Kuźnia projektów

Nowoczesna edukacja

Uczniowie w starciu ze szkolną rzeczywistością często tracą pasję do nauki. Obecne metody nauczania utrwalają w nich pasywną postawę. W efekcie absolwentom szkół brakuje umiejętności oczekiwanych przez pracodawców i potrzebnych do radzenia sobie w życiu. Eksperci Centrum Nauki Kopernik znaleźli sposób, jak zmienić tę sytuację bez robienia kolejnej rewolucji w systemie edukacji.

Teoretyczna, książkowa wiedza i wkuwanie regułek na pamięć w dzisiejszym świecie nie zapewnią odpowiednich kompetencji młodym ludziom wchodzącym na rynek pracy. Zdobywanie wiedzy o tym, co już zostało odkryte, nie wystarcza. Trzeba pozwolić uczniom odkrywać to na nowo i samodzielnie. – Bo to rozbudza ciekawość świata, uczy stawiania pytań, dociekania, poszukiwania przyczyn, wyciągania wniosków, krytycznego myślenia, otwartości i współpracy. Te wszystkie cechy wyzwala w uczniach nauczanie metodą badawczą – przekonuje Beata Jurkiewicz, koordynator ds. merytorycznych w Pracowni Edukacji Centrum Nauki Kopernik (CNK). Metoda ta zapewni trwały efekt, jeśli będzie wprowadzona już na etapie szkoły podstawowej.

Bliżej nauki

Wsparty z Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego projekt „Szkoła bliżej nauki” zmierza do stworzenia warunków do nauczania opartego na metodzie eksperymentu. Aby to było możliwe, należy do tego odpowiednio przygotować nauczycieli, a szkoły wyposażyć we wszelkiego rodzaju zestawy edukacyjne i narzędzia do nauczania przedmiotów przyrodniczych. Do projektu przygotowanego przez Centrum Nauki Kopernik przystąpiło 7 gmin. – Podstawą zakwalifikowania placówek do projektu były przeprowadzone przez szkoły i zatwierdzone przez samorządy diagnozy. Dodatkowo wyniki edukacyjne szkół nie mogły przekraczać średniej szkół zlokalizowanych na terenie ZIT WOF. Ważne było też zróżnicowanie placówek. Zależało nam na tym, by w przedsięwzięciu uczestniczyły szkoły zarówno z gmin miejskich, jak i wiejskich – mówi Olga Assanowicz z Zespołu ds. Projektów Unijnych i Dotacji w CNK. W projekcie uczestniczy 38 placówek, w tym 21 z Warszawy, po 4 z Grodziska Mazowieckiego, Żyrardowa i Otwocka, 3 z Kobyłki i po jednej z gminy Lesznowola i Stare Babice. Pracy metodą badawczą uczy się ponad 1900 uczniów i ponad 160 nauczycieli.

Centrum Nauki Kopernik przygotowało dla nauczycieli specjalne warsztaty, podczas których poznawali oni nowoczesne metody pracy z uczniem i tworzyli własne narzędzia. Nauczyciele dowiedzieli się, jak optymalnie wykorzystywać wizyty w miejscach takich jak CNK, jak organizować lekcje, na których uczniowie prowadzą badania, i jak samodzielnie budować urządzenia do eksperymentowania. Szkoły odwiedzili też badacze, z którymi uczestniczące w projekcie klasy podjęły współpracę.

Warsztaty dla nauczycieli zorganizowane w ramach projektu „Szkoła bliżej nauki”, fot. CNK

 

Łączenie dyscyplin

Nauczyciele na warsztatach odkrywali, jak ważne jest stawianie problemów i pytań. Poznali różnice między tradycyjnym sposobem nauczania a metodą badawczą. – Zaprosiliśmy z każdej szkoły po czterech, pięciu nauczycieli. Najczęściej są to nauczyciele fizyki, chemii, biologii, geografii, przyrody, matematyki i informatyki. Chcieliśmy, żeby mając takie same podstawy metodologiczne, pracowali razem. By przyjeżdżając do nas, próbowali wspólnie zaplanować zajęcia w szkole – mówi Beata Jurkiewicz. Dla szkół jest to duże wyzwanie organizacyjne (zmiany planu). Jednakże wprowadzenie zajęć międzyprzedmiotowych daje ogromne korzyści uczniom. Przekonują się, że łączenie wiedzy, narzędzi i umiejętności różnych dyscyplin zwiększa ich możliwości. Podobnie jak umiejętność pracy zespołowej. Tak jest nie tylko w nauce (dziś Noblem w dziedzinie nauki najczęściej są nagradzane zespoły), ale i w gospodarce (kupowane przez nas produkty to także rezultat pracy ludzi z różnych dziedzin).

Czy zmiana modelu edukacji jest możliwa bez kolejnej reformy? – Przy tak napiętej podstawie programowej nauczycielowi nie jest łatwo wprowadzić nowe metody. Jednakże wiele zależy od nich samych oraz od dyrektorów. Jeśli nauczyciel chce przeprowadzić bardziej skomplikowane doświadczenie czy projekt i wie, że nie zmieści się w 45 minutach, musi się dogadywać ze swoimi kolegami. Można spróbować stworzyć zespół interdyscyplinarny i razem poprowadzić jakiś eksperyment lub projekt. Ale na takie zmiany w planie musi się zgodzić dyrektor – wyjaśnia ekspertka CNK.

Warsztaty „Pod prąd”, fot. Angelika Ochendowska, Dorota Wieluńska

 

Uniwersalna metoda

Elementem, który wszyscy identyfikują w metodzie badawczej, jest eksperyment. I na tym się wszyscy koncentrują (np. „zrobiłem eksperyment na lekcji i pokazałem, jak na siebie reagują dwie ciecze”). To jest bardzo ważne, ale nie powinniśmy zapominać o stawianiu pytania badawczego: Po co to robimy? Co nas w tym interesuje? Kolejnym istotnym krokiem jest umiejętność wyciągania wniosków. Tego zwykle nie potrafimy. Ludzie zrozumieją, gdy im się powie, co zobaczyli. Potem jednak nie są sami w stanie tego wyjaśnić.

 

Elementy metody badawczej

Formułowanie hipotezy

Zaplanowanie doświadczenia

Podział obowiązków i zadań

Wykonanie doświadczenia

Wyciągnięcie wniosków

Dyskusja i prezentacja wyników

 

– Staramy się przełamywać różne ograniczenia. Pokazujemy, że gdy nie ma czasu na przeprowadzenie jakiegoś eksperymentu, można zadanie rozłożyć na kilka lekcji. Na jednej lekcji możemy się skoncentrować na sformułowaniu pytania badawczego, a na kolejnej przeprowadzić eksperyment. Obydwie lekcje mogą realizować podstawę programową. Teraz doszliśmy do kulminacyjnego punktu. Chcieliśmy, by umiejętności zdobyte na warsztatach były użyte w szkołach. Nauczyciele zaczęli prowadzić lekcje z wykorzystaniem elementów metody badawczej. Najciekawsze, że przekonują się, iż tą metodą można uczyć każdego przedmiotu – cieszy się Beata Jurkiewicz. To daje nadzieję, że przekonają kolegów nauczających inne przedmioty, by spróbowali.

Współpraca z badaczami

CNK wyłoniło w drodze konkursu naukowców, którzy podjęli współpracę ze szkołami. – Zależało nam na tym, by były to osoby, które prowadzą badania, mają doświadczenie we współpracy ze środowiskami szkolnymi. Każdy miał zaproponować projekt badawczy, który byłby do przeprowadzenia w przestrzeni szkolnej – mówi Olga Assanowicz. To nie są typowo odtwórcze prace. Idea była taka, by uczniowie mogli realizować fragment badań prowadzonych przez naukowców. Dzięki temu zobaczą, że nabywana przez nich wiedza jest do czegoś przydatna. I będą mogli się pochwalić swoją pierwszą pracą badawczą.

Naukowcy zaproponowali cztery projekty badawcze: „Koroduj”, „Radon – zmierz to”, „Środowisko czyni zwierzę” i „M3 dla pszczoły”. Każdy jest realizowany mniej więcej przez dziesięć szkół. Na przykład projekt „Radon” dotyczy badań stężenia gazu, który codziennie wdychamy. Jesteśmy narażeni na promieniowanie tego gazu. Wydostaje się on z ziemi, a ponieważ jest cięższy od powietrza, gromadzi się w zagłębieniach terenu i najniżej położonych pomieszczeniach budynków. Jeśli nie są one wietrzone, stężenie radonu rośnie, a to może być szkodliwe. – Uczniowie podczas realizacji tego projektu badawczego uczą się planowania doświadczeń, zbierania i analizy wyników. Sami muszą zdecydować, gdzie i w jakich warunkach przeprowadzą pomiar. Wyniki z różnych szkół będzie można porównać. Każda szkoła dostarczy od 10 do 20 wyników badań. To już porządny materiał dla naukowca. Jeśli uczniowie zaangażują się w te projekty, to na koniec zaprosimy ich, by zaprezentowali wyniki swoich badań i opowiedzieli, jak je prowadzili – mówi Beata Jurkiewicz.

Naukowcy podczas pierwszej wizyty w szkołach opowiedzieli uczniom, jaki cel mają ich badania. Cztery wspomniane projekty badawcze, będące fragmentami większych prac, są właśnie realizowane przez uczniów. Najbardziej zaangażowani dostaną szansę napisania wraz z naukowcami artykułów upowszechniających wyniki przeprowadzonych badań. W ten sposób cały proces – od podjęcia decyzji, jak badać, po interpretację wyników – poznają od praktycznej strony.

Wyposażenie

Placówki uczestniczące w projekcie wzbogaciły się o nowe narzędzia dydaktyczne pozwalające na pracę metodą badawczą. Już w październiku 2017 r. otrzymały po 50 zestawów „Micro:bit” – minikomputerów do nauki programowania. W połowie grudnia 2017 r. szkoły uczestniczące w projekcie dostały po 10 zestawów „Woda”. – Liczba przekazanych zestawów ma zagwarantować wygodną pracę na lekcji w taki sposób, aby uczniowie mogli indywidualnie lub w małych grupkach realizować zadania. Dodatkowo sprzęt może być wykorzystywany na lekcjach i zajęciach we wszystkich klasach w danej szkole, nie tylko tych biorących udział w projekcie – dodaje Olga Assanowicz.

Zestaw „Woda”, fot. CNK

 

Każda szkoła otrzyma także wyposażenie pracowni przedmiotowych zgodnie ze zgłoszonym wcześniej indywidualnym zapotrzebowaniem. – Odpowiednie rekomendacje, jakie instrumenty i pomoce szkoły powinny zamówić, powstały podczas zrealizowanych przez nas wcześniejszych projektów. Mają one formę katalogu, który zawiera również propozycje scenariuszy lekcji i doświadczeń – dodaje Beata Jurkiewicz. To dowód na to, że CNK potrafi korzystać z wiedzy zdobytej w trakcie projektów.

Nauka nie idzie w las

– Pod wpływem wcześniejszych doświadczeń zmieniliśmy swoje modele pracy. Nauczycieli z grupami uczniów zaprosiliśmy na zajęcia w specjalnej przestrzeni w CNK – Majsterni. Wchodzące tam osoby wybierają zestaw i dostają zadanie do wykonania, np. skonstruuj coś, co lata, co uniesie piłkę albo co pozwoli piłce przebyć drogę od punktu A do punktu B. Żeby wzmocnić efekt, stworzyliśmy jeden zestaw w wielu wersjach. Klasa, wchodząc do Majsterni, dostawała kilka takich samych zestawów i dzieliła się na zespoły. Nauczyciele mieli szansę spokojnie obserwować, jak uczniowie pracują. Następnie grupy prezentowały efekty swojej pracy. Uczniowie opowiadali, co im się udało, co jeszcze mogliby poprawić, co musieli zmodyfikować. W takiej sytuacji uczniowie mają poczucie satysfakcji i sprawczości, że sami coś zrobili – opowiada Beata Jurkiewicz.

 

Majsternia, fot. CNK

 

Co najciekawsze, nauczyciele byli zaskoczeni postawą niektórych podopiecznych. Ci, którzy zwykle nie błyszczeli na lekcjach, teraz ujawniali duże zdolności manualne lub konstruktorskie. Wpadali na dobre pomysły. Tego nie da się zaobserwować, gdy klasa pracuje z podręcznikiem albo rozwiązuje odtwórcze zadania.

Twórcy projektu, który zakończy się latem 2019 r., liczą, że umiejętności zdobyte przez uczniów i nauczycieli będą procentować. Jak już raz przekonają się do skuteczności metody badawczej, w przyszłości, po zakończeniu projektu, nadal będą ją chcieli stosować.

 

Jerzy Gontarz

 

Projekt: Szkoła bliżej nauki

Poddziałanie 10.1.2 Edukacja ogólna w ramach ZIT

Całkowita wartość projektu: ok. 5 mln zł

Dofinansowanie z RPO WM: 4,7 mln zł