Poučevanje, predmetno poučevanje
Branka Krgović
NAPAČNE PREDSTAVE OSNOVNOŠOLCEV O RAZVRŠČANJU MORSKIH ORGANIZMOV MED ŽIVALI IN RASTLINE
Magistrsko delo
Ljubljana, 2021
Poučevanje, predmetno poučevanje
Branka Krgović
NAPAČNE PREDSTAVE OSNOVNOŠOLCEV O RAZVRŠČANJU MORSKIH ORGANIZMOV MED ŽIVALI IN RASTLINE
STUDENTS´ ALTERNATIVE CONCEPTIONS ABOUT MARINE ORGANISMS CLASSIFICATION
Magistrsko delo
Mentor: doc. dr. Iztok Tomažič
Ljubljana, 2021
Iskrena zahvala gre mentorju doc. dr. Iztoku Tomažiču za sprejem pod svoje mentorstvo, konstruktivno usmerjanje, vso pomoč, nasvete in potrpežljivost.
Hvala vsem učiteljem in učencem, ki so bili pripravljeni sodelovati pri anketi in zbiranju podatkov za magistrsko delo.
Hvala tudi vsem prijateljem, ki so se skupaj z menoj veselili mojih uspehov.
Posebna zahvala gre moji družini, ki me je vedno podpirala in mi vlivala pogum za naprej ter partnerju Milanu, ki mi vedno stoji ob strani in me neprestano
spodbuja k doseganju novih ciljev v življenju. Hvala, ker verjamete vame.
Magistrsko delo posvečam Vam, brez vas mi ne bi uspelo.
I
POVZETEK
Pomen biološkega izobraževanja se v današnjem času izredno povečuje, saj znanje biologije zavzema velik del tako osebnega kot socialnega življenja vsakega posameznika. Med najpomembnejše koncepte učnega načrta spada biotska raznovrstnost, ker znanje teh vsebin vpliva na zavedanje učencev o pomenu ekologije in ogroženih vrst. Vendar pa se ravno pri tej vsebini pojavlja največ alternativnih konceptov, saj se učenci pri odločanju opirajo na pretekle izkušnje, lastna zanimanja in lastnosti, ki se jim zdijo, da najbolj opredelijo tisto, kar opazujejo. V šolah učenci pokažejo več zanimanja za živali kot rastline, saj so živali s svojim načinom življenja in premikanjem zanimivejše kot pa rastline, za katere velja, da so nepremične. Manjša razlika v videzu se pojavlja med rastlinami in živalmi v morskem okolju, kar posledično vpliva na večje število alternativnih konceptov. Prepogosto pojavljanje le teh omejuje učence pri razumevanju in razvrščanju rastlinskih in živalskih vrst, ti isti učenci pa imajo vzporedno tudi težave pri učenju in razumevanju širših razlagalnih pojmov in oblikovanju lastnega mnenja, odnosov in vrednot o bioloških in ekoloških vprašanjih.
Z našo raziskavo smo želeli ugotoviti, kako uspešni so učenci pri razvrščanju vodnih organizmov med živali in rastline, na podlagi česa se odločajo in kako na odločanje vplivajo določene spremenljivke. Predvsem so nas zanimale napačne predstave o morskih organizmih.
Raziskavo smo izvedli na eni od gorenjskih osnovnih šol. Vzorec so predstavljali učenci šestega, sedmega, osmega in devetega razreda, skupaj 191 učencev. Rezultate smo pridobili s pomočjo kvantitativne raziskave in sicer v obliki spletnega vprašalnika, ki so ga učenci izpolnjevali preko računalnika.
Raziskava je pokazala, da učenci nimajo težav pri razvrščanju dobro poznanih in po videzu prepoznavnih organizmov, kot so jadranski bračič, navadna sipa, hobotnica, velika pliskavka, prava morska trava. Več težav se pojavlja pri živalih, ki nimajo tipične anatomije za posamezno skupino živali (npr. morska lilija – iglokožci). V delu raziskave, kjer smo ugotavljali učenčevo zmožnost poimenovanja organizma na sliki, smo prišli do ugotovitve, da večina učencev zna pravilno poimenovati morsko travo, morsko zvezdo, školjko (ladinko), meduzo, rdečo morsko vetrnico, delfina in morskega psa, najmanj pravilnih poimenovanj pa smo dobili pri spalancanijevem cevkarju, morskem peresu in morski liliji. Te živali so sesilni organizmi, kar je ključni razlog za napačna poimenovanja, saj so jih učenci povezovali z že poznanimi rastlinami.
KLJUČNE BESEDE: morski organizmi, napačne predstave, osnovnošolci, razvrščanje, poimenovanje
II
SUMMARY
The importance of biology education is increasing in today's time since knowledge of biology occupies a large share of every individual's personal and social life. Biotic diversity can be considered as one of the essential curricular topics as knowledge of these topics influences students' awareness of environmental issues and species conservation. However, many students' alternative conceptions appear for mentioned topics because pupils relate their explanations to their own experiences, own interests, and characteristics of organisms that seem to determine the organism most. At school, pupils show more interest in animals than plants, as animals are with their way of life and movement more interesting than plants.
Smaller differences between animals and plants can be found for many marine organisms, leading to more alternative conceptions of students. Alternative conceptions are limiting students' understanding and classification of plant and animal species. Furthermore, this can hinder students' acquisition of new knowledge, understanding of concepts, and forming attitudes and values regarding biological and environmental issues.
Our research aimed to determine how successful pupils are in the classification of marine organisms among animals and plants and what reasons they list for their decisions. We were above all interested in wrong concepts about sea organisms.
The research has been performed at one primary school based in Gorenjska region. Students' of the sixth, seventh, eighth, and ninth grades, in total 191 pupils, were included in the research. We used quantitative research, namely an anonymous questionnaire, that pupils were filling over a computer.
The research showed that students have no difficulty in classifying well-known and seemingly recognizable organisms, such as the brown algae Fucus virsoides, common cuttlefish, an octopus, common bottlenose dolphin, and seagrass. Several problems occurred for animals that do not have the typical anatomy for a particular group of animals (e.g. sea lily - echinoderms). In the part where we were determining students' ability to name the organism based on a photo, we concluded that most students correctly name a seagrass, starfish, shellfish, jellyfish, and red sea anemone, a dolphin, and a shark. However, we got the least correct names for a Mediterranean fanworm, sea pen, and sea lily. These animals are sessile organisms, which is a key reason for misnaming, as students have associated them with already known plants.
KEYWORDS: sea organisms, misconceptions, students, classification, naming
III
KAZALO VSEBINE
1 UVOD ... 1
1.2. CILJI ... 1
1.3. RAZISKOVALNA VPRAŠANJA ... 2
1.4. HIPOTEZE ... 2
2 PREGLED LITERATURE ... 2
2.1. BIOLOŠKO IZOBRAŽEVANJE ... 2
2.2. OBLIKOVANJE STALIŠČ DO ORGANIZMOV IN NARAVE ... 3
2.2.1. Otroška stališča do živali ... 3
2.2.2 Otroška stališča do rastlin ... 4
2.3. KAJ JE KONCEPT? ... 5
2.3.1. Alternativni koncepti ... 5
2.3.2. Biološki (alternativni) koncepti ... 6
2.4. POMEMBNOST TAKSONOMIJE V BIOLOGIJI ... 6
2.5. OTROŠKE PREDSTAVE O ORGANIZMIH ... 7
2.5.1. Napačne predstave o živalih ... 8
2.5.2. Viri znanja o živalih ... 10
2.6. NAPAČNE PREDSTAVE O RASTLINAH ... 10
2.6.1. Viri znanja o rastlinah ... 11
2.7. VLOGA UČITELJA PRI ZMANJŠANJU NAPAČNIH PREDSTAV UČENCEV ... 12
2.7.1. Napačne predstave učitelja ... 12
2.8. IZBOLJŠANJE POUČEVANJA... 13
2.8.1. Odpravljanje alternativnih predstav ... 14
2.8.2. Pouk izven učilnice... 16
2.8.3. Preoblikovanje učnega načrta ... 18
3 MATERIALI IN METODE ... 19
3.1 ZBIRANJE PODATKOV ... 19
3.2 INSTURMENT ... 19
3.3 OPIS VZORCA ... 20
3.4 OPIS POSTOPKA ZBIRANJA PODATKOV ... 21
3.5 STATISTIČNA OBDELAVA PODATKOV ... 21
4 REZULTATI ... 21
4.1 REZULTATI ANALIZE POIMENOVANJ ORGANIZMOV ... 21
4.2 KRITERIJ ZA UVRSTITEV ORGANIZMOV MED RASTLINE IN ŽIVALI ... 26
IV
4.3 PREDSTAVE UČENCEV O MORSKIH ORGANIZMIH ... 29
4.4 PREDSTAVE UČENCEV O MORSKIH ORGANIZMIH GLEDE NA RAZRED ... 31
4.5 PREDSTAVE UČENCEV O MORSKIH ORGANIZMIH GLEDE NA NEPOSREDNE IZKUŠNJE ... 33
5. RAZPRAVA IN SKLEPI ... 34
5.1 POIMENOVANJE MORSKEGA ORGANIZMA ... 34
5.2. KRITERIJI ZA RAZVRŠČANJE MORSKIH ORGANIZMOV ... 35
5.3 PREDSTAVE UČENCEV O MORSKIH ORGANIZMIH ... 36
5.4 PREDSTAVE UČENCEV O MORSKIH ORGANIZMIH GLEDE NA RAZRED ... 37
5.4. PREDSTAVE UČENCEV O MORSKIH ORGANIZMIH GLEDE NA NEPOSREDNO IZKUŠNJO ... 37
5.5 SKLEPI ... 38
6. ZAKLJUČEK ... 39
7. LITERATURA ... 41
V
KAZALO PREGLEDNIC
Preglednica 1: Odstotek v raziskavo vključenih učencev glede na spol ... 21
Preglednica 2: Odstotek v raziskavo vključenih učencev glede na razred ... 20
Preglednica 3: Odstotek v raziskavo vključenih učencev glede na to, ali imajo doma masko in plavuti ... 21
Preglednica 4: Poimenovanja plavajočih živali in njihovo oštevilčenje ... 22
Preglednica 5: Poimenovanja sesilnih in na morskem dnu živečih živali in njihovo oštevilčenje ... 23
Preglednica 6: Poimenovanja rastlin in alg ter njihovo oštevilčenje ... 24
Preglednica 7: Rezultati poimenovanj plavajočih živali ... 25
Preglednica 8: Rezultati poimenovanj sesilnih in na morskem dnu živečih živali ... 25
Preglednica 9: Rezultati poimenovanj rastlin in alg ... 26
Preglednica 10: Rezultati razvrščanja organizmov glede na razred ... 32
Preglednica 11: Rezultati razvrščanja organizmov glede na neposredno izkušnjo ... 33
VI
KAZALO SLIK
Slika 1: Grafični prikaz kriterija za uvrstitev plavajočih živali, sesilnih in na morskem dnu živečih živali in rastlin ter alg med živali in rastline ... 27 Slika 2: Prikaz uvrstitve plavajočih živali med živali in rastline (v odstotkih) ... 29 Slika 3: prikaz uvrstitve sesilnih in na morskem dnu živečij živali med živali in rastline (v odstotkih) ... 30 Slika 4: prikaz uvrstitve rastlin in alg med živali in rastline (v odstotkih) ... 31
1
1 UVOD
Taksonomija velja za enega od osnovnih bioloških konceptov v učnem načrtu predmeta Naravoslovje, kljub temu pa obstajajo pri učencih številne težave pri razvrščanju organizmov med živali in rastline. Največ napak se pojavlja zaradi pomanjkanja razumevanja med učenci, kar vodi do alternativnih predstav oz. napačnih predstav o organizmih. Učenci se pri razvrščanju osredotočajo predvsem na tipične anatomske lastnosti živali ali rastlin ter na mesto in način bivanja (Yen, Yao in Chiu, 2004). Otroci že v zgodnjem otroštvu oblikujejo predstave o pojmu rastlina, in sicer je to nekaj, kar je zeleno, ima steblo, liste in cvet. Pri živalih se največ napak pojavi pri razumevanju in razvrščanju nevretenčarjev in vretenčarjev ter plazilcev in dvoživk (Braud, 1998; Yen idr., 2004; Yen, Yao & Mintzes, 2007), kar so pokazale tudi druge raziskave, kjer se je največ napak pojavljalo pri žabah (kot plazilci), želvah (kot dvoživke) in pingvinih (kot dvoživke ali sesalci) (Burgoon in Duran, 2012).
Učenec v šolo pride z že obstoječimi mentalnimi modeli, ki pa so odporni na spremembe (Tunnicliffe in Reiss, 2000). Te napačne predstave so pridobljene z izkušnjami, preko medijev, staršev in ljudi v njihovi okolici, ali s slabim poučevanjem učiteljev, ki so preslabo usposobljeni in jim primanjkuje znanje predmeta (Yangin, Sidekli in Gokbulut, 2014).
Alternativni koncepti o klasifikaciji organizmov so zelo stabilni in se pri poučevanju prenašajo iz leta v leto vse do univerzitetnega izobraževanja (Burgoon in Duran, 2012).
Napačne predstave se ne morejo odpraviti s tradicionalnimi učnimi metodami, kot so npr.
predavanja, laboratoriji, preproste oblike učenja in branje besedil (Yangin idr., 2014).
Pomanjkanje razumevanja učencev je posledica pomanjkanja povezav med posameznimi koncepti, učenja besed na pamet brez konkretnih razlag, poučevanja preveč odvisnega od učbenikov in slabo načrtovanega poučevanja (Johnson & Lawson, 1998). Zato je izrednega pomena ravno učiteljeva vloga. Primerno zasnovane učne strategije omogočajo konceptualne spremembe in pomagajo, da se učenci znebijo svojih napačnih predstav in se učijo pravilnih idej in teorij (Yangin idr., 2014). Izvajanje pouka izven učilnice in vzpostavitev stika z naravo v zgodnjem otroštvu ne le da omogoča zmanjšanje alternativnih konceptov, temveč odpira tudi vrata za nadaljnje vseživljenjsko učenje in spoštovanje naravnega okolja (Luckmann in Menzel, 2014). Ustreznost pouka v naravi je podkrepljena tudi s številnimi raziskavami, ki so pokazale, da učenci, ki so imeli kakršen koli stik z organizmom ali pa so pogosteje obiskovali različne habitate, so v raziskavah imeli več znanja o organizmih kot ostali. (Prokop P., Prokop M. in Tunnicliffe, 2008).
1.2. CILJI
V preteklosti so že bile izvedene raziskave na temo predstav učencev, predvsem predstav o različnih skupinah vretenčarjev in nevretenčarjev. Shepardson (2002) in Cinici (2013) sta raziskovala predstave otrok o žuželkah, Yen in sod. (2004) so raziskovali predstave o dvoživkah in plazilcih, Braund (1998) je raziskoval predstave otrok o vretenčarjih in nevretenčarjih. Podatkov o raziskavah na temo učenčevih predstav o morskih organizmih in
2
razlikovanju med morskimi rastlinami in živalmi pa nismo našli. Ker ta tema še ni dovolj raziskana, smo se odločili izvesti raziskavo, ki nam bo omogočila vpogled v predstave učencev o morskih organizmih. Tako smo pridobili podatke, kako se učenci odločajo, kaj opazijo na sliki in ugotovili glavne vzroke za njihovo odločitev. Naš cilj je bil pridobiti podatke o predstavah in prepoznavanju morskih organizmov (ali je na sliki rastlina ali žival).
1.3. RAZISKOVALNA VPRAŠANJA
V skladu s cilji smo si postavili naslednja raziskovalna vprašanja:
1. Ali razvrščanje organizmov pri učencih temelji na anatomskem videzu in načinu življenja organizma;
2. Ali pritrjene (sesilne organizme) učenci uvrščajo med rastline;
3. Ali bodo osmošolci zaradi obravnavanja sistematike v drugi polovici 7. razreda imeli več pravilnih predstav;
4. Ali bodo učenci, ki imajo neposreden stik z okoljem, bolje razvrstili organizme kot njihovi vrstniki.
1.4. HIPOTEZE
1. Razvrščanje organizmov pri učencih temelji predvsem na anatomskem videzu in načinu življenja organizma.
2. Pritrjene (sesilne) organizme na slikah učenci pogosteje uvrščajo med rastline.
3. Osmošolci bodo zaradi obravnavanja sistematike v drugi polovici 7. razreda imeli bolj pravilne predstave od učencev nižjih razredov in od devetošolcev.
4. Tisti učenci, ki imajo bolj neposreden stik z morskimi organizmi (npr. uporabljajo masko in plavutke), bodo bolje od svojih vrstnikov razvrstili organizme.
2 PREGLED LITERATURE
2.1. BIOLOŠKO IZOBRAŽEVANJE
V današnji družbi znanje biologije zavzema velik del osebnega in socialnega življenja vsakega posameznika. Osnovno znanje biologije je potrebno za razvoj kritičnega mišljenja, da lahko svoja stališča podkrepimo tudi z ustreznim znanjem (Dreyfus, 1995). Biološko izobraževanje bi moralo učencem zagotoviti znanje in spretnosti, ki jim bodo pomagali razumeti vsakdanje življenje v naravi. Pomen biološkega izobraževanja se trenutno povečuje zaradi močnega vpliva sodobne tehnologije v vsakdanjem življenju vseh ljudi (Lappan, 2000)
3
in prav tako zaradi povečanja okoljske problematike, ki negativno vpliva na življenje ljudi (Yangin idr, 2014).
2.2. OBLIKOVANJE STALIŠČ DO ORGANIZMOV IN NARAVE
Ljudje ocenjujejo vrednost organizmov po njihovi lepoti, uporabnosti ali redkosti. Vizualna privlačnost vrste močno vpliva na oblikovanje stališč in mnenje ljudi o tem, ali je treba vrsto zaščititi ali ne (Lindeman-Matthies, 2005). Znanstvena pismenost posamezniku omogoča, da svoje osnovno znanje, skupaj s spretnostmi komuniciranja, uporablja v vsakodnevnih situacijah. Razumevanje naravnega sveta mu nudi možnost vključevanja v znanstveno informirane razprave in oblikovanje osebnih odločitev (Dreyfus, 1995).
Znanje biologije je z vrednotami in stališči posameznika povezano na tri načine:
• Posameznikova stališča so nastala na podlagi osnovnih vrednot, brez vpliva biološkega znanja (npr. insekticidov ne bi smeli uporabljati, ker ne smemo ubijati; presaditev organov določene vere zavračajo …). V takšnih primerih je biološko znanje nepomembno in ne vpliva na vrednote.
• Stališča so sprva oblikovana na podlagi osebnih ali družbenih vrednot, ki so kasneje podkrepljena z znanstvenimi teorijami.
• Stališča so oblikovana ne le na podlagi osnovnih vrednot, temveč tudi na podlagi biološkega znanstvenega razumevanja. V tem primeru so znanstvene teorije tiste, ki usmerjajo posameznikova dejanja in odločitve. Ti so rezultat interakcije med znanjem in vrednotami (Dreyfus, 1995).
Znanstveno poučevanje si prizadeva izboljšati tretji način interakcije med znanjem in vrednotami, saj človek glede na svoja stališča, subjektivno ocenjuje znanost, vendar pa je znanost tista, ki se ne spreminja, osebne vrednote pa so spreminjajoče in tega se mora posameznik zavedati (Dreyfus, 1995).
2.2.1. Otroška stališča do živali
Biološko znanje igra veliko vlogo pri tem, kakšen odnos učenci vzpostavijo do živali. Učenci morajo pri oblikovanju le tega odmisliti naivna in s čustvi prežeta stališča, ki jih s seboj prinesejo iz predšolske vzgoje. Vrednote, oblikovane na podlagi znanstvenega znanja, omogočajo oblikovanje stališč in občutka odgovornosti za zaščito prostoživečih mesojedcev v njihovem naravnem habitatu (Dreyfus, 1995).
Prvi otrokov stik z živalmi je vse prej kot znanstven. S pomočjo predstavitev živali v knjigah, risankah, revijah ipd. otrok živali grupira na lepe, zanimive, grde, nagnusne, pametne, nevarne
…, pri tem pa upošteva človeške vrednote. Kakšna vrsta znanja je potrebna, da otrok uvidi, da so lahko človeške vrednote popolnoma nepomembne za razumevanje živalskega sveta?
Učenci morajo skozi poučevanje dojeti, da v naravni nobena žival ni dobra ali slaba, ampak
4
ima vsaka svojo vlogo. Poglejmo nekaj primerov, ki naj bi jih predstavili učencem in bi s tem vplivali na njihova stališča:
1. Če se mesojede živali ne bi prehranjevale z rastlinojedimi, bi število rastlinojedih živali tako hitro zraslo, da bi jim zmanjkalo hrane in bi veliko rastlinojedcev poginilo, veliko več, kot če jih pojedo mesojede živali.
2. Plenilci običajno ne lovijo najmočnejših živali, ampak je njihov plen po navadi šibka, ranjena žival, ki bi v vsakem primeru poginila. Zdrave, močne živali največkrat niso plen za plenilca. Plenilstvo ni enako kot lovljenje živali s strani človeka.
3. Plenilec s prehranjevanjem s šibkejšimi predstavniki plena omogoči, da se slabe lastnosti izločijo iz dedovanja, kar ima pozitiven učinek na celotno vrsto plena.
4. Plenilcev ne moremo kriviti za njihov način življenja. Če bi živeli drugače, ne bi preživeli.
5. Plenilcev ne moremo kriviti za njihove odločitve, saj je moralno odločanje lastnost človeka in ne živali (Dreyfus, 1995).
2.2.2 Otroška stališča do rastlin
Pomanjkanje stika z rastlinami vodi k pomanjkanju znanja o rastlinah. Če bi mladi poznali rastline, ki tvorijo njihovo okolje, bi to vplivalo na znanje in tudi na otrokov odnos do rastlin (Luckmann in Menzel, 2014). Otroci prav tako z večjim navdušenjem govorijo o živalih, kot o rastlinah. Rastline se, za razliko od živali, ne premikajo in ne odzivajo na otrokovo vedenje, zato so manj zanimive in učenci nimajo dobro izoblikovanega odnosa do rastlin (Gatt, Tunnicliffe, Borg in Lautier, 2007).
Wandersee in E. E. Schussler (1999) sta uvedla izraz rastlinska slepota, za katero je značilno:
nezmožnost videti rastline v lastnem okolju; nezmožnost prepoznavanja pomembnosti rastlin za okolje in človeka; nezmožnost ceniti estetske in edinstvene biološke značilnosti rastlin;
nagnjenost k podcenjevanju rastlin.
Številni avtorji pravijo, da je večje zanimanje za živali posledica podobnosti človeka z njimi, saj smo tudi mi sami del živalskega kraljestva. Ravno zato nas bolj privlačijo organizmi, ki so nam podobni, imajo obraz, se premikajo, komunicirajo ipd., rastline pa teh lastnosti nimajo (Strgar, 2007).
Pomembno je, da starši in učitelji otroke seznanijo z rastlinami že v zgodnjem otroštvu, saj so rastline osnovna in zelo velika skupina organizmov, ki imajo pomembno vlogo v ekosistemu.
Ravno zato, ker se rastline ne premikajo in otrokom niso tako zanimive kot živali, je vloga odraslih toliko pomembnejša. Enkrat, ko otroci postanejo zainteresirani za rastline, bodo imeli nešteto vprašanj, in to je priložnost za oblikovanje stališč in učenje o nešteto rastlinah ter za odpravljane napačnih predstav o rastlinah (Gatt idr., 2007).
5
2.3. KAJ JE KONCEPT?
Koncept je lahko grobo opredeljen kot mentalno združevanje predmetov ali dogodkov, ki imajo podobne lastnosti. Medin (1989) pojasnjuje tudi, da je mogoče koncepte opisati na več različnih načinov. Klasični pogled temelji na razvrščanju predmetov v določene kategorije na podlagi neke lastnosti. Verjetnostni pogled nakazuje, da so predmeti razvrščeni glede na to, kako močno so podobni konceptu prototipa, ki je idealen primer in ima vse značilnosti koncepta (npr. skupine, v katero razvrščamo). Tretji konceptualni pogled deluje na podlagi primera, ki temelji na tem, kako močno objekt spominja na že v spominu shranjene primere.
Ne glede na to, kateri pogled uporabljajo učenci, je njihova sposobnost razvrščanja predmetov pomemben in potreben korak v učnem procesu v kateri koli disciplini (Medin, 1989).
V Gagnéjevi hierarhiji (1970) obstajata dve vrsti pojmov oziroma konceptov, in sicer konkretni koncepti in definirani koncepti. Konkretni koncepti so tisti, ki se jih je mogoče naučiti in jih prepoznati s senzoričnim dojemanjem. Ta vrsta klasifikacije na podlagi konkretnih opaznih funkcij se imenuje tudi perceptualna kategorizacija (Oakes & Rakison, 2003) in temelji na podobnosti primerov. Po drugi strani so definirani koncepti tisti, ki se jih ni mogoče naučiti in jih ne moremo zaznati s senzoričnimi zaznavami, ampak preko definicije. Kot primer avtor uporabi definicijo brata in razloži, da osebe ne moremo označiti kot brata le na podlagi opazovanja, ampak moramo poznati definicijo tega pojma. Ta vrsta razvrščanja, ki temelji na abstraktnih, neopaznih funkcijah, se lahko imenuje tudi konceptualna kategorizacija (Oakes & Rakison, 2003) in zahteva teoretični pristopi k konceptualnemu učenju. Takšen pristop zahteva več razumevanja, kot tisti, ki temelji zgolj na podobnostih. Navidezna klasifikacija živali zahteva tako konkretno kot definirano konceptualno znanje (Ryman, 1974). Dokazano je, da je klasifikacija predmetov v konceptualne kategorije predpogoj za višje kognitivno znanje po Bloomovi taksonomiji (Gagné, 1970).
2.3.1. Alternativni koncepti
Grajenje mentalnih modelov ljudi o svetu okoli njih temelji na duševni aktivnosti posameznika. Osebno znanje posameznika je po eni strani podobno znanstvenemu znanju, po drugi strani pa se od znanstveno sprejetega znanja tudi razlikuje, čemur pravimo, alternativni koncepti (Tunnicliffe in Reiss, 2000).
Alternativne koncepte najdemo pri moških in ženskah vseh starosti, ne glede na njihove sposobnosti, družbeni razred ali kulturo. Takšne ideje oziroma alternativni koncepti se uporabljajo v vsakdanjem življenju ljudi. Vendar pa so ta vsakdanja prepričanja pogosto odporna na običajen pristop poučevanja in se težko povežejo z znanjem, ki ga nudijo učitelji.
Rezultat tega so nenamerno napačni učni rezultati (Yen idr., 2004).
6
2.3.2. Biološki (alternativni) koncepti
Med najpomembnejše koncepte učnega načrta spada biotska raznovrstnost. Razumevanje le te je močno odvisna od seznanjenosti z rastlinskimi in živalskimi vrstami. Težko si je predstavljati, kako so lahko učenci kritični do vsebin ekologije, okoljskih problemov, ogroženih vrst ipd. brez osnovnega znanja o konceptih, ki se navezujejo na razumevanje razvrščanja organizmov (Yen idr., 2004).
Koncepte o raznolikosti in klasifikaciji živali se poučuje na skoraj vseh stopnjah izobraževanja po vsem svetu. V nižjih razredih poučevanje temelji na prepoznavanju preprostih podobnosti med živalmi in se na srednješolski stopnji konča z učenjem o genetski povezanosti živali. Univerzalnost teh konceptov v učnih načrtih je dobro podkrepljena, saj poučevanje teh tem in poznavanje raznolikosti živali predstavlja temeljno podporo za učenje naprednih bioloških konceptov, kot sta ekologija in evolucija. Čeprav so alternativni koncepti lahko včasih tudi koristni, je za razumevanje bioloških konceptov potrebno oblikovati svoje predstave na podlagi znanstveno sprejetih pojmov. Tisti učenci in dijaki, ki imajo veliko alternativnih konceptov o raznolikosti in razvrščanju živali, imajo težave pri učenju in razumevanju širših, razlagalnih pojmov ter oblikovanju lastnega mnenja in vrednot o okoljskih vprašanjih (Burgoon in Duran, 2012).
Alternativni koncepti o klasifikaciji živali so zelo stabilni in se pri poučevanju prenašajo iz leta v leto vse do univerzitetnega izobraževanja. Dosedanje raziskave so pokazale, da ljudje največkrat napačno razvrstijo žabe (kot plazilce), želve (kot dvoživke) in pingvine (kot dvoživke ali sesalce) (Burgoon in Duran, 2012). Alternativne koncepte živali pri starejših otrocih je mogoče pripisati pomanjkanju razumevanja med formalnim, šolskim poučevanjem biologije (Prokop idr., 2008). Šole po navadi poučujejo s pomočjo razumevanja skupnih,
»soglasnih« modelov, tako imenovanih sprejetih znanstvenih stališčih o pojavih. Vendar pa učenec v šolo pride z že obstoječimi mentalnimi modeli, ki pa so, kot je že znano, odporni na spremembe (Tunnicliffe in Reiss, 2000).
Mintzes, Wandersee in Novak (2000) zagovarjajo človeški konstruktivistični pogled na znanje, kar v širšem smislu postavlja alternativne koncepte v smiselno učenje. Ti avtorji pravijo, da so človeška bitja oblikovalci pomenov in da imajo pri oblikovanju nekega skupnega pomena pri učencih največjo vlogo dobro pripravljeni učitelji (zbrali Yen idr., 2004). Čeprav so alternativni koncepti lahko včasih tudi koristni, je za razumevanje bioloških konceptov potrebno oblikovati svoje predstave na podlagi znanstveno sprejetih pojmov (Burgoon in Duran, 2012).
2.4. POMEMBNOST TAKSONOMIJE V BIOLOGIJI
Tisoči organizmov živijo na Zemlji. Razvrščanje je sistem združevanja organizmov na podlagi skupne značilnosti, kot sta struktura ali videz. Razvrščanje je lahko koristno za opisovanje razmerij ali identificiranje predmetov (Yangin idr., 2014). Taksonomija je ključni element biološkega učenja. Poznavanje sprejetih znanstvenih razlogov za razvrščanje, kot tudi
7
ustrezen besednjak, omogočata zahteven skupek konceptov, ki vodijo do odličnega poznavanja in razumevanja te biološke veje (Tunnicliffe, 2001).
Sistematika in taksonomija, disciplini, namenjeni imenovanju in klasifikaciji živih organizmov, sta osrednjega pomena za biološko znanost (Yen idr., 2007). Sedanji sistem razvrščanja, ki ga je razvil švedski biolog Karl von Linnaeus v Systema Naturae (Linnaeus, 1758), razvršča znane vrste rastlin in živali na podlagi njihovih skupnih evolucijskih odnosov in morfološke podobnosti. Vsak organizem dobi binomsko oznako (npr. Homo sapiens za človeka), ki odraža najbolj povezane skupine, ki jim pripada organizem (npr. rod in vrsta) in se nato razvrsti v višje skupine, ki temeljijo na domnevni družinski povezanosti z drugimi organizmi (npr. družina Hominidae, red Primates, razred Mammalia, Phylum Chordata, kraljestvo Animalia). Zaradi svoje hierarhične strukture in temeljev v evoluciji, morfologiji in ekologiji, ta sistem omogoča biologom pregled nad široko paleto kompleksnih, analitičnih, analognih, inferenčnih, ocenjevalnih in integrativnih razlogov za razvrstitev živih bitji (Mayr, 1997).
2.5. OTROŠKE PREDSTAVE O ORGANIZMIH
Otroci že od majhnih nog raziskujejo okolje, v katerem živijo, tako znotraj kot zunaj svojega doma. Že v zgodnjem otroštvu pričnejo razvijati svoje ideje, zaznave, ki so velikokrat ne ujemajo s predstavami odraslih. Pogosto so otroške zaznave nepravilne, čeprav gre za neposreden stik z okoljem. Otrok raziskuje rastline z dotikom, jih vonja, občuti njihovo strukturo, barve, si ustvari nek, bodisi prijeten ali neprijeten občutek ob »komuniciranju« z rastlinami (Gatt idr., 2007). S številnimi raziskavami je ugotovljeno, da je otroška biologija zgrajena na vsakodnevnih izkušnjah v zgodnjih letih. Dokazi torej kažejo, da biološka izkušnja otroka vpliva na njihove koncepte o živih organizmih. Tisti, ki so imeli kakršen koli stik z organizmom, so o njem vedeli veliko več kot tisti, ki niso imeli neposrednega stika z njim. Ravno tako so tudi tisti otroci, ki so živeli ob gozdu ali so ga pogosteje obiskovali, imeli več znanja kot ostali (Prokop idr., 2008).
Pomanjkanje razumevanja je posledica pomanjkanja sposobnosti razmišljanja, pomanjkanja povezav med posameznimi koncepti, učenja besed na pamet brez konkretnih razlag, poučevanja preveč odvisnega od učbenikov in slabo načrtovanega poučevanja (Johnson &
Lawson, 1998). Veliko alternativnih konceptov se razvije pred in kasneje tudi med prvimi leti šolanja in se skoraj da ne spreminjajo v višjih razredih šolanja (Yen idr., 2004). Otrokovo razumevanje razvoja organizmov in drugih pomembnih bioloških konceptov temelji na njihovem razumevanju v zgodnji otroški dobi (Luckmann in Menzel, 2014). Napačne predstave so stabilne, dobro vgrajene v kognitivno strukturo posameznika in so odporne na spremembe vsaj s tradicionalnimi učnimi metodami, zato ostanejo nedotaknjeni skozi celotno dobo šolanja. Napačne predstave učenci lahko pridobijo z lastnimi izkušnjami v življenju preden so pričeli s šolanjem, preko medijev, staršev in ljudi v njihovi okolici, ali s slabim poučevanjem učiteljev, ki so preslabo usposobljeni in jim primanjkuje znanje predmeta (Yangin idr., 2014).
8
Alternativni koncepti povzročajo konceptualne težave v zvezi z biološko raznovrstnostjo, kar se kaže pri nerazumevanju prehranskih verig in mrež zaradi napačnih predstavah o razkrojevalcih (bakterije, glive) (Yen idr., 2004). Ena od shem biološke znanosti, sistem binomnega razvrščanja, organizira in strukturira znanstvene utemeljitve različnih disciplin iz evolucije, ekologije, anatomije in fiziologije. Napake učencev pri razvrščanju živih bitij se pogosto pojavijo zaradi omejenih izkušenj z živim svetom, nastajajo pa tudi tekom formalnega izobraževanja, kar ovira učenčevo konceptualno razumevanje. V večini primerov se zdi, da se posamezniki pri razvrščanju močno zanašajo na habitat in opazne zunanje značilnosti, vključno z njihovo prisotnostjo ali odsotnostjo, teksturo površine telesa in velikostjo delov telesa (Yen idr., 2007). Učenci torej za ustvarjanje osebne taksonomije uporabljajo ne-taksonomska merila. Biološka taksonomija ne nadomešča osebne, ampak se združuje z njo. To pomeni, da učenci svojih vsakdanjih konceptov ne morejo nadomestiti z znanstvenimi, ampak slednje dodajo k svojim in jih uporabljajo skupaj (Kattmann, 2001).
2.5.1. Napačne predstave o živalih
Razvoj dojemanja živali se pri otroku razvija v treh stopnjah. Od šestega do devetega leta se otroško zaznavanje nanaša predvsem na čustven odnos do živali. V letih od 10 do 13 se zgodijo večje spremembe v kognitivnem razumevanju in znanju o živalih. Med trinajstim in šestnajstim letom pa otroci svoje znanje podprejo še z etičnimi in ekološkimi vprašanji o živalih v njihovem naravnem okolju (Kellert, 1985).
Osnovnošolci kot tudi študentje pri izrazu »žival« pomislijo le na znane organizme, kot so na primer hišni ljubljenčki, živali s kmetije in živali iz živalskega vrta (Burgoon in Duran, 2012).
Večina otrok ima slabo znanje in predstavo o tem, kaj se nahaja znotraj telesa živali oziroma iz česa in kako je telo živali sestavljeno. Otroci, ki imajo v družini enega ali več hišnih ljubljenčkov, imajo več znanja o anatomiji živali, zlasti vretenčarjev (Prokop idr., 2008).
Najpogostejša razloga za opredelitev živali sta njeno gibanje in sposobnost preživetja v določenih okoljskih, podnebnih in geografskih pogojih (Cinci, 2013). Razumevanje organizmov pri mlajših otrocih temelji predvsem na zaznavnih in vedenjskih značilnostih (npr. deževnike povezujejo s črvi), starejši otroci pa pri svojem razumevanju organizmov upoštevajo tudi njihovo sposobnost spreminjanja strukture svojega telesa in izkoriščanje habitata za uspešnejše življenje (Shepardson, 2002).
Napake pri razvrščanju se pojavljajo tako pri mlajših kot starejših otrocih. Ker se mlajši otroci pri razvrščanju osredotočajo le na vidne, anatomske značilnosti, imajo manj napak pri razvrščanju kot starejši, ki pri razvrščanju upoštevajo tudi bolj abstraktna in taksonomsko neprimerna merila, kot sta habitat in premikanje organizma. V raziskavi Allena (2015) so petletniki pri razvrščanju organizmov upoštevali enostavne anatomske značilnosti, kot sta število nog, prisotnost kljuna ali plavuti, kar se je izkazalo za boljši način razvrščanja kot abstraktna merila. Enostaven pristop mlajših otrok k razvrščanju je prinesel tudi boljše rezultate. Idealna pot za naprej bi bila ohraniti te enostavne načine razvrščanja in jih pri starejših učencih le podkrepiti z njihovimi abstraktnimi idejami.
9
2.5.1.1 Napačne predstave o vretenčarjih in nevretenčarjih
Veliko učencev ima težave pri razlikovanju med vretenčarji in nevretenčarji ter med plazilci in dvoživkami. Učenci za razlikovanje med običajnimi, dobro znanimi vretenčarji in nevretenčarji uporabljajo zunanjo morfologijo živali, njene habitate in njeno gibanje. Ravno zato nekateri vretenčarji predstavljajo poseben konceptualni problem za učence, saj nimajo tipične morfologije in habitata (npr. pingvin in hobotnica) (Yen idr., 2007).
Učenci si vretenčarje največkrat predstavljajo kot velike živali z očitnimi deli telesa, kot so glava in okončine, medtem ko v skupino nevretenčarjev uvrščajo plazeče se živali, brez tipične oblike in nog. Učenci se pri razvrščanju naslanjajo na izraze »sesalci«, »žuželke« in plazilci«, s pomočjo katerih učenci sesalce večinoma razvrstijo med vretenčarje, medtem ko plazilce ne malokrat razvrstijo napačno, se pravi med nevretenčarje (Braud, 1998). Odrasli in otroci se po navadi izogibajo nevretenčarjem, ker so majhni in sta njihovo vedenje ter morfologija največkrat nepoznana človeku (Prokop idr., 2008).
Najpogostejši razlogi za klasifikacijo živali so prisotnost nog, velikost, habitat, proizvajanje zvokov, gibanje in živčni sistem, aktivnost, dihanje, krzno/perje in razmnoževanje (Yen idr., 2007). Najmlajši se pri razvrščanju najbolj naslanjajo na obliko in velikost organizma. Večina različno starih učencev meni, da žival, ki je zmožna upogibanja in krčenja, nima vretenc oziroma hrbtenice. Prav tako si učenci hrbtenico predstavljajo kot neko široko, ravno strukturo. Pomena hrbtenice kot podpore telesu se zavedajo predvsem učenci višjih razredov, vendar presenetljivo malo vedo o drugih funkcijah skeleta kot je npr. usklajeno gibanje in pritrditev mišic (Braud, 1998).
Kače so najzahtevnejše za razvrščanje, ne glede na starost učencev. Razloga za to sta dva in sicer učenci menijo, da so kače predolge oziroma preozke, da bi lahko imele hrbtenico. Ta ideja se pojavlja predvsem pri učencih nižjih razredov osnovne šole. Drugi razlog tiči v zvijanju kače. Učenci so mnenja, da se kača s hrbtenico ne bi mogla tako zvijati, kot se sicer.
Takšnega mnenja so učenci tako nižjih kod višjih razredov. Tisti, ki so živali, kot so kača, tjulenj, riba, razvrstili pravilno kot vretenčarje, so imeli v preteklosti že izkušnje z notranjo zgradbo živali (npr. v muzeju, v knjigah, s starši …) (Braud, 1998). Yen idr. (2004) so s svojo raziskavo ugotovili, da je večini anketiranih različne starosti uspelo klasificirati kače kot plazilce, medtem ko jih je manj kot 30 % razvrstilo morske želve kot plazilce, preostalih 70 % pa jih je morske želve razvrstilo kot dvoživke. Prepričanje, da so morske želve dvoživke, je v času šolanja ostalo nespremenjeno, saj tako večina mlajših učencev kot tudi večina starejših želve uvršča med dvoživke. Podatki so pokazali, da so učenci razvrstili morske želve kot dvoživke predvsem zaradi njihove sposobnosti preživetja v kopenskih in tudi morskih habitatih.
Težave pri razvrščanju ptic se pojavljajo zato, ker učenci pri obliki telesa ptic, ne vidijo prepoznavne ukrivljenosti na hrbtu, ki bi jih spomnila na hrbtenico. Številne napake se pojavijo tudi pri razvrščanju rib, saj kljub njihovemu fleksibilnemu gibanju menijo, da so ribe preveč tanke, da bi lahko imele hrbtenico. Nekateri učenci so želvo razvrstili v skupino
10
nevretenčarjev, kot vzrok pa so navedli prisotnost lupine, ki ima funkcijo hrbtenice, zato slednje ne potrebuje. Želva je velikokrat označena kot nevretenčar zaradi svojega ogrodja, ki ima po mnenju mlajših učencev enako nalogo kot hrbtenica, se pravi da daje podporo organizmu. Bistvena razlika med mlajšimi in starejšimi učenci je, da starejši učenci vedo, da ima lahko organizem hkrati ogrodje in hrbtenico oziroma, da je hrbtenica sestavni del ogrodja (Braud, 1998).
V raziskavah, ki so vključevale klasifikacijo živali, je bila pogosto napačno razvrščena rakovica. Rakovica je bolj problematična kot drugi nevretenčarji, verjetno zaradi njene velikosti, ki je značilna predvsem za vretenčarje, saj razvrščanje manjših nevretenčarjev, kot so mravlje ali pajki, ne predstavlja takšnega problema (Prokop idr., 2008). To je dokazal tudi Cinci (2013), saj je ugotovil, da otrokove ideje o žuželkah odražajo razumevanje o tej skupini živali, ki temelji na fizičnih lastnostih (oblika, velikost), načinu gibanja in načinu prehranjevanja.
Številni učenci napredujejo v smeri znanstveno sprejemljivih idej, obstajajo pa tudi tisti, ki se skozi šolanje vračajo k napačnim predstavam. Največ alternativnih konceptov se pojavlja pri predstavah o plazilcih in dvoživkah, pri prvih zaradi njihovega videza in pri drugih zaradi življenja v dveh habitatih (Yen idr., 2004).
2.5.2. Viri znanja o živalih
Skrb za živali je eden boljših virov znanja, saj otroci z več izkušnjami pri skrbi za živali izkazujejo boljše znanje pri risanju notranjih organov in omenjajo več živalskih vrst v primerjavi z otroki, ki ne skrbijo za nobeno žival (Prokop idr., 2008). Pri razvrščanju organizmov je velikega pomena tudi neformalno učenje, ki so ga otroci deležni zunaj šole.
Ravno tako odločitev učencev ne temelji vedno na znanstvenem sklepanju oziroma poznavanju notranje strukture organizma. Tisti učenci, ki so pri razvrščanju uspešnejši, so se z zgradbo organizmov srečali že prej, izven šole, bodisi z opazovanjem ptic, med ribolovom in podobno. S tem so pridobili neposredne izkušnje in prišli v stik z organizmom, kar je vplivalo na večje zanimanje, večjo pozornost in boljše pomnjenje informacij v zvezi z opazovanimi organizmi (Braud, 1998).
2.6. NAPAČNE PREDSTAVE O RASTLINAH
Sposobnost mladih, da prepoznajo pogoste vrste, predvsem kadar gre za rastline, je zelo slaba (Luckmann in Menzel, 2014). Raziskave kažejo, da mlajši učenci, z različnim kulturnim ozadjem, rastline doživljajo dokaj podobno. Menijo, da rastline niso živi organizmi in da je rastlina nekaj, kar je zgrajeno iz korenine, stebla, listov in cveta. Razumevanje pojma rastlina in predstave o rastlinah so predvsem posledica njihovih preteklih izkušenj z rastlinami v šoli ali izven nje. Glavni miselni model o rastlinah je, da so rastline majhne, z ravnimi stebli in listi ter da so zelene barve. Če organizem ima eno od teh lastnosti, ga učenci uvrščajo med
11
rastline (npr. solato). Zaradi netipičnega videza številni učenci kaktusa in drevesa pogosto ne uvrščajo med rastline (Gatt idr., 2007).
Villarroel (2014) je ravno tako dokazal, da mlajši otroci težko pripisujejo življenjski status rastlinam. Pojem živega bitja se razvija postopoma. Sprva kot živo bitje opisujejo človeka, nato žival in šele kasneje rastline. Otroci so morali v omenjeni raziskavi z risbami izraziti, kar vedo na temo rastlin. Z risanjem sonca so pokazali, da risanje sonca ni zgolj estetsko, ampak ga rišejo zato, ker se zavedajo, da je rastlina živo bitje in potrebuje sončno svetlobo, da bi uspevala. Tudi tiste risbe, kjer so bila narisana tla, dež in drugo, odražajo konceptualni napredek otroka glede razumevanja pojma živo bitje (Villarroel, 2014).
Raziskava, izvedena na nemških učencih, je pokazala zelo slabo poznavanje rastlin in imen rodov. Rezultat je še toliko bolj razočaral, ker učenci niso znali natančno poimenovati rastline, sprejemljiva so bila vsa splošna imena in prav tako ni bilo potrebno podrobno znanje sistematike rastlin. Ti slabi rezultati potrjujejo tudi ugotovitve prejšnjih raziskav o poznavanju rastlin. To je le še en dokaz, da se učenci ne zanimajo za rastline. Vseeno pa so učenci bolj usposobljeni za poimenovanje dreves kot zelišč. Razlog za to so lahko posebne značilnosti teh rastlin, ki olajšajo prepoznavanje. Prav tako lahko razlog za prepoznavanje koprive tiči v tem, da se je moramo izogibati. Vse rastline nimajo takšnih posebnih lastnosti, zato bi izobraževalne dejavnosti morale pritegniti pozornost učenca na manj očitne lastnosti (Luckmann in Menzel, 2014).
Da bi imenovali in razvrstili rastlino, učenci uporabljajo svoje obstoječe miselne modele.
Učenci se pri poimenovanju rastlin največkrat opirajo na habitat ali anatomsko lastnost rastline (Tunnicliffe in Reiss, 2000). Tipične značilnosti, kot sta oblika in barva, usidrajo v svoje mentalne modele in tako ti postanejo zanje edino merilo za razvrščanje rastlin (Tunnicliffe, 2001).
2.6.1. Viri znanja o rastlinah
Znanje o rastlinah je pridobljeno predvsem izven šole. Učenčeve predstave se oblikujejo s pomočjo lastnih izkušenj in spomina. Učenci pri razvrščanju rastlin iščejo pomembne lastnosti, po katerih menijo, da je smiselno razvrstiti rastlino v določeno skupino.
Osredotočajo se na očitne dele rastlin, vendar organizmov ne znajo poimenovati. Prav tako znajo grupirati na videz podobne rastline, vendar o njihovih funkcijah ne vedo veliko, najpogosteje le tisto, kar lahko povežejo s človeškimi funkcijami, in sicer prehranjevanje, rast, vzgajanje rastlin za potrebe človeka (Tunnicliffe, 2001).
Z raziskavo, izvedeno na Malti, je ugotovljeno, da so glavni vir znanja o rastlinah starši. Kot vir znanja so omenjene tudi neposredne izkušnje, recimo opazovanje rastlin na travniku, polju, v vrtcu. Manjše število učencev je omenilo tudi knjige, televizijo ali slike kot vir svojega znanja. Šola se je kot vir informacij za učence pojavila zelo redko, nihče od anketiranih ni omenil poučevanja o rastlinah v šoli. Če so bili deležni kakršnegakoli učenje o
12
rastlinah, je bilo to zgolj posredno in ne neposredno v naravoslovnem kontekstu (Gatt idr., 2007).
2.7. VLOGA UČITELJA PRI ZMANJŠANJU NAPAČNIH PREDSTAV UČENCEV
Vloga učitelja je pomembna in odgovorna. Napačne predstave so zelo odporne na spreminjanje, ker novo znanje pomeni prestrukturiranje konceptov učenca. To postavlja učitelja v zelo zahteven položaj, saj potrebuje uspešen konceptualni učinek, ki bo spremenil znanje učenca. Na splošno so tradicionalne oblike pouka, kot so predavanja, tradicionalne praktične dejavnosti in branje besedil, neuspešne pri odpravi konceptualnih napak učencev.
Primerno zasnovane učne strategije pa omogočajo konceptualne spremembe pri učencih in pomagajo, da svoje predstave preoblikujejo (Yangin idr., 2014). Na prvem mestu je vsekakor vsebinsko znanje učitelja. Vsebinsko dobro podkovan učitelj je v povezavi z dobro načrtovanim poukom predpogoj za uspešne učne ure. Površno vsebinsko znanje učiteljev je glavni vzrok za napačne predstave o biologiji (Cakir & Crawford, 2001; Tekkaya, Özkan in Sungur, 2001).
Učitelji igrajo pomembno vlogo pri vključevanju svojih učencev v aktivne učne ure zunaj učilnice, vendar pa so lahko stopnja učiteljeve angažiranosti in zunaj šolske dejavnosti omejeni zaradi več razlogov. Glavne ovire, ki omejujejo dejavnosti na prostem, so veliko število učencev v razredih, težave s časovnim razporedom in prepričanje učiteljev, da izobraževanje v naravi zahteva več strokovnega znanja, kot ga oni sami imajo. Zaradi pomanjkanja izkušenj učiteljev z delom na prostem in njihove slabše usposobljenosti za takšno poučevanje je učenja na prostem veliko manj, kot bi bilo potrebno. Zato je bistvenega pomena, da usposabljanje novih učitelj temelji na metodah in izvajanju pouka na prostem, s čimer bi pripomogli, da se bodoči učitelji dobro počutijo pri takšnem načinu poučevanja in postanejo bolj samozavestni pri uporabi vsega, kar nam narava ponuja (Lindemann-Matthies, 2006).
2.7.1. Napačne predstave učitelja
Velikokrat učitelji z neustreznima znanjem in pedagoškim pristopom nenamerno vnašajo alternativne koncepte v pouk in jih posredujejo svojim učencem. Zato je velikega pomena, kakšno je učiteljevo znanje in njegovi koncepti. Prav tako lahko alternativni koncepti učitelja negativno vplivajo na njegovo sposobnost, da učinkovito oceni znanje učenca (Burgoon in Duran, 2012).
Burgoon in Duran (2012) sta raziskovala obseg napačnih predstav učiteljev in ugotovila, da tudi učitelji storijo veliko napak in da so njihovi alternativni koncepti pogosto enaki kot koncepti učencev. Učiteljevo določevanje živali je velikokrat temeljilo na splošnih in ne znanstvenih lastnostih organizma ter na dokaj nedefiniranih lastnostih, kot sta npr. premikanje in habitat. Učitelji so alternativne pojme uporabljali predvsem pri razvrščanju vretenčarjev,
13
nevretenčarjev, plazilcev in dvoživk. Razlage za razvrščanje so bile presenetljivo zelo podobne tudi razlagam učencev iz drugih raziskav.
Turška raziskava je dokazala, da imajo bodoči učitelji enake napačne predstave, ne glede na njihove akademske dosežke. Pojavlja se veliko napačnih predstav glede rastlin, prav tako se kaže tudi zmedenost in nerazumevanje pri uporabi določenih rastlinskih pojmov. Zdi se, da izobraževanje učiteljev še vedno ne cilja na odpravo morebitnih napačnih predstav učiteljev glede razvrščanja rastlin. Posledica tega so diplomirani učitelji z napačnimi predstavami o klasificiranju rastlin. Pomembno je, da bi pri bodočih učiteljih, preden začnejo poučevati, odkrili in popravili vse napačne predstave in tako preprečili njihov prenos naprej na učence (Yangin idr., 2014).
2.8. IZBOLJŠANJE POUČEVANJA
Poučevanje mora biti aktiven, kontinuiran proces, pri katerem učenci pridobljene informacije iz okolja združijo s prejšnjimi izkušnjami in tako izdelajo osebno interpretacijo naučenega.
Znanje se gradi na podlagi psihičnih in fizičnih dejavnikov, kot so na primer predmeti ali pojavi v okolju in socialne interakcije s sošolci. Čeprav učenec oblikuje neko lastno razlago, to še ne pomeni, da se razlage učencev med seboj razlikujejo. Pomembno je, da pri razumevanju snovi učenec upošteva tako lastno interpretacijo kot tudi znanstveno razlago, se pravi da svoje lastne ideje in razumevanja poveže z naučenim (Shepardson, 2002).
Stabilnost alternativnih konceptov v znanju učencev predstavlja velik izziv, saj morajo učitelji pripraviti primerne učne strategije in metode, s katerimi bodo omogočili konceptualne spremembe pri učencih. Potrebno je poznavanje učinkovitih strategij poučevanja in poznavanje alternativnih predstavam učencev in njihovega predhodnega znanju o vsebini, ki se je bodo učili. Nedavna raziskava o osnovnošolskih učiteljih je pokazala, da se učitelji večinoma zavedajo, da imajo učenci alternativne koncepte, vendar tega ne upoštevajo pri načrtovanju pouka in pogosto podcenjujejo vpliv alternativnega pojmovanja na učenje (Gomez-Zwiep, 2008).
Poučevanje o organizmih na znanstvenem nivoju in njihovo prepoznavanje sta pomembna in tu imajo največjo vlogo učitelji, saj ravno neznanstvene razlage in predstave vodijo do številnih napak pri učencih. Učitelji si morajo izboriti primerno učno okolje, ki bo učencu omogočalo interakcijo z živimi organizmi, praktične aktivnosti in raziskovalni pouk. Bistveno je, da učenci spoznavajo naravo, jo opazujejo skupaj z živalskimi in rastlinskimi organizmi (Cinci, 2013).
Vključevanje organizmov v pouk lahko poveča zanimanje za manj privlačne predmete, kadar je uporabljena primerna didaktična metoda. Učiteljevo strokovno znanje, lastno navdušenje in zanimanje prav tako lahko močno povečajo zanimanje učencev za učno snov, zaradi česar je treba tem kompetencam nameniti več časa pri usposabljanju bodočih učiteljev (Strgar, 2007).
Vseeno pa je osebni interes za določeno temo tisti, ki je med najpomembnejšimi motivatorji za učenje. Bolj ko se učenec identificira s temo, bolj bo motiviran za učenje o njej (Luckmann
14
in Menzel, 2014). Na učenčevo razumevanje naravoslovja in njegove lastne, alternativne razlage vplivajo: osebne izkušnje, pridobljene z opazovanjem in socialno interakcijo; starost, spol in kulturno ozadje; odpornost alternativnih razlag poti spremembam; posredna interakcija z znanstvenimi temami v šoli (Shepardson, 2002).
Vzpostavitev stika z naravo v zgodnjem otroštvu odpira vrata za nadaljnje vseživljenjsko učenje in spoštovanje naravnega okolja. Postopno uvajanje konceptov, kot so npr. izumrtje vrste, razlogi za izumrtje in ekosistemske posledice izumrtja vrste, bi morali navdihniti večje število ljudi, da ukrepajo proti globalnemu zmanjšanju biodiverzitete (Luckmann in Menzel, 2014). Za izboljšanje ozaveščenosti je potrebno zagotoviti boljše izobraževalne izkušnje (Gatt idr., 2007), saj izobraževanje in poznavanje različnih vrst ter večanje ozaveščenosti javnosti spodbujajo razumevanje in ohranjanje biotske raznovrstnosti. (Luckmann in Menzel, 2014).
2.8.1. Odpravljanje alternativnih predstav
Biološko razvrščanje organizmov je tesno povezano z ekološkim in evolucijskim pristopom.
To ne omogoča samo, da učenci razmišljajo o pojmih, ampak odpira tudi nov pogled na znanstvene teorije (Kattmann, 2001).
Poučevanje biološkim tem bi moralo temeljiti na povezovanju in nadgrajevanju in ne le na učenju lastnosti določenih skupin živali in opazovanju le ene vrste organizmov. Primeren način poučevanja poudarja razlikovanje med živimi organizmi in neživim svetom (prvo triletje), kasneje učenci spoznajo splošne značilnosti rastlin in živali, kar nadgradijo s poznavanjem in primerjanjem krito- in golosemenk ter vretenčarjev in nevretenčarjev (drugo triletje), na koncu pa se ob že naučenih konceptih osredotočijo še na klasifikacijo v sistem petih kraljestev (tretje triletje). Pri takšnem načinu poučevanja je poudarek na razvoju funkcionalnih miselnih modelov namesto na učenju posameznih lastnostih organizmov (Yen idr., 2004).
Učencem je potrebno omogočiti, da lahko primerjajo organizme med seboj in jih na podlagi lastnosti ločijo. S tem bodo prišli do spoznanja, da neke lastnosti, ki se njim zdijo tipične za določeno vrsto organizma, niso nujno najboljši kriterij za določanje. Kot primer lahko navedemo velikost žuželk. Učenci so v raziskavah pokazali, da žuželke uvrščajo v skupino majhnih organizmov, če pa jim predstavimo tudi večje, tropske žuželke, jim dokažemo, da majhnost ne velja za vse žuželke in da velikost ni ustrezna lastnost za razlikovanje žuželk od drugih organizmov, ampak morajo pogledati tudi druge lastnosti (Shepardson, 2002).
2.8.1.1. Odpravljanje alternativnih predstav o živalih
Ko se pri pouku obravnava zoologija, ki vključuje tako biologijo vretenčarjev kot nevretenčarjev, je izrednega pomena, da učitelj med poučevanjem cilja na to, da odpravi nesporazume glede klasifikacije živali (Prokop idr., 2008).
15
Skrb za hišne ljubljenčke koristi učencem na področju družbenih interakcij, poznavanju lastnosti živali in v smislu konceptualnega znanja o teh živalih. Vendar pa je raziskava pokazala tudi močno pristranskost pri skrbi za vretenčarje in splošno nepoznavanje nevretenčarjev. Zato bi naravoslovne dejavnosti v šolah lahko temeljile bolj na nevretenčarjih ter izboljšanju odnosa do njih in znanja o njih. Učitelji biologije/naravoslovja bi morali učence spodbujati k skrbi za živali, zlasti tistih nevretenčarjev, ki jih učenci zlahka dobijo in zanje skrbijo (Prokop idr., 2008).
Radovednost in zanimanje za žuželke se povečujeta, predvsem pri otrocih od 4. do 6. leta starosti, zato je to potrebno izkoristiti v vsakdanjem življenju in omogočiti otroku pridobivanje znanja o žuželkah, njihovi zgradbi, življenjskih ciklih in življenjskih okoljih (Cinci, 2013). Za boljše razumevanje in boljšo predstavljivost je pomembno poučevati vse vrste življenjskih ciklov, in to pri tistih živalih, kjer se ti pojavljajo (kot npr. pri žuželkah).
Ker učenci poznajo predvsem negativne učinke žuželk, je treba toliko bolj poudariti njihove pozitivne učinke, npr. izdelovanje medu, voska in svile, opraševanje sadja ter kot vir hrane za druge živali in ljudi. Potrebno je spodbuditi razumevanje o razmerju med plenom in plenilcem v smislu prehranjevalnih verig in njihove vloge v naravi. Učence je potrebno opozoriti, da žuželke ne živijo le na kopnem in v tleh, ampak obstaja tudi nešteto vrst vodnih žuželk (ličink žuželk). Učence moramo postaviti pred izziv, da razmišljajo o različnih habitatih žuželk in njihovi prilagodljivosti. Pouk mora poudarjati poglobljeno učenje o ekologiji žuželk, s čimer bi se učenci naučili bioloških konceptov, kot so anatomija, fiziologija in ontogenetski razvoj (Shepardson, 2002).
Glede na zgoraj opisane napačne predstave o živalih moramo učence učiti, da skelet zagotavlja oporo in skupaj z mišicami omogoča gibanje, ne le pri ljudeh, ampak tudi pri drugih živalih. V zadnjih razredih osnove šole ne smemo izključiti tem, ki obravnavajo skeletne funkcije. Resnično je potrebno razširiti in poglobiti znanje učencev o zgradbi in delovanju živali. Fleksibilnost hrbtenice bi lahko predstavili tudi s številnimi enostavnimi modeli. Za boljše predstave učencev bi lahko s slikami, videoposnetki ali modeli predstavili notranjosti teles živali (Braud, 1998).
2.8.1.2. Odpravljanje alternativnih predstav o rastlinah
Zmožnost poimenovanja rastline še ne pomeni, da ima učenec splošno znanje o tej rastlini (Luckmann in Menzel, 2014). Učitelji naj oblikujejo učne ure tako, da učencem postavljajo vprašanja, ki bodo osredotočena na razvoj biološkega znanja in bodo spodbujala razumevanje in dojemanje organizmov. Pri tem morajo biti učilnice primerno urejene in opremljene z različnim biološkim materialom, saj je primerno okolje in čustveno odzivanje učencev nanj pomemben del učnega procesa in izboljšanja znanja o rastlinah (Tunnicliffe, 2001).
Na prvi pogled lahko opazimo, da se učenci veliko bolj zanimajo za živali kot za rastline. S primerno didaktično metodo poučevanja pa vseeno lahko vplivamo na zanimanje učencev za rastline. Z raziskavo, ki jo je izvedla Strgarjeva (2007), je bilo dokazano, da je možno vplivati na nivo učenčevega zanimanja za rastlin, in sicer z elementom presenečenja, ki se pojavi,
16
kadar učencem predstavimo rastline v novi, zanimivejši luči. Učence bi lahko spodbujali k nabiranju rastlin in razvrščanju teh na podlagi neočitnih lastnosti, kot so npr. dlačice na listih.
Tako bi bili učenci pozorni na različne lastnosti rastlin, ki lahko vplivajo na temeljitejše razvrščanje. To bi tudi spodbudilo učence k bolj natančnemu in individualnemu opazovanju.
Imena rastlin, ki bi si jih morali zapomniti, pa bi, za lažje pomnjenje, lahko povezali z bolj osebnimi izkušnjami (Luckmann in Menzel, 2014).
2.8.2. Pouk izven učilnice
Po naših izkušnjah najboljši učitelji in šole zagotavljajo učencem možnost, da delajo z živimi bitji v njihovih naravnih okoljih. Lokalni parki, travniki ali celo ulica lahko zagotovijo bogato in vznemirljivo okolje, kjer se učenci ne učijo samo o živalih in rastlinah, ampak tudi o pomembnih ekoloških konceptih, kot so raznolikost vrst, plenilstvo, rodnost in umrljivost (Yen, idr., 2007).
Neposredno delo z živimi organizmi je pomemben pristop, s katerim lahko izboljšamo kakovost biološkega izobraževanja, saj s tem omogočimo učencem pridobitev informacij in izkušenj, ki jih ni mogoče pridobiti s pomočjo knjig, slik in modelov (Strgar, 2007). Učencem moramo omogočiti, da, če je le mogoče, raziščejo in opazujejo živali v njihovem naravnem okolju. S tem se krepi znanje o raznolikosti habitatov in prilagoditvah organizmov, potrebnih za njihovo preživetje (Shepardson, 2002). "Taksonomska nepismenost" odraža pomanjkanje priložnosti, da bi učenci videli svoje rastline in živali v neposredni okolici. Tistim učencem, ki se pogosteje izobražujejo neposredno v naravi, je tudi učenje biologije bolj všeč (Lindemann- Matthies, 2006).
V poučevanje lahko vključimo tako formalne ustanove (predvsem šole) kot tudi druge, neformalne (npr. muzeji, botanični vrtovi, domovi). Pri učencih moramo povečati zanimanje za rastline, recimo s spodbujanjem raziskovanja in opisovanja manj očitnih anatomskih značilnostih. To pomeni, da jim pomagamo biti natančnejši in bolj pozorni. Cilj naravoslovnih pedagogov je poučevati tako, da učenci postanejo naravoslovno in okoljsko pismeni državljani. Želimo doseči, da njihov mentalni model nima preprostega ozadja, temveč da prepletejo znanje o lastnostih rastlin, njihovemu habitatu in prilagajanju v njem in da razumejo načine, na katere rastline vplivajo druga na drugo in na svoje okolje (Tunnicliffe in Reiss, 2000).
Na splošno je znano, da naj bi izobraževalni programi v naravi izboljševali okoljski odnos in znanje biologije učencev. Težiti moramo k razvijanju pozitivnega odnosa do okolja, kar lahko dosežemo z ustreznim znanjem in poznavanjem biotske pestrosti in njenega pomena.
Izobraževanje v učilnici iz knjig velikokrat privede do negativnega odnosa do okolja, zato je za dobro biološko znanje in pozitiven odnos do okolja pomembno, da učence izpostavimo neposrednim izkušnjam na terenu (Frančovičova in Prokop, 2011).
Ena od vlog botaničnih vrtov je pri javnosti razviti zavest o pomenu ohranjanja biotske raznovrstnosti in razumevanje biologije, ki temelji na prepoznavanju vzorcev in kriterijev
17
razvrščanja. Pri obiskih živalskih ali botaničnih vrtov je pomembno, da učenčevo opazovanje organizmov vodi starejša oseba, učitelj ali vodič vrta, saj je raziskava pokazala, da so tisti učenci, ki so bili pri opazovanju sami, opazili le preproste lastnosti rastlin, kot so barva, oblika in vonj. Eksperimentalna skupina pa je s pomočjo odraslih opazila tudi manj očitne lastnosti. Učitelji in vodiči moramo vedeti, v kakšnem obsegu eksponati v botaničnih vrtovih nudijo informacije obiskovalcem in kako lahko mi ta obseg informacij še razširimo z dodatno razlago in usmerjanjem. S spodbujanjem k pravilnemu načinu opazovanja rastlin omogočimo, da se učenci osredotočijo na anatomske lastnosti, kot so na primer število cvetnih listov, oblika listov in povezava strukture delov rastlin z njihovo funkcijo, ter hkrati pričnejo primerjati vzorce med seboj in jih povezovati (Tunnicliffe, 2001).
Bližnja okolica šole je še bolj dragocena, saj jo zlahka pripravimo za raziskovanje z učenci, hkrati pa je dostopna in obiski so lahko pogosti. Prav tako lahko preoblikujemo šolsko okolje z ustvarjanjem manjših vrtnih površin ali ribnika (Lindemann-Matthies, 2006). Zato se učitelje spodbuja, da pri svojih učnih urah uporabljajo šolske vrtove in vrtne rastline za praktično delo z učenci. S tem se povečuje učenčeva občutljivost za rastline, kar vpliva na odnos do rastlin in okolja (Frančovičova in Prokop 2011). Učencem moramo rastline predstaviti kot ključne organizme v habitatih in pri tem poudarjati, da izguba rastlin vpliva na celotno biotsko raznovrstnost, saj večina vrst, npr. gozdnih rastlin, ne more živeti drugje (Dudley, 2005). S tem bi povečali empatijo do številnih organizmov po svetu, ki jim zaradi krčenja gozdov, razvoja naselij, kmetijstva ipd. grozi izumrtje (Kareiva in Marvier, 2003).
Rezultati raziskave Frančovičove in Prokopa (2011) razkrivajo, da izobraževanje na prostem bistveno zmanjša »rastlinsko slepoto« in naredi te organizme privlačne za učence.
Eksperimentalna skupina v omenjeni raziskavi je pokazala znatno višje zanimanje za učenje biologije na prostem. Ni potrebno težiti k dragim izobraževalnim programom, pozitiven učinek in dvig motivacije učencev lahko dosežemo že z zasaditvijo drevesa, saj eksperimentalni dokazi kažejo, da že sajenje dreves izboljša pogled učencev na rastline in razumevanje njihove vloge v naravi (Frančovičova in Prokop, 2011). Avstrijska študija je pokazala, da so se učenci, ki so sodelovali pri izletu v gozd in tam raziskovali rastline in živali, v njihovem naravnem okolju naučili več o gozdnih organizmih kot učenci, ki so bili deležni dveh ur teoretičnega poučevanja v učilnici na isto temo (Lindeman-Matthies, 2005).
2.8.2.1. Urbano okolje
Mladostniki, ki živijo v mestu, znatno slabše poznajo vrste živih bitij v primerjavi s tistimi s podeželja. Najverjetneje učenci s podeželja dobijo veliko več informacij o rastlinah kot učenci v mestu, ker imajo z njimi več stika. Svoje izkušnje pa nadgradijo še z nadaljnjim učenjem, na primer pri sistematiki rastlin v šoli. Ravno zaradi razlik v bivalnem okolju, je potrebno ponuditi vsakemu učencu priložnost za stik z rastlinami, še posebej tistim, ki nimajo te možnosti v svojem okolju. Z izleti v naravo lahko presenetljivo pozitivno vplivamo na urbane učence, če je njihova pozornost usmerjena na številne različne vrste, ki uspevajo v naravi (Luckmann in Menzel, 2014).
18
Urbano okolje pogosto velja kot neprimeren kraj za raziskovanje narave, vendar pa rezultati študije kažejo, da je tako izobraževanje kljub vsemu primerno. V urbanem okolju lahko najdemo več mest, ki jih lahko raziščemo, npr. stene, razpoke, pločniki. Na takšnih mestih učenci lahko opazujejo mravlje, deževnike, plevel, pajke, vrabce in golobe. Učitelji iz šol na različnih lokacijah so se odločili za podobne dejavnosti in njihovi učenci se niso razlikovali po svojih željah za posamezne dejavnosti. Učitelje v urbanih območjih je zato treba spodbujati k pogostejšemu izobraževanju na prostem v njihovem okolju, na primer z dejavnostjo, kot je "Narava na poti v šolo", in uporabi okolja, v neposredni bližini njihovih šol. Tako privarčujejo tudi denar in čas, ki bi bil sicer potreben za prevoz, na primer do gozda (Lindemann-Matthies, 2006).
2.8.2.2. Program »Narava na poti v šolo«
Glavni cilj programa »Narava na poti v šolo« je bil dati učencem priložnost, da na poti do šole izkusijo naravo iz prve roke. Tako prispevamo k ozaveščenosti učencev o naravi v njihovem vsakdanjem življenju in k večanje zanimanja in strpnosti do lokalnih rastlin in živali (Lindemann-Matthies, 2006).
Program "Narava na poti v šolo" vključuje različne dejavnosti in metode za izobraževanje na prostem. Ker je bil program fleksibilen, so učitelji lahko izbrali številno in dolžino aktivnosti, najbolj obetavne pristope za svoje razrede, ki so jih po potrebi lahko spreminjali. Zavedati pa se moramo, da takšne dejavnosti zahtevajo več časa kot eno samo učno uro, zato je potrebna dobra organizacija in letna učna priprava (Lindeman-Matthies 2005).
S sodelovanjem v programu »Narava na poti v šolo« se je povečalo spoštovanje do prostoživečih rastlin. To kaže, da lahko s pomočjo navdihujočih izobraževalnih pristopov učenci usvojijo več znanja in postanejo bolj navdušeni nad lokalnimi prostoživečimi rastlinami in živalmi. Aktivno iskanje rastlin in živali na poti v šolo, njihovo neposredno opazovanje in raziskovanje so uspešna izobraževalna orodja za pomoč učencem pri razvoju pozitivnega odnosa do lokalnih organizmov. Gre za majhen, a še vedno izredno pomemben prispevek k ohranjanju teh organizmov (Lindeman-Matthies 2005). Učenci vseh starosti so uživali v neposrednem opazovanju narave in tudi učitelji so programu v povprečju dali zelo visoke ocene. Ocene, ki so jih dali učitelji, in učni dosežki učencev so bili pozitivno povezani.
Zadovoljstvo učencev in njihovih učiteljev s programom podpira tezo, da bi učitelji morali bolj izkoristiti izobraževalne pristope, ki se osredotočajo na neposredne izkušnje v lokalnem okolju učencev (Lindemann-Matthies, 2006).
2.8.3. Preoblikovanje učnega načrta
Za poučevanje naravoslovja je bistvenega pomena, da ne zanemarimo značilnosti predstav učencev in njihovega pomena v pedagoškem procesu, saj so ravno te tiste, ki zelo vplivajo na učenje. Obstoječe predstave učenci uporabljajo za oblikovanje novih predstav. Zato mora biti učni načrt oblikovan tako, da se bolje prilagodi učencem, da se razmisli, katere znanstvene koncepte je potrebno poučevati, katere izzive je potrebno dati učencem za pridobitev izkušenj
