Raziskovalni pouk fizikalnih vsebin naravoslovja na razredni stopnji

Gostinčar-Blagotinšek, Ana (author), Čepič, Mojca (mentor)

Razvite dežele se soočajo z zaskrbljujočim upadom ugleda naravoslovnih znanosti v družbi in majhnim zanimanjem mladih za naravoslovne študije. Ker pomanjkanje izobraženih naravoslovnih kadrov, s katerim se bomo ob nadaljevanju trendov soočili že v bližnji prihodnosti, lahko ogrozi razvoj in doseženo raven blagostanja, politiki in strokovnjaki skušajo poiskati razloge za nastalo situacijo in oblikovati predloge za izboljšanje. Strokovnjaki s področja izobraževanja se strinjajo, da je poleg družbenih razlogov del krivde za nastalo situacijo tudi v načinu poučevanja naravoslovja v šolah. Menijo pa tudi, da prav spremembe v načinu izobraževanja lahko omilijo negativne trende in prispevajo k večji priljubljenosti naravoslovja med mladimi. V poročilu raziskave, ki jo je financirala Evropska komisija, je posebej izpostavljeno, da je eden od pristopov k poučevanju, ki ima pozitivne učinke na priljubljenost naravoslovja, raziskovalni pouk. Ugotovitve potrjujejo tudi rezultati iz ZDA. Za razširjanje raziskovalnega pouka v Evropi je EU v okviru 6. in 7. Okvirnega programa financirala delovanje projektov Pollen in Fibonacci; v obeh je sodelovala tudi Slovenija. Kot nacionalna koordinatorica obeh projektov sem s sodelavci s Pedagoške fakultete Univerze v Ljubljani koordinirala, načrtovala in izvajala obsežen program praktičnega usposabljanja učiteljev za izvajanje raziskovalnega pouka, pripravo didaktičnih gradiv zanje in za delo z učenci v razredu ter eksperimentalnih pripomočkov za izvajanje poskusov. Pri tem sem zasnovala in s sodelovanjem lokalne skupnosti v Ljubljani, Kamniku in Kranju tudi organizirala za Slovenijo unikaten sistem podpore učiteljem pri izvajanju aktivnosti učencev v obliki izposojevalnic kompletov eksperimentalnih pripomočkov. S sodelavci smo pripravili gradiva za raziskovalni pouk 19 tematskih sklopov iz učnih načrtov predmetov Spoznavanje okolja in Naravoslovje in tehnika. Poleg raziskovalnega pouka je posebna pozornost namenjena tudi sočasnemu razvoju materinščine in strokovnega jezika. Sama sem se posebej posvetila tudi pripravi didaktičnih pripomočkov za vodenje raziskovalnega pouka v razredu. V okviru disertacije sem za pet izbranih tematik, od katerih je bila vsaka namenjena obravnavi v enem od prvih petih razredov devetletne osnovne šole, pripravila podrobne didaktične komentarje k gradivom. Za evalvacijo učinkovitosti in uspešnosti raziskovalnega pouka sem za vsako tematiko oziroma razred sestavila vprašalnik, ki so ga pred in po učnem posegu izpolnjevali učenci v eksperimentalni skupini, ki je bila poučevana z raziskovalnim poukom, in učenci kontrolne skupine, ki so bili poučevani s klasičnimi pristopi. Pri evalvaciji rezultatov sem najprej preverila zanesljivost in občutljivost testov, nato pa statistično analizirala rezultate testov. Najprej sem primerjala dosežke učencev eksperimentalne skupine na pred- in po-testih, nato pa še rezultate po-testov učencev eksperimentalne skupine z rezultati kontrolne. Rezultati kažejo porast znanja in spretnosti učencev v eksperimentalni skupini; raziskovalni pouk torej omogoča dosegati cilje učnih načrtov. Primerjava z rezultati učencev v kontrolni skupini kaže na izenačenost oziroma rahlo prednost eksperimentalne skupine v skupnih rezultatih. Primerjava dosežkov pri nalogah iz veščin, specifičnih za raziskovalni pouk pa kaže, da so učinki raziskovalnega pouka bolj opazni pri starejših učencih, saj v prvih dveh razredih ni bilo statistično pomembnih razlik med dosežki obeh skupin. Pri projektih smo evalvirali tudi vpliv raziskovalnega pouka na odnos učencev in učiteljev do naravoslovja. Pri učencih so rezultati pokazali, da ta pristop ne vzpostavi naraščajoče priljubljenosti, opazimo pa, da je porast odklonilnega odnosa statistično pomembno omiljen (v primerjavi s porastom odklonilnega odnosa do šole v splošnem). Učitelji so po dveh letih sodelovanja v projektu izražali statistično pomembno povečanje samozavesti za poučevanje naravoslovja in povečano zavedanje pozitivne vloge naravoslovja v družbi. Konativni učinek raziskovalnega pouka na sodelujoče učence in učitelje torej lahko ocenimo kot pozitiven. Pomemben prispevek tega dela je priprava in izvedba množičnega usposabljanja učiteljev za raziskovalni pouk, priprava gradiv za izvajanje usposabljanja učiteljev in za delo z učenci v razredu, vzpostavitev izposojevalnic eksperimentalnih pripomočkov in prva množična kvantitativna študija učinkov raziskovalnega pouka v Sloveniji.

• Language: Slovenian
• Keywords: naravoslovno izobraževanje
• Work type: Dissertation
• Typology: 2.08 - Doctoral Dissertation
• Organization: PEF - Faculty of Education
• Year: 2016
• PID: 20.500.12556/RUL-84900
• COBISS.SI-ID: 11142473
• Publication date in RUL: 09.09.2016

Secondary language

• Language: English
• Title: Inquiry – based teaching of physics – related topics in primary science

Abstract

The decline of publics' attitude towards science and low enrolment in science-related studies in the developed countries has been debated among educators and politicians for some time, because negative trends threaten future development and the already achieved standards of living in the affected countries. Experts agree that the established methods of teaching science are partly to blame for the situation; however, they also agree that science education can also provide solutions. EC-founded research states, that inquiry-based science education (IBSE) may be the pedagogy for the future and the tool to reverse negative trends in attitudes towards science and science education. Research in the USA confirmed those findings. EC funded two large scale research, development and dissemination projects within FP6 and FP7, both aimed to implement IBSE in Europe. In both The Pollen Project and The Fibonacci Project Slovenia was actively participating, with University of Ljubljana, Faculty of Education as a partner institution. My role as a national coordinator of both projects was to plan, coordinate, and implement a system of continuous professional development courses (CPD) for teachers, preparation of didactics materials for teachers and pupils, design toolkit boxes for pupils' experiments in the classrooms, and organizing a network of resource centres in Ljubljana, Kamnik and Kranj. Resource centres, which lend the boxes with experimental equipment for classroom use are still operating with the support of local municipalities. Altogether 19 IBSE topics were prepared by the expert team from the Faculty of Education. Special attention was devoted to language use and development, as communicating skills are crucial in science. My personal efforts were also devoted to developing didactic materials for guiding inquiry in the classroom. This thesis consists of detailed didactic commentary for 5 topics, adjusted to use in grades 1 to 5 –one for each grade. I also prepared 5 questionnaires to survey improvement in pupils’ knowledge and compare experimental groups’ achievements which was taught by IBSE approach, with the control group’s achievements with standard teaching practices results. Evaluation of pre- and post-test results comparison showed statistically important improvement in pupils’ skills and knowledge. When compared to the control groups’ results, experimental group was equal or slightly better. When IBSE specific skills were compared, experimental group tended to prevail with older pupils, but no significant differences were detected in grades 1 and 2. Pupils’ and teachers’ attitudes towards science were also evaluated after two years of involvement in IBSE within the Pollen project. IBSE failed to reverse negative trends in attitudes with pupils, but it succeeded to mitigate the negative effect. Decline in attitudes towards science was less severe than in attitude towards school in general. Involvement in the project and IBSE had very positive effect on teachers’ attitudes towards science, their appreciation of the role of science in society and their confidence in teaching science. This work is a contribution to improvement of the school practice in Slovenia by CPD on IBSE for teachers, didactic materials for teachers and pupils, establishing resource centres with experimental tools for classroom use and quantitative study of the effect of IBSE in Slovenia.

• Keywords: science education