% 18% 71% 56% Uczę się przedmiotów przyrodniczych, ponieważ wiem, że jest to dla mnie użyteczne 64% 71% 64% 36% 73% 67% Warto się uczyć przedmiotów przyrodniczych, bo to, czego się nauczę, zwiększy w przyszłości moje szanse zawodowe 64% 76% 71% 27% 73% 61% Na przedmiotach przyrodniczych nauczę się wielu rzeczy, które pomogą mi dostać pracę 57% 65% 57% 36% 66% 56% Średnia 53% 61% 73% 31% 70% 61% Uwaga: opcje odpowiedzi dla każdego stwierdzenia: zdecydowanie się zgadzam, zgadzam się, nie zgadzam się i zdecydowanie nie zgadzam się. Proporcje dla umowy przedstawionego w tabeli łączą tych, którzy zgodzili się i tych, którzy zdecydowanie się zgodzili. Opracowanie własne. Wyniki pewności siebie w naukach przyrodniczych Tabela 8. Odsetek uczniów zgadzających się ze stwierdzeniami dotyczącymi pewności siebie w naukach przyrodniczych Kategoria AZF Odsetek uczniów zgadzających się I II III A III B POLSKA OECD Uczenie się złożonych zagadnień z fizyki byłoby dla mnie łatwe 50% 35% 43% 18% 60% 47% Zazwyczaj potrafię dobrze odpowiedzieć na pytania na sprawdzianie z fizyki 64% 53% 79% 64% 70% 65% Szybko przyswajam zagadnienia z fizyki 43% 53% 79% 27% 56% 56% Zadania z fizyki są dla mnie łatwe. Na lekcjach fizyki dobrze rozumiem przedstawiane pojęcia 43% 18% 57% 36% 64% 59% Nie mam kłopotu ze zrozumieniem nowych zagadnień z fizyki 57% 41% 71% 27% 55% 55% Średnia 51% 40% 66% 34% 61% 56% Uwaga: opcje odpowiedzi dla każdego stwierdzenia: zdecydowanie się zgadzam, zgadzam się, nie zgadzam się i zdecydowanie nie zgadzam się. Proporcje dla umowy przedstawionego w tabeli łączą tych, którzy zgodzili i tych, którzy zdecydowanie się zgodzili. Opracowanie własne. 31

Wyniki związku przyszłości zawodowej i jej możliwych powiązań z naukami przyrodniczymi Tabela 9. Odsetek uczniów zgadzających się ze stwierdzeniami na temat przyszłościowej motywacji do uczenia się nauk przyrodniczych Kategoria AZF Odsetek uczniów zgadzających się I II III A III B Polska OECD Chciałabym/chciałbym pracować w zawodzie związanym z naukami przyrodniczymi 7% 24% 36% 18% 35% 37% Chciałabym/chciałbym studiować nauki przyrodnicze lub pokrewne dyscypliny po skończeniu szkoły średniej 21% 12% 29% 9% 33% 31% Chciałabym/chciałbym spędzić życie na zgłębianiu zagadnień z zakresu nauk przyrodniczych 36% 18% 14% 0% 27% 21% Jako osoba dorosła chciałabym/chciałbym uczestniczyć w badaniach z zakresu nauk przyrodniczych 36% 6% 21% 9% 34% 27% Średnia 31% 12% 21% 6% 31% 26% Uwaga: opcje odpowiedzi dla każdego rachunku są: zdecydowanie się zgadzam, zgadzam się, nie zgadzam się i nie zgadzam się. Proporcje umowy przedstawionego w tabeli łączą tych, którzy zgodzili się i tych, którzy zdecydowanie zgodzili. Opracowanie własne. Wyniki zainteresowanie naukami przyrodniczymi poza szkołą w czasie wolnym Tabela 10. Zainteresowanie naukami przyrodniczymi poza szkołą Kategoria AZF Odsetek uczniów zgadzających się I II III A III B Polska OECD Oglądać w telewizji programy i filmy naukowe 21% 35% 29% 45% 47% 21% Pożyczać lub kupować książki o odkryciach naukowych 0% 0% 7% 9% 14% 8% Przeglądać strony internetowe poświęcone tematom przyrodniczym 14% 6% 29% 18% 20% 13% Słuchać programów radiowych o odkryciach w naukach przyrodniczych 29% 0% 7% 36% 16% 7% Czytać czasopisma naukowe albo artykuły w gazetach lub Internecie poświęcone tematom przyrodniczym 36% 6% 29% 18% 31% 20% Chodzić na kółko przyrodnicze 7% 0% 21% 0% 11% 4% Średnia 18% 8% 20% 21% 23% 12% Uwaga: opcje odpowiedzi dla każdego stwierdzenia: zdecydowanie się zgadzam, zgadzam się, nie zgadzam się i zdecydowanie nie zgadzam się. Proporcje dla umowy przedstawionego w tabeli łączą tych, którzy zgodzili i tych, którzy zdecydowanie się zgodzili. Opracowanie własne. 32

Podsumowanie i dyskusja wyników Podsumowanie wyników weryfikację hipotez szczegółowych i operacyjnych podano w poniższej tabeli 11. Tabela 11. Tabela weryfikacji hipotez Efekty realizacyjne Hipoteza szczegółowa: 1. Uczniowie pracujący metodą projektów osiągają zadowalające wyniki odnośnie efektów realizacyjnych tj. zaplanowania, realizacji i prezentacji lekcyjnych projektów naukowych LPN Hipotezy operacyjne Weryfikacja hipotezy operacyjnej Weryfikacja hipotezy szczegółowej Wytwór projektowy (produkt projektu) Uczniowie wykonają ciekawe i interesujące produkty projektowe 1. Hipotezy uczniowskie Uczniowie będą trafnie formułować hipotezy, wiedząc iż hipoteza to odpowiedź na pytanie badawcze 2. Opis doświadczenia Uczniowie prawidłowo zaprojektują, opiszą i wykonają doświadczenie Ogólna ocena tej kategorii według wskaźnika łatwości wyniosła 0,85, co oznacza jako bardzo łatwe Uczniowie poradzili sobie z formułowaniem hipotez, osiągając wskaźnik łatwości dla tej kategorii na poziomie 0,85 czyli zadanie łatwe. Tworzenie hipotez oprócz opisu przebiegu doświadczeń i pisaniem wniosków z doświadczeń należało do grupy zadań łatwych Uczniowie nie mieli problemów z prawidłowym zaprojektowaniem i opisem doświadczenia, gdyż ta czynność dla wszystkich 80 uczniów okazała się łatwa, ze wskaźnikiem łatwości bliskim 0,95 Na typowych lekcjach fizyki, matematyki, biologii i chemii uczniowie nie wykonują produktów. Podczas pracy metodą projektów mają szansę wykazać się pomysłowością i kreatywnością podczas tworzenia produktów projektowych i dlatego wyraźnie widać pracę włożoną w powstawanie ich dzieł Na typowej lekcji fizyki, matematyki, biologii i chemii uczniowie nie formułują pytań badawczych i nie stawiają hipotez. To dzięki LPN uczniowie pracują na lekcji w inny sposób, który wymusza stawianie hipotez i nakazuje ich weryfikację. Okazuje się po przeprowadzonych badaniach, iż ta umiejętność jest łatwa dla uczniów gimnazjum i konieczne się wydaje wprowadzenie tej kategorii na typowych lekcjach matematycznoprzyrodniczych Uczniowie na lekcjach fizyki, matematyki, biologii i chemii w gimnazjum bardzo rzadko są motywowani do wykonywania doświadczeń i ich opisu. Podstawa programowa nakazuje wykonanie samodzielnie przez uczniów 40 doświadczeń na około 140 lekcjach fizyki, biologii i chemii w cyklu, jednak i te doświadczenia według raportów z egzaminów gimnazjalnych 6 i raportów z ewaluacji są rzadko wykonywane przez uczniów 7. Jednak i tak należy stwierdzić, że wykonanie czterech LPN zmienia nastawienie uczniów do 6.Analiza osiągnięć gimnazjalistów z zakresu przedmiotów przyrodniczych. Okręgowa Komisja Egzaminacyjna w Poznaniu, egzamin gimnazjalny 2014. 7 A. Janczy Uczniowie nabywają wiadomości i umiejętności określone w podstawie programowej, [w:] Jakość edukacji, Dane i wnioski z ewaluacji zewnętrznych przeprowadzonych w latach 2013 2014, G. Mazurkiewicz, A. Gocłowska (red.), Kraków 2014. 33

3. Przebieg doświadczenia Uczniowie adekwatnie przeprowadzą doświadczenie, prawidłowo opiszą je w taki sposób, aby można je było powtórzyć 4. Wskazanie zmiennych niezależnych Uczniowie prawidłowo wskażą zmienne niezależne 5. Wskazanie zmiennych zależnych Uczniowie prawidłowo wskażą zmienne zależne 6. Wskazanie zmiennych kontrolnych (stałych) Uczniowie prawidłowo wskażą zmienne kontrolne (stałe) 7. Dokumentacja doświadczenia Większość uczniów przedstawi prawidłową dokumentację LPN 8. Wnioski z doświadczeń Uczniowie będą trafnie formułować wnioski płynące z wykonanych doświadczeń 9. Uzasadnienie wniosku Uczniowie będą trafnie uzasadniać wnioski płynące z przeprowadzonych doświadczeń i zrealizowanych projektów Uczniowie nie mieli większych trudności z przebiegiem doświadczenia. Aktywność ta okazała się łatwa 0,95 i należała do najłatwiejszych do wykonania Wskazanie zmiennych niezależnych okazało się dla większości uczniów bardzo łatwe 0,9 Również zmienne zależne zostały opisane z dużą łatwością 0,9 Brak problemów z formułowaniem zmiennych stałych Uczniowie skrupulatnie wypełniali karty pracy, także zostali z tego przeszkoleni na osobnej dodatkowej lekcji Łatwość pisania wniosków wyniosła 0,90, co oznacza, iż uczniowie z pisaniem wniosków nie miała większych problemów jednak wystąpiły one poważnie na matematyce 0,54 Należy pracować z uczniami nad uzasadnianiem ich pracy i płynącym z tego uzasadnianiem wniosków i dzięki takiej systematycznej pracy uczniowie również z uzasadnianiem nie mieli problemów chętnego wykonywania i opisywania doświadczeń, co zgodnie z hipotezą dotyczącą efektów realizacyjnych diametralnie zmienia sytuację odnośnie wykonywania na lekcji doświadczeń z fizyki Uczniowie planując doświadczenie nie mieli problemu, aby w miarę możliwości przeprowadzić je zgodnie projektem i tym samym potwierdzili hipotezę szczegółową, iż nabyli umiejętności zgodne z efektami realizacyjnymi, których by nie osiągnęli nie pracując metodą projektów Na typowych lekcjach fizyki w gimnazjum nie stosuje się opisu zmiennych w doświadczeniu. Podczas pracy LPN 4 punkt projektu przewiduje wskazanie przez uczniów zmiennych niezależnych. Uczniowie piszący kilkukrotnie LPN nabywają tej umiejętności wskazywania zmiennych i nie mają problemu z ich ustalaniem, jak jest to widoczne dla uczniów wykonujących projekt LPN po raz pierwszy. Dodać należy, iż prawie połowa uczniów wykonała tylko po jednym LPN Jak wyżej wspomniano, umiejętność dobrego formułowania opisu zmiennych zależnych wzrasta, ze wzrostem wykonanych LPN Uczniowie uczestniczyli w szkoleniu dotyczącym formułowania zmiennych i stąd niewielkie problemy przy ich formułowaniu. Uczniowie nie mają problemów z wypełnianiem formularzy i ze starannością i skrupulatnością. Powinni znacznie więcej wykonywać i pisać prac pisemnych zwłaszcza wypełnianie formularzy Cieszy fakt, iż uczniowie lubią pisać wnioski i trafnie je formułują. Również ten punkt potwierdza hipotezę, iż uczniowie nabywają nowych umiejętności po lekcjach z LPN Gorzej niż z pisaniem wniosków z matematyki, uczniowie mieli problem z ich uzasadnianiem. Na typowych lekcjach matematyki mało jest wysuwania wniosków i tym bardziej ich uzasadniania 34