„Od śrubki do satelity” – konferencja o interdyscyplinarnym nauczaniu przedmiotów przyrodniczych i ścisłych

Świat pędzi do przodu, a wraz z rozwojem przybywa wiedzy. Tym samym, w przypadku edukacji, zakres wiadomości zawartych w programie nauczania wciąż przyrasta. Jednak formy i metody jej przekazu często pozostają wręcz anachroniczne. O tym jak można uczyć skutecznie i z pasją, rozmawiano na listopadowej konferencji Centrum Badań Kosmicznych PAN, Ośrodka Edukacji Informatycznej i Zastosowań Komputerów OEIiZK i Mazowieckiego Samorządowego Centrum Doskonalenia Nauczycieli MSCDN, skierowanej do nauczycieli i edukatorów.

Przepis na sukces – projekt SAT

Według badań TNS Polska z 2014 roku, ponad 53% uczniów nie lubi lekcji fizyki, a aż 66% rodziców uważa, że lekcje są prowadzone w niezbyt interesujący sposób. Dlatego m.in. Centrum Badań Kosmicznych PAN w ramach programu Erasmus+ realizuje projekt edukacyjny SAT, którego celem jest podzielenie się dobrymi praktykami w nauczaniu fizyki oraz innych przedmiotów przyrodniczych i ścisłych w szkołach publicznych w Polsce, Francji i Wielkiej Brytanii. Celem projektu jest interdyscyplinarne podejście do nauczania z nawiązaniem do praktycznych zastosowań. Na konferencji skupiono się na przedstawieniu aktualnych trendów edukacji, obejmujących:

• nauczanie metodą projektową,
• aktywizację uczniów i wykorzystanie narzędzi ICT,
• metodykę wprowadzenia treści z pogranicza wielu przedmiotów na zajęciach lekcyjnych,
• empiryczne metody przekazywania wiedzy.

Więcej na ten temat można przeczytać na stronie projektu: http://sat.cbk.waw.pl/

W parze z formą nauczania idą kompetencje, jakie powinien posiąść uczeń, by sprawnie funkcjonować w społeczeństwie i kierować swoją dalszą karierą – czyli po prostu życiem... Pośród kluczowych umiejętności dr inż. Małgorzata Szymaszek wymienia:

• komunikatywność (w jęz. ojczystym, ale także obcym), rozumianą przede wszystkim zdolność wyrażania i interpretowania pojęć, myśli, uczuć, faktów i opinii w formie ustnej jak i pisemnej (z odpowiednim rozumieniem kontekstów społecznych i kulturowych);
• kompetencje matematyczne i informatyczne (obejmujące umiejętne i krytyczne wykorzystywanie technologii społeczeństwa informacyjnego), w celu rozwiązywania problemów wynikających z codziennych sytuacji, a także wykorzystywania posiadanej wiedzy do analizy zjawisk przyrodniczych;
• umiejętność uczenia się (w tym: organizowania własnego procesu uczenia się, świadomość własnych możliwości, praca indywidualna oraz w grupach);
• inicjatywa i przedsiębiorczość, jako zdolność do wcielania pomysłów w czyn (kreatywność, innowacyjność) oraz do planowania przedsięwzięć i prowadzenia ich dla osiągnięcia zamierzonych celów (w poszanowaniu wartości etycznych);
• świadomość i ekspresja kulturowa (rozumienie znaczenia twórczego wyrażania idei i emocji w: muzyce, literaturze, sztuce teatralnej i wizualnej).

Powyższe kompetencje można z powodzeniem kształcić w sposób interdyscyplinarny. Pośród prostych propozycji dr Szymaszek podsuwa takie pomysły jak: czytanie tekstów popularno-naukowych w języku obcym, wykorzystywanie kontekstu historycznego w zadaniach i projektach z przedmiotów przyrodniczych i ścisłych, apele/przedstawienia okazji ważnych odkryć naukowych, czy planowanie doświadczeń przyrodniczych z wykorzystaniem rzeczy codziennego użytku lub odpadów (plastik, szkło, papier, metale). Liczy się pomysł. W gruncie rzeczy może być on prosty i jednocześnie łatwy do realizacji, bez znaczących nakładów na środki dydaktyczne.

„Kiedy wędkarz idzie na ryby, to bierze przynętę, która smakuje rybie – a nie wędkarzowi”

Powyższa wypowiedź prof. Aleksandra Kamińskiego, wybitnego pedagoga i harcmistrza okresu międzywojennego, cytowana była wielokrotnie podczas spotkania. Taki punkt widzenia przenosi akcent w procesie edukacyjnym przede wszystkim na potrzeby ucznia. Jak przekonywali francuscy goście (Julie Chapelle, Cité de l’espace, Tuluza), już sama aranżacja ławek w klasie może sprzyjać przekazywaniu wiedzy. Powinno się z nich korzystać zgodnie z potrzebami dydaktycznymi. Zsunięte siedzenia na środku klasy (a nawet możliwość siedzenia na podłodze) i tablica dostępna dla wszystkich, sprzyjają swobodniejszemu odkrywaniu wiedzy, a nie jej pasywnemu przyswajaniu wyłącznie w sposób pamięciowy. Można je ustawić inaczej, jeśli przewidziana jest praca w grupach. W obu przypadkach nauczyciel nie stoi na podium, lecz jest obecny pośród uczniów.

Oczywiście najbardziej pożądane w naukach ścisłych są laboratoria, w których uczniowie mogą przeprowadzać eksperymenty, tych niestety, jak wskazują obecni na spotkaniu polscy nauczyciele jest niewiele. Dlatego w ramach projektu wypracowano inne proste pomysły, z wykorzystaniem łatwo dostępnych źródeł. Takim przykładem są scenariusze lekcji interdyscyplinarnych prowadzonych metodą projektową. Mogą np. zostać zorganizowane z wykorzystaniem prostych obserwacji zjawisk przyrodniczych albo materiałów z internetu np. zdjęć satelitarnych. Pośród przykładów „Pantha Rei” (autorstwa dr Edyty Woźniak), łączący zagadnienia z zakresu biologii, geografii i fizyki, gdzie na podstawie zdjęć satelitarnych łatwo przeanalizować wykorzystanie zjawiska odbicia i emisji fal elektromagnetycznych w monitoringu roślinności, pokazującej wilgotność i aktywność fotosyntetyczną dla wybranego obszaru ziemi.

Nauka może także wiązać się z pasją – dobrym tego przykładem jest chociażby astronomia i obserwacje nieba. Podzielił się nią Karol Wójcicki, pokazując urzekające zdjęcia nocnego nieba oraz zjawisk astronomicznych. A może jest to pomysł na „zieloną szkołę”?

Misja na Marsa

Podczas warsztatów dr inż. Małgorzata Szymaszek (Zespół Szkół Sportowych, Zabrze) przekonuje, że uczenie się może sprawiać przyjemność, gdy zastosujemy gamifikację (polegającą na użyciu mechanizmów z gier). Mobilizuje ona do działania, zwiększa zaangażowanie i potrafi uprzyjemnić nudne i powtarzalne czynności. „Magia” gier sprawia, że dobrowolnie wykonujemy zadania, do których zazwyczaj sami nie umiemy się zmusić. Żeby poczuć smak tego rodzaju nauki, logujemy się do projektu „Misja na Marsa”, by samodzielnie wykonać kilka zadań graficznych i obliczeniowych - a każdy etap potrzebny jest do tego, by misja na Marsa mogła wystartować! Na własnej skórze przekonujemy się, że nauka przez zabawę rzeczywiście jest niezastąpiona:) Co więcej, jej poszczególne etapy nadają się do wykorzystania podczas lekcji: fizyki, geografii, biologii, matematyki, informatyki oraz na przedmiotach humanistycznych (np. ćwicząc pisanie listów – czemu nie do naukowca noblisty?). Zajęcia, na różnych poziomach trudności, można przeprowadzać z uczniami szkoły podstawowej jak i gimnazjum.

Rozszerzona rzeczywistość w edukacji przyrodniczej

Nauka przez zabawę kontynuowana jest na kolejnych warsztatach Renaty Sidoruk-Sołoduchy i Małgorzaty Witeckiej (OEIiZK Warszawa), które pokazują wachlarz możliwości dydaktycznych, jakie daje Rozszerzona Rzeczywistość - AR (Augmented Reality), czyli technologia łącząca obraz rzeczywisty z cyfrowym. Dzięki temu, nie mając rzeczywistego laboratorium, można je zastąpić - wirtualnym. Wystarczy komputer albo inne urządzenie mobilne jak smartfon lub tablet wyposażony w kamerę oraz oprogramowanie/aplikacja (pobrana z internetu) wraz ze znacznikami AR (rodzajem kart ze specjalnie przygotowaną grafiką pod obraz wielowymiarowy). Pogram na bieżąco przetwarza obraz rejestrowany przez kamerę, a na ekranie urządzenia pojawia się rysunek wraz z dodanymi obiektami 3D (np. ludzkie serce, komórka, pierwiastek chemiczny).

Dostajemy gotowe karty i już po chwili oglądamy trójwymiarowe wnętrze komórki z jej organellami, przekrój wulkanu (Quvier), układ kostny człowieka (Anatomy 4D), czy statki kosmiczne (Spacecraft 3D). Z całą pewnością są to pomoce dydaktyczne na miarę XXI wieku – a niekorzystanie z nich można wręcz nazwać zaniechaniem. Owszem, nie są one „skrojone” pod stricte polską podstawę programową (to temat na osobną dyskusję…) i często są dostępne tylko po angielsku – wciąż jednak w zasięgu ręki.

A co z nauczycielami, dla których nowe technologie stanowią barierę kompetencji? Mają wówczas świetną okazję, by potraktować swoich uczniów jako partnerów edukacyjnych i by zaprosić ich do współpracy, angażując w proces dydaktyczny jako ekspertów;)

Autor: Anna Pacholak