PEDAGOŠKA FAKULTETA
Predmetno poučevanje, Biologija in gospodinjstvo
Petra Štirn
ZNANJE UČENCEV 6. RAZREDA OSNOVNE ŠOLE O MIKROSKOPIRANJU
Magistrsko delo
Ljubljana, 2019
PEDAGOŠKA FAKULTETA
Predmetno poučevanje, Biologija in gospodinjstvo
Petra Štirn
ZNANJE UČENCEV 6. RAZREDA OSNOVNE ŠOLE O MIKROSKOPIRANJU
Magistrsko delo
Mentorica: izr. prof. dr. Jelka Strgar
Ljubljana, 2019
…"Uspeh ni ključ do sreče. Sreča je ključ do uspeha.
Če imate radi svoje delo, boste uspešni."… Albert Schweitzer
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorici izr. prof. Jelki Strgar za vso pomoč in usmerjanje pri izdelavi magistrskega dela.
Zahvaljujem se tudi vsem trem učiteljicam in njihovim učencem Osnovnih šol na Gorenjskem, ki so bili pripravljeni sodelovati v raziskavi.
Največja zahvala gre moji družini in partnerju, ki so mi med študijem stali ob strani.
Iskrena hvala za motivacijo in spodbudne besede. Brez vas mi ne bi uspelo.
POVZETEK
Mikroskopiranje med učenci osnovne šole velja za eno izmed zanimivejših praktičnih dejavnosti, vendar mikroskop in njegovo delovanje pogosto težko razumejo. Učence pri delu z mikroskopom najbolj pritegne dejstvo, da lahko na ta način stvari, ki niso vidne s prostim očesom, dobro vidimo. V slovenskih osnovnih šolah se učenci z mikroskopom podrobneje seznanijo pri pouku naravoslovja v šestem in sedmem razredu. Učni načrt za naravoslovje vsebuje veliko ciljev, zato učitelji količinsko težko uresničijo zahtevo po praktičnem delu.
Praktično delo pa je pri predmetu naravoslovje zelo pomembno. Učenci se pri tem aktivno vključijo v učno uro in se hkrati učijo postavljati vprašanja, oblikovati ideje in pojasnjevati.
Vse to razvija njihove naravoslovne kompetence.
Cilji naše raziskave so bili ugotoviti, kakšno predznanje o mikroskopu in mikroskopiranju imajo slovenski učenci šestega razreda. Ugotoviti smo želeli tudi, ali je mogoče s posebej v ta namen pripravljeno učno pripravo izboljšati znanje učencev šestega razreda o mikroskopu in mikroskopiranju. Zanimalo pa nas je tudi, ali učence šestega razreda zanima mikroskopiranje pri pouku naravoslovja. Raziskavo smo izvedli na treh osnovnih šolah na Gorenjskem. Vzorec je sestavljalo 250 učencev šestega razreda. Podatke smo zbrali z dvema testoma znanja. Vmes smo izvedli učno uro mikroskopiranja. Učenci so na predtestu dosegli nezadovoljiv rezultat (45,1 %), medtem ko je bilo na potestu znanje o mikroskopiranju zadovoljivo (61,1 %).
Ugotovili sem, da učenci veliko več znanja pokažejo, če se z njimi izvaja praktična ura pouka.
S pomočjo svoje raziskave sem prišla do ugotovitev, da se je znanje učencev po izvedeni učni uri izboljšalo, saj so učenci prišli do spoznanja, da nam mikroskop ne pokaže najbolje podrobnosti na organizmu, ki ga opazujemo. Po izvedeni praktični učni uri so spoznali tudi, da nam vijaka ob strani mikroskopa slike ne bosta povečala ali pomanjšala, ampak jo izostrila.
Naučili so se, kdaj je bolj primerno za opazovanje uporabiti mikroskop in kdaj povečevalno steklo. Vsekakor so učenci izkazali pozitiven odnos do predmeta naravoslovje in do mikroskopiranja.
KLJUČNE BESEDE: biologija, drugo triletje osnovne šole, mikroskopiranje, naravoslovje, znanje.
ABSTRACT
Microscopy among the students of the elementary school is believed to be one of the more interesting practical activities. However, they often have difficulties in understanding the microscope and its operations. While working with the microscope, students are attracted by the microscope on most occasions because one can see things which are not visible by a naked eye well with the microscope. In Slovenian elementary schools, the students are acquainted by microscope in more detail during the lessons of natural sciences in the sixth and the seventh grade. The curriculum for the natural sciences includes a lot of goals. Therefore, the teachers have difficulties in the realization of practical work from the perspective of quantity. However, practical work is very important within the subject of natural sciences. Students participate actively in the lesson. At the same time, they learn to ask questions, form the ideas, and explain.
All this develops their natural science competencies.
The goals of our research were to ascertain what kind of prior knowledge on microscope and microscopy Slovenian students of the sixth grade have. We also wished to ascertain whether it is possible to improve the knowledge of the students of the sixth grade about the microscope and microscopy with a lesson plan designed specifically for this purpose. We were also interested whether the students of the sixth grade are interested in microscopy within the framework of natural sciences lessons. We performed the research at three elementary schools in Upper Carniola. The sample was composed of 250 students of the sixth grade. We gained the data with two tests of knowledge. In the meantime, we performed a lesson on microscopy.
The students achieved an unsatisfactory result (45.1%) on the pretest, while the knowledge on microscopy was satisfactory on the posttest (61.1%). We ascertained that students show much more knowledge if they participate in a practical lesson. By means of research, I came to the conclusion that knowledge of the students improved after the performed lesson as the students realized that the microscope does not show the details on the organism we watch the best. After the performed practical lesson we also realized that the knobs at the side of the microscope will not enlarge or minimize the picture: they will sharpen the picture. They learned when it is best to use the microscope to watch and when to use a magnifying lens. By all means, the students expressed positive relationship towards the natural sciences subject and towards microscopy.
KEYWORDS: biology, the second triennium of the elementary school, microscopy, natural sciences, knowledge.
KAZALO
1 UVOD ...1
1.1 OPREDELITEV RAZISKOVALNEGA PROBLEMA ...2
1.2 CILJI RAZISKAVE ALI RAZISKOVALNA VPRAŠANJA OZ. HIPOTEZE ...2
2 PREGLED LITERATURE ...3
2.1 OPREDELITEV PREDMETA NARAVOSLOVJE...3
2.1.1 Učni načrt naravoslovja za osnovno šolo ...3
2.2 UČNI NAČRT PO OBDOBJIH ...4
2.2.1 Spoznavanje okolja ...4
2.2.2 Naravoslovje in tehnika ...5
2.2.3 Naravoslovje ...6
2.3 OPREDELITEV PREDMETA BIOLOGIJA ...7
2.3.1 Učni načrt biologije za osnovno šolo ...7
2.4 MOTIVACIJA UČENCEV ...8
2.5 STALIŠČA UČENCEV DO PREDMETA NARAVOSLOVJE ...8
2.6 NARAVOSLOVNE KOMPETENCE...9
2.7 NARAVOSLOVNE KOMPETENCE UČITELJEV ... 12
2.8 METODE IN OBLIKE POUČEVANJA NARAVOSLOVJA ... 13
2.8.1 Praktični pouk ... 13
2.8.2 Uporaba mikroskopa ... 15
2.8.3 Raziskovalno učenje ... 17
2.8.4 Eksperimentalno delo ... 17
2.9 NAPAČNE PREDSTAVE V NARAVOSLOVJU ... 18
3 METODE DELA IN RAZISKOVALNI PRISTOP ... 21
3.1 OPIS VZORCA ... 21
3.2 OPIS POSTOPKA ZBIRANJA PODATKOV ... 23
3.3 POSTOPKI OBDELAVE PODATKOV ... 24
4 REZULTATI ... 25
5 RAZPRAVA ... 38
6 SKLEP ... 43
7 UPORABNOST REZULTATOV ZA ŠOLSKO PRAKSO ... 44
8 LITERATURA ... 45
KAZALO GRAFOV
Graf 1: Odstotek v raziskavo vključenih učencev glede na šolo, ki jo obiskujejo... 21
Graf 2: Odstotek učencev po šolah in paralelkah na predtestu ... 22
Graf 3: Odstotek učencev po šolah in paralelkah na potestu ... 22
Graf 4: Odstotki pravilnih odgovorov učencev na prvo vprašanje na predtestu in potestu ... 25
Graf 5: Odstotki odgovorov učencev na drugo vprašanje na predtestu in potestu ... 26
Graf 6: Odstotki odgovorov učencev na 2. del tretjega vprašanja na predtestu in potestu... 27
Graf 7: Odstotki odgovorov učencev na četrto vprašanje na predtestu in potestu ... 28
Graf 8: Odstotki odgovorov učencev na peto vprašanje na predtestu in potestu ... 29
Graf 9: Odstotki odgovorov učencev na šesto vprašanje na predtestu ... 30
Graf 10: Odstotki odgovorov učencev na šesto vprašanje na potestu ... 31
Graf 11: Odstotki odgovorov učencev na sedmo vprašanje na predtestu ... 32
Graf 12: Odstotki odgovorov na sedmo vprašanje na potestu ... 33
Graf 13: Odstotki odgovorov učencev na osmo vprašanje na predtestu in potestu ... 34
Graf 14: Odstotki odgovorov učencev na deveto vprašanje na predtestu in potestu ... 35
Graf 15: Odstotki odgovorov učencev na 2. del desetega vprašanja na predtestu ... 36
Graf 16: Odstotki odgovorov učencev na 2. del desetega vprašanja na potestu ... 37
KAZALO PRILOG
PRILOGA A ... 48
PRILOGA B ... 51
PRILOGA C ... 54
PRILOGA D ... 56
1 UVOD
Poznavanje naravoslovja je ena ključnih zahtev, ki jih danes pričakuje družba od posameznikov.
Razlog ni le ekonomski, temveč tudi splošnoizobraževalni: učenci naj bi razumeli povezanost ljudi z naravo in posledice neprimernega ravnanje z okoljem. Ali se pri učencu pokaže tudi zanimanje za naravoslovje, je odvisno od več dejavnikov: splošne družbene naravnanosti, družine ter šole in pouka (Glažar, 2005).
Odnosa z naravo se ne moremo naučiti od danes do jutri. Potrebno je vseživljenjsko učenje, ki je v današnjem času nujnost. Vsega, kar moramo vedeti o odnosu do narave, se ne moremo naučiti v šoli. Kar pa bi morala šola učence naučiti, je, kako se učinkovito učiti. To bi učitelji dosegli tako, da bi pri poučevanju uporabljali aktivnejše metode dela, ki bi vključevale miselni in čustveni vidik (Strgar, 2010).
Pri predmetu naravoslovje je praktično delo zelo pomembno, saj prispeva k boljšemu razumevanju naravoslovnih konceptov. Predpogoj za to pa je, da učenci dejavno sodelujejo pri praktičnem pouku (Mwangu in Sibanda, 2017; Millar, 2010).
Millar (2004) v svoji raziskavi pravi, da se praktično delo nanaša na vsako poučevanje in učne aktivnosti, pri katerih učenci na neki točki rokujejo z materiali in jih opazujejo. Praktično delo naj bi po mnenju SCORE (Science Community Representing Education, 2009) bilo vsako delo, kjer učenci delajo individualno ali v manjših skupinah, lahko v šolskem laboratoriju ali zunaj šole (Millar, 2004).
Metode poučevanja naravoslovja, ki vključujejo načrtovanje, vzajemnost, vključenost, divergentnost in preverjanje, pripomorejo k temu, da učenci razvijajo spretnost praktičnega dela (Mwangu in Sibanda, 2017; Capel, Leask & Turner, 2009).
Magistrsko delo je sestavljeno iz treh delov, in sicer teoretičnega in empiričnega dela ter sklepov. V teoretičnem delu so zbrane ključne ugotovitve že izvedenih slovenskih in tujih raziskav s področja mikroskopiranja v šolah. V empiričnem delu smo na treh osnovnih šolah izvedli anonimni predtest in potest znanja pri učencih šestega razreda, ki je preverjal znanje mikroskopiranja. V sklepnem delu so predstavljene ključne ugotovitve naše raziskave.
1.1 OPREDELITEV RAZISKOVALNEGA PROBLEMA
Za to raziskavo smo se odločili, ker učinkovitost praktičnega dela, pri katerem učenci delajo z mikroskopi, na osnovnošolski ravni še ni dovolj raziskana. Različni avtorji predlagajo različne cilje, ki naj bi jih učenci s takim delom dosegli (Demir Kaçan, 2016; Ekici, 2016; Kurt, Ekici, Aktaş in Aksu, 2013; Öztap H., Özay in Öztap, 2003) in svetujejo še več uporabe mikroskopa (Atilla, 2011). Naš namen je zato ugotoviti, koliko učenci v slovenskih osnovnih šolah poznajo mikroskop in ga znajo uporabljati ter koliko dejansko razumejo mikroskopiranje.
1.2 CILJI RAZISKAVE ALI RAZISKOVALNA VPRAŠANJA OZ. HIPOTEZE
Ker kar nekaj raziskav kaže, da učenci mikroskop in njegovo delovanje pogosto težko razumejo (Bahar, 2003, Dikmenli, 2010, Köse 2008). Zanimalo nas je, kakšno znanje imajo učenci v naših osnovnih šolah in ali je to znanje zadovoljivo. Glede na naš kriterij zadovoljivo pomeni, da bodo na testu znanja vsaj 60-odstotno uspešni. Pregledali bomo tudi učne načrte od začetka osnovne šole in do konca, saj je tudi z njim povezana količina in kakovost znanja, ki ga usvojijo učenci.
Glede na cilje raziskave smo oblikovali naslednje hipoteze:
1 Učenci šestega razreda osnovne šole nimajo zadovoljivega znanja o mikroskopiranju.
Merilo zadovoljivosti bo 60 % doseženih točk na preverjanju znanja.
2 Učenci šestega razreda imajo določene napačne predstave o mikroskopu in mikroskopiranju.
3 Z namensko pripravljeno učno uro je mogoče pomembno izboljšati znanje učencev šestega razreda o mikroskopu in mikroskopiranju.
4 Učencem šestega razreda se zdi uporaba mikroskopa pri pouku naravoslovja zanimiva.
2 PREGLED LITERATURE
2.1 OPREDELITEV PREDMETA NARAVOSLOVJE
Vilhar in sod. (2011) opisujejo naravoslovje kot pouk z raznovrstnimi spoznavnimi postopki, pri katerem učenci spoznavajo in razvijajo razumevanje naravoslovnih pojmov in zakonitosti, ki pa so temelj zato, da učenci bolje razumejo pojave v naravi, da znajo povezati živo in neživo naravo ter razumejo delovanje živih in neživih sistemov v okolici.
Učenci pri pouku spoznavajo, da naravoslovne znanosti lahko pripeljejo do napredka človeštva.
Hkrati pa s tem oblikujejo odnos ter stališča do sebe in narave ter se zavejo, kako pomembno je odgovornoravnanje za varnost in zdravje sebe in drugih (Tomažič Capello, 2016; Vilhar in sod., 2011).
Naravoslovje je v drugem vzgojno-izobraževalnem obdobju še povezano v skupni predmet s tehniko in tehnologijo. Ta je usmerjen v razvoj in nadgradnjo temeljnega naravoslovnega in tehničnega znanja, spretnosti in stališč, ki učencem omogočajo odgovorno vključevanje v družbo s tem, da pridobljeno znanje in spretnosti uporabijo v različnih situacijah in pri reševanju problemov. Učencem omogoča, da svoje naravoslovno in tehnično znanje uporabijo za razumevanje, razlago in reševanje različnih situacij in vprašanj na področju predmeta (Vilhar in sod., 2011).
2.1.1 Učni načrt naravoslovja za osnovno šolo
Leta 2011 je bil učni načrt za naravoslovje vsebinsko in didaktično posodobljen. Posodobitev in sprememba je bila nujna že zaradi medpredmetne povezave z drugimi predmeti, fiziko, kemijo in biologijo (Vilhar in sod., 2011). Vedno več je tudi novih metod poučevanja ter novih sodobnih pristopov učiteljev k poučevanju. Šolske reforme so zahtevale, da učitelji opustijo tradicionalno poučevanje in uporabljajo sodobnejše pristope (Dolenc Urbanič in Furlan, 2015;
Hurd, 2002). V učnem načrtu so natančna didaktična priporočila, ki naj bi pomagala učiteljem pri uresničevanju ciljev pouka. Učitelj ima vedno večjo vlogo, saj mora učencem zagotoviti ustrezno spodbudno učno okolje in jih naučiti naravoslovnih spretnosti in veščin. Največja novost spremenjenega učnega načrta je, da mora biti 40 odstotkov pouka namenjenega eksperimentalnemu, praktičnemu in terenskemu delu. Učiteljeva ključna vloga je, da čim bolje uresniči vse cilje, da ustvarja spodbudno učno okolje in situacije, ki omogočajo učencem odkrivanje, izgrajevanje in oblikovanje ter razvijanje kritičnosti in odgovornosti. Vilhar in sod.
(2011) še navajajo, da mora učitelj pri pouku naravoslovja spodbujati radovednost učencev, njihovo željo po učenju ter tudi samostojnost pri delu zlasti pri praktičnem pouku.
Prihaja pa do težav, ko učitelji poskušajo vse cilje iz učnega načrta realizirati. Učni načrti so dandanes preobsežni, razlaga tudi Atilla (2011) v svoji raziskavi, ko ugotavlja, da je prav zato premalo časa namenjenega praktičnemu pouku. Učitelji so tako primorani, da določene teme razložijo hitro, ne da bi z učenci izvajali poskuse ali pa jim postavljali vprašanja (Atilla, 2011).
2.2 UČNI NAČRT PO OBDOBJIH 1. - 3. razred
2.2.1 Spoznavanje okolja
Predmet spoznavanje okolja je zasnovan tako, da pokaže vso kompleksnost, prepletenost in raznolikost dejavnikov, ki delujejo v človekovem ožjem naravnem in družbenem okolju.
Spoznavanje okolja združuje procese, postopke in vsebine, s katerimi spoznavamo svet, v katerem živimo. Je eden od nosilcev spoznavnega razvoja v prvem vzgojno-izobraževalnem obdobju osnovne šole. Predmet vključuje več področij: od znanstvenih do naravoslovno tehničnih in družbenih. Vključuje vsebine predmetov kemije, fizike, biologije, informatike, tehnike in tehnologije ter zgodovine, geografije, sociologije in drugih. Vsebine predmeta so zasnovane tako, da omogočajo nadgrajevanje naravoslovnih in družbenih predmetov (Kolar in sod., 2011).
V prvem vzgojno-izobraževalnem obdobju je skupno za predmet naravoslovje namenjenih 315 ur; v vsakem od treh razredov ima učitelj na voljo 105 ur za obravnavo ciljev iz učnega načrta.
Najpomembnejša splošna cilja predmeta sta:
- spoznavanje in razumevanje okolja, - razvijanje spoznavnega področja.
Povezava z mikroskopiranjem:
V učnem načrtu za spoznavanje okolja v prvem vzgojno-izobraževalnem obdobju nisem zasledila, da bi učenci pri pouku uporabljali mikroskop in z njim pogledali kakšno podrobnost.
Edini cilj, ki bi se lahko navezoval na uporabo mikroskopa, je:
- učenci znajo uporabiti različna gradiva (snovi), orodja in obdelovalne postopke ter povezujejo lastnosti gradiv in načine obdelave: preoblikujejo, režejo, spajajo, lepijo.
4. – 5. razred
2.2.2 Naravoslovje in tehnika
Predmet je nadgradnja predmeta spoznavanje okolja in je usmerjen v razvoj in nadgradnjo temeljnega naravoslovnega in tehničnega znanja, spretnosti in stališč, ki omogočajo, da vsak posameznik odgovorno ravna v družbi, da svoje znanje in spretnosti s pridom uporabi v različnih situacijah ter pri reševanju nastalih težav. Učenec naj bi znanje, ki ga pridobi v teh dveh letih, uporabil za razumevanje, razlago, reševanje situacij in vprašanj s področja naravoslovja in tehnike (Vodopivec in sod., 2011).
V četrtem in petem razredu je v skladu z učnim načrtom učiteljem za predmet naravoslovje in tehnika na voljo 210 ur, v vsakem razredu po 105 ur.
Splošni cilji, ki sestavljajo učni načrt za predmet naravoslovje in tehnika, so:
- učenci usvajajo in se urijo v metodologiji tako, da si postavljajo vprašanja, oblikujejo domene, načrtujejo poskuse, zbirajo podatke in druge stvari;
- učenci se pri pouku urijo v metodologiji raziskovanja tako, da si zastavljajo vprašanja, načrtujejo poskuse, zbirajo podatke, podatke oblikujejo in interpretirajo, poročajo svoje ugotovitve;
- učenci se seznanjajo s preprostimi naravnimi in umetnimi sistemi;
- učenci z eksperimentiranjem preizkušajo delovanje sistemov, preučujejo preproste tehnične sisteme ter načrtujejo in oblikujejo nove;
- učenci se učijo preudarno spreminjati okolje;
- učenci se učijo presojati smotrnost in učinkovitost različnih postopkov za doseganje zastavljenih ciljev;
- učenci odkrivajo in z vključevanjem razvijajo svoje sposobnosti, spretnosti in pozitivne osebnostne lastnosti.
Povezava z mikroskopiranjem:
V učnih načrtih niti v četrtem niti v petem razredu ni jasno opredeljeno delo z mikroskopi, a mikroskopiranje lahko uvrstimo v splošni cilj, kjer učenci načrtujejo poskuse in zbirajo podatke.
6. – 7. razred 2.2.3 Naravoslovje
V učnem načrtu za naravoslovje (Vilhar in sod., 2011) učenci z raznovrstnimi postopki spoznavajo in poskušajo razumeti pojme naravoslovja ter njegove zakonitosti, kar je podlaga za razumevanje pojavov v naravi in povezanost med živo in neživo naravo. Spoznavajo zgradbo, lastnosti ter delovanje živih in neživih sistemov v okolju. Seznanijo se z naravoslovno znanostjo za napredek človeštva ter s tem oblikujejo odnos in stališče do sebe, okolja in narave.
Hkrati se poleg vsega naštetega učijo, kako pomembno je, da ravnajo odgovorno ter skrbijo za varnost in zdravje sebe ter drugih.
Pri predmetu učenci razvijajo in urijo eksperimentalne veščine in spretnosti ter s tem, ko spoznavajo metodologijo predmeta, pridobivajo praktične izkušnje in znanja o naravoslovnih znanostih. S pridobljenim znanjem se bodo naučili prepoznati in reševati probleme in tako bodo razvijali ustvarjalnost in kritičnost (Vilhar in sod., 2011).
V šestem razredu je naravoslovju namenjenih le 70 ur, medtem ko v sedmem razredu predmet naravoslovje obsega 105 ur. Skupno tako v drugem vzgojno-izobraževalnem obdobju predmetu pripada 175 ur.
Splošni cilji predmeta so:
- poznavanje in razumevanje temeljnih naravoslovnih konceptov;
- uporaba strokovnega izrazoslovja pri opisovanju predmetov, pojavov, procesov in zakonitosti;
- pridobivanje, obdelava in vrednotenje podatkov;
- razvijanje eksperimentalnih spretnosti in metod raziskovanja, - razvijanje stališč in odnosov.
Povezava z mikroskopiranjem:
V šestem in sedmem razredu osnovne šole je mikroskopiranje izrecno navedeno. Učence se že navaja na to, da sami poskušajo izbrati in uporabiti varno in primerno opremo ter tudi na to, da se usposabljajo za laboratorijsko delo. V vsebinskem sklopu živa narava se učenci v šestem razredu srečajo z lupo in mikroskopom ter spoznavajo, da z njima lahko pogledamo tisto, česar s prostim očesom ne vidimo. V sedmem razredu je nadgradnja tega, in sicer z mikroskopi spoznavajo razlike med živalsko, rastlinsko, glivno in bakterijsko celico. Spoznajo tudi različne procese, ki potekajo v celicah.
2.3 OPREDELITEV PREDMETA BIOLOGIJA
Biologija je naravoslovna veda, ki obravnava delovanje živih sistemov, njihov razvoj, medsebojno soodvisnost in procese v živi naravi vse od molekularne ravni do biosfere. Je nepogrešljiv del našega življenja ter družbe in je ena temeljnih ved napredka na pomembnih področjih človeštva, kot so medicina, farmacija, veterina, agroživilstvo, genski inženiring, biotehnologija (Vilhar in sod., 2011).
Namen predmeta biologija je, da učitelj pri učencih doseže razumevanje osnovnih principov delovanja živega, poznavanje zgradbe, delovanja in razvoja živih sistemov na različnih ravneh, vključno s človekom, ki je sestavni del biosfere. Učitelj mora učencem zagotoviti osnove za razumevanje potenciala biologije, saj lahko ta prispeva k večanju dobrobiti človeštva in pripomore k ohranjanju narave ter k nadaljnjemu pozitivnemu razvoju okolja (Vilhar in sod., 2011).
2.3.1 Učni načrt biologije za osnovno šolo 8. – 9. razred
V zadnjih dveh letih osnovne šole je predmetu biologija namenjenih najmanj ur, in sicer v osmem razredu 52 ur in v devetem razredu 64 ur, skupno torej 116 ur.
Splošni cilji, ki jih mora učitelj doseči v teku šolskega leta pri učencih, je več. Tisti, ki so usmerjeni v mikroskopiranje, so:
- učenec se uči z opazovanjem, poskusi in ročnimi spretnostmi z uporabo bioloških materialov;
- učenec se uči uporabljati sodobno tehnologijo, iskati in obdelovati podatke ter ekstrahirati informacije;
- učenec se uči sodelovanja, odgovornosti pri delu, načrtovanja in izvajanja preprostih bioloških raziskav (poskusov ali opazovanj), interpretacije podatkov in kompleksnega mišljenja.
Povezava z mikroskopiranjem:
V osmem razredu morajo učenci pri vsebinskem sklopu Raziskovanje in poskusi samostojno oblikovati raziskovalna vprašanja in načrtovati preprosto raziskavo. Pri tem morajo izbrati ustrezno orodje za izvajanje poskusov, bodisi računalnik, tehtnico, mikroskop, daljnogled, lupo ipd. V vsebinskem sklopu Celica in dedovanje je zapisano, da učenci spoznajo in uporabijo
raziskovalne metode za proučevanje celic. Kot pripomoček je naveden mikroskop. Prav tako morajo prepoznati, opisati, skicirati in s svetlobnim mikroskopom označiti vidne dele celic ter jih med seboj razlikovati. V devetem razredu ni toliko poudarka na mikroskopiranju, temveč je nadgradnja zgoraj napisanega. Učenec zna ovrednotiti natančnost meritev in ponovljivost poskusov, zna izdelati graf, ki prikazuje zbrane podatke, ponovi znanje celice in ga nadgradi z genetiko. V devetem razredu se mikroskop pri pouku uporablja bolj redko (Vilhar in sod., 2011).
2.4 MOTIVACIJA UČENCEV
Motivacija je kompleksen psihološki koncept, povezan z vplivom na vedenje in prizadevanje pri različnih dejavnostih (Sevinç, Özmen in Yiğit, 2011; Cavaş, 2011; Watters in Ginns, 2000).
Spodbuja novo učenje in izvajanje že usvojenih spretnosti, strategij in vedenj (Sevinç, Özmen in Yiğit, 2011; Barila, 1999). Motivacija za učenje naravoslovja je zelo pomembna, saj igra ključno vlogo pri procesih konceptualne spremembe in kritičnega mišljenja (Sevinç, Özmen in Yiğit, 2011; Lee in Brophy, 1996). Raziskava, ki so jo v treh razredih osnovne šole v Turčiji izvedli Sevinç, Özmen in Yiğit (2011), je pokazala, da na stopnjo motivacije najbolj vplivajo spol, uspeh in osebni način, kako priti do tega uspeha. Raziskava je pokazala tudi, da so učenke bolj motivirane za učenje naravoslovja kot pa učenci. Se pa motivacija pri učencih razlikuje tudi glede na razred, ki ga obiskujejo. Bolj kot so učenci motivirani za učenje naravoslovja, bolj močno to vpliva na njihove odnose in dosežke v naravoslovju (Sevinç, Özmen in Yiğit, 2011;
Cavas, 2011).
2.5 STALIŠČA UČENCEV DO PREDMETA NARAVOSLOVJE
Stališča so občutja, ki temeljijo na prepričanjih in določajo naše odzive na ljudi, objekte, dogodke. Stališča lahko vodijo naša dejanja ali pa dejanja vplivajo nanje (Tomažič, 2010;
Mayers, 2007). Stališča so zgrajena iz komponent, ki so prepričanje, občutki in vedenje (Tomažič, 2010; Bizer, 2004). Vsaka od teh komponent ima svojo vlogo. Učenci naj bi imeli pozitivno stališče takrat, ko so njihova občutja, prepričanja in vedenje nekemu objektu naklonjena in obratno. Vse komponente so shranjene v našem spominu in vsak objekt stališč lahko izzove le posamezne komponente stališča (Tomažič, 2010; Olson in Maio, 2003).
Na oblikovanje stališč do narave in organizmov vplivajo različni dejavniki, kot so spol, starost, etična pripadnost, dogodki, ki se nam zgodijo, in tudi to, koliko smo aktivni v naravi.
Najpomembneje na izoblikovanje stališč vpliva izobraževanje (Tomažič, 2010; Kellert, 1996),
saj naj bi se stališča izoblikovala že v najzgodnejši otroški dobi, nadaljevala vse življenje in vsaj deloma naj bi jih izoblikovali učitelji in šolska praksa (Šorgo in Ambrožič – Dolinšek, 2009).
V slovenskih šolah je premalo pozornosti namenjene stališčem. Stališča naj bi predvidela vedenje učencev ter to vedenje oblikovala. Ko preverjamo stališča učencev, dobimo tudi vpogled v to, kaj si ti predstavljajo pod pojmom naravoslovje (Tomažič, 2010). V raziskavi, ki sta jo izvedla Osborne in Collins (2000), se je pokazalo, da imajo učenci čedalje boljše stališče do naravoslovja in razumejo, da je naravoslovje pomemben del njihovega izobraževanja. Eden od razlogov je, da nam naravoslovje pomaga razumeti »stvari okoli nas«. Po mnenju učencev je eden od razlogov za pomen naravoslovja njegova instrumentalna vrednost za prihodnje poklicne poti. Prav to pozitivno dojemanje predmeta daje učiteljem vedeti, da je predmet naravoslovje v družbi dosegel visoko in pomembno raven (Osborne in Collins, 2000).
2.6 NARAVOSLOVNE KOMPETENCE
Kompetence so opredeljene v referenčnem okvirju Evropskega parlamenta (Uradni list Evropske unije L 394/13) kot kombinacija znanja, spretnosti in odnosov (stališč), ki ustrezajo okoliščinam. Evropski parlament je leta 2006 predlagal osem ključnih kompetenc vseživljenjskega učenja (Šorgo, 2010):
1. sporazumevanje v maternem jeziku, 2. sporazumevanje v tujih jezikih,
3. matematična kompetenca ter osnovne kompetence v znanosti (naravoslovju) in tehnologiji,
4. digitalna pismenost, 5. učenje učenja,
6. socialne in državljanske kompetence, 7. samoiniciativnost in podjetnost, 8. kulturna zavest in izražanje.
Ena od ključnih kompetenc v naravoslovju so kompetence v znanosti in tehnologiji, ki jih je Evropski parlament leta 2006 opisal kot:
»Omenjena kompetenca se nanaša na sposobnost in pripravljenost uporabe znanja in metodologije za razlago naravnega sveta z namenom ugotovitve vprašanj in sklepanja na osnovi
dokazov. Kompetenca vključuje odnos kritičnega spoštovanja in radovednosti, zanimanje za etična vprašanja in spoštovanje varnosti in trajnosti – zlasti glede znanstvenega in tehnološkega napredka v odnosu do samega sebe, družine, skupnosti in globalnih vprašanj.« (Tomažič, 2010, str. 51)
Šorgo (2010) meni, da zgoraj navedeni seznam kompetenc ne more biti končni cilj formalnega izobraževanja, temveč le njegov minimum, ki naj bi skupaj z znanjem vsakemu posamezniku omogočil osebno izpolnitev, dejavno državljanstvo, socialno kohezijo in zaposljivost.
Vse kompetence so enako pomembne. Vsaka naj bi prispevala k uspešnemu življenju, vendar jih pri vseh predmetih in predmetnih področjih ne moremo razvijati v enaki smeri. Zato bi na področju naravoslovja lahko teh osem kompetenc, ki jih navaja Evropski parlament, razdelili na (Špernjak in Šorgo, 2009; Šorgo, 2010):
a) jedrne (matične) kompetence, na katerih razvoj najbolj vpliva posamezno predmetno področje;
b) kompetence, na katerih razvoj posamezna predmetna področja enakovredno vplivajo;
c) kompetence, na katerih razvoj naravoslovje manj vpliva.
V jedrne oziroma matične kompetence so vključene osnovne kompetence v znanosti in tehnologiji ter matematična kompetenca. Sem spada tudi digitalna pismenost, ki jo Špernjak in Šorgo (2010) opisujeta kot eno pomembnejših za predmet naravoslovje. Digitalno pismenost lahko prav tako dobro uporabimo v naravoslovju kot tudi v matematiki in računalništvu.
Velikokrat pa je ta vrsta pismenosti narobe razumljena, saj marsikdo misli, da je digitalno pismen tisti, ki uporablja računalnik za brskanje po internetu. V svoji raziskavi sta Špernjak in Šorgo (2010) ugotovila tudi, da učitelji ne uporabljajo IKT pripomočkov pri praktičnem pouku in prav tako niso dovolj kompetentni, da bi učno snov predstavili z digitalnimi pripomočki.
Vsekakor bi uporaba različnih IKT pripomočkov učiteljem olajšala poučevanje in delo pri pouku (Špernjak in Šorgo, 2010).
Uporaba IKT pripomočkov, kot so slike, fotografije, animacije, video posnetki, pojmovne mape, miselni vzorci in drugo pri pouku naravoslovja je lahko učitelju v veliko pomoč, saj pri učencih vzbuja večje zanimanje za predmet, zato je boljše tudi znanje učencev (Moravec, 2014;
Ferk Savec in Skvarč, 2011).
Kompetence, ki jih pri naravoslovju razvijamo enakovredno z drugimi predmeti, so razumevanje in uporaba pojmov v maternem jeziku, učenje učenja ter samoiniciativnost in podjetnost.
Na kompetence, kjer ima naravoslovje najmanjši pomen, prištevamo sporazumevanje v tujih jezikih, socialne in državljanske kompetence ter kulturno zavest in izražanje, še navaja Šorgo (2010).
Razdevšek Pučko in Rugelj (2006) delita kompetence na:
1. ključne, 2. generične,
3. posebne (specifične) kompetence, 4. predmetno specifične kompetence, 5. osebne kompetence.
Poleg ključnih kompetenc, ki so vse preveč splošne, da bi jih lahko uporabljali za operacionalizacijo učnih strategij, metod, izbor vsebin in postopkov dela, ne smemo spregledati generičnih kompetenc in predmetno specifičnih kompetenc. Generične kompetence so bolj ali manj predmetno neodvisne, medtem ko se predmetno specifične kompetence navezujejo na posamezen predmet ali predmetno področje. Med generične (prenosljive) kompetence prištevamo sposobnost zbiranja informacij, sposobnost organiziranja informacij, sposobnost interpretacije, prenos teorije v prakso, prilagajanje novim situacijam, skrb za kakovost, sposobnost samostojnega in timskega dela, organiziranje in načrtovanje dela, verbalno in pisno komunikacijo ter varnost. Posameznik posebne (specifične) kompetence razvija na širšem, specifičnem področju. Primer je lahko naravoslovje, v katerega so vključene biologija, fizika in kemija. Predmetno specifične kompetence posameznik v največji meri razvije pri posameznem predmetu. Osebne kompetence vključujejo motivacijo, radovednost, poštenost, kreativnost, navdušenje, samospoštovanje, zanesljivost, vztrajnost in druge (Šorgo, 2010).
Vsekakor pa kompetenc ni potrebno, da jih kot učitelji jemljemo kot nekaj, kar je predpisano, temveč naj bi učiteljem kompetence pomagale le kot vodilo h ključnim znanjem prihodnosti še navaja Šorgo (2010).
2.7 NARAVOSLOVNE KOMPETENCE UČITELJEV
V evalvacijski študiji Glažar povzema po Stančiču (2002), ki pravi, da so učiteljeve kompetence njegove sposobnosti, znanja, spretnosti, veščine in kvalifikacije, s katerimi realizira cilje predmeta, ki ga poučuje. Kompetence lahko razdelimo v pet med seboj povezanih sklopov: (1) osebnostna kompetenca, (2) razvojna kompetenca, (3) strokovna kompetenca, (4) socialna kompetenca in (5) akcijska kompetenca (Glažar, 2005; Stančič, 2002).
Osebnostna kompetenca vključuje učiteljevo odločnost, inteligenco, iniciativnost, samozaupanje, marljivost, odgovornost, iskrenost, zaupanje in komunikativnost. Razvojna kompetenca vključuje uspešno vodenje učno-vzgojnega procesa, inovativnost in ustvarjalnost, uporabo najnovejših spoznanj stroke pri pouku in poznavanju potreb učencev. Strokovna kompetenca vključuje pedagoško, psihološko, filozofsko in drugo znanje, potrebno za uspešno delo v razredu, za smotrno uporabo časa in realizacijo ciljev predmeta. Socialna kompetenca vključuje znanje o komunikaciji, interakciji, poznavanje tehnik reševanja problemov in pristopov za motivacijo učencev za timsko delo. Akcijska kompetenca se nanaša na praktične dejavnosti v šoli in zunaj nje (Glažar, 2005; Stančič, 2002).
Pomembno je, da ima učitelj pri poučevanju cilj razvijati kompetence. Zato pa mora že v času šolanja razviti pedagoško-vsebinsko-tehnološko znanje. Poleg tega, da pozna svoje strokovno področje, bi moral za polni razvoj osnovnih kompetenc v naravoslovju čim bolj usvojiti naslednje sklope (Guzman in Nussbaum, 2009; Šorgo, 2010):
- instrumentalno-tehnološki sklop, - pedagoško-kurikularni sklop, - didaktično-metodični sklop, - evalvacijsko-poučevalni sklop, - komunikacijsko-povezovalni sklop, - osebnostno-vrednostni sklop.
Tomažič (2010) v svoji raziskavi o naravoslovnih kompetencah opisuje tri komponente kompetenc, ki so pomembne za učitelje in jih ti v večji meri tudi preverjajo. To so znanje, spretnosti in stališča.
V Sloveniji se pri učiteljih najbolj zahteva oziroma preverja učinke, ki se nanašajo na znanje (Tomažič, 2010; Torkar, 2007). Manj pozornosti je namenjene preverjanju spretnosti učiteljev,
najmanj pa stališčem, za katera vemo, da so mnogokrat ključna za delovanje posameznika (Šorgo in Ambrožič-Dolinšek, 2009; Fazio in Zanna, 1981; Tomažič, 2010).
Pouk na vseh stopnjah izobraževanja prepogosto poteka na klasični način, zato od učencev težko pričakujemo, da bodo spretni pri eksperimentalnem delu, laboratorijskem delu in delu v projektnih skupinah (Tomažič, 2010; Strgar in Vrščaj, 2009).
Za predmete, kot je naravoslovje, je še posebej pomembno, da učitelji uporabljajo tudi praktično delo, ker si učenci tako hitreje zapomnijo in se kasneje lažje spomnijo kot pa takrat, ko je komunikacija enosmerna (Doosti, 2014). Učitelji naj čim več uporabljajo sodobne strategije poučevanja, ki temeljijo na aktivnem sodelovanju učencev, in naj bi pomagale razumeti snov.
Zato je smiselno, da se udeležujejo dodatnih izobraževanj, saj bodo tako lažje prešli s tradicionalnega načina poučevanja na sodobne pristope (Dolenc Orbanić in Furlan, 2015;
Sarikaya, 2004).
Pomembno je, da uporabimo pravilni pristop, ko učence učimo uporabljati mikroskop, torej dejavnosti, ki pri učencih, še posebej mlajših, vzbudijo zanimanje za delo z mikroskopi (Shipley, b.d.). Hkrati lahko tako, da v pouk vnesemo praktično delo, dosežemo boljše znanje učencev, saj jih vključujemo v reševanje problemov in odkrivanje rezultatov (Harlen, 1999).
2.8 METODE IN OBLIKE POUČEVANJA NARAVOSLOVJA 2.8.1 Praktični pouk
Poznamo več definicij praktičnega pouka. Millar (2004) opredeljuje praktično delo kot vzgojno dejavnost, kjer je učenec zaposlen z opazovanjem laboratorijskih materialov in rokovanjem z njimi. Po njegovem mnenju bi se moral obdržati izraz ˝praktično delo˝ in ne ˝laboratorijsko delo˝, saj lahko poteka kjerkoli, ne samo v učilnici.
Po mnenju Lunette in sod. (2007) ni enotne definicije praktičnega dela. Njihova definicija je, da so to »…učne izkušnje, pri katerih učenci komunicirajo z materiali ali s sekundarnimi viri podatkov, da opazujejo in razumejo naravni svet.«
Tomažič (2014) pa navaja, da je praktični pouk naravoslovja vsak pouk, ki vključuje kakršnokoli praktično dejavnost, ki poteka v biološki učilnici ali šolskem laboratoriju, in pri kateri uporabljajo laboratorijske pripomočke. Praktični pouk je za učence zelo pomemben, saj jim omogoča pridobivanje izkušenj o naravnih pojavih, spretnosti, ki so pomembne v
naravoslovju, in raziskovanje, za katerega bi lahko rekli, da sodi v najvišjo obliko praktičnega dela pri pouku naravoslovja.
Praktično delo, kot še navaja Tomažič (2014), ne pomeni, da morajo učenci vedno sami rešiti zastavljeni problem. Še vedno praktični pouk od učenca največkrat zahteva pravilno ravnanje z orodjem in upoštevanje točno določenih pravil za izvedbo. Lahko pa učitelji namesto tradicionalnega praktičnega pouka izvajajo učenje z odkrivanjem, raziskovalno učenje ali znanstveno poizvedovanje (Tomažič, 2014).
Doosti (2014) pravi, da je laboratorijsko delo ena od pomembnih dejavnosti pri naravoslovju.
Če se izvaja redno, lahko namreč izboljša sposobnost učencev. Praktično delo v obliki laboratorijskih vaj je eno od orodij, ki učence dejavno vključi v učno uro.
Bistveni elementi praktičnega pouka naravoslovja, pri katerem lahko učenci razvijajo svoje spretnosti in umske sposobnosti, so primeren prostor, orodje in material (Demir Kaçan, 2016).
Prav mikroskop naj bi učencem olajšal učenje, saj z njegovo pomočjo lažje razumejo nekatere naravoslovne koncepte (Demir Kaçan, 2016; Ekici, 2016).
Mnogokrat je pri praktičnem delu pomemben tudi prostor, kjer se delo izvaja. Največkrat poteka v šolskem laboratoriju, kjer učenci opazujejo in ugotavljajo in sklepajo (Tomažič, 2014).
Veliko vlogo pri izvajanju praktičnega pouka ima opazovanje. Učenci lahko neposredno opazujejo naravo in pojave v njej. Opazovanje je kombinacija informacij, ki pridejo iz otrokovih čutil in njegovih predstav (Tomažič, 2014).
Učitelj, ki ima vlogo moderatorja in usmerjevalca učne ure, mora pri pouku uporabljati aktivne oblike dela in takrat v ospredje pride učenec. Tomažič (2014) pravi, da z novimi pristopi in metodami dela pri učencih razvijamo določene naravoslovne spretnosti in veščine, kot so sistematično opazovanje, primerjanje, razvrščanje, izvajanje eksperimentalnih tehnik, načrtovanje. Pomembno je, da kot učitelji praktično delo natančno strukturiramo, tako da so cilji, ki jih želimo doseči, jasno postavljeni. Pred izvedbo moramo predvideti tudi, kakšni so predznanje učencev in njihove sposobnosti ter kakšni bodo učinki izvedbe na znanje, spretnosti in stališča. Učenci namreč s praktičnim poukom razvijajo navedene komponente in učitelj naj bi pouk zasnoval tako, da se bodo te komponente pri učencih razvijale naprej (Tomažič, 2014).
Pomemben je tudi odnos med učiteljem in učencem. Za učence je še posebej pomembna podpora, ki jo dobijo od učitelja. Interakcija učitelja z učencem pomembno vpliva na dober odnos in lahko vpliva na to, kako dobro je izpeljana učna ura (Hiltunen in sod., 2016; Chinn,
Anderson, in Waggoner, 2001; Dawes, 2004; Mercer in Littleton, 2007; Murphy, 2007).
Pogovor naj bi bil smiseln pri izmenjavi znanja med vrstniki. Prav tako naj bi pripeljal do dobre razprave, ki naj bi vključevala postavljanje vprašanj, oblikovanje idej in pojasnjevanje (Rivard
& Straw, 2000; Hähkiöniemi, Lehesvuori in Tikkanen, 2016).
Dandanes je vedno večji poudarek na sodobnih pristopih poučevanja, kamor pri naravoslovju sodijo usvajanje in uporaba naravoslovnih postopkov, kot so merjenje, izvajanje poskusov, razvrščanje in načrtovanje raziskav. Učenci s temi uspešneje rešujejo probleme, povezane z naravoslovnim znanjem (Dolenc Orbanić in Furlan, 2015).
2.8.2 Uporaba mikroskopa
V preteklosti mikroskop ni bil tako uporaben, saj je imel mnogo bolj omejene možnosti povečave. Sedaj pa je to zapleten in zmožen instrument, ki igra pomembno vlogo pri odkrivanju znanja. Dandanes se večinoma uporablja elektronski mikroskop, ki spada med novejše vrste tega povečevalnega instrumenta (Becker in Ahearn, 1941).
Uporaba mikroskopa v šoli sodi v laboratorijsko delo. Kot navaja Demir Kaçan (2016), laboratorijsko delo učence še bolj usmerja v učni proces in odkrivanje novih predstav. Prav tako učenci pri takem praktičnem pouku postavljajo več vprašanj, predlagajo več rešitev za nastale težave, lažje razložijo kakšno stvar na primeru in tudi sama učna ura jih bolj zanima. Tako tudi razvijajo svoje naravoslovne kompetence.
Prav mikroskop je eden od pripomočkov, ki učencem pomaga do lažjega razumevanja konceptov naravoslovja. Je eno od orodij, ki izboljšujejo razmišljanje, raziskovanje, pregledovanje, opazovanje in tudi, kar je najbolj pomembno, omogočajo pridobivanje slik s konkretnimi rezultati, do katerih pridemo po določenih pravilih. In prav dejstvo, da stvari, ki niso vidne s prostim očesom, z mikroskopom postanejo vidne, najbolj pritegne učence. Z vsemi temi trditvami se strinjajo tudi Kurt, Ekici, Aktaş in Aksu (2013), ki dodajajo še, da so učenci v Turčiji deležni premalo informacij glede mikroskopiranja, kar otežuje učenje naravoslovja.
Po njihovem mnenju bi prav uporaba mikroskopa bistveno izboljšala znanje učencev. Pridobili bi tudi veliko izkušenj s praktičnim delom v razredu. Atilla (2011) poroča, da je predmet naravoslovje za učence med težjimi. Ena izmed tem, ki jih učenci pri tem predmetu težje razumejo, je tudi celica. Zlasti učenci v nižjih razredih ne razumejo, da vseh stvari ne moremo videti s prostim očesom. Eden glavnih razlogov za slabše znanje naravoslovnih vsebin je tradicionalen način poučevanja in negativen odnos do predmeta, ki ga imajo učenci. Tudi
Dolenc Orbanić in Furlan (2015) poročata, da je veliko odvisno od učiteljevega odnosa do naravoslovja. Če ima učitelj negativen odnos do predmeta, se to najverjetneje odraža na njegovem poučevanju, zato se prenese tudi na učence (Dolenc Orbanić in Furlan, 2015; Ucar, 2012).
Drugi razlogi za slabše razumevanje predmeta naravoslovje so naslednji: preobremenjen učni načrt, interdisciplinarnost bioloških konceptov, neprimerne metode poučevanja, ki jih uporabljajo učitelji, in učbeniki, ki niso dovolj nazorni in učencem onemogočajo učinkovito učenje (Atilla, 2011).
Način poučevanja biologije je za učence zelo pomemben. Kadar pouk ne vsebuje praktičnega dela (poskusov), se učencem zdi, da tema za njihovo vsakdanje življenje ni pomembna in da se je je treba samo naučiti za ocenjevanje, potem pa jo lahko pozabijo. Dejstvo pa je, da sta predmeta naravoslovje in biologija zelo pomembna za vsakdanje življenje, zato bi morali učitelji v svoje poučevanje vključevati več praktičnega dela, dela s primeri in modeli (Atilla, 2011).
Čepič (v Moravec, 2014) tako opisuje več modelov poučevanja. Eden od njih, ki je pomemben za naravoslovje, je »eksperimentalni model«. Ta naj bi zelo pripomogel k uspešnejšemu poučevanju vsebin iz naravoslovja, saj učenci z njim pridobijo konkretne izkušnje na novih področjih; modeli omogočajo več praktičnega dela in učence vodijo do razumevanja kompleksnih pojavov v naravi.
Težava pri razumevanju pri učencih je tudi v tem, da učitelji naravoslovje premalo povezujejo z vsakdanjim življenjem. Pri svojem poučevanju preveč poudarjajo teoretično razlago in ne predstavijo primerov iz vsakdanjega življenja. Hkrati uporabljajo bolj tradicionalne načine poučevanja. Eden od načinov tradicionalnega poučevanja, ki ga navaja (Atilla, 2011), je tudi prenos znanja iz učbenikov, ne da bi pri pouku uporabili kakršnekoli dejavnosti. To daje predmetu naravoslovje negativno podobo in motivacija učencev za učenje predmeta je nizka.
Vizualni materiali dajejo konkretnejši pomen temam predmeta, kažejo povezave med odnosi ter zagotovijo večjo komunikacijo med učenci, saj delo poteka v skupinah. Ni pa vse odvisno od poučevanja. Učenci v raziskavi, opravljeni v Turčiji, menijo, da je znanje naravoslovja slabše tudi zaradi pomanjkljivih učnih materialov in premalo časa, namenjenega pouku.
Nekatere šole tudi nimajo ustrezno opremljenih laboratorijev za delo in ustreznega učnega gradiva (Atilla, 2011).
V nasprotju s Turčijo Delpech (2002) navaja, da ima v Veliki Britaniji praktični pouk pri naravoslovju velik pomen in da se tudi tamkajšnji učitelji zavedajo, da je to eden od ključnih dejavnikov za uspešno izvedbo učne ure. Učenci zato razumejo, da je praktičen pouk eden izmed glavnih načinov za kakovostno znanje na področju naravoslovja.
2.8.3 Raziskovalno učenje
Raziskovalno učenje izhaja iz predpostavke, da morajo učenci pri pouku, ki vključuje naravoslovne vsebine (Tomažič, v Moravec, 2014):
1. razvijati sposobnost za izvajanje naravoslovnega raziskovanja, 2. pridobivati razumevanje glede naravoslovnega raziskovanja,
3. razvijati globlje razumevanje naravoslovnih vsebin z naravoslovnih raziskovanjem.
Pri raziskovalnem učenju je zelo pomembno, kako je pouk zasnovan. Raziskovalnemu učenju drugače rečemo tudi učenje z odkrivanjem. To ni le eden od postopkov, pri katerem učenci z eksperimentom usvajajo določena znanja in spretnosti. Mnogokrat vključuje tudi delo v laboratoriju z laboratorijsko opremo. Raziskovalno učenje se praviloma izvaja v naslednjih treh korakih (Tomažič, v Moravec, 2014):
1. Predlaboratorijski sklop: učenci sami zastavijo problem in predlagajo, kako ga bodo rešili; predvidijo tudi metode in izdelajo načrt za delo;
2. Laboratorijski sklop: učenci samostojno izvedejo dejavnost, zbirajo podatke, opazujejo in analizirajo zbrane podatke;
3. Polaboratorijski sklop: učenci ugotovitve zapišejo, oblikujejo zaključke in predlagajo še dodatne raziskave.
Tomažič (2014) še navaja, da v praksi učenci večinoma ne sodelujejo zadovoljivo pri postavljanju raziskovalnih vprašanj in hipotez, določanju spremenljivk, načrtovanju poskusov ter pri izvedbi in analizi na koncu raziskave. Zato pri raziskovalnem učenju večino dela pravzaprav opravi učitelj, čeprav je zasnovano tako, da naj bi učitelj učence predvsem spodbujal in podpiral pri razvijanju njihovih kompetenc.
2.8.4 Eksperimentalno delo
Skvarč (v Moravec, 2014) navaja, da eksperimentalno delo temelji na problemskem pristopu.
Dodaja še, da vključuje primere in probleme, ki so učencem blizu.
Eksperimentalno delo naj bi bilo temeljna učna metoda pri pouku naravoslovja. Z njim učitelji lahko realizirajo več učnih ciljev hkrati in razvijajo raznoliko znanje pri učencih. Hkrati pripomore k večji motivaciji učencev pri pouku. A problem se pojavlja pri eksperimentalnem delu, saj učenci pogosto takega načina pouka ne dojemajo kot učenje, temveč kot igro ali celo odmor od pouka. Zato mora biti eksperimentalno delo vnaprej dodobra didaktično zasnovano, da od učencev zahteva čim več miselne dejavnosti. Pred izvajanjem takšne ure mora učitelj dovolj časa nameniti pripravi in razgovoru z učenci, dobro preveriti predznanje učencev, da lahko učno uro izpelje uspešno, ter po končanem delu čas nameniti tudi razgovoru, analizi rezultatov in evalvaciji (Skvarč, v Moravec, 2014).
Pri eksperimentalnem pouku moramo učencem omogočiti samostojno opazovanje, ker tako dobijo največ neposrednih izkušenj (Tomažič Capello, 2016).
2.9 NAPAČNE PREDSTAVE V NARAVOSLOVJU
Napačne predstave se v naravoslovju največkrat pojavljajo zaradi stvari, ki jih s prostim očesom ne vidimo in si jih samo predstavljamo. So pomemben dejavnik, ki vpliva na učenje. V širšem smislu napačne predstave ustrezajo nenavadnim interpretacijam in naivnim predstavam, za katere velja, da so to informacije, ki niso v skladu z znanstveno razlago (Bahar, 2003; Dikmenli, 2009; Bahar, 2003; Wandersee in sod., 1994,). Haşiloğlu in Eminoğlu (2017) ter Skelly (1993) navajajo, da so napačne predstave učenje koncepta na tak način, ki ne ustreza znanstveni teoriji, temveč so v nasprotju z njimi (Cardak, 2009; Bahar, 2003). Za napačne predstave je v rabi še več drugih izrazov, in sicer predpredstave (preconceptions), alternativne predstave (alternative conceptions) in naivne predstave (naive conceptions) (Tomažič, 2014; Driver in sod., 1994).
Največkrat napačne predstave oblikujejo učenci sami kot rezultat lastne interpretacije ali pa jih povzamejo iz napačnih razlag že pred vstopom v šolo (Cardak, 2009; Bahar, 2003; Wandersee in sod., 1994), medtem ko so v interakciji s svojim okoljem (Haşiloğlu in Eminoğlu, 2017;
Baxter, 1989).
Napačne predstave so pogoste v formalnem izobraževanju in jih je težko odpraviti (Cardak, 2009; Model in sod., 2005; Bahar, 2003). Njihova velika slabost je, da otežujejo smiselno učenje in trajno znanje (Köse, 2008). Če jih ne odkrijemo pravočasno, se ohranijo v nadaljnje izobraževanje in tam predstavljajo oviro v procesu razumevanja (Cardak, 2009; O-Saki in Samiroden, 1990). Prav tako se tudi Kapici in Akcay (2016) strinjata, da bi moralo učenje
potekati na znanstveno veljavnih teorijah, saj imajo v nasprotnem primeru učenci napačne predstave.
Napačne predstave se lahko pojavljajo tudi zaradi preobsežnih učnih načrtov, saj učenci zaradi premalo ur, namenjenih predmetu, prejmejo premalo znanja. Velikokrat so razlog za razvoj napačnih predstav pri učencih tudi neizkušeni učitelji ali slabo zasnovani učbeniki (Dikmenli, 2009; Bahar, 2003; Wandersee in sod., 1994). Za uspešno odpravljanje napačnih predstav je pomembno, da učitelj preverja predstave pri učencih že pred obravnavo nove učne snovi (Tomažič, 2014) in da si pripravi učinkovito učno strategijo, ki jo bo uporabil pri pouku tako, da bodo učenci usvojili smiselno znanje (Dikmenli, 2009; Kindfield, 1994).
Leta 2008 je visoka šola v ZDA (Hook College of applied sciences) izvedla med učitelji delavnico naravoslovja o tem, kako pravilno uporabljati mikroskope in v to vključiti učence.
Ugotovili so, da številne šole sploh ne uporabljajo mikroskopa ali pa menijo, da je mikroskop pri pouku težko uporabljati in z njim poučevati. Ugotovili so tudi, da mnogi učitelji nimajo potrebnega znanja za uporabo mikroskopa, kar je povezano tudi z dejstvom, da so pri njih mikroskopi in njihova uporaba redko vključeni v učni načrt.
Prepoznavanje in popravljanje napačnih predstav je pomembno za zagotavljanje uspešnega nadaljnjega učenja. Velikokrat pa je popravljanje napačnih predstav pri učencih težje kot posredovanje novega znanja (Haşiloğlu in Eminoğlu, 2017).
K temu, da bi učenci razvili čim manj napačnih predstav, lahko pomagajo naslednji nasveti (Tomažič, v Moravec, 2014):
1. učitelj mora imeti zadostno in kakovostno znanje o vsebini, ki jo poučuje;
2. učenci morajo videti pomen (smisel) v učnih vsebinah, o katerih se učijo;
3. učitelj mora upoštevati predhodno znanje in izkušnje učencev;
4. učenci morajo biti motivirani in si želeti učiti se;
5. učencem je treba predstaviti, kakšno znanje in spretnosti od njih pričakujemo;
6. učenci morajo imeti čas, da ponotranjijo novo znanje in spretnosti;
7. pridobljeno znanje in spretnosti naj učenci uporabijo na novih primerih (Tomažič, v Moravec, 2014).
Najlažje prepoznavanje napačnih predstav pri učencih naj bi bilo s testi z odprtim tipom vprašanj, pri katerih se uporablja samo papir in svinčnik. Ko učenci samostojno zapišejo svoje odgovore, je iz njih mogoče razbrati njihovo razumevanje in tako odkriti tudi napačne predstave (Haşiloğlu in Eminoğlu, 2017).
Drug najbolj učinkovit način prepoznavanja napačnih predstav so risbe. Veliko raziskav o uporabi risb pri pouku naravoslovja so naredili v Angliji. Ugotovili so, da učenci danes največ izkušenj z naravo dobijo na televiziji in računalniku. In prav risbe naj bi učence naučile natančnega opazovanja in beleženja podatkov (Tomažič, 2014; v Moravec, 2014). Prav tako naj bi bile preprost raziskovalni instrument, saj omogočajo primerjave (Cardak, 2009; Kose, 2008), zagotavljajo vpogled v misli in občutke (Kose, 2008), vsebujejo veliko informacij in jih je enostavno obdelati (Haşiloğlu in Eminoğlu, 2017; Atasoy, 2004). Primerne so za učence, ki neradi odgovarjajo na vprašanja. Hkrati so hitro izdelane in zabavne za učence (Cardak, 2009;
Thomas in Silk, 1990). Z risbami učenci izražajo svoje znanje, ne da bi jih pri tem omejevale besede (Haşiloğlu in Eminoğlu, 2017; Ayas, 2006).
Poleg vsega naštetega so za učitelje učinkovite metode prepoznavanja napačnih predstav še slikovne karte in besedne asociacije (Cardak, 2009) ter napovedano opazovanje in postavljanje vprašanj o dogodkih (Köse, 2008).
3 METODE DELA IN RAZISKOVALNI PRISTOP
V magistrskem delu smo uporabili kavzalno neeksperimentalno metodo in kvantitativni raziskovalni pristop.
3.1 OPIS VZORCA
Raziskavo smo izvedli februarja in marca 2018 na treh osnovnih šolah na Gorenjskem. V raziskavo smo vključili učence šestega razreda. Starost učencev je bila okoli 12 let. Skupno je sodelovalo 250 učencev; največ učencev je bilo na prvi šoli (43,3 %), sledi druga šola (34,5
%) in tej še tretja šola z najmanj učenci (22,1 %) (graf 1).
Na vseh treh šolah je na predtestu sodelovalo 232 (49,6 %), na potestu pa 236 (50, 4 %) učencev.
Graf 2 in graf 3 nam prikazujeta odstotek učencev, ki so reševali predtest in potest znanja po šolah in paralelkah. Na predtestu je bil odstotek sodelujočih učencev na vseh treh šolah približno enak in prav tako tudi med paralelkami (graf 2). Pri reševanju potesta pa vidimo, da so majhne razlike pri drugi šoli v paralelkah 6. A in 6. B, kjer je bilo učencev pri reševanju malo manj (graf 3).
Graf 1: Odstotek v raziskavo vključenih učencev glede na šolo, ki jo obiskujejo
34,5%
43,3%
22,1%
Šola 1 Šola 2 Šola 3
Graf 2: Odstotek učencev po šolah in paralelkah na predtestu
Graf 3: Odstotek učencev po šolah in paralelkah na potestu
11,7 11,3
12,1
10,8 10,8 10,8 10,8
11,7
10,0
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0
6A 6B 6C 6A 6B 6C 6D 6A 6B
Šola 1 Šola 2 Šola 3
Število učencev [%]
Šole in paralelke
11,1% 11,1%
11,9%
9,8%
11,9% 11,9%
9,8%
11,5% 11,1%
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0
6A 6B 6C 6A 6B 6C 6D 6A 6B
Šola 1 Šola 2 Šola 3
Število učencev [%]
Šole in paralelke
3.2 OPIS POSTOPKA ZBIRANJA PODATKOV
Najprej smo pregledali tujo in domačo literaturo, ki obravnava področje mikroskopiranja pri pouku. Pregledali smo tudi učne načrte od prvega do devetega razreda osnovne šole, s pomočjo katerih smo nato sestavili učno pripravo.
Podatke za raziskavo smo zbrali z dvema testoma – predtestom in potestom znanja pri učencih.
Pred izvedbo učne ure smo znanje preverili z anonimnim preizkusom (predtestom). Po izvedbi učne ure so učenci ponovno reševali preizkus (potest), ki nam je pokazal, koliko so se naučili v izvedeni učni uri.
Oba testa sta bila sestavljena iz treh delov. V prvem delu smo zbirali osnovne demografske podatke, in sicer katero šolo in razred obiskujejo.
V drugem delu predtesta je bilo devet bioloških vprašanj izbirnega in polodprtega tipa (učenci so sami napisali kratek odgovor), s katerimi smo preverili znanje učencev o mikroskopiranju.
Prvo vprašanje je vsebovalo štiri trditve, poleg katerih so učenci označili, katera se jim zdi pravilna in katera nepravilna. Pri drugem vprašanju so učenci morali našteti dele mikroskopa.
Nato pa so sledila še vprašanja, pri katerih so na črte napisali odgovor, ter dve vprašanji, pri katerih so morali obkrožiti pravilni odgovor.
V tretjem delu predtesta je bilo dodano še deseto, anketno vprašanje, s katerim smo preverili stališče učencev do uporabe mikroskopa pri pouku.
Potest znanja je bil zastavljen podobno. Vseboval je vse trditve, pri katerih so učenci označili pravilne in nepravilne odgovore. Vseboval je tudi vprašanja polodprtega tipa, pri katerih so na črte napisali odgovore. Razlika je bila le v tem, da so bila nekatera vprašanja dopolnjevalnega tipa in eno vprašanje povezovanja odgovorov.
Učencem smo najprej razdelili predtest znanja, jim dali navodila za reševanje, odgovorili na morebitne nejasnosti pri reševanju in jim nato dali čas za reševanje predtesta. Čez približno štirinajst dni smo po šolah izvedli učno uro mikroskopiranja, na koncu katere smo razdelili poteste znanja. Učencem smo ponovno dali navodila za reševanje in jim dali dovolj časa, da so odgovorili na vprašanja.
3.3 POSTOPKI OBDELAVE PODATKOV
Podatke, ki smo jih zbrali s testoma znanja, smo kvantitativno obdelali.
Zbrane podatke smo najprej prepisali v pripravljeno preglednico v programu Microsoft Office Excel. Nato smo jih prenesli v statistični program SPSS (Statistical package for the Social Sciences) in jih statistično obdelali. Izdelali smo osnovno opisno (frekvence, odstotki) in inferenčno statistiko. Za ugotavljanje statistično značilnih razlik med učenci različnih razredov in šol ter med dosežki pred poukom in po njem smo uporabili preizkus χ2. S Spearmanovim korelacijskim koeficientom smo ugotavljali povezavo med znanjem učencev in njihovim stališčem do uporabe mikroskopa pri pouku.
4 REZULTATI
Nekatera vprašanja oz. naloge so bili na predtestu in potestu enaki, drugi pa so se razlikovali.
Pri slednjih je zraven napisano, ali so s predtesta ali potesta.
Naloga 1: V vsaki vrstici s križcem označi, ali je trditev pravilna ali ne.
Prvo vprašanje je bilo izbirnega tipa, saj so učenci izbirali med pravilnimi in nepravilnimi trditvami.
Več kot 90 % učencev tako na predtestu kot tudi na potestu je pravilno odgovorilo, da s teleskopom dobro vidimo zvezde in da z mikroskopom dobro vidimo celice (graf 4). 11,7 % učencev se na predtestu pravilno ni strinjalo, da s povečevalnim steklom dobro vidimo celice živali. Po učni uri se je delež pravilnih odgovorov zmanjšal na 3,4 %. Večina učencev je torej napačno menila, da je povečevalno steklo ustrezen pripomoček za opazovanje rastlinskih celic.
Statistično značilne razlike med odgovori na predtestu in potestu so bile pri povečevalnem steklu (preizkus χ2;χ2 = 14,216, df = 2; p = 0,001) in mikroskopu (preizkus χ2;χ2 = 14,216, df = 2; p = 0,012). Pri povečevalnem steklu so učenci pravilneje odgovarjali na predtestu, pri mikroskopu pa na potestu.
Graf 4: Odstotki pravilnih odgovorov učencev na prvo vprašanje na predtestu in potestu
91,3
11,7 96,6 94,3
3,4
99,1
0 20 40 60 80 100 120
S teleskopom dobro vidimo zvezde.
S povečevalnim steklom dobro vidimo celice
rastlin.
Z mikroskopom dobro vidimo celice živali.
Število pravilnihodgovorov [%]
Odgovori
Predtest Potest
Naloga 2: Naštej štiri dele mikroskopa.
Vprašanje dve je bilo polodprtega tipa – učenci so na črte napisali svoje kratke odgovore.
Učenci so na predtestu (82 %) in potestu (90 %) najpogosteje navedli okular. Objektiv je bil na potestu drugi najpogostejši (79 %), na predtestu pa šele četrti (55 %). Lučko in mizico so navedli približno enako pogosto (60-66 %), in sicer na predtestu in potestu. Manj pogosto so na predtestu in potestu navedli vijaka (30-32 %) in nogo (28-32 %), še manj revolver (15 %) in najmanj tubus (5 %) (graf 5).
Statistično značilne razlike med odgovori na predtestu in potestu so bile pri okularju (preizkus Phi; Phi = 0,110, p = 0,019) in objektivu (preizkus Phi; Phi = 0,252, p < 0,001). Pri obeh so učenci bolj pravilno odgovarjali na potestu.
Graf 5: Odstotki odgovorov učencev na drugo vprašanje na predtestu in potestu
Naloga 3: Na sliki je deževnik. Ali bi z mikroskopom lahko opazoval, kaj je v njegovem telesu? Napiši, zakaj tako misliš.
Vprašanje tri je bilo izbirnega in polodprtega tipa. Učenci so morali obkrožiti odgovor da ali ne ter utemeljiti, zakaj so se tako odločili.
Na predtestu je 60 % učencev odgovorilo pravilno, da z mikroskopom ni mogoče opazovati, kaj je v telesu deževnika, medtem ko je bilo na potestu 67 % pravilnih odgovorov.
Utemeljitve odgovora smo vsebinsko smiselno združili v pet kategorij, in sicer:
82,4
55
66,2 62,2
32,1
14,9
32,4
5 90
78,7
60,4 62,2
29,6
14,8
28,3
4,8 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
okular objektiv lučka mizica vijaka revolver noga tubus
Število odgovorov [%]
Naštej 4 dele mikroskopa.
Predtest Potest
1. z mikroskopom ne moremo opazovati, kaj je v deževnikovem telesu, ker je deževnik prevelik in bi ga morali razpoloviti, da bi videli njegovo notranjost;
2. z mikroskopom bi lahko pogledali v notranjost deževnika in videli njegove celice ter njegovo notranjost;
3. z mikroskopom ne moremo opazovati, kaj je v deževnikovem telesu, ker ne moremo videti skozi njegovo telo oz. ker z mikroskopom ne vidimo notranjosti ampak le površino in zunanjost deževnika;
4. z mikroskopom bi lahko opazovali deževnikovo notranjost, saj nam mikroskop zelo poveča sliko, ki jo gledamo;
5. drugo.
Na predtestu so si po pogostosti sledile kategorije 3, 2, 1, 4, 5. Na potestu je bilo naslednje zaporedje: 3, 2, 4, 1, 5 (graf 6).
Razlike med odgovori na predtestu in potestu so bile statistično značilne (preizkus χ2; χ2 = 36,426, df = 4, p < 0,001). Podrobnejša primerjava s prilagojeno vrednostjo p (metoda Bonferroni) je pokazala, da je ta razlika pri odgovoru 4, ki so ga učenci pogosteje napisali na potestu.
Graf 6: Odstotki odgovorov učencev na 2. del tretjega vprašanja na predtestu in potestu
21,6
28,5
37,1
11,8
1,0 19,4
26,2
33,5
20,9
0,0 0,0
5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0
1 2 3 4 5
Število odgovorov [%]
Zakaj tako misliš?
Predtest Potest
Naloga 4: Kaj nam pove povečava mikroskopa?
Vprašanje štiri je bilo polodprtega tipa – učenci so na črto napisali kratek odgovor.
Odgovore smo vsebinsko smiselno združili v štiri kategorije, in sicer:
1. povečava mikroskopa pokaže povečano stvar, ki je s prostim očesom ne vidimo;
2. povečava mikroskopa nam pove povečavo okularja in objektiva oz. za koliko je opazovani predmet povečan;
3. povečava mikroskopa nam pove, kakšna so živa bitja znotraj oz. kakšne in kako velike so njihove celice;
4. drugo.
Na predtestu so si po pogostosti sledile kategorije 1, 3, 2, 4. Tudi na potestu je bilo zaporedje skoraj enako: 1, 2, 3, 4 (graf 7).
Razlike med odgovori na predtestu in potestu so bile statistično značilne (preizkus χ2; χ2 = 239,847, df = 3, p < 0,001). Podrobnejša primerjava s prilagojeno vrednostjo p (metoda Bonferroni) je pokazala, da je ta razlika pri odgovorih 1 in 3. Odgovor 1 so učenci pogosteje napisali na potestu, odgovor 2 pa na predtestu.
Graf 7: Odstotki odgovorov učencev na četrto vprašanje na predtestu in potestu
74,2
9,7
14,8
1,4 82,3
8,8 8,4
0,5 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
1 2 3 4
Število odgovorov [%]
Kaj nam pove povečava mikroskopa?
Predtest Potest
