UPORABA SPEKTROSKOPA PRI POUČEVANJU SVETLOBE IN BARV V ČETRTEM RAZREDU OSNOVNE ŠOLE

(1)

Poučevanje, poučevanje na razredni stopnji

Barbara Jazbinšek

UPORABA SPEKTROSKOPA PRI POUČEVANJU SVETLOBE IN BARV V ČETRTEM RAZREDU OSNOVNE ŠOLE

Magistrsko delo

Ljubljana, 2018

(2)

UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA

Poučevanje, poučevanje na razredni stopnji

Barbara Jazbinšek

UPORABA SPEKTROSKOPA PRI POUČEVANJU SVETLOBE IN BARV V ČETRTEM RAZREDU OSNOVNE ŠOLE

Magistrsko delo

Mentorica: doc. dr. Katarina Susman

Ljubljana, 2018

(3)

ZAHVALA

Iskrena hvala odlični mentorici doc. dr. Katarini Susman za usmerjanje in strokovne nasvete.

Hvala vam za vso pomoč pri premagovanju zadnje ovire na študijski poti!

Posebej se zahvaljujem svojima staršema. Hvala, ker sta v času študija verjela vame, me finančno podpirala in stala ob strani. Brez vaju mi ne bi uspelo!

Črt, oba veva, da so bili v času pisanja naloge tudi manj lepši dnevi. Hvala ti za potrpežljivost in moralno spodbudo!

Suzana in Veljko, hvala vama za vse spodbudne besede. Iskrena hvala gre tudi vsem prijateljem, ki so mi v tem času stali ob strani.

Zahvaljujem se tudi osnovnima šolama in učiteljicam 4. razredov. Kljub nehvaležnemu času – zaključku šolskega leta – ste me toplo sprejeli in sodelovali v raziskavi. Hvala vam!

(4)

I

Svetloba je za naš obstoj in bivanje na tem planetu zelo pomembna. Omogoča nam, da vidimo okoli sebe svet pisanih barv. Brez svetlobe si življenja ne bi mogli predstavljati. S svetlobo in barvami se srečujemo vsak dan, a lahko kljub temu prihaja pri razumevanju teh naravoslovnih konceptov do nejasnosti, zato je treba obravnavi pri pouku nameniti posebno pozornost.

Učni načrt za naravoslovje in tehniko predlaga uporabo učnih pripomočkov, s pomočjo katerih učenci spoznavajo pojave in ki pripomorejo pri iskanju in oblikovanju odgovorov na naša številna vprašanja. Prav zato mora biti pouk zasnovan tako, da aktivira učence na vseh področjih njihovega delovanja. Učiteljeva naloga je, da s premišljeno izbiro učnih metod in oblik dela vpliva na motivacijo in aktivnosti učencev, ki vodijo v boljše razumevanje naravoslovnih vsebin. Tema o svetlobi in barvah ponuja možnost uporabe doma narejenega učnega pripomočka, s katerim učenci samostojno raziskujejo in odkrivajo spekter svetlobe in mešanje barv svetlobe. S samostojno uporabo spektroskopa učenci pridobijo izkušnje, ki jih v vsakdanjem življenju še niso. Pridobljene izkušnje prispevajo k razumevanju tematike svetlobe in barv.

V magistrskem delu smo spektroskop uporabili kot učni pripomoček za raziskovanje lastnosti svetlobe in barv. Ker v našem prostoru ni bilo opravljenih nobenih raziskav o dosežkih učencev po izvedbi aktivnosti z uporabo spektroskopa za odkrivanje, raziskovanje ter analiziranje svetlobe in mešanja barv svetlobe in ker učencem tema o svetlobi ni tuja, smo se odločili, da to raziščemo v četrtem razredu osnovne šole. V okviru magistrskega dela želimo raziskati, ali uporaba spektroskopa kot učnega pripomočka v 4. razredu prispeva k boljšemu razumevanju lastnosti svetlobe in mešanja barvne svetlobe. Ugotoviti želimo, ali je vsebina primerna za obravnavo v okviru obogatitvenih dejavnosti. Prav tako želimo raziskati, ali tisti učenci, ki so bili poučevani z aktivnimi metodami in oblikami, dosegajo boljše rezultate na pisnem preverjanju znanja od tistih, ki so cilje ure usvojili na tradicionalni način.

V raziskavi je bila uporabljena deskriptivna metoda raziskovanja. Prepletala sta se kvalitativni in kvantitativni raziskovalni pristop. Vzorec je bil neslučajnostni, izbran namensko. V raziskavi je sodelovalo 15 učencev enega 4. razreda in 14 učencev drugega 4. razreda prve izbrane osnovne šole ter 15 učencev enega 4. razreda druge izbrane osnovne šole. Cilji učnih ur so bili v vseh treh razredih enaki, način poučevanja pa različen. V dveh razredih smo temo obravnavali z aktivnimi metodami in oblikami dela, v tretjem pa na tradicionalni način. Dva razreda, kjer so bile uporabljene aktivne metode in oblike dela, sta se med seboj razlikovala po zaporedju izvajanja aktivnosti. Pred izvedbo ur smo z učiteljicami izvedli tudi polstrukturirani intervju. Podatke smo zbirali s testom znanja pred in po obravnavi snovi za učence. Med izvedbo učnih ur so učiteljice izvajale tehniko opazovanja z udeležbo, kjer so svoja opažanja zapisovale v vnaprej pripravljene opazovalne liste. Po koncu ur so izpolnile tudi nestandardiziran anketni vprašalnik.

(5)

II

Izsledki raziskave kažejo pozitiven vpliv uporabe spektroskopa in aktivnih učnih oblik ter metod dela pri pouku. Vsi učenci so dosegli učne cilje, vendar so učenci, poučevani z aktivnim pristopom, na potestu znanja dosegli boljše rezultate od učencev, poučevanih na tradicionalni način. Spektroskop je primeren in zadovoljiv učni pripomoček za učence 4.

razreda, saj pripomore k lažjemu razumevanju naravoslovnih pojavov v povezavi s svetlobo in mešanjem barv svetlobe. Zaporedje obravnave snovi nima vpliva na razumevanje teme o svetlobi in mešanju barv s pomočjo spektroskopa pri pouku z aktivnim pristopom, izvedene vsebine in dejavnosti pa so primerne za izvedbo v obliki obogatitvene dejavnosti pri pouku.

Izsledkov raziskave zaradi premajhnega števila udeležencev in kratkotrajnosti pedagoškega raziskovanja ne moremo posplošiti.

KLJUČNE BESEDE: poučevanje, aktivni pouk, tradicionalni pristop, naravoslovje in tehnika, spektroskop

(6)

III

ABSTRACT

Light plays a vital role in our existence and survival on planet Earth. It enables us to see the world around us in a multitude of colours. We cannot imagine a life without light. We come into contact with light and colours every day, but it is possible to still face a lack of clarity when we try to understand these concepts of natural science, which is why it is necessary to place an additional emphasis on its teaching in class.

The syllabus for science and technology proposes the use of teaching aids to help pupils learn about phenomena and contribute towards the search and formation of answers to our many questions. This is why lessons must be designed to activate pupils in all areas. The teacher’s task is to influence the motivation and activities of the pupils by carefully selecting teaching methods and forms of work that lead to a better understanding of the scientific content. The topic of light and colours provides the opportunity to use a homemade teaching aid that pupils can use independently to research and discover the light spectrum and mixing the colours of light. By independently using a spectroscope, pupils gain experience that they have so far not been able to in everyday life. The experience obtained contributes to understanding the topic of light and colours.

In the master's thesis we used a spectroscope as a teaching aid to study the properties of light and colours. Since no studies have been carried out in Slovenia about pupils’ achievements after doing activities where they used a spectroscope to discover, research and analyse light and to mix the colours of light, and as pupils are not unfamiliar with the topic of light, we decided to carry out the study in the fourth grade of primary school. As part of the master’s thesis we wanted to study whether the use of a spectroscope as a teaching aid in the fourth grade contributes to a better understanding of the properties of light and the mixing of the colours of light. We wanted to find out if the content is suitable to be used as part of supplemental activities. We also wanted to investigate whether the students that were taught using active methods and forms achieve better results on written examinations than those who acquired the lesson objectives in a traditional way.

A descriptive research method was used in the study. Both quantitative and qualitative research approaches were used. The sample was purposive, selected deliberately. There were 15 pupils from a grade four and 14 pupils from another grade four in the first selected primary school who participated in the study and 15 pupils from a grade four in the second selected primary school. The objective of the lessons was the same in all three classes while the teaching method differed. We used active teaching methods and forms of work in two classes and a traditional method in the third. The two classes where active methods and forms of work were used differed in the order of activities implemented. Before carrying out the lessons we held semi-structured interviews with the teachers. We collected the data using an examination before and after teaching the pupils. During the lessons the teachers used an observational technique where they noted down their observations on papers that were prepared in advance. After the lessons they also filled out a non-standardised questionnaire.

(7)

IV

The study findings indicate a positive impact of the used of a spectroscope and active forms of teaching and methods in class. All the pupils achieved the learning objectives, however, the pupils taught using an active approach achieved significantly better results on the post-activity examination than the pupils taught in a traditional way. The spectroscope is a suitable and appropriate teaching aid for pupils of the fourth grade as it makes it easier for them to understand scientific phenomena in connection with light and mixing the colours of light. The order of the content taught in class does not impact the understanding of the topic of light and mixing colour with the help of a spectroscope in class using an active approach, while the content and activities carried out are suitable for being used in supplemental activities during class. Due to the small number of participants and short-term teaching research, we are unable to generalise the results of the study.

KEYWORDS: teaching, active lessons, traditional approach, science and technology, spectroscope

(8)

V

KAZALO VSEBINE

1 UVOD ... 1

2 TEORETIČNI DEL ... 3

2.1 POUK ... 3

2.1.1 Tradicionalen način poučevanja ... 4

2.1.2 Aktiven način poučevanja ... 6

2.2 POUČEVANJE NARAVOSLOVJA V OSNOVNI ŠOLI ... 7

2.2.1 Poučevanje fizikalnih vsebin naravoslovja... 10

2.3 UČNE OBLIKE IN METODE DELA ... 11

2.3.1 Učne oblike dela ... 12

2.3.2 Učne metode dela ... 17

2.3.3 Pomen povezave različnih učnih oblik in metod dela ... 23

2.4 TEMA SVETLOBA V NARAVOSLOVNIH UČNIH NAČRTIH ... 24

2.4.1 Svetloba v prvem in drugem vzgojno-izobraževalnem obdobju ... 24

2.4.2 Svetloba v tretjem vzgojno-izobraževalnem obdobju ... 27

2.5 SPEKTROSKOP ... 27

2.5.1 Kaj je spektroskop? ... 27

2.5.2 Zgradba in izdelava spektroskopa ... 30

2.5.3 Namen uporabe spektroskopa... 33

2.6 OBOGATITVENE DEJAVNOSTI ... 39

3 EMPIRIČNI DEL ... 42

3.1 OPREDELITEV RAZISKOVALNEGA PROBLEMA ... 42

3.2 RAZISKOVALNA VPRAŠANJA ... 42

3.3 METODOLOGIJA ... 42

3.3.1 Raziskovalna metoda in raziskovalni pristop ... 42

3.3.2 Vzorec ... 43

3.3.3 Postopki zbiranja podatkov ... 43

3.3.4 Postopek obdelave podatkov ... 46

3.4 IZVEDBA V 4. RAZREDU OSNOVNE ŠOLE ... 46

3.5 DEJAVNOSTI PRI POUKU ... 47

3.5.1 Opis dejavnosti eksperimentalne skupine 1 in 2 ... 47

3.5.2 Opis dejavnosti kontrolne skupine ... 54

3.6 ANALIZA UČNIH UR ... 58

3.6.1 Analiza učnih ur eksperimentalne skupine 1 in 2 ... 58

3.6.2 Analiza učnih ur kontrolne skupine ... 61

3.7 REZULTATI Z INTERPRETACIJO ... 64

3.7.1 Analiza predtesta in potesta eksperimentalne in kontrolne skupine ... 64

3.7.2 Analiza potesta eksperimentalne skupine 1 in 2 ... 79

3.7.3 Analiza anketnega vprašalnika učiteljic 4. razreda ... 83

4 SINTEZA IZSLEDKOV Z RAZPRAVO ... 86

5 ZAKLJUČEK ... 93

6 VIRI IN LITERATURA ... 96

7 PRILOGE ... 104

7.1 Priloga 1 – preizkus znanja ... 104

(9)

VI

7.2 Priloga 2 – sklop učnih priprav ... 107

7.2.1 Učni pripravi eksperimentalne skupine 1 (aktivni pristop poučevanja) ... 107

7.2.2 Učni pripravi eksperimentalne skupine 2 (aktivni pristop poučevanja) ... 118

7.2.3 Učna priprava kontrolne skupine (tradicionalni način poučevanja) ... 132

7.3 Priloga 3 – svetila ... 141

7.4 Priloga 4 – sklop delovnih listov ... 142

7.4.1 Delovni list za eksperimentalno skupino 1 ... 142

7.4.2 Delovni list za eksperimentalno skupino 2 ... 148

7.4.3 Delovni list za kontrolno skupino ... 154

7.5 Priloga 5 – kviz ... 160

7.6 Priloga 6 – kartoni za kviz ... 161

7.7 Priloga 7 – prepis polstrukturiranih intervjujev z učiteljicami ... 162

7.7.1 Prepis intervjuja z učiteljico A ... 162

7.7.2 Prepis intervjuja z učiteljico B ... 163

7.7.3 Prepis intervjuja z učiteljico C ... 165

7.8 Priloga 8 – opazovalni listi za učiteljice ... 168

7.9 Priloga 9 – anketni vprašalnik ... 171

7.10 Priloga 10 – podrobna analiza odgovorov na predtestu in potestu ES in KS ... 173

7.11 Priloga 11 – analiza odgovorov pri potestu učencev ES 1 in ES 2 ... 176

7.12 Priloga 12 – prepis odgovorov anketnega vprašalnika ... 178

7.12.1 Prepis odgovorov učiteljic 1. dela anketnega vprašalnika ... 178

7.12.2 Prepis odgovorov učiteljic 2. dela anketnega vprašalnika ... 181

7.13 Priloga 13 - Soglasje staršev otrok ... 184

KAZALO SLIK

Slika 1: Spektroskop (Susman in Pečar, 2014) ... 28

Slika 2: Prikaz zveznega spektra (Susman in Pečar, 2016) ... 29

Slika 3: Prikaz črtastega spektra (Susman in Pečar, 2016) ... 29

Slika 4: Spektroskop iz odpadnega materiala kartonskega materiala in CD-plošče ... 29

Slika 5: Kvadratna odprtina ... 30

Slika 6: Reža ... 30

Slika 7: Prilepljen košček CD-R-zgoščenke s samolepilnim ... 31

Slika 8: Prikaz korakov izdelave spektroskopa in fotografija končnega izdelka ... 32

Slika 9: Prikaz odštevalnega mešanja barv (Razpet, 2006) ... 33

Slika 10: Prikaz seštevalnega (aditivnega) mešanja barv svetlobe (Razpet, 2006) ... 33

Slika 11: Uporaba spektroskopa pri opazovanju spektra bele svetlobe ... 34

Slika 12: Uporaba RGB-žarnice in spektroskopa pri opazovanju spektra barvne svetlobe ... 34

Slika 13: Uporaba grafoskopa in prosojnic različnih barv (rdeče, zelene in modre) ... 35

Slika 14: Prikaz bele svetlobe s seštevanjem rdeče, zelene in modre svetlobe ... 36

Slika 15: Filtri barv (Susman in Pečar, 2015) ... 36

Slika 16: Barvne svetilke in zaslon (Susman in Pečar, 2015) ... 36

Slika 17: USB-mikroskop (Susman in Pečar, 2014) ... 37

Slika 18: Sestava rumene barve svetlobe (Čepič, 2014) ... 37

Slika 19: Sestava cian barve svetlobe (Čepič, 2014) ... 37

Slika 20: Sestava magenta barve svetlobe (Čepič, 2014) ... 37

(10)

VII

Slika 21: Sestava bele barve svetlobe (Čepič, 2014) ... 37

Slika 22: LED-diode ... 38

Slika 23: Zbiralna leča – lupa ... 38

Slika 24: Uporaba žogice za namizni tenis in LED-diode (Planinšič, 2004) ... 39

Slika 25: Vrteče barvne vrtalke različnih barvnih tonov (Čepič, 2002)... 39

Slika 26: Pripomočki za izvedbo 4. dejavnosti ... 48

Slika 27: Nagnjeno zrcalo pod kotom okoli 45° ... 48

Slika 28: Poskus prikaza mavrice oz. sestavnih delov svetlobe sonca... 48

Slika 29: Opazovanje svetlobe sonca s spektroskopom ... 49

Slika 30: Svetila, ki oddajajo belo svetlobo (od leve proti desni: sveča, navadna žarnica, LED-žarnica, halogenska žarnica, LCD-zaslon) ... 49

Slika 31: Luč, na katero privijemo glavo izbrane žarnice ... 49

Slika 32: Škatla, s katero naredimo zastor ... 50

Slika 33: Delovni plakat ... 50

Slika 34: Priklop LED-diod na vir napetosti ... 51

Slika 35: Delitev svetil glede na izvor svetlobe ... 51

Slika 36: Izvedba dejavnosti z LED-diodami in zbiralno lečo ... 52

Slika 37: Izpolnjevanje delovnega plakata ... 52

Slika 38: Plakat ugotovitev ... 53

Slika 39: Opazovanje LCD-zaslona s spektroskopom ... 54

Slika 40: Opazovanje bele svetlobe s spektroskopom ... 55

Slika 41: Risanje ugotovitev na delovni plakat ... 55

Slika 42: Namizne svetilke z RGB-LED-žarnicam ... 56

Slika 43: Frontalni prikaz mešanja dveh osnovnih barv ... 56

Slika 44: Opazovanje svetlobe različnih barv RGB-LED-žarnice s spektroskopom ... 57

Slika 45: RGB-LED-žarnica z daljinskim upravljalnikom ... 57

Slika 46: Prva naloga na preizkusu znanja ... 64

Slika 47: Druga naloga na preizkusu znanja ... 67

Slika 48: Tretja naloga na preizkusu znanja ... 68

Slika 49: Četrta naloga na preizkusu znanja ... 69

Slika 50: Peta naloga na preizkusu znanja ... 71

Slika 51: 6. a) naloga na preizkusu znanja ... 72

Slika 52: 7. a) in b) naloga na preizkusu znanja ... 74

Slika 53: 8. a) naloga na preizkusu znanja ... 76

KAZALO TABEL

Tabela 1: Cilji in vsebine na temo svetloba pri predmetu spoznavanje okolja (2011) v 3. razredu OŠ 25 Tabela 2: Cilji in vsebine na temo svetloba pri predmetu naravoslovje in tehnika (2011) v 4. razredu OŠ ... 26

Tabela 3: Cilji in vsebine na temo svetloba pri predmetu naravoslovje in tehnika (2011) v 5. razredu OŠ ... 26

Tabela 4: Cilji in vsebine na temo svetloba pri predmetu naravoslovje (2011) v 7. razredu OŠ ... 27

Tabela 5: Pregled nalog na preizkusu znanja ... 45

Tabela 6: Vrstni red dejavnosti pri pouku ... 47

Tabela 7: Vzorec, ki je bil zajet v raziskavo o doseganju učnih ciljev ... 64

Tabela 8: Primerjava povprečnega števila točk (%) ES in KS na preizkusu znanja ... 78

(11)

VIII

Tabela 9: Vzorec, ki je bil zajet v raziskavo za analizo ali zaporedje poteka obravnave z aktivnimi

metodami in oblikami vpliva na izkazano znanje učencev ... 79

Tabela 10: Vrstni red izvedenih dejavnosti po nalogah in deležih pravilnih odgovorov ES1 in ES2 .. 82

Tabela 11: Skupno povprečje (%) vseh nalog na potestu učencev ES1 in ES2 ... 83

Tabela 12: Odgovori učencev ES in KS na 1. vprašanje ... 173

Tabela 13: Odgovori učencev ES in KS na 2. Vprašanje ... 173

Tabela 14: Odgovori učencev ES in KS na 3. Vprašanje ... 173

Tabela 17: Odgovori učencev ES in KS na 6. a) vprašanje ... 174

Tabela 18: Odgovori učencev ES in KS na 6. b) vprašanje ... 174

Tabela 23: Odgovori učencev ES1 in ES2 pri potestu na 1. vprašanje ... 176

Tabela 28: Odgovori učencev ES1 in ES2 pri potestu na 6. a) vprašanje... 177

Tabela 29: Odgovori učencev ES1 in ES2 pri potestu na 6. b) vprašanje ... 177

Tabela 34: Odgovori učiteljic glede motivacije učencev ... 178

Tabela 35: Odgovori učiteljic glede sodelovanja in medsebojne pomoči učencev ... 178

Tabela 36: Odgovori učiteljic glede primernosti in ustreznosti aktivnosti učencev glede na njihovo starostno stopnjo ... 179

Tabela 37: Odgovori učiteljic glede primernosti učnih oblik ... 179

Tabela 38: Odgovori učiteljic glede primernosti uporabe učnih metod... 179

Tabela 39: Odgovori učiteljic o zanimivosti in razumljivosti teme s pomočjo uporabe spektroskopa ... 180

Tabela 40: Odgovori učiteljic glede primernosti in ustreznosti uporabe spektroskopa za obravnavo teme o svetlobi in mešanju barv svetlobe za učence 4. razreda ... 180

Tabela 41: Druga opažanja med učnimi urami ... 180

Tabela 42: Odgovori učiteljic o primernosti učnih metod in oblik dela za obravnavo teme za učence 4. razreda OŠ ... 181

Tabela 43: Odgovori učiteljic o učnih oblikah, ki so prispevale k večji aktivnosti učencev ... 181

Tabela 44: Odgovori učiteljic o učnih metodah, ki so prispevale k večji aktivnosti učencev ... 181

Tabela 45: Predlogi učiteljic o drugih učnih oblikah in metodah dela za določeno aktivnost ... 181

Tabela 46: Odgovori učiteljic, na kakšen način je spektroskop prispeval k razumevanju teme o svetlobi ... 182

Tabela 47: Težave učencev med učnimi urami... 182

Tabela 48: Pogostost pojavljanja težav pri učencih ... 182

Tabela 49: Sodelovanje učencev in reševanje nesoglasij ... 182

Tabela 50: Odgovori učiteljic glede smiselnosti poteka obravnave snovi s spektroskopom ... 183

(12)

IX

Tabela 51: Druga opažanja in izjave učencev med učnimi urami ... 183

Tabela 52: Odgovori učiteljic o vpeljavi vsebine o svetlobi in mešanju barv kot obogatitveni dejavnosti ... 183

KAZALO GRAFOV

Graf 1: Povprečni odstotek doseženih točk pri 1. nalogi ... 65

Graf 2: Delež obkroženih svetil na predtestu ... 66

Graf 3: Delež obkroženih svetil na potestu ... 66

Graf 7:Delež odgovorov učencev ES in KS na potestu znanja pri 4. nalogi ... 70

Graf 9: Povprečni odsotek doseženih točk pri 6.a) nalogi ... 72

Graf 10: Povprečni odstotek doseženih točk pri 6. b) nalogi ... 73

Graf 11: Povprečni odstotek doseženih točk pri 7. a) nalogi ... 74

Graf 13: Povprečni odstotek doseženih točk pri 8. a) nalogi ... 76

Graf 15: Povprečno število doseženih točk na celotnem preizkusu znanja ... 78

Graf 16: Povprečni delež pravilnih odgovorov ES1 in ES2 na potestu ... 79

(13)

1

Z mešanjem barv imajo učenci precej izkušenj in znanja, ki ga pridobijo pri likovni umetnosti, ko spoznavajo odštevalno mešanje barv. Posledično lahko pri mešanju svetlobe različnih barv prihaja do nejasnosti (Susman in Pečar, 2016). Kljub temu da mešanja barv svetlobe pri predmetu naravoslovje in tehnika ni omenjenega (Učni načrt za naravoslovje in tehniko, 2011), uporaba preprostega spektroskopa učencem pomaga, da si lažje predstavljajo in razumejo pojave, povezane z naravo.

Učenci se s svetlobo srečajo v tretjem razredu, kjer so pod tematskim sklopom »Pojavi«

zapisane vsebine in cilji, ki naj bi jih učenci usvojili (Učni načrt za spoznavanje okolja, 2011).

S temo se zopet srečajo v četrtem razredu, kjer pri predmetu naravoslovje in tehnika svoje znanje nadgradijo in hkrati poglobijo tudi na področju delovanja človekovega telesa (Učni načrt za naravoslovje in tehniko, 2011). Tematika je nadgrajena v sedmem razredu pri predmetu naravoslovje pod vsebinskim sklopom »Energija« (Učni načrt za naravoslovje, 2011). Mešanja barv svetlobe v učnih načrtih za omenjena predmetna področja ni eksplicitno omenjenega, vendar avtonomija učitelju omogoča, da v okviru pouka izvede obogatitvene dejavnosti (Zakon o osnovni šoli, 2006).

V širšem pomenu je vsako učenje izkustveno in izkušnje v povezavi s svetlobo in barvami pridobivamo v vsakdanjem življenju tako pri pouku kot zunaj šole. Glavič in Hus (2009) pravita, da je pri poučevanju naravoslovnih vsebin poudarjeno osebno doživljanje in izkušnje ter zamisli učencev, oblikovane v šoli ali zunaj nje. Z aktivnostmi, ki jih izvajamo v okviru aktivnega pouka ob uporabi spektroskopa, učenci samostojno raziskujejo in odkrivajo ter tako lažje razumejo naravoslovne pojave in pojme v povezavi s svetlobo in mešanjem barvne svetlobe (Susman in Pečar, 2014). Uporaba spektroskopa učencem omogoča, da z eksperimentiranjem, raziskovanjem, skupinskim in praktičnim delom aktivno usvajajo cilje na to temo. Tako učenci bogatijo svoje znanje, ki je trajnejše in uporabno v novih situacijah (Marentič Požarnik, 2005b). Učenci naj bi ob aktivni uporabi pripomočkov pridobili spretnosti in izkušnje ter posledično razumevanje naravoslovnih pojavov, povezanih s svetlobo. Poleg spektroskopa lahko pri obravnavi svetlobe uporabimo še kar nekaj pripomočkov (Čepič, 2002; Planinšič, 2014; Razpet, 2002; Susman in Pečar, 2014; Susman in Pečar, 2015). Prehod od poučevanja k učenju je nujno potreben, saj tradicionalno poučevanje, v katerem učitelj posreduje znanje učencem, danes ni dovolj, da zadovolji njihove potrebe po ustvarjalnosti (Kerndl, 2010). To omogočajo aktivne učne oblike in metode dela, ki v čim večji meri zagotavljajo učenčevo aktivnost in samostojnost (Kramar, 2009).

V okviru magistrskega dela želimo raziskati, ali uporaba spektroskopa kot učnega pripomočka v 4. razredu prispeva k boljšemu razumevanju lastnosti svetlobe in mešanja barvne svetlobe.

Ugotoviti želimo, ali je vsebina primerna za obravnavo v okviru obogatitvenih dejavnosti.

Prav tako želimo raziskati, ali tisti učenci, ki so bili poučevani z aktivnimi metodami in oblikami, dosegajo boljše rezultate na pisnem preverjanju znanja od tistih, ki so cilje ure usvojili na tradicionalen način.

(14)

2

Pri načrtovanju in izvedbi učnih ur v treh oddelkih 4. razreda dveh izbranih podeželskih osnovnih šol smo na temo svetlobe in mešanja barv svetlobe s pomočjo uporabe novega učnega pripomočka, tj. spektroskopa, uporabili aktivni in tradicionalni pristop poučevanja. V dveh eksperimentalnih skupinah je sodelovalo skupaj 29 učencev in učenk, v kontrolni skupini pa 15 učencev in učenk. Med izvajanjem eksperimentalnega dela in po končani izvedbi so sodelovale tudi učiteljice vseh treh razredov.

Struktura magistrskega dela je sledeča. V 2. poglavju, ki je sestavljeno iz šestih podpoglavij, podamo ključna teoretična izhodišča. V prvem podpoglavju v grobem predstavimo tradicionalno in aktivno poučevanje. V drugem podpoglavju opišemo poučevanje naravoslovja v osnovni šoli. Ker je naša tema povezana s fizikalnim delom naravoslovja, opišemo tudi fizikalno poučevanje naravoslovnih vsebin v osnovni šoli. Tretje podpoglavje je sestavljeno iz podrobnega opisa najpogostejših učnih oblik in učnih metod dela pri pouku. Te morajo biti skrbno izbrane in pravilno vodene. Ker je kombinacija uporabe različnih učnih oblik in metod pomembna, opišemo tudi njihov pomen povezave. V naslednjem podpoglavju obravnavamo temo svetloba v učnih načrtih za prvo, drugo in tretje vzgojno-izobraževalno obdobje, za lažje razumevanje naravoslovnih pojavov pa opišemo tudi uporabo učnih pripomočkov pri predmetih, povezanih z naravoslovjem. V petem podpoglavju se posvetimo spektroskopu, njegovi zgradbi, izdelavi in namenu uporabe. Predstavimo tudi aditivno mešanje barv ter druga sredstva in pripomočke, ki jih lahko uporabimo za prikaz mešanja barv svetlobe. V zadnjem podpoglavju se osredotočimo na obogatitvene dejavnosti, s pomočjo katerih lahko učenci poglobijo svoje znanje. V 3. poglavju sledi empirični del naloge.

Poglavje je sestavljeno iz šestih podpoglavij. V prvem podpoglavju opredelimo raziskovalni problem, v drugem pa predstavimo raziskovalna vprašanja. Tretje podpoglavje sestavlja metodologija našega raziskovalnega dela, kjer podrobno opišemo raziskovalni pristop in raziskovalno metodo, vzorec, postopek zbiranja podatkov ter obdelavo podatkov. V četrtem podpoglavju navedemo vrstni red ključnih dejavnosti, povezanih s svetlobo, v četrtem razredu osnovne šole. V petem podpoglavju dejavnosti opišemo, v šestem podpoglavju pa jih analiziramo. V sedmem podpoglavju so podrobno predstavljeni rezultati z interpretacijo. Sledi sinteza izsledkov z razpravo, kjer odgovorimo na raziskovalna vprašanja. V zaključnem delu magistrskega dela povzamemo ugotovitve ter smernice in predloge za izboljšavo raziskave.

(15)

3

2 TEORETIČNI DEL

Magistrsko delo se nanaša na poučevanje svetlobe in mešanja barv v četrtem razredu osnovne šole z aktivnim in tradicionalnim pristopom poučevanja s pomočjo spektroskopa. Teoretični del zajema šest podpoglavij, ki se nanašajo na pouk in poučevanje naravoslovja v osnovni šoli, najpogosteje uporabljene učne metode in oblike dela pri pouku ter spektroskop. Ker je naša tema povezana z naravoslovjem v osnovni šoli, v sklopu teoretičnega dela predstavimo poučevanje fizikalnih vsebin. Podrobno je predstavljen spektroskop, ki je ključni pripomoček naše raziskave.

2.1 POUK

S poukom se v življenju srečamo in se vanj vključimo že v svojih zelo zgodnjih letih. Ko postanemo šolarji, se ne zavedamo, da začenjamo z zelo pomembno dejavnostjo, ki traja vse življenje. Z njo odkrivamo, spoznavamo in pridobivamo novo znanje, se razvijamo, oblikujemo in kot človek tudi potrjujemo. To je proces, ki uresničuje človekove temeljne pravice do vzgoje, izobraževanja, uresničevanja samega sebe in svojega razvoja (Kramar, 2009). Cilj pouka je vzgoja in izobraževanje posameznika. Poteka neprekinjeno in je pedagoško osmišljen, namerno organiziran in sistematičen proces (Tomić, 2003). Tvorita ga temeljna didaktična pojma, in sicer učenje (učenčeva aktivnost) in poučevanje (učiteljeva aktivnost), ki med učencem in učiteljem potekata vzajemno. Zelo pomembno je opredeljevanje njunih vlog in odnosa, saj sta od kakovosti poučevanja neposredno odvisna tudi kakovost učenja in napredek učenca (Adamič, 2005). Učenje je na nekakšen način nadrejeno poučevanju. Iz tega sledi, da poučevanja brez učenja pravzaprav ni. Brez poučevanja je posledično tudi učenje osiromašeno, saj je od njega odvisna kakovost učenja.

Povezanost med poučevanjem in učenjem je tako nujno potrebna, ker predstavlja temeljen didaktični odnos (Blažič, Ivanuš Grmek, Kramar in Strmčnik, 2003).

Prvi korak v tem procesu predstavlja opredelitev želenih dosežkov učencev, njihovih veščin in procesov, ki jih želimo razvijati. Taksonomija ciljev je osnova za načrtovanje pedagoškega procesa in vrednotenje njihovega znanja. Ker je pouk usmerjen k doseganju določenih ciljev, predstavlja zastavljanje vprašanj, nalog in dejavnosti za preverjanje znanja učencev na različnih taksonomskih ravneh učitelju velik pedagoški izziv. V slovenskem prostoru je najbolj znana in uveljavljena Bloomova taksonomija, ki učitelju služi kot pomoč pri načrtovanju in izvajanju učnega procesa ter taksonomskem strukturiranju preizkusov (Novak, 2005; Rutar Ilc, 2003). Prva stopnja po Bloomu je znanje. Ta stopnja predvideva sposobnost učencev, da prepoznajo in obnovijo dejstva, podatke, opredelitve, pravila, razlage in postopke, ki so jih prejeli že predhodno. Drugi stopnji, kjer učenci s svojimi besedami opisujejo, pojasnjujejo in povzemajo bistvo itd., torej dojamejo pomen sporočila, ki so ga prejeli, pravimo razumevanje. Na tretji stopnji, tj. stopnji uporabe, učenci pojasnjujejo in rešujejo problemske situacije s poznanim principom, napovedujejo učinke in posledice itd. Učenec je ob predhodnem razumevanju sporočila svoje znanje sposoben uporabiti. Na stopnji analize so učenci sposobni uspešno razstaviti določeno gradivo na sestavne dele in prepoznati razmerja in način, po katerem je urejena celota. Peta stopnja je stopnja sinteze. Na tej stopnji učenci

(16)

4

razvijajo in oblikujejo ideje, načrtujejo eksperimente, teoretske zaključke, načrtujejo idejne rešitve itd. ter tako na izviren način povežejo dele in posledično oblikujejo nove vzorce in strukture. Zadnja in najvišja stopnja je stopnja vrednotenja. V tej fazi učenci presojajo ustreznost, primernost podatkov, zanesljivost opazovanj, postopkov, delo primerjajo z drugim delom po kriterijih itd. ter tako izdelujejo kvalitativne in kvantitativne sodbe o pojavih, gradivih in rešitvah problemov (Bloom, 1970 v Ivanuš Grmek idr., 2009). Dandanes si pouk prizadeva za utemeljeno mesto vseh ravni učenja in da se posledično te ravni postopno presežejo s še višjimi ravnmi (Fowler, 2004 v Ivanuš Grmek, Čagran in Sadek, 2009).

Učenje je v preteklosti pomenilo kopičenje podatkov in pomnjenje novih vsebin. Marentič Požarnikova (2000; 2005 v Koren, Brejc, Širok, Savarin in Francetič, 2014) opozarja, da nova teorija učenja in poučevanja poudarja individualno ali skupno iskanje, poglabljanje nove snovi in njeno povezovanje ter primerjanje obravnavane snovi. Učenje tako ne pomeni samo premik v pojmovanju učenja in učnega okolja, temveč vodi k postopnemu osamosvajanju učencev in je posledično ena ključnih kompetenc osebnega razvoja, ki jo za socialno vključenost in zaposlitev potrebujejo vsi posamezniki (Koren, Brejc, Širok, Savarin in Francetič, 2014). Besedo učenje se zato pogosto povezuje z negativnimi čustvi. To je razkrila tudi raziskava asociacij na besedo učenje med ljubljanskimi dijaki, ki jo povezujejo z negativizmom in tradicionalno šolsko situacijo – sedenjem ob knjigi in zvezku, dolgčasom, nelagodjem, naporom, strahom in učenjem ob knjigi (Šteh Kure, 1998 v Marentič Požarnik, 2000). Dogaja se, da učitelj učencem posreduje že gotovo znanje. Namesto spodbud in možnosti, da učenec sam raziskuje in odkriva, šola njegovo aktivnost duši in ga potiska v vlogo pasivnega spremljevalca, ki sledi učitelju. Posledično se novo znanje nauči tako, kot ga je posredoval učitelj, ali pa tako, kot je zapisano v učbeniku (Repnik in Gerlič, 2011).

Omenjeno šolsko situacijo oziroma tradicionalen način poučevanja bomo opisali v nadaljevanju.

2.1.1 Tradicionalen način poučevanja

Pouk ima svoje funkcije. Te se konkretizirajo in uresničujejo s konkretnimi dejavnostmi, ki jih izvaja učitelj. Vse to poteka z namenom, da učenci dosegajo konkretne cilje pouka.

Poučevanje skupaj z učenjem tvori jedro pouka. Izraža se v učiteljevih aktivnostih in delovanju (Kramar, 2004). Pouk, ki bi učence moral usmerjati k raziskovanju odnosov, pogosto poteka v tradicionalni obliki. Posledično je učna snov posredovana v obliki razlage, ki učencem omogoča le sprejemanje, onemogoča pa raziskovanje in zastavljanje vprašanj.

Ugotovljeno je bilo, da učenci v času pouka zastavljajo malo vprašanj, ker se učitelj trudi, da bi povedal in razjasnil vse. Z namenom da bi učenci bolje razumeli snov, dobijo sliko, da je znanost le napisana resnica, saj učitelj večinoma ne razloži procesa nastajanja odkritja, temveč samo rezultate (Jaušovec, 1987, str. 144). Učenec je obravnavan le kot subjekt, ki z razumevanjem ponavlja naučeno snov (Ivić, Pešikan in Antić, 2002). Marentič Požarnikova (2000) takšno obliko pouka pojmuje kot transmisijo, saj pojmovanje učenja prevladuje kot zapomnitev novih spoznanj, kopičenje in prenašanje novega znanja, ki je ločeno od konkretnih življenjskih izkušenj učencev.

(17)

5

Pri tradicionalnem pouku je v središču dogajanja in pozornosti učitelj. Učitelj je tisti, ki neposredno izvaja in vodi pouk s celotnim razredom (Kramar, 2004). Vse niti učnega procesa so v njegovih rokah. Učitelj razlaga, demonstrira, ponavlja, analizira, sintetizira in posplošuje.

Pri takšni obliki pouka učenci večinoma poslušajo, gledajo in le malo govorijo (Tomić, 2002).

Učitelju pri tej obliki pouka primanjkuje notranje motivacijske usmerjenosti in tako ob minimalnem naporu naredi le tisto, kar je nujno potrebno. Občutek nemoči, izogibanje in primanjkovanje samozavesti mu preprečujejo, da bi bil pobudnik za raziskovanje, eksperimentiranje in akcijo (Juriševič, 2006). Takšni učitelji imajo posledično tudi do naravoslovja negativen odnos in pri pouku namesto aktivnih uporabljajo »manj aktivne«

metode dela (Glažar in Devetak, 2013).

Zaradi narekovanja hitrosti in načina učenja je komunikacija z učenci enosmerna, brez povratnih informacij, pomanjkljiva in posledično zelo skromna. Učenci so pogosto nesproščeni in brez delovne vneme. Ker ima učenec malo možnosti za izražanje svojih misli in idej, je večji poudarek posledično le na pomnjenju in reprodukciji. Posledice vsega tega so nizka stopnja uporabe novega znanja in njegove trajnosti, slabi rezultati na testih znanja, odpor do šolanja ter nizka motiviranost učencev za delo (Tomić, 2002). Na oblikovanje in spodbujanje učne motivacije ima pri učencih največji vpliv prav učitelj. Motiviranje učencev je pravica učencev in dolžnost vsakega učitelja. Motivacija je pomemben del učiteljeve strokovne kompetentnosti. Ta se v sorazmerju s tem, koliko je sam motiviran za učenje, tudi uresničuje (Juriševič, 2012).

Nove raziskave učenja kažejo, da prevelika direktivnost učitelja negativno vpliva na intelektualno in moralno samostojnost. Posledično je pouk samo prostor za učenje končnih resnic in znanja. Učenec je tako prikrajšan za ogromno novih izkušenj s spoznavnega, psihomotoričnega, socialnega in čustveno-motivacijskega področja. Omenjene želimo pri pouku razvijati in dvigniti na višjo raven, saj struktura pouka ne sme zavirati učenčevega razvoja osebnosti (Tomić, 2002). Šolska kultura in vse, kar je povezano z njenim spreminjanjem, je dolgotrajen proces, zato dejstvo, da v slovenskih šolah še vedno prevladuje tradicionalni pristop, ne preseneča. Omenjeni pristop poučevanja danes ni več ustrezen, saj enosmerno podajanje znanja ni dovolj, da učenec zadovolji potrebe po ustvarjalni družbi.

Osnovna šola je vse bolj heterogena, zato so potrebe po ustvarjalnih, odgovornih, samostojnih in prilagodljivih učencih vse večje (Kerndl, 2010). Izsledki raziskave, ki jo je Hake izvedel leta 1992, kažejo, da tradicionalno poučevani študentje na testih znanja ne dosegajo dobrih rezultatov. Izvedel je 14 različnih tečajev za študente. Na teh tečajih so bile naravoslovne vsebine poučevane tradicionalno. Po koncu tečajev je izvedel tudi preizkus znanja. Rezultati raziskave so pokazali, da so si študentje na tečaju zapomnili samo 30-odstotni delež snovi (Mesec, 2016 v Wieman, 2007). Po drugi strani pa določeni avtorji (Shah, 2016) zagovarjajo tradicionalen način poučevanja, vendar le v primeru, ko je tema že po naravi težja in težko predstavljiva. Avtor (prav tam) predlaga uporabo Sokratove metode oz. diskusije, ki se je za poučevanje fizikalnih vsebin, vezanih na temo elektromagnetizma, poslužuje tudi sam. Pravi tudi, da moramo metodo jemati resno, saj med učenci spodbuja občutek povezanosti in dojemanje realnega sveta. Metoda ima pet glavnih točk oziroma izhodišč:

(18)

6

1. TOČKA: Pouk naj se začne z zanimivim vprašanjem.

2. TOČKA: Na vprašanje naj odgovorijo vsi študentje. O njihovih odgovorih se pogovorimo. Po potrebi jim podamo namige, ki vodijo k odgovoru.

3. TOČKA: Iz njihovih odgovorov izberemo tiste, ki so vezani na našo učno temo.

4. TOČKA: Postopoma vpeljemo koncept, vendar ne s pretežkimi vprašanji. Po potrebi jim podamo dodatne namige. Metoda je uspešna, ko nekateri študentje postavljajo vprašanja, na katera odgovarjajo drugi. Učitelj tako postane moderator diskusije.

5. TOČKA: V primeru pomanjkanja časa naj teme ne poskušamo hitro zaključiti. S študenti razpravljamo in se pogovarjamo o temi le toliko, kolikor so sposobni razumeti in sodelovati v pogovoru (prav tam).

Tradicionalni pristop mora nadomestiti pristop, kjer je dovolj pozornosti namenjene končnim zaključkom in presoji učencev. Učenec tako ni samo izpostavljen učiteljevemu poučevanju, temveč se tudi uči, izobražuje in vpliva na učiteljev način poučevanja (Tomič, 2003). »Pouk tako ni več transmisija, ampak živa transakcija – mnoštvo smiselnih interakcij med učiteljem in učenci ter med učenci samimi – in končno transformacija – spreminjanje pojmovanj o svetu in tudi spreminjanje osebnosti« (Marentič Požarnik, 2005a).

2.1.2 Aktiven način poučevanja

V začetku devetdesetih let se je z idejami konstruktivizma utemeljil drugačen pouk. Vloga učitelja se je tako prelevila v organizatorja, usmerjevalca in spodbujevalca. Vzporedno s tem se razvijajo tudi kognitivna področja učencev, kot so opazovanje, sklepanje, oblikovanje mnenj itd. Učenec se tako znajde v vlogi mladega raziskovalca, ki raziskuje svet, gradi svoje znanje in je aktivnejši (Bajd in Krnel, 2010).

Jank in Meyer (2006) pravita, da je pogoj za doseganje učnih ciljev in večje aktivnosti spodbujanje učencev, da čim več raziskujejo, odkrivajo, preizkušajo in načrtujejo. Tako se učenci ne učijo samo z glavo, temveč tudi z vsemi čutili. Avtorja navajata značilnosti aktivnega pouka v petih točkah. Aktivni pouk (prav tam, str. 231):

1. je celostni pouk in usmerjen v interese. Izhodišča učnega dela so subjektivni interesi učencev, ki se jih zavedo, jih kritično presojajo in hkrati razvijajo naprej;

2. učence spodbuja, da čim več načrtujejo, odkrivajo, preizkušajo, razpravljajo in snujejo. Samostojna dejavnost učencev mora biti usmerjena v razvoj operativnih kompetenc in ne le golo spodbujanje k samostojnosti, saj slednje ne prinaša veliko;

3. si prizadeva za umsko in fizično delo učencev. Kljub razumljivim pritožbam učencev, da je takšen pouk preveč dolgočasen, ima tesnejša povezava med fizičnim in umskim delom utopične poteze. Gledano analitično sta umsko in fizično delo med seboj vedno povezana, saj pri vsakemu učenju z glavo telo vedno sodeluje;

4. uvaja v solidarno ravnanje. V primeru dobre usklajenosti jezikovnega argumentiranega sporazumevanja o smislu in pomenu nalog in k cilju usmerjenega dela obeh (Habermas, 1981 v Jank in Meyer, 2006) pa se kot tretja oblika ravnanja sproži tako imenovano solidarno ravnanje, ki je usmerjeno k skupnim interesom;

(19)

7

5. naj bo usmerjen v rezultate, s katerimi se učenci identificirajo ter hkrati ponujajo priložnost za ovrednotenje in kritiko dela med samimi učenci.

S pomočjo aktivnosti, skozi katere jih vodi učitelj, učenci tako sami izgrajujejo svoje znanje.

Pri aktivnem pristopu poučevanja pa ne gre samo za večjo aktivnost učencev, temveč tudi za drugačno kakovost znanja. To pomeni, da so procesi, ki jih sprožajo aktivnosti, na višjih taksonomskih stopnjah. Učenci z realističnimi problemskimi situacijami usvajajo novo znanje in veščine, ki jih uporabijo v novih življenjskih situacijah – pridobivajo vseživljenjska znanja (Rutar Ilc, 2002). Riendeau (2015) pravi, da vseživljenjsko učenje poteka prostovoljno.

Številne raziskave so pokazale večje samozaupanje, boljši duševni razvoj in boljše ekonomične oziroma gospodarske možnosti takšnih učencev ter tudi to, da med takšnim učenjem in duševnim zdravjem obstaja pozitivna povezanost (prav tam).

Vloga učitelja je izredno pomembna. Bolje je, da učitelj svoje vedenje ozavesti in zaupa v učenčeve zmožnosti, saj je ta v središču učnega procesa. Pri aktivni obliki pouka so učenci bolj sproščeni in motivirani za delo in posledično se hrupu v razredu ne moremo izogniti.

Poudarek je na razumevanju in produktivnem učenju učencev, zato je pobuda učencev upoštevana. Ker je osrednja dejavnost učenje učencev, je učiteljeva vloga biti animator, mentor in svetovalec. Naloge, navodila za delo, hitrost in način učenja so prilagojeni izključno samo učencem (Tomić, 2002). Tudi Kramar (2009) pravi, da je bistvo pouka to, v kolikšni meri in kako so učenci aktivni ter koliko je ta aktivnost učinkovita. Na to opozarjajo tudi konstruktivistične teorije, ki pravijo, da znanja ni možno dati, temveč ga je treba usvajati z lastno miselno aktivnostjo (prav tam). Učenje in poučevanje sta najbolj uspešna, če so optimalno aktivirane temeljne psihofizične zmožnosti človeka. Strmčnik (1996) navaja tri temeljne vrste aktivnosti, in sicer gibalno, umsko in čustveno. Pravi (prav tam), da prepletanje in povezovanje vseh treh vrst aktivnosti daje najboljši rezultat učenčevega učenja. Vsaka aktivnost mora biti sama svoj cilj in hkrati tudi najbolj pomembna funkcija vseh drugih ciljev.

Vse se začne z aktivnostjo učencev in tako tudi poteka. Tako učenci razvijajo, poglabljajo in širijo aktivnost. Aktivnost je za učence zelo pomembna, saj vodi njihovo željo in zanimanje po znanju. Način podajanja snovi, uporaba, pristop k tehnologiji in metode izvajanja vzbujajo pri učencih radovednost in vedoželjnost ter tako ustvarijo aktivnega učenca, ki sam gradi svoje znanje (Novak, 2003).

2.2 POUČEVANJE NARAVOSLOVJA V OSNOVNI ŠOLI

Glavni cilj pouka je učenčevo samostojno in aktivno učenje. Dialog med učiteljem in učencem je nujno potreben, saj prav omenjeni pristop izzove tako učitelja kot učence, da izrazijo svoja mnenja in stališča. Tako vsi udeleženci v procesu dobijo povratno informacijo, kar prispeva k večji motiviranosti za delo. V procesu učenja in poučevanja se aktivnosti prepletajo in pri takšnem pouku je učenčeva vloga aktivna (Ivanuš Grmek idr., 2009).

Poučevanje in učenje naravoslovja vključuje različne učence z različnim načinom razmišljanja o naravi in njenem raziskovanju. Posledično je treba učencem poleg izkušenj omogočiti tudi izkušnje koncepta znanosti kot celote (Driver, Asoko, Leach, Mortimer in Scott, 1988). Black (1997) meni, da je naravoslovje je odličen primer, za katerega je značilno,

(20)

8

da ga je bolje poučevati obratno od tradicionalnega načina poučevanja. Avtor (prav tam) prav tako daje prednost obravnave tistim temam, ki so učencem bližje, bolj zanimive in ki so večjega pomena za njihovo vsakdanje življenje ter prihodnost. Novak (2003) pravi, da je bistvo pouka naravoslovja vključevanje učenčevih lastnih idej o naravi in naravnih pojavih, ki pa ni nujno, da so vedno pravilne. Naloga učitelja je, da na osnovi učenčevih aktivnosti in znanstvenih spoznanj spreminja njihove predstave in razmišljanje. Za razvoj mladega človeka je razvijanje intelekta najpomembnejše in to je pomembno tudi pri poučevanju naravoslovja, saj je učiteljeva naloga to, da s pomočjo pouka in zunajšolskih dejavnosti pri učencih popravi napačne in preveč poenostavljene poglede na naravoslovne pojave (prav tam). Pri naravoslovju in poučevanju naravoslovnih vsebin tako spodbudno učenje in poučevanje vključujeta nove pristope ter tako povzročata, da morajo učitelji prejšnje vloge spremeniti, opustiti ali jih zamenjati (Kerndl, 2010).

Učiteljev odnos do naravoslovnih vsebin se odraža na učencih, zato je treba pozitiven odnos do naravoslovja na razredni stopnji razviti čim prej (Sulun in sod., 2009 v Glažar in Devetak, 2013). Pri vzgoji, izobraževanju in oblikovanju mladega človeka ima naravoslovje zelo pomembno vlogo. Šola 20. stoletja, t. i. »nova šola«, daje velik poudarek na učenčevo aktivnost, tako da upošteva njegove miselne sposobnosti ter prejšnje predstave o pojavih in zakonitostih. Takšen pouk je pri poučevanju naravoslovja najbolj učinkovit (Kobal, 1992 v Kobal idr., 1992). Z učenjem naravoslovja razvijamo pojme, pravila in izrazoslovje, z učenjem o naravoslovju pa razumemo naravo pojma in povezavo z družboslovjem in socialnimi odnosi. Glažar in Devetak (2013) menita, da je pri poučevanju naravoslovja pomembno naslednje:

a) zbiranje in organiziranje podatkov, b) sposobnost oblikovanja idej,

c) pristopi pri preverjanju idej, d) pristopi pri uporabi rezultatov,

e) aktivnosti, ki oblikujejo pozitiven odnos do naravoslovnih vsebin (prav tam, str. 57).

Mednarodne raziskave naravoslovne pismenosti so pokazale nadpovprečno pismenost slovenskih učencev v primerjavi z učenci drugih sodelujočih držav. Za uspešno delovanje v družbi in reševanje problemov se pomen naravoslovne pismenosti na področju poučevanja naravoslovja uveljavlja kot vedno bolj pomemben cilj. Naravoslovna izobrazba je izredno pomembna in v življenju posameznika ključ do pozitivnih sprememb v njegovem življenju (Glažar in Devetak, 2013). Šorgo (2014) pravi, da je poleg učiteljevega delovanja ključni dejavnik kakovostnega poučevanja tudi ustvarjalnost. Scott in sodelavci (2004 v Šorgo, str.

16) pravijo, da je ustvarjalnost v šoli mogoče graditi s/z:

 učinkovitimi spodbudami,

 strokovnim znanjem,

 spodbujanjem učinkovitega delovanja s skupini,

 optimizacijo kulture in ozračja, ki prepozna ustvarjalnost za vrednoto,

 povezovanjem ustvarjalnosti s kariero,

(21)

9

 poučevanjem ustvarjalnosti.

Zupanova (2005) navaja dva cilja naravoslovnega izobraževanja, ki sta med seboj zelo povezana in hkrati različna. 1. cilj (prav tam, str. 102) je: »Pomagati učencem, da izgrajujejo naravoslovno znanje z razumevanjem, in to takšno znanje, ki je primerno za njihove potrebe.«

2. cilj (prav tam, str. 102) pa je: »Pri učencih razvijati razumevanje »znanstvenih« metod, s katerimi je bilo naravoslovno znanje pridobljeno, in izgrajevati zaupanje vanje.« Pri vsem tem je najbolj pomembno, da sami pri sebi ugotovimo, ali želimo poudarek na aktivnem znanju ali pa na eksplicitnem, refleksivnem in deklarativnem (teoretičnem, faktografskem in razmišljujočem) znanju (prav tam). Tudi učni načrt za naravoslovje in tehniko (2011) poudarja premišljeno načrtovanje pouka, da se učenci preko ustrezno izbranih dejavnosti urijo v naravoslovnih postopkih, pridobivajo spretnosti in razvijajo pozitiven odnos do predmeta.

Poučevanje in učenje naravoslovnih pojmov in vsebin je dolgotrajen proces, ki poteka z zbiranjem podatkov, idej in njihovim preverjanjem ter iskanjem razlag. Končni rezultat vsega so zamisli, ki jih uporabljamo pri razlagi novih izkušenj (Harlen, 1985 v Krnel, 1993). Pri pouku naravoslovnih predmetov je nesmiselno, da učitelj izvaja pouk tako, da poda znanstveno resnico, ki naj bi jo učenci sprejeli. Ključnega pomena je upoštevanje stopnje razumevanja učenca, seznanitev z idejami, ki jih predlaga on, ter vključitev teh idej v predstavitev pojava z eksperimentiranjem ali raziskavo (Kobal, 1992 v Kobal idr., 1992).

Prednost pouka naravoslovja je, da ga lahko organiziramo na več načinov. Kadar je pouk načrtovan kot na primer proces odkrivanja, učencem ponuja možnost razmišljanja, preizkušanja hipotez in kritičnega mišljenja (Krnel, 1993). Glavno in osrednjo vlogo v naravoslovnem svetu ima samostojno reševanje problemov posameznega učenca, ki se sam sooči z naravo, tradicijo in dejstvi. Za boljši razvoj razumevanja naravoslovja, pojmov, znanstvenih konceptov in razlag ima pomembno vlogo tudi praktično delo, saj je učenje naravoslovja učencem bolj in lažje predstavljivo, če vključuje delo, opazovanje in stik z materiali ter objekti (Zupan, 2005). Učenje naravoslovja prinaša s seboj tudi težave. Te se veliko krat kažejo v praksi. Zupanova (2005, str. 103) je mnenja, da zaradi primanjkovanja časa, slabe kakovosti opreme, ki jo imajo na voljo, in lastnih izkušenj učenci veliko krat dobijo rezultate, ki so nepričakovani. Določeno dejavnost opravijo nepravilno, nepopolno, premalo natančno in iz nje niso sposobni potegniti zaključkov. Učitelji moramo vedeti, da ni nobenega zagotovila, da bo končni rezultat ravno takšen, kot smo si ga zamislili, zato tega problema ne smemo podcenjevati (prav tam).

Učiteljeva vloga in položaj učenca se zaradi spreminjanja učnega procesa nenehno spreminjata. Ker je učni proces v učenca usmerjen proces, je učenec v tem procesu bolj aktiven. Aktivno delo učencev izhaja iz učenja in učenje je tisto, ki pogojuje učni proces, hkrati pa poveča njihov interes in željo po znanju (Ferjan, 2005). Vsak učitelj si želi, da učenci pridobijo trajnejše znanje, ki bo uporabno v novih situacijah. To mu omogoča aktivni pouk, ki učenca aktivira miselno, čustveno in celostno. Učenje tako poteka z razmišljanjem, samostojnim iskanjem, postavljanjem in preizkušanjem hipotez ter smiselnim dialogom v skupini. Aktivno učenje da učencu trajnejše znanje ter mu pomaga svet razumeti in vanj previdno posegati (Marentič Požarnik, 2005b). Zupanova (2005) meni, da je ključnega

(22)

10

pomena postavitev takšnih temeljev, s pomočjo katerih vsakega učenca oskrbimo z znanjem in njegovim razumevanjem.

2.2.1 Poučevanje fizikalnih vsebin naravoslovja

Človek je že od samega začetka vezan na naravo. V njej uživa, jo opazuje, spreminja, se bori proti njej in jo proučuje, da bi lahko v njej živel. Več tisoč let je v tesnem stiku z njo nabiral izkušnje, ki jih je prenašal na naslednike, jih usvajal in združeval v bolj abstraktne oblike.

Tako se je počasi razvijala in nastala enotna znanost o naravi, čez čas pa so iz nje z diferenciranjem nastale specialne znanosti. Tako je nastala tudi fizika (Repnik in Gerlič, 2011). Do petdesetih let je njen pouk temeljil na zasnovi enciklopedije. Fizikalna znanja so se tako le vgrajevala v učne načrte kot zaprt in celovit sistem ter jih obravnavala kot nekaj končnega in trajnega. Učenci so jih morali znati in trajno pomniti. Takšno fiziko so zato doživljali kot nekaj težkega in nezanimivega. Spremembe so se začele dogajati leta 1956 v Massachusettsu, ko je skupina fizikov začela s projektom posodobitve učnih načrtov fizike v srednjih šolah. Učni načrti in uspešnejše izvajanje sodobnega pouka so imeli podporo v sodobnih učbenikih, učnih pripomočkih in natančnih didaktičnih napotkih. V didaktiki pouka fizike je do velikih preobratov in sprememb prišlo tudi pri nas (Gerlič in Udrih, 2006).

Učenci morajo pri pouku fizikalnih vsebin naravne pojave doživljati vsestransko in jih opazovati z različnih zornih kotov: estetskega, tehničnega, biološkega, kemičnega in fizikalnega (Gerlič in Udrih, 2006). Repnik in Gerlič (2011, str. 9) pravita, da ima pri pouku fizikalnih vsebin večji pomen fizikalna stran pojavov, »to je iskanje fizikalnih lastnosti (posebnosti) in zakonitosti gibanja materije, njene strukture, zunanjih in notranjih delovanj itd.« Učitelj s celovitim doživljanjem naravnih pojavov in subjektivnosti pri učencih omogoča razvijanje in vzbujanje interesa za spontano raziskovanje, iskanje novih odgovorov, zapisovanje rešitev itd. S tem, ko učenci s pomočjo raziskovanja in svojega znanja odkrijejo ter zapišejo zakonitosti delovanja naravnega pojava, je v procesu pouka fizike najpomembnejše delo tudi opravljeno (Repnik in Gerlič, 2011). Planinšič (2010) pravi, da sodobni pristopi poučevanja fizikalnih vsebin temeljijo na aktivnosti vseh učencev v vseh fazah pouka. Posledično je treba preseči klasičen način poučevanja in učence spodbujati k aktivnemu sodelovanju in razmišljanju (prav tam). Tudi ugotovitve raziskave, ki sta jo izvedla Hadžibegović in Sliško (2013) s 95 študenti naravoslovne študijske smeri in različno srednješolsko izobrazbo, kažejo na možnost vpeljave aktivnega učenja fizikalnih vsebin kljub velikemu številu študentov v oddelku. Fizikalne vsebine je treba poučevati z bolj zanimivimi in interaktivnimi metodami. To od učitelja zahteva veliko dela in truda ter spremembo njegovega učnega in predavalnega okolja (Henderson, 2008 v Hadžibegović in Sliško, 2013).

Pouk fizike na osnovi frontalnega dela, table in krede je tako nadomestil pouk, katerega osnova je poleg problemskega tudi eksperimentalni pouk. Eksperiment ima pri pouku fizike pomembno vlogo, saj z njim uvajamo učence v kulturo dela in delujemo vzgojno. Za uspešnejši pouk fizikalnih vsebin je velik poudarek tudi na čim bolj samostojnem ali skupinskem delu učencev (Gerlič in Udrih, 2006). Tako učence navadimo in naučimo samostojnega dela ter poglobljenega spoznavanja naravoslovnih predmetov (Repnik in Gerlič, 2011). Ob učiteljevemu poznavanju težav učencev, uporabi različnih pristopov, metod in

(23)

11

oblik dela pa je pri poučevanju fizikalnih vsebin pomembno vključevati tudi poskuse in primere iz našega vsakdanjega življenja (Blažič idr., 2003; Planinšič, 2010). Pri naravoslovnih vsebinah ima velik pomen tudi praktično delo, s pomočjo katerega učenci neposredno opazujejo in raziskujejo, kot to počnejo pravi znanstveniki. S praktičnim delom pridobivajo nove izkušnje in spretnosti, ki so v naravoslovnem svetu pomembne (Tomažič, 2014; Zupan, 2005). Takšna oblika dela pa mora biti tudi pravilno vodena in zaključena z določenimi pojasnili, zaključki ter preverjanjem znanja (Susman in Pečar, 2014).

Učenec mora v osnovni šoli naravoslovje doživljati celostno in z vsemi svojimi čutili. Pouk, povezan s fizikalno stranjo naravoslovja, je posledično pomembnega izvora. Najbolj pomemben izvor je neposredno opazovanje predmetov, stanj in pojavov v konkretni situaciji pod vodstvom učitelja in njegovih napotkov. Zaradi krajevne in časovne odmaknjenosti je potrebno tudi posredno opazovanje, ki je v nekaterih primerih manj nevarno in zapleteno.

Pomemben izvor so tudi učenčeve izkušnje, ki jih pridobi že pred vstopom v šolo ali zunaj nje (Gerlič in Udrih, 2006; Repnik in Gerlič, 2011). Tudi Strmčnik (1992, v Gerlič in Udrih, 2006) meni, da moramo težišče pouka prenesti na izkušnje učencev, saj se tako učenci aktivno spoprimejo z učnimi vsebinami, se izkušenjsko bogatijo in samostojno iščejo rešitve.

Aktivna oblika pouka tako prenaša celotno dejavnost na učenca. Z lastnim delovanjem učenci razvijajo še druge naravoslovne spretnosti, postopke in stališča, s katerimi uresničujejo splošne vsebinske cilje in kompetence (Tomažič, 2014). Od učitelja aktiven pouk zahteva ogromno časa in priprav, vendar s takšno obliko pouka učenci ohranijo svojo radovednost in željo po odkrivanju nečesa novega (Kramar, 2009; Rutar Ilc, 2002). Med aktivni pouk za razvijanje naravoslovnih veščin in spretnosti štejemo tudi aktivne učne oblike in metode dela.

Te učencem omogočajo lažje razumevanje in predstavljanje naravoslovnih pojavov, povezanih z določeno temo. Pri pouku imajo pomembno vlogo, saj pripomorejo k obvladovanju miselnih in spoznavnih postopkov, navad in procesnih spretnosti (Štefanc, 2005).

2.3 UČNE OBLIKE IN METODE DELA

Poučevanje temelji na učni vsebini in učnih ciljih, ki jih mora učitelj pri pripravi pouka in njegovi izpeljavi upoštevati. Izbor učiteljevih socialnih učnih oblik, učnih metod in učnih sredstev je zelo pomemben. Pomena učnih oblik in metod dela se nekateri učitelji ne zavedajo dovolj dobro, saj v naši šoli v fazi obravnave prevladuje frontalna oblika. V tej fazi je nujno in pomembno, da učitelj uporablja tudi druge učne oblike dela in učne metode. Te zagotavljajo in omogočajo boljše sodelovanje učencev, večjo aktivnost in samostojnost ter odgovornost pri delu (Adamič, 2005; Zupan, 2005). Blažič in sodelavci (2003) so mnenja, da mora učitelj pri pouku upoštevati tako učence kot tudi sebe in dobro premisliti o učnih oblikah in metodah dela, ki morajo biti ustrezno izbrane, kombinirane ter pravilno vodene. S tem se strinja tudi Ferjanova (2005), ki pravi, da je učiteljeva funkcija pomembna, saj s pomočjo uporabe različnih metod in oblik dela aktivira učence na vseh področjih njihovega delovanja. Z aktivnim poukom in pristopom dela pa paradigma, ki se osredotoča na kakovost učenja, ne odpravlja predavanja, frontalnega pouka in učiteljeve razlage, temveč poskuša te oblike in

(24)

12

metode dela postaviti v enakovreden položaj z drugimi pristopi in metodami (Marentič Požarnik, 2005 v Bečaj, 2011).

S pravilnim zaporedjem različnih metod in oblik dela preizkušamo in razvijamo tudi naravoslovne kompetence (Pešaković, 2011). V nadaljevanju bomo predstavili vodilne in prevladujoče učne oblike in metode dela pri pouku naravoslovnih vsebin.

2.3.1 Učne oblike dela

Tomičeva (2003, str. 119) navaja: »Učne oblike so socialne oblike, v katerih se izvaja učni proces, to je učenje in poučevanje.« Eden izmed glavnih pogojev za kakovostno izvedbo in organizacijo pouka je učiteljevo zelo dobro poznavanje učnih oblik. Pomembno je poznati prednosti in slabosti posameznih učnih oblik in njihovo pravilno kombiniranje (Semec, 2013).

Blažič in sodelavci (2003, str. 379) pravijo, da je izbira učne oblike/učnih oblik odvisna od:

 števila in psihičnih značilnosti učencev,

 ciljev učne ure,

 vsebine,

 didaktičnih sredstev in njihove razpoložljivosti,

 okolja,

 didaktične zasnove,

 usmerjenosti procesa in

 učiteljevih kompetenc.

Tomićeva (2003) učne oblike deli na:

 frontalno učno obliko,

 individualno učno obliko,

 skupinsko učno obliko in

 delo v dvojicah.

Poleg navedenih učnih oblik Andoljšek (1973) navaja kot eno izmed učnih oblik tudi programirani pouk. Zanjo pravi, da naj ne bi bilo določeno, ali ta oblika sodi med učne oblike, učne metode ali vrste pouka. Tudi Semceva (2013) v svojem diplomskem delu piše o tej vrsti učne oblike in pravi, da programirani pouk nekateri avtorji opredeljujejo kot posebno učno obliko, sicer pa je to vrsta individualne učne oblike. Strmčnik (2001) meni, da je vzgojno najbolj uspešno posredno učno vodenje, in sicer delo v dvojicah, skupinsko in individualno učno delo. Avtor hkrati poudarja (prav tam), da zna iznajdljiv in spreten učitelj vzgojni in socialni pomen pouka zagotoviti tudi pri frontalno vodenemu pouku, ko najdejo učenci dovolj priložnosti za uspešno socialno in učno sodelovanje. V nadaljevanju bomo na kratko opisali posamezno učno obliko.

 FRONTALNA UČNA OBLIKA

Frontalna oblika je prevladujoča neposredna oblika pouka. »Razvijala se je z napredovanjem in širjenjem osnovnega (in drugega) izobraževanja, ki ga zaradi večjega števila učencev v