Edukacja przyrodnicza małych dzieci

(1)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

– opis przyrody czy jej badanie?

Urszula Poziomek, Andrzej Tarłowski, Dominik Marszał, Elżbieta Barbara Ostrowska

Streszczenie:

Najnowsze badania psychologów rozwojowych pokazują, że dzieci już w wieku niemowlęcym potrafią rozumować, badać i doświadczać. Nie jest prawdą, że dziecko do 7 roku życia nie jest w stanie planować swojego działania i realizować to, co zaplanowało. Nie jest też prawdą, że dzieci w wieku przed-szkolnym i wczesnoprzed-szkolnym powinny uczyć się o przyrodzie metodą opisową. Przyjęte powszechnie cele edukacji przy-rodniczej jednoznacznie wskazują, że metoda badawcza jest podstawową dla uzyskania rozumienia procesów i zjawisk przyrodniczych i umiejętności pozyskiwania o nich danych. W dokumentach oświatowych obowiązujących w Polsce w przedszkolu i klasach I-III w sposób niewystarczający za-znaczono wiodącą rolę tej metody w przyrodniczej edukacji małych dzieci, mimo zmian, jakie przeprowadzono w czasie reformy programowej 2008 roku. Brakuje też spójności w tym obszarze wobec wymagań ogólnych i szczegółowych sformu-łowanych dla wyższych etapów edukacyjnych, w szczególno-ści dla II etapu (przyroda, klasy IV–VI szkoły podstawowej).

Może to skutkować problemami wynikającymi z deficytu umiejętności badawczych u uczniów rozpoczynających naukę przyrody w klasie VI, a także słabszymi wynikami polskich uczniów w międzynarodowych badaniach. Istnieją przykłady dobrych rozwiązań w tej dziedzinie, choćby standardy i ramy programowe w Stanach Zjednoczonych, z których można skorzystać nowelizując obowiązujący dokument podstawy programowej wychowania przedszkolnego i kształcenia ogól-nego w obszarze przyrodniczym.

Istotna wydaje się też systemowa zmiana w kształceniu przy-szłych wychowawców przedszkolnych i nauczycieli edukacji wczesnoszkolnej, jak również przystosowanie systemu wspar-cia zawodowego do nowych wyzwań, związanych z kształce-niem przyrodniczym małych dzieci.

Słowa kluczowe: wczesna edukacja przyrodnicza, edukacja wcz-esnoszkolna, wychowanie przedszkolne, nowa dydaktyka, metoda badawcza, doświadczenia, obserwacje, pomiary

otrzymano: 27.08.2015; przyjęto: 10.11.2015; opublikowano: 31.12.2015

Aktualne wskazania psychologii rozwoju

poznawczego ważne dla edukacji przyrodniczej

Warto zdać sobie sprawę, że zadania stojące przed edukacją przyrodniczą nieustannie się zmieniają, dziś są inne niż kilkadziesiąt lat temu. Aby edukacja przy-rodnicza mogła sprostać nowym wyzwaniom cywiliza-cyjnym i środowiskowym oraz przygotować uczniów na kolejne nieznane wyzwania, konieczny jest ciągły dia-log między badaczami rozwoju poznawczego i procesu edukacyjnego, naukowcami z dziedzin przyrodniczych oraz nauczycielami.

Przyrodnicy wyznaczają zakres kompetencji ko-nieczny do efektywnego funkcjonowania w przyszłej rzeczywistości, psychologowie wskazują ogólne prawa rozwoju, możliwości rozwojowe oraz czynniki, które mogą wspomagać i upośledzać rozwój. Badacze edu-kacji proponują i testują skuteczność praktyk eduka-cyjnych. Nauczyciele mają największy bezpośredni kontakt z dziećmi i najbogatszą wiedzę na temat prak-tycznej wartości metod edukacyjnych.

Współpraca tych czterech środowisk będzie o tyle owocna, o ile będzie się opierała na najbardziej aktu-alnej i najbardziej wiarygodnej wiedzy oraz na najlep-szych dostępnych praktykach.

Wydaje się, że na polu aktualizowania wiedzy, która stanowi podstawę dla tworzenia programów edukacji przyrodniczej, jest bardzo wiele do zrobienia, szczegól-nie opis rozwoju poznawczego wymaga poważnej rewi-zji. Klasyczne teorie psychologiczne, które nadają ramy współczesnej polskiej edukacji przyrodniczej, straciły na aktualności i zostały w znacznej mierze zmodyfiko-wane lub zastąpione.

Bez zrozumienia podstawowych praw uczenia się i ograniczeń rozwojowych trudno jest skutecznie reali-zować cele edukacyjne. Przemożny wpływ teorii rozwo-ju poznawczego, takich jak teoria Piageta, Wygotskiego dr Elżbieta Barbara Ostrowska: lider Pracowni

Przedmio-tów Przyrodniczych IBE, dr nauk przyrodniczych

mgr Urszula Poziomek: Pracownia Przedmiotów

Przyrod-niczych IBE, nauczycielka dyplomowana biologii w LXXV LO im. Jana III Sobieskiego w Warszawie

dr Andrzej Tarłowski: adiunkt, Wydziale Psychologii

Wyższej Szkoły Finansów i Zarządzania w Warszawie

mgr Dominik Marszał: Pracownia Przedmiotów

Przyrodniczych IBE, nauczyciel przyrody w Szkole Podstawowej nr 3 w Zielonce

Podziękowanie

Autorzy serdecznie dziękują pracownikom Pracowni Przedmiotów Przy-rodniczych IBE, w szczególności Joannie Lilpop i dr Małgorzacie Musialik, za ich wkład w powstanie roboczego opracowania, które stało się punktem wyjścia do napisania tego artykułu.

(2)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

wniosków przyczynowych na podstawie prawdopodo-bieństw warunkowych (Gopnik i Schultz, 2004).

Wielu badaczy zwraca uwagę na fakt, że rozwój wie-dzy dzieci przybiera różną postać w zależności od dzie-dziny poznania (Hirschfeld i Gelman, 1994; Haman, 2002). Przebieg rozwoju uwarunkowany jest „archi-tekturą poznawczą”, poznawczymi przystosowaniami do szybkiego i efektywnego konstruowania użytecznej wiedzy o świecie. Przystosowania te dotyczą najistot-niejszych obszarów rzeczywistości, takich jak inni lu-dzie, obiekty fizyczne, istoty żywe.

Choć współczesne koncepcje rozwoju różnią się od siebie, dane empiryczne zgodnie wskazują, że najpóź-niej w wieku przedszkolnym, u dzieci tworzą się spój-ne systemy wiedzy dotyczącej kluczowych obszarów rzeczywistości. Systemy te mają wiele cech, pozwalają-cych je porównać do teorii naukowych, dlatego zostały określone mianem naiwnych teorii (Gopnik, Meltzoff i Kuhl, 2004; Gopnik i Wellman, 1994). Do naiwnych teorii zaliczamy naiwną fizykę, naiwną psychologię i naiwną biologię.

Często jednak przekonania wynikające z naiwnych teorii są niezgodne z naukową wiedzą będącą treścią programu nauczania. Nauczyciel powinien zdawać sobie sprawę, które obszary wiedzy naukowej, stojąc w sprzeczności z naiwnymi teoriami, stanowią szcze-gólne wyzwanie dla ucznia. Korzystając ze swojej wie-dzy o ograniczeniach w myśleniu dzieci powinien tworzyć takie sytuacje dydaktyczne, które umożliwią głęboką reorganizację systemu wiedzy.

Naiwne teorie kształtują się spontanicznie pod wpływem własnej aktywności dziecka, bezpośrednich doświadczeń, przekazu kulturowego, języka, a także edukacji formalnej. Ważnym czynnikiem kształtują-cym naiwne teorie jest także wrodzona struktura umy-słu, która narzuca pewne ograniczenia – niektóre z tych ograniczeń mają charakter ogólny: np. ograniczenia czy Brunera1_{(np. Piaget, 1966; Wygotski, 1990; Bruner,}

1978) można dostrzec zarówno bezpośrednio, w porad-nikach dla nauczycieli, programach nauczania uczelni pedagogicznych, czy pośrednio, w podstawie progra-mowej oraz podręcznikach i programach nauczania (np. Tropiciele czy Nasz Elementarz).

Każda z wymienionych wyżej teorii, a także te nie wymienione, wniosła znaczący wkład w kształtowanie procesu edukacji. Dzięki historycznym pracom psy-chologów zwrócono uwagę na podmiotowość i własną aktywność ucznia czy społeczny wymiar rozwoju. Jed-nak wiele postulatów zawartych w tych teoriach uznaje się obecnie za błędne (np. Gelman i Baillargeon, 1983), a ich stosowanie przyczynia się do tego, że efekty kształ-cenia dalekie są od oczekiwań i potrzeb.

Wszystkie wymienione wyżej klasyczne teorie zwracają uwagę na fundamentalne różnice między myśleniem dzieci, które zdominowane jest przez wra-żenia percepcyjne, a myśleniem dorosłych, które opie-ra się na regułach logiki. Teorie te przyjmują klasyczny model pojęć, zgodnie z którym dojrzała reprezentacja pojęciowa zawiera zbiór cech definicyjnych, a jej naby-cie wymaga zaawansowanych operacji logicznych. Po-nadto, teorie Piageta, Wygotskiego i Brunera postulują uniwersalne, niezależne od dziedziny poznania mecha-nizmy zmiany pojęciowej.

Odzwierciedlenie wymienionych wyżej postulatów można odnaleźć w podstawie programowej i materia-łach nauczania przyrody. Założenie o braku abstrakcyj-nych, głębszych struktur wiedzy, dominacji percepcji i niezdolności do reprezentowania kategorii przekłada się na niemal całkowitą nieobecność wiedzy przyczy-1 Teorii rozwoju poznawczego jest bardzo wiele. Jako przykład po-dajemy tylko te trzy teorie ze względu na ich wpływ na myślenie o edukacji, który można zilustrować faktem, że w poradnikach dla nauczycieli Za progiem i Na progu autorzy odnoszą się do Pia-geta, Brunera i Wygotskiego łącznie ponad 212 razy na 172 stro-nach (Skura i Lisicki, 2011; 2012)!

nowej, brak zadań wymagających posługiwania się abs-trakcyjną wiedzą o kategoriach czy treści dotyczących podstawowych zjawisk naturalnych, takich jak np. dzie-dziczenie. W podręcznikach i podstawie dominują kompetencje opisowe, proste zadania klasyfikacyjne, np. odróżnianie i nazywanie gatunków roślin. Brak jest zadań wymagających od dzieci wnioskowania na temat własności obiektów naturalnych na podstawie posiada-nej wiedzy, czy też formułowania i testowania przewi-dywań. Taka konstrukcja treści edukacji przyrodniczej stoi w sprzeczności ze współczesnym obrazem rozwoju poznawczego.

Współczesne teorie rozwoju poznawczego zwracają uwagę na wczesny rozwój specyficznych kompetencji, organizację wiedzy w spójne struktury, ciągłość niektó-rych elementów wiedzy na przestrzeni rozwoju i istot-ne różnice w strukturze wiedzy między dziedzinami pojęciowymi, takimi jak wiedza o innych ludziach, zjawiskach fizycznych czy istotach żywych. Ponad-to postulują, że reprezentacja pojęciowa osadzona jest w strukturach teoretycznych i ważnym jej elementem jest wiedza przyczynowa (Haman, 2002).

Część badaczy zwraca uwagę na niezwykłą zdolność dzieci do uczenia się statystycznego2_{. Dzięki tej}

zdol-ności dzieci bardzo wcześnie dokonują abstrakcyjnych rozróżnień między bodźcami. Na przykład Mereschal i Quinn (2001) dowodzą, że 3-miesięczne niemowlęta uczą się odróżniać koty od psów na podstawie prezen-tacji niewielkiej liczby fotografii tych zwierząt. Nieco starsze dzieci, we wczesnym wieku przedszkolnym po-siadają zdolność do wyciągania niezwykle złożonych 2 Twórcą statystycznej teorii uczenia się i uogólniania jest Vladimir

Vapnik, profesor Uniwersytetu Londyńskiego. Teoria zakłada, że uczenie się jest procesem, w którym zachodzi estymacja funkcji na podstawie danych empirycznych – uczący się na podstawie wielu danych pozyskanych z obserwacji, doświadczeń tworzy uogólnienia, oparte na odpowiednio dużej liczbie uzyskanych po-wtórzeń tych samych danych.

(3)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

w procesach kontroli, które mogą utrudniać dzieciom wykonanie niektórych zadań wymagających zahamo-wania najbardziej narzucającej się reakcji (Frye, Zela-zo i Palfai, 1995). Inne ograniczenia należałoby raczej nazwać obszarami szczególnej wrażliwości. Jako bar-dzo wyrazisty przykład można podać wrażliwość na ruch biologiczny i ruch nakierowany na cel. Szczególna wrażliwość na ruch celowy kształtuje się we wczesnym niemowlęctwie, niektórzy autorzy dowodzą, że wystę-puje już u noworodków (Simion, Regolin i Bulf, 2008). U dzieci przedszkolnych i wczesnoszkolnych ruch ce-lowy jest najważniejszym kryterium decydującym o przypisaniu obiektu do kategorii „istota żywa” (Opfer i Siegler, 2004). Okazuje się, że kryterium ruchu celowe-go pozostaje ważne dla rozumienia pojęcia życia nawet u osób o bardzo bogatej formalnej wiedzy biologicznej. Goldberg i Thompson-Schill (2009) przebadali profeso-rów biologii z wieloletnim doświadczeniem i stwierdzi-li, że w zadaniu, w którym mieli oni odpowiadać, czy dany obiekt jest czy nie jest żywy, szybkość odpowiedzi w pewnym stopniu zależna była od zdolności obiektu do ruchu. Powyższe badania ukazują wyraźną ciągłość rozwojową, która – mimo ogromnych różnic – łączy myślenie noworodków i ekspertów, dowodzą więc, że kluczowe elementy naiwnych teorii organizują myśle-nie na przestrzeni całego rozwoju i są w pewnej mierze niezależne od doświadczeń.

W odniesieniu do świata biologicznego mamy do czynienia z dwiema bardzo silnymi tendencjami, któ-re mają podłoże w najwcześniejszym rozwoju i których funkcją jest organizowanie – upraszczanie i systematy-zowanie – wiedzy. Jedną tendencją jest mentalii systematy-zowanie, czyli wyjaśnianie przyczynowe w kategoriach przeko-nań i celów. Drugą tendencją jest esencjalizowanie – wyjaśnianie przyczynowe, odnoszące się do niezmien-nej wewnętrzniezmien-nej natury, która kształtuje wszystkie cechy organizmów żywych.

Obie tendencje mają fundamentalne znaczenie dla formowania podstaw naszego systemu wiedzy o świe-cie, w szczególności wiedzy o istotach obdarzonych umysłem i objętych systemem kategorii naturalnych. Dzięki nim dzieci bardzo sprawnie uogólniają wiedzę z człowieka na inne zwierzęta (Carey, 1985) oraz tworzą hierarchiczną strukturę kategorii, ułatwiającą wnio-skowanie i przewidywanie nowych cech (Atran, 1998). Równocześnie te same tendencje mogą stanowić po-ważną przeszkodę w konstruowaniu bardziej złożonych elementów wiedzy naukowej, szczególnie tych, które stoją w bezpośredniej sprzeczności z intuicyjnym po-strzeganiem świata. Tendencje te mogą przyczyniać się bowiem do powstawania szczególnie trudnych do wy-eliminowania błędnych przekonań (misconceptions), na przykład mogą wzmacniać antropocentryzm lub utrud-niać rozumienie teorii ewolucji (Carey, 1985; Shtulman i Calabi, 2012).

Model rozwoju zakładający wczesne formowanie się spójnych, hierarchicznych systemów wiedzy w ważnych dziedzinach poznania dostarcza jasnych wskazówek praktycznych. Może stanowić podpowiedź dla nauczy-ciela, które treści nauczania będą miały większą siłę od-działywania. Model zakłada, że istnieje pewien zestaw przekonań, czy sposobów myślenia, które mają cen-tralne znaczenie dla dziedziny. Zmiana w obrębie tych przekonań wiąże się z daleko idącymi konsekwencjami. Na przykład na podstawie tego modelu nauczyciel bę-dzie wiedział, że łatwiej bębę-dzie uświadomić bę-dzieciom, że rośliny żyją, ucząc je o fototropizmie niż o podsta-wowych potrzebach biologicznych roślin. Posługując się tym modelem badacze dowiedli, że podstaw teorii ewolucji można skutecznie uczyć już 5-letnie dzieci (Ke-lemen i wsp., 20014). Można zatem stwierdzić, że współ-czesne modele rozwojowe wyraźnie promują wwspół-czesne wprowadzanie do programu elementów metody na-ukowej zakładających formułowanie i testowanie

hipo-tez, odwołanie do abstrakcyjnych, nieobserwowalnych właściwości czy wyjaśnienia przyczynowe.

Współczesne modele rozwoju wskazują, że prezen-towana dzieciom wiedza przyrodnicza może być zde-cydowanie bardziej zaawansowana niż ta, która jest obecna w istniejących materiałach. Dzieci przedszkolne i wczesnoszkolne posługują się wiedzą o kategoriach we wnioskowaniu indukcyjnym, spontanicznie uogólnia-jąc nowo poznane fakty na szersze kategorie (np. Carey, 1985). Potrafią dokonywać wnioskowań uwzględnia-jąc nakładauwzględnia-jące się na siebie odrębne systemy katego-rii, np. ssak – ptak, drapieżnik – roślinożerca, zwierzę wodne – zwierzę lądowe (Coley, 2012). Ich kategoryza-cja i wnioskowanie mają charakter myślenia przyczyno-wego. Biorą pod uwagę przyczynowy status cech, któ-rych dotyczą wnioskowania (Ahn i Kim, 2000). W inny sposób wnioskować będą na temat cech fizjologicznych, inaczej na temat cech psychicznych (Gelman, Coley 1990; Coley, 1995), jeszcze inaczej na temat cech funk-cjonalnych (Kelemen i wsp., 2003) czy incydentalnych (Gelman i Markman, 1986).

Jeśli program nauczania nie uwzględnia w pełni tych szerokich możliwości dzieci w zakresie posługiwa-nia się kategoriami, powstaje ryzyko, że zajęcia szkolne nie będą rozbudzały zainteresowań przyrodniczych ani też motywowały do zdobywania wiedzy. Zadania, które w małym stopniu angażują czy przekształcają istniejące struktury wiedzy, mogą nie stanowić wyzwania dla sy-stemu poznawczego, a więc z punktu widzenia realizacji celów kształcenia mają niewielką wartość.

Nowoczesna edukacja przyrodnicza, w tym podsta-wa programopodsta-wa i konstruopodsta-wana na jej podstawie obu-dowa dydaktyczna, powinna się opierać na aktualnych teoriach i najnowszych wynikach badań rozwojowych. Aktualnie obowiązująca w polskiej szkole podstawa programowa, promująca opisową formę edukacji przy-rodniczej dla przedszkola i I etapu edukacyjnego,

(4)

wy-SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

daje się niespójna z II, III i IV etapem edukacyjnym, na których mocno akcentuje się znaczenie metody badaw-czej w poznawaniu świata przyrody, podkreślając zna-czenie pomiarów, obserwacji i doświadczeń oraz wie-dzy abstrakcyjnej i przyczynowej. Literatura naukowa, dokumenty oświatowe obowiązujące w innych krajach oraz dobre praktyki realizowane zarówno w Polsce, jak i za granicą dowodzą, że jest możliwe uczenie się przyrody na wczesnych etapach rozwoju drogą ekspe-rymentu i obserwacji, a nie metodą opisową, możliwe jest także wprowadzanie zaawansowanych treści teo-retycznych, takich jak, przykładowo, podstawy teorii ewolucji (Kelemen i wsp., 2014). Warto zatem wprowa-dzić zmiany zarówno w zakresie obowiązującego prawa oświatowego, jak i w dydaktyce, wspierając nauczycieli wychowania przedszkolnego i edukacji wczesnoszkol-nej odpowiednią ofertą szkoleń podnoszących poziom kompetencji związanych z pracą metodą badawczą z małymi dziećmi oraz przekazujących aktualną wie-dzę o rozwoju poznawczym. Takie zmiany przyczynią się też do ujednolicenia podstawy programowej eduka-cji przyrodniczej od etapu przedszkolnego do etapu IV w taki sposób, by metoda badawcza (w tym obserwacje, pomiary i doświadczenia) stała się punktem central-nym jej zapisów.

Teza

Podstawa programowa wychowania przedszkolne-go i edukacji wczesnoszkolnej obowiązująca w Polsce (MEN, 2008 z późn. zm.) w niewystarczającym stopniu zaleca edukację przyrodniczą z zastosowaniem metody badawczej.

Autorzy postarają się wykazać ten niedobór, a także pokazać wartościowy przykład programu przyrodni-czej edukacji w dalszych częściach tekstu.

Cele edukacji przyrodniczej

Nie można poznać przyrody ograniczając się do nabywania wiedzy teoretycznej. Konieczne jest stałe konfrontowanie powstałych na wcześniejszych etapach rozwoju naiwnych teorii i błędnych założeń z rzeczy-wistością fizyczną na drodze doświadczeń, obserwa-cji i pomiarów. Dzięki takiemu podejściu do edukaobserwa-cji uczniowie będą mogli stworzyć spójny, zbliżony do rzeczywistości system wiedzy przyrodniczej i wypra-cować umiejętności potrzebne do jej poszerzania i sto-sowania w praktyce. Publikacje, zarówno badawcze jak

i teoretyczne, zgodnie podkreślają empiryczny cha-rakter edukacji przyrodniczej (Allchin, 2010; Minner i wsp., 2009).

Główne cele edukacji przyrodniczej zatem to rozwój takich umiejętności i zachowań uczniów, które pozwolą im kontynuować przez całe życie racjonalne, badawcze podejście do świata przyrody, z uwzględnieniem sza-cunku i dbałości o niego. W pakiecie tych umiejętności nie może też zabraknąć kompetencji kluczowych, waż-nych na rynku pracy, takich jak umiejętność komuni-kowania się, pracy w zespole czy prezentowania wyni-ków pracy. Najważniejsze cele kształcenia przyrodniczego Kształtowanie całościowego patrzenia na przyrodę przez rozumienie znaczenia i szanowanie równowagi w przyrodzie oraz faktu współistnienia człowieka z przyrodą Kształtowanie postawy badawczej Umożliwiającej racjonalne poznawanie otaczającego świata

Rozbudzanie i wzmacnianie ciekawości świata przyrody przez poznawanie przyrody; fascynację zjawiskami przyrodniczymi, dziejącymi się wokół nas, obecnych w życiu codziennym człowieka.

Kształtowanie świadomości funkcji własnego organizmu

która umożliwia podejmowanie prawidłowych decyzji,

dotyczących własnego zdrowia

Rys. 1 Główne cele edukacji przyrodniczej.

(5)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

Jednym z ważniejszych celów edukacji przyrodni-czej na wszystkich etapach edukacyjnych wydaje się być

kształtowanie i rozwijanie postawy badawczej przez uczenie posługiwania się rozumowaniem naukowym jako racjonalnym i logicznym sposobem dochodzenia do rozumienia świata przyrody.

Ta umiejętność ma charakter uniwersalny, jest przy-datna również w naukach ścisłych, społecznych czy hu-manistycznych.

Rolą szkoły jest pokazanie uczniom, że przyrodę można i trzeba badać, że człowiek dysponuje narzędzia-mi poznawczynarzędzia-mi, które pozwalają pozyskiwać dane, których analiza pomaga zrozumieć świat oraz budować i weryfikować teorie na temat jego funkcjonowania.

Dzieci intuicyjnie posługują się metodą badawczą, od najmłodszych lat tworzą systemy wiedzy pod wie-loma względami podobne do teorii naukowych. Spon-tanicznie posługując się niektórymi elementami meto-dy badawczej, stawiają abstrakcyjne hipotezy na temat natury rzeczywistości, zadają pytania, dokonują testów empirycznych (Kuhn, 2002). Wystarczy zatem nie nisz-czyć tego naturalnego dążenia dziecka do budowania spójnego, teoretycznego obrazu świata w oparciu o eks-plorację i w kolejnych latach nauki szkolnej rozwijać i wspierać jego naturalną aktywność badawczą.

Na umiejętność posługiwania się metodą badawczą składają się takie elementy jak: formułowanie pytań badawczych i hipotez, projektowanie i prowadzenie do-świadczeń, obserwacji i pomiarów, zbieranie, weryfika-cja i analiza danych, formułowanie wniosków.

Ponadto, istotnymi umiejętnościami powiązanymi z posługiwaniem się tą metodą, a także kształtowaniem postawy badawczej są:

• krytyczne podejście do informacji, • rozumowanie,

• odróżnianie opinii od faktów,

• porównywanie,

• komunikowanie się w zespole,

• komunikowanie wyników pracy i umiejętność dyskutowania,

• umiejętność pracy zespołowej.

Umiejętność komunikowania się jest ważnym ele-mentem działań naukowych, choć nie zawsze jest w wy-starczającym stopniu doceniana w nauczaniu i uczeniu się przedmiotów przyrodniczych. Warto pamiętać, że komunikowanie się w obrębie działań naukowych, na-wet na poziomie szkolnym, wymaga zróżnicowanego języka, zawierającego elementy nomenklatury labora-toryjnej, umożliwiającego prezentowanie wyników ba-dań i ich dyskutowanie, a także ewaluacji działań. Au-torzy wielu publikacji postulują włączenie umiejętności komunikowania się do listy siedmiu aspektów nauki w NOS (Nature of Science) (Nielsen, 2012).

Ucząc dzieci przyrody i rozwijając ich naturalne umiejętności badawcze warto uwzględniać założenia NOS, dostosowując ich przekaz do wieku odbiorców. Nawet najmłodsze dzieci powinny być świadome tego, że:

1) wiedza naukowa nie jest wiedzą ostateczną, jest weryfikowalna,

2) nauka jako forma aktywności człowieka jest osa-dzona w życiu społecznym i kulturze,

3) nauka posługuje się prawami i regułami,

4) nauka opiera się na obserwacjach i wnioskowaniu, 5) podstawą nauki jest doświadczenie, działania

em-piryczne,

6) nauka jest podmiotowa i jest zbudowana z teore-tycznej wiedzy,

7) nauka bezwzględnie wymaga ludzkiej wyobraźni, kreatywności i umiejętności wnioskowania (Schwartz i wsp., 2004).

Na zajęciach przyrodniczych przedszkolak czy uczeń powinien przyswoić niezbędne wiadomości,

opa-nować umiejętność posługiwania się podstawowym, specyficznym dla przedmiotu słownictwem, umożli-wiającym – adekwatnie do wieku dziecka – poruszanie się w tematyce przyrodniczej, a także zrozumieć zasad-ności nazywania obiektów i definiowania pojęć. Opa-nowanie podstawowego, dostosowanego do możliwości dzieci zasobu wiadomości i terminologii przyrodniczej pozwoli im w przyszłości stać się świadomymi i nieza-leżnymi odbiorcami, a może też twórcami naukowej wiedzy przyrodniczej.

Rozwijając umiejętności badawcze małych uczniów jednocześnie realizuje się kolejny cel:

rozbudza się i wzmacnia ciekawość świata oraz pozy-tywne emocje i postawę szacunku względem świata przyrody.

Trudno jest zbadać, jak duży wpływ na zaintereso-wania uczniów i ich postawy wywiera szkoła w porów-naniu ze środowiskiem pozaszkolnym. Oczywiste jest natomiast, że szkoła powinna rozwijać w dzieciach cie-kawość wobec otaczającego je świata przyrody, szcze-gólnie w sytuacji, gdy nie zapewniają im tego rodzice lub opiekunowie (Louv, 2014). W obecnych czasach znaczna część dzieci przez większość dnia przebywa w środowisku prawie wyłącznie pozaprzyrodniczym – szkoła, dom, centrum handlowe, centrum rozrywki itp., mając w tych miejscach do czynienia głównie z kompu-terem, telewizorem czy tabletem. Dla tych dzieci prob-lemem jest już samo skupienie uwagi na rzeczywistych zjawiskach czy obiektach przyrodniczych. Rozbudze-nie u dziecka zainteresowania światem przyrody jest możliwe i efektywne, gdy przeżywa ono w kontakcie z przyrodą pozytywne emocje, gdy ma związane z nim pozytywne skojarzenia. Emocje są ważnym elementem i skutecznym narzędziem służącym poznawaniu przy-rody nie tylko przez najmłodszych (Meredith i wsp., 1997).

(6)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

Pozytywne emocje mogą się pojawić, gdy ograni-czone zostaną lęki i obawy związane z obiektami przy-rodniczymi. Większość tych lęków bierze się ze zbyt rzadkich kontaktów ze środowiskiem naturalnym, a przez to brakiem umiejętności rozróżniania realnych zagrożeń (jadowite czy chore na wściekliznę zwierzęta lub trujące rośliny) od zagrożeń wynikających na przy-kład z uprzedzeń rodziców lub opiekunów. Przecież nie każdy „robak” gryzie, jadowite węże czy pająki nie po-drażnione nie atakują człowieka, nietoperze nie wplą-tują się we włosy i nie są agresywne wobec człowieka.

Poznawanie świata przyrody powinno zmierzać ku pojmowaniu go jako całości.

Proces edukacji szkolnej często zaburza podstawo-we i naturalne u dziecka pojmowanie przyrody jako całości, spójnego systemu, który tylko dla ułatwienia nauki podzielony został na działy nauki czy przed-mioty szkolne – biologię, chemię czy geografię i fizykę. Zatem jednym z celów edukacji przyrodniczej najmłod-szych uczniów powinno być wzmacnianie całościowego postrzegania przyrody i poczucia, że przyroda, o któ-rej uczy się na lekcjach biologii czy fizyki, jest tą samą przyrodą, którą widać za oknem klasy. W późniejszym czasie na zajęciach z przedmiotów przyrodniczych ucz-niowie powinni być przekonani, że w świecie przyrody obowiązują określone zależności i zasady oraz że zależ-ności te można zbadać i logicznie wytłumaczyć korzy-stając z narzędzi i wiedzy fizyka, chemika czy biologa. Niezbędna jest także świadomość, że holistyczność i uniwersalność praw przyrody funkcjonuje równolegle z niezwykłą różnorodnością form i zjawisk przyrodni-czych, że zjawiska przyrodnicze mają naturę probabili-styczną, a prawa przyrody nie prowadzą do reguł bez-wyjątkowych.

Ucząc się o przyrodzie dziecko powinno uświada-miać sobie, że człowiek, mimo szybkiego tempa roz-woju cywilizacji, pozostaje nadal elementem

przyro-dy podlegającym jej prawom. Podobnie jak zwierzęta, człowiek do życia potrzebuje wody, pokarmu, tlenu i schronienia.

Wiedza o organizmie człowieka składa się jednak nie tylko z podstawowych wiadomości o jego funkcjono-waniu, potrzebach, zdolnościach i ograniczeniach, lecz także z umiejętności obserwowania własnego ciała oraz rozpoznawania i zaspokajania jego potrzeb życiowych. Ważna jest też świadomość zmian, jakim podlega ciało ludzkie w ciągu całego życia, a także świadomość obec-ności chorób i śmierci. Kluczowe jest też uświadamianie dziecku, że człowiek jest nie tylko elementem przyrody, ale może też wpływać w sposób znaczący na nią.

Potrzeba świeżej dydaktyki w edukacji

przyrodniczej dzieci

Wiele badań i raportów międzynarodowych zajmu-jących się znaczeniem i kondycją nauk przyrodniczych we współczesnej edukacji wskazuje, że zaangażowanie i zainteresowanie uczniów przedmiotami przyrodni-czymi (biologią, chemią, fizyką i geografią) kształto-wane jest przede wszystkim w początkowych etapach edukacyjnych (Osborne, 2008). Z badań wynika, że uczniowie w wieku 10 lat wykazują się dużo większym zainteresowaniem zjawiskami przyrodniczymi i cieka-wością świata niż uczniowie w wieku 14 lat, u których zainteresowanie tą tematyką znacznie spada (Osborne, 2003; 2008). Uczniowie, którzy w wieku poniżej 14 lat wykazywali zainteresowanie karierą zawodową zwią-zaną z naukami przyrodniczymi, jako osoby dorosłe ponad trzy razy częściej zdobywali wyższe wykształ-cenie przyrodnicze i inżynierskie niż dzieci, które nie deklarowały zainteresowań przyrodniczych (Tai, 2006), a większość badanych studentów i doktorantów kierun-ków przyrodniczych i inżynierskich deklarowało, że ich zainteresowania naukami przyrodniczymi

ukształ-towały się jeszcze przed opuszczeniem szkoły podsta-wowej (Maltesea, 2010). Istotne jest zatem, by spotkanie uczniów pierwszych klas szkół podstawowych z nauka-mi przyrodniczyz nauka-mi nie było ograniczające, by było dla nich inspirujące, stymulujące i rozwijało ich natural-ną ciekawość, chęć poznawania świata i pasję (Raffini, 1993).

Pierwszym krokiem do poprawy jakości edukacji przyrodniczej jest diagnoza problemów.

Główne problemy, jakie można dostrzec w kształ-ceniu przyrodniczym dzieci w wieku przedszkolnym i wczesnoszkolnym, to:

• tendencja do transmisji wiedzy od nauczyciela do ucznia, znacznie ograniczająca drogę do samo-dzielnego poznawania obiektów, zjawisk i proce-sów przyrodniczych;

• tłumienie naturalnej ciekawości świata i skłonno-ści do zadawania pytań, za to wzmacnianie obaw przed zadawaniem „głupich” pytań, podawaniem „złych” odpowiedzi i korzystaniem z własnego za-sobu wiedzy oraz wyobraźni;

• utrwalanie błędnych przekonań (ang.

miscon-ceptions), które trudno skorygować na

później-szych etapach edukacyjnych, np. „jeż żywi się jab-łkami, które zbiera jesienią na kolcach”, „żelazo jest zimniejsze od drewna”, choć oba przedmioty znajdują się w tej samej temperaturze otoczenia, „rośliny nie oddychają, tylko przeprowadzają foto-syntezę”, itp.;

• stosowanie uproszczeń, które prowadzą do błę-dnych przekonań. Nawet w uproszczeniach, każdy opisywany aspekt powinien być prawdziwy; Albert Einstein pisał: Wyjaśnienia powinny być tak proste

jak jest to możliwe, ale nie prostsze;

• infantylizacja przekazywanych treści i używanie błędnych analogii, unikanie „trudnych” zagad-nień, takich jak np. teoria ewolucji;

(7)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

• zbytnia koncentracja na zewnętrznych, obserwo-walnych właściwościach, brak zadań angażujących abstrakcyjną wiedzę dzieci i ich potrzebę docieka-nia przyczyn obserwowanych zjawisk.

Nie bez znaczenia są też podnoszone przez nauczy-cieli:

• deficyt czasu w kontekście realizacji zapisów pod-stawy programowej;

• brak sprzętu do prowadzenia badań przez dzieci; • bezpieczeństwo uczniów w kontekście częściowo

nierealistycznych i ograniczających zasad BHP. Niektóre z tych problemów mają swoje źródło w obowiązujących nauczyciela dokumentach oświato-wych (podstawa programowa) i tworzonych na ich ba-zie materiałach dydaktycznych (podręcznikach, porad-nikach dla nauczyciela, zeszytach ćwiczeń dla uczniów itp.).

Wydaje się więc, że potrzebne jest świeże spojrzenie na przyrodniczą edukację małych dzieci, spojrzenie, które zaowocuje nowym programem nauczania i dobrą praktyką, zgodną z najnowszymi wynikami badań psy-chologii rozwojowej.

To, że zmiany są potrzebne, wykazuje analiza obo-wiązujących obecnie dokumentów, przeprowadzona przez autorów tego artykułu.

Zmiany podstawy programowej w części

przyrodniczej w Polsce

Zmiany programowe, wprowadzone aktem praw-nym w postaci Rozporządzenia Ministra Edukacji Narodowej z dnia 23 grudnia 2008 roku z późniejszy-mi zz późniejszy-mianaz późniejszy-mi3_{nałożyły na nauczycieli przedmiotów}

przyrodniczych obowiązek stosowania podstawowej 3 W dalszej części artykułu autorzy powołują się na dokument

z 2008 roku, mając na myśli wszystkie kolejne zmiany, w tym ostatnią z roku 2014.

dla tych nauk metody badawczej, obejmującej m.in. do-świadczenia, obserwacje i pomiary. Odpowiednie treści kształcenia oraz zalecenia i sposoby realizacji (np. lista zalecanych doświadczeń i obserwacji) stały się punktem odniesienia do zmiany sposobu nauczania i uczenia się przedmiotów przyrodniczych na II, III i IV etapie edu-kacyjnym.

Absolwentowi nauczania wczesnoszkolnego – ucz-niowi klas IV–VI szkoły podstawowej (II etap edukacyj-ny) od 2008 roku stawia się wymagania dużo bardziej szczegółowe i konkretne w porównaniu z wcześniej-szymi bardzo ogólnymi i hasłowymi zapisami, co wi-dać chociażby przy porównaniu objętości zapisów obu dokumentów (niespełna 3000 znaków dla dokumentu z 2002 roku w porównaniu z ponad 13000 znaków dla dokumentu z 2008 roku). Szczegółowość dokumentu z 2008 roku wynika z przyjętej zasady odejścia od ha-słowego określania treści nauczania na korzyść definio-wania wymagań szczegółowych w stosunku do ucznia, określanych za pomocą czasowników operacyjnych. Różnicę dobrze widać na przykładzie treści związanych z poznawaniem krajobrazów świata. W starym doku-mencie treści te były hasłowo zawarte w pięciu słowach (Wybrane krajobrazy świata: lądy i kontynenty), nato-miast podstawa z 2008 roku (z późniejszymi zmianami) określa te treści w dwóch punktach zawierających w su-mie 9 czasowników operacyjnych (uw su-miejętności ucznia), osadzonych w kontekście określonych wiadomości. Dzięki takiej konstrukcji podstawa wyraźnie kładzie nacisk na osiąganie przez uczniów umiejętności, a nie tylko wyuczenie ich wiadomości. We wspomnianym wyżej przykładzie oczekuje się, że uczeń uzyska umie-jętności m.in.: lokalizowania obiektów geograficznych, określania ich położenia geograficznego, opisywania krajobrazów świata, rozpoznawania organizmów cha-rakterystycznych dla danego krajobrazu. Nasuwa się jednak pytanie: czy absolwent trzeciej klasy jest dobrze

przygotowany, by w ten sposób uczyć się o przyrodzie? Czy równie mocno i w podobnym duchu zostały wpro-wadzone zmiany w edukacji przyrodniczej dla przed-szkola i I etapu edukacyjnego?

Porównując treści podstawy programowej wycho-wania przedszkolnego i I etapu edukacyjnego z 2002 i 2008 roku (z późniejszymi zmianami) odnosi się wrażenie, że wprowadzone zmiany były niewystarcza-jące, w szczególności w kontekście stosowania metody badawczej i rozwijania umiejętności rozumowania na-ukowego.

Porównanie zapisów obu dokumentów pozwala zauważyć, że wprowadzone zmiany nie spowodowały umocnienia roli metody badawczej i rezygnacji z ucze-nia o środowisku przyrodniczym w sposób opisowy. Owszem, w dokumencie z 2008 roku pojawiają się za-lecenia, by zajęcia były realizowane poza budynkiem szkolnym, w bezpośrednim kontakcie z przyrodą, ale jeśli chodzi o metodę badawczą, to wyraźnej zmiany nie widać – w jednym i drugim dokumencie autorzy ogra-niczyli się do jednego zdania na ten temat (tabela 1).

Czy podstawa programowa dla przedszkoli

i I etapu edukacyjnego przygotowuje ucznia do

badania przyrody w klasach IV–VI?

Wychowanie przedszkolne i kształcenie ogólne w polskim systemie edukacyjnym są odrębnie trak-towane zarówno funkcjonalnie, jak i organizacyjnie. Z tego powodu zapisy podstawy programowej dla tych etapów edukacyjnych posiadają odrębną strukturę.

W podstawie programowej wychowania przedszkol-nego bezpośrednie nawiązanie do edukacji przyrodni-czej mówi o „budowaniu dziecięcej wiedzy o świecie społecznym, przyrodniczym i technicznym”. Brak jest zapisów bezpośrednio zalecających rozwijanie postawy badawczej dzieci, tak jak to ma miejsce w podstawie

(8)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

przedszkole edukacja wczesnoszkolna

2002 r.

I.11. Wykorzystywanie i tworzenie okazji do poznawania rzeczywistości przyrodniczej poprzez obserwowanie, eksperymentowanie, odkrywanie.

2002 r.

32) Obserwowanie zjawisk i procesów przyrodniczych dostępnych doświadczeniu dziecka i mówienie o nich (treści nauczania),

2008 r.

2) co najmniej jedną piątą czasu dzieci spędzają w ogro-dzie przedszkolnym, na boisku, w parku itp. (organizo-wane są tam (…) obserwacje przyrodnicze, prace (…) ogrodnicze itd. (zalecane warunki i sposób realizacji).

2008 r.

11) Obserwuje i prowadzi proste doświadczenia przy-rodnicze, analizuje je i wiąże przyczynę ze skutkiem (treści nauczania).

Tabela 1. Porównanie zapisów podstawy programowej z roku 2002 i 2008 w zakresie edukacji przyrodniczej metodą badawczą

programowej w Finlandii czy standardach edukacyj-nych Stanów Zjednoczoedukacyj-nych (Finnish National Board of Education, 2010, NGSS Lead States, 2013).

Część ogólna podstawy programowej dla szkoły podstawowej wymienia najważniejsze umiejętności zdobywane przez ucznia w trakcie kształcenia ogólne-go na tym etapie. Są one wspólne dla pierwszeogólne-go (kla-sy I–III – edukacja wczesnoszkolna) i drugiego etapu edukacyjnego (klasy IV–VI). Spośród wymienionych w podstawie umiejętności kluczową dla edukacji przy-rodniczej jest myślenie naukowe definiowane przez dokument jako umiejętność formułowania wniosków

opartych na obserwacjach empirycznych dotyczących przyrody i społeczeństwa. Zgodnie z koncepcją

podsta-wy podsta-wymienione we wstępie dokumentu umiejętności są nadrzędne wobec celów kształcenia i treści nauczania, tak więc myślenie naukowe powinno znajdować swoje odzwierciedlenie w zapisach wymagań przedmioto-wych. Jest tak w przypadku podstawy programowej przyrody realizowanej w klasach IV–VI. Trzy z sześciu wymagań ogólnych bezpośrednio opisują elementy my-ślenia naukowego – od stawiania „pytań dotyczących zjawisk zachodzących w przyrodzie” i prezentowania „postawy badawczej w poznawaniu prawidłowości świata przyrody” (punkt I), poprzez „stawianie hipotez na temat zjawisk i procesów zachodzących w przyrodzie

i ich weryfikację” (punkt II) do „prowadzenia obserwa-cji, pomiarów i doświadczeń” (punkt V). Wiele spośród wymagań szczegółowych na tym etapie edukacyjnym zakłada opanowanie przez ucznia umiejętności służą-cych osiągnięciu tak postawionych celów kształcenia.

Myślenie naukowe nie jest natomiast reprezentowa-ne w celach kształcenia edukacji wczesnoszkolreprezentowa-nej. Mają one formę ogólną, która nie opisuje konkretnych umie-jętności ucznia, a często jedynie usiłowania lub dążenia nauczyciela, by w nie wyposażyć ucznia, np. „dąży się do ukształtowania systemu wiadomości i umiejętno-ści potrzebnych dziecku do poznawania i rozumienia świata” i by „dziecko, w miarę swoich możliwości, było przygotowane do życia w zgodzie z samym sobą, ludźmi i przyrodą” i „rozumiało konieczność dbania o przyro-dę”.

W strukturze dokumentu cele kształcenia eduka-cji przyrodniczej (jak i pozostałych obszarów edukaeduka-cji wczesnoszkolnej) nie zostały wyodrębnione.

W podstawie programowej wychowania przed-szkolnego zapisy dotyczące poznawania świata przyro-dy występują, razem z edukacją matematyczną i języ-kową, w obszarze wiedzy i umiejętności. W treściach podstawy programowej edukacji wczesnoszkolnej są obecne działy, w tym dział edukacja przyrodnicza – patrz tabela 2.

Konstrukcja dokumentu wymuszająca poszukiwa-nie treści dotyczących nauk przyrodniczych w zapisach ogólnych (dla edukacji przedszkolnej) lub ich uzupeł-nianie zapisami dotyczącymi matematyki (dla edukacji wczesnoszkolnej) rodzi podejrzenie, że nauka o przyro-dzie może być marginalizowana na tych etapach eduka-cyjnych. Analiza materiałów edukacyjnych, takich jak ministerialny podręcznik Nasz elementarz wykazuje, że tak właśnie jest. Treści przyrodnicze w nauczaniu zin-tegrowanym są podporządkowane realizowanym rów-nocześnie treściom polonistycznym i matematycznym. Dzieci uczą się czytać i liczyć na zwierzętach i roślinach, równocześnie nie poszerzając swojej wiedzy na temat tych zwierząt i roślin.

Brak jasno wyodrębnionych treści przyrodniczych bardzo utrudnia prześledzenie zakładanego przez pro-ces kształcenia rozwoju i planowego przyrostu wiedzy ucznia.

W celu sprawdzenia, czy podstawa programowa obejmuje wszystkie sfery i kategorie efektów kształ-cenia, porównano jej zapisy dotyczące treści przyrod-niczych w wychowaniu przedszkolnym i kształceniu wczesnoszkolnym ze sferami efektów kształcenia

we-Zapisy w podstawie programowej 2008 r. odwołujące się do przyrody lub rozumowania naukowego

wychowanie przedszkolne punkty 4.1, 4.2, 4.3, 5.1, 5.2, 6.3, 6.4, 13.5, 15.6, 10.1, 10.2, 10.3, 11.1, 11.2, 12.1, 12.2, 12.3 edukacja wczesno-szkolna

wszystkie podpunkty punktu 6 (edukacja przyrodnicza) oraz podpunkty 10-15 punktu 7 (edukacja matematyczna)

Tabela 2. Zestawienie zapisów bezpośrednio odwołujących się do przyrody lub sprzyjających rozumowaniu

naukowemu dla wychowania przedszkolnego i I etapu edukacyjnego.

(9)

Edukacja przyrodnicza małych dzieci | Urszula Poziomek, Andrzej Tarłowski, Dominik Marszał, Elżbieta Barbara Ostrowska | EDUKACJA BIOLOGICZNA I ŚRODOWISKOWA 4/2015

56 SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

dług taksonomii Blooma. Do analizy wzięto pod uwagę znaczenie użytych w zapisach podstawy czasowników operacyjnych, za każdym razem uwzględniając kon-tekst w jakim zostały użyte. Niektóre zapisy utrudniały jednoznaczną interpretację kontekstu – przykładowo

dziecko zaczyna orientować się w…, dziecko próbuje zro-zumieć..., dziecko w miarę swoich możliwości…, dziecko stara się…. Taki sposób formułowania celów nie tylko

jest niejednoznaczny, ale może być traktowany jako przejaw braku wiary w możliwości intelektualne ucz-niów na tym etapie edukacyjnym. Dobrym przykładem jest brzmienie punktu 10.3 – dziecko interesuje się

urzą-dzeniami technicznymi [np. używanymi w gospodar-stwie domowym], próbuje rozumieć, jak one działają…

Użyte tutaj sformułowanie próbuje rozumieć jest niejed-noznaczne i może zarówno oznaczać próbę zrozumie-nia udzielanych dziecku wyjaśnień przez osobę trzecią albo próbowanie zrozumienia poprzez stawianie przez dziecko hipotezy dotyczącej działania urządzeń.

Podczas analizy celów kształcenia do sfery kog-nitywnej przypisano 21 czasowników dla wychowa-nia przedszkolnego i 15 dla edukacji wczesnoszkolnej. Natomiast do sfer afektywnej i psychomotorycznej przypisano w sumie 11 czasowników dla wychowania przedszkolnego i 16 czasowników dla edukacji wczesno-szkolnej. Cele przypisane do sfery kognitywnej zostały uporządkowane według kategorii efektów kształcenia. Rezultaty analizy przedstawiono na wykresach 1 i 2.

Z analizy danych przedstawionych na wykresach wynika, że umiejętności opisane w treściach podsta-wy programowej można częściej przypisać do najniż-szych niż do najwyżnajniż-szych kategorii efektów kształcenia. W obu przypadkach efekty kształcenia skupione są za-tem bardziej na wiadomościach (np. zna znaczenie

wy-branych skał i minerałów dla człowieka) niż na

umie-jętnościach (np. analizuje doświadczenia przyrodnicze

i wiąże przyczynę ze skutkiem). Częściej zatem oczekuje

Wykres 1. Kategoryzacja treści nauczania dla wychowania przedszkolnego według efektów kształcenia

Źródło: oprac. własne.

Wykres 2. Kategoryzacja treści nauczania dla kształcenia wczesnoszkolnego według efektów kształcenia

Źródło: oprac. własne. 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 Wykres 1. Kategoryzacja treści

nauczania dla wychowania przedszkolnego według efektów kształcenia

Źródło: oprac. własne. 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12

się od dziecka, aby np. wiedziało, wymieniało, nazywa-ło niż np. analizowanazywa-ło, wnioskowanazywa-ło, sprawdzanazywa-ło.

Można przypuszczać, że przesunięcie w lewą stronę na osi kategorii efektów uczenia się wynika z przeświad-czenia, że efekty kształcenia są ustawione w formie pi-ramidy, w której pierwsze efekty stanowią podstawę dla

umiejętności osiągania kolejnych. W świetle opisanych we wprowadzeniu założeń taki rozkład treści nie zawsze pozwala na wykorzystanie różnorodnych operacji my-ślowych, do których jest zdolne dziecko (Kuhn, 2002).

Warto pamiętać, że Komisja Europejska od kilku lat zaleca realizację edukacji przyrodniczej z

(10)

zastoso-SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

waniem metody IBSE, czyli nauczania przez badanie (z ang. Inquiry Based Science Education, IBSE). W tym kontekście szczególnie istotny dla edukacji przyrodni-czej zdaje się być planowy przyrost kompetencji ucznia w zakresie myślenia naukowego i posługiwania się me-todą badawczą.

Powyższa analiza podstawy programowej wczes-nych etapów edukacji przyrodniczej pod kątem kształ-towania myślenia naukowego skłania do następujących refleksji:

• Wysoki próg pomiędzy I a II etapem edukacyj-nym. Na pierwszych dwóch etapach pracy z dzie-ckiem zarówno edukacja przyrodnicza w ogóle, jak i kształtowanie za jej pomocą umiejętności myślenia naukowego u uczniów są definiowane pobieżnie i ogólnikowo. W kolejnym etapie kształ-cenia wymagania są bardzo rozbudowane i pre-cyzyjne. Sytuacja powoduje rozdźwięk pomiędzy pierwszym a drugim etapem kształcenia i może być przyczyną trudności z pokonywaniem przez uczniów tego progu edukacyjnego.

• Brak spójności koncepcji i ciągłości edukacji przyrodniczej, co jest sprzeczne z powtarzaną w podstawie programowej na każdym etapie edu-kacyjnym koniecznością zdobywania przez ucz-niów wiedzy i umiejętności niezbędnych do nauki na kolejnych etapach edukacyjnych. Trudno dopa-trzeć się zatem planowego przyrostu kompetencji w zakresie myślenia naukowego.

• Brak zapisów o myśleniu naukowym na etapie wychowania przedszkolnego oraz ich skąpy i ogól-ny charakter na etapie edukacji wczesnoszkolnej niesie zagrożenie marginalizowania lub błędnego nauczania na tych etapach edukacyjnych, co może mieć istotny wpływ na kształtowanie się u dziecka zainteresowania przedmiotami przyrodniczymi (patrz rozdział Cele edukacji przyrodniczej).

• Ogólny charakter zapisów dla edukacji wczes-noszkolnej daje duże pole interpretacji, co nie-sie ryzyko stosowania przez nauczycieli błędów i uproszczeń, a także może powodować duże znicowanie wiedzy uczniów uczonych przez róż-nych nauczycieli.

• Fragmentaryczne traktowanie metody nauko-wej, co może prowadzić do niezrozumienia całości idei myślenia naukowego. W zapisach podstawy programowej zbyt rzadko poszczególne elementy metody naukowej traktowane są jako logiczna ca-łość. Na przykład w nauczaniu wczesnoszkolnym uwypuklone jest prowadzenie obserwacji, nato-miast nie postuluje się stawiania pytań, które po-winny być podstawą do planowania i prowadzenia celowych obserwacji.

• Nieadekwatność zapisów treści do wieku ucz-niów. Niektóre z treści nauczania są zbyt infantyl-ne. Na przykład na II etapie edukacyjnym (klasy IV–VI) oczekuje się, że uczeń posługuje się lupą

i lornetką podczas obserwacji.

Dodatkowo należy zauważyć, że uzyskane na I eta-pie edukacyjnym wiedza i umiejętności uczniów w za-kresie edukacji przyrodniczej nie są diagnozowane systemem sprawdzianów zewnętrznych po szkole pod-stawowej (diagnoza odbywa się jedynie w odniesieniu do treści ogólnych i szczegółowych z języka polskiego, matematyki i języka obcego). Sytuacja taka nie pozwala na ocenę stopnia realizacji celów kształcenia ogólnego przez szkoły.

Podobne problemy związane z jakością edukacji przyrodniczej w szkole występują też w innych kra-jach, zarówno w Europie, jak i innych kontynentach. Niektóre z nich, kierując się wagą edukacji przyrodni-czej, przeprowadziły lub są w trakcie przeprowadzania zmian programowych.

Jak rozwiązano problem przyrodniczej edukacji

małych dzieci w innych krajach

– przykład amerykański

Edukacja przyrodnicza, której istotą jest podejście badawcze do przedmiotu poznania, w XXI wieku od-grywa kluczową rolę w przygotowaniu młodych oby-wateli do świadomego, odpowiedzialnego życia. Dobrze rozumieją to Amerykanie, którzy w roku 2011 rozpo-częli prace nad nowelizacją dokumentów oświatowych dotyczących edukacji przyrodniczej.

W systemie amerykańskiej edukacji przyrodniczej funkcjonują trzy główne dokumenty:

• A Framework for K-12 Science Education. Practices, Crosscutting, and Core Ideas, czyli ramy

progra-mowe zawierające główne założenia edukacji przy-rodniczej, obowiązujące we wszystkich stanach Ameryki Północnej (National Research Council of the National Academies, 2012);

• Next Generation Science Standards for States, By States czyli standardy edukacji przyrodniczej,

któ-re uszczegóławiają założenia, tworzone są na bazie ram programowych, obowiązujące we wszystkich stanach Ameryki Północnej (NGSS Lead States, 2013);

• podstawa programowa (core curriculum) przed-miotów przyrodniczych, konstruowana na bazie standardów edukacji przyrodniczej i obowiązująca na terenie danego stanu.

Taki hierarchiczny układ dokumentów pozwala zachować spójność w edukacji przyrodniczej w całym państwie, a jednocześnie pozwala na pewną swobodę w konstruowaniu programów stanowych.

Skonstruowany przez liczne grono specjalistów z rozmaitych instytucji i organizacji naukowych i po-pularyzujących naukę zestaw dokumentów stał się no-woczesnym, adekwatnym do potrzeb społeczeństwa

(11)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

XXI wieku przewodnikiem dla nauczycieli przedmio-tów przyrodniczych wszystkich etapów edukacyjnych i wychowania przedszkolnego. Zostali oni również ob-jęci szkoleniami, które pozwoliły im zrozumieć zmianę i dobrze przygotować się do jej wdrożenia w praktyce szkolnej (National Research Council of the National Academies, 2015).

Szczególnie interesujące jest dla autorów artyku-łu podejście dydaktyczne wobec wychowania przed-szkolnego i nauczania wczesnoprzed-szkolnego. Twórcy ramy programowej i standardów założyli – zgodnie z wyni-kami najnowszych badań (m.in. Borowiec, 2010; Co-ley, 2012; Hope, Schachter i Wasik, 2013) – że dzieci rodzą się badaczami, że poznawanie świata przyrody w sposób naturalny jest związane z badaniem otacza-jącego dziecko świata. Dlatego też szczególnie mocno podkreślono w obu dokumentach rolę wzmacniania postawy badawczej, kreatywnego myślenia, w tym generowania pomysłów badawczych, pytań i prob-lemów, łączenia teorii z praktyką życia codziennego oraz wzmacniania zainteresowań i uzdolnień małych uczniów.

Autorzy amerykańskich ram programowych wyka-zują, że małe dzieci, przychodząc do szkoły, mają duży zasób wiedzy i ukształtowane poglądy na funkcjono-wanie świata przyrody (patrz Wprowadzenie). Rolą nauczyciela jest rozpoznanie tego zasobu wiedzy u każ-dego ucznia, jego predyspozycji i uzdolnień, ale także uznawanych przez niego błędnych przekonań. Wyniki takiej kompleksowej diagnozy pozwolą na budowanie przez uczniów – z udziałem nauczyciela – struktury wiedzy przyrodniczej nie obarczonej błędami. Rolą nauczyciela jest też spowodowanie, by uczniowie sami przekonali się, że niektóre z ich przekonań są błędne, niezgodne z rzeczywistością przyrodniczą. Najlepszą metodą takiej weryfikacji błędnych przekonań jest me-toda badawcza, a w niej pomiar, obserwacja

i doświad-czenie (National Research Council of the National Aca-demies, 2012).

Najważniejszą i cenną cechą ram programowych, standardów i programów stanowych jest spójność ce-lów edukacji przyrodniczej od przedszkola do szkoły ponadgimnazjalnej – overall coherence.

Począwszy od edukacji przedszkolnej, zarówno ramy programowe, jak i standardy są trójwymiarowe i obejmują:

• ćwiczenia z wykorzystaniem metody naukowej i techniki (Scientific and Engineering Practices, SEP);

• umiejętności przekrojowe (Crosscutting Concepts, CC), treści przedmiotowe (Discyplinary Core

Ide-as, DCI).

Te trzy wymiary edukacji

przyrodniczo-technolo-gicznej tworzą spójną koncepcję nauczania i uczenia się.

Każdy z wymiarów jest opisany zagadnieniami i umie-jętnościami, które – na odpowiednim dla niego poziomie – opanowuje uczeń na poszczególnych etapach edukacji. Ćwiczenia z wykorzystaniem metody naukowej i techniki – SEP

Ćwiczenia naukowo-techniczne obejmują rozwija-nie umiejętności rozwija-niezbędnych w badaniu otaczające-go świata, m.in. umiejętności zadawania pytań i defi-niowania problemów, planowania i przeprowadzania badań, analizy i interpretacji danych, konstruowania wyjaśnień (science) i projektowania rozwiązań

(engi-neering) czy znajdowania i stosowania argumentów

i dowodów na rzecz przyjętej hipotez.

W przypadku dzieci w wieku przedszkolnym i ucz-niów edukacji wczesnoszkolnej w wymiarze SEP zwraca się szczególną uwagę na uwzględnianie w ćwiczeniach takich elementów jak:

• samodzielność w określaniu parametru czy cechy, które należy zbadać, by uzyskać odpowiedź na py-tanie,

• samodzielność w planowaniu obserwacji czy do-świadczenia, które pozwoli zbadać tę określoną cechę,

• rozwijanie umiejętności dokumentowania ćwi-czeń (zapisywania w formie tekstu, rysunku, foto-grafii itp.).

Podkreśla się przy tym rozwijanie u dzieci umie-jętności wykorzystywania przyrządów pomiarowych tradycyjnych (linijki, kątomierze czy termometry) czy elektronicznych (komputery i inne urządzenia cyfro-we). Zaleca się również rozwijanie takich umiejętno-ści jak interpolacja wartoumiejętno-ści i identyfikowanie cech (np. wartość maksymalna, wartość minimalna, zakres wartości, wartość średnia) czy interpretacja prostych wykresów, przydatnych czy wręcz koniecznych przy analizie wyników obserwacji czy doświadczenia.

W efekcie w założeniu SEP przedszkolak czy uczeń klas I-III potrafi konstruować plan badawczy, analizu-je i opracowuanalizu-je uzyskane dane, wnioskuanalizu-je i prezentuanalizu-je wyniki na poziomie odpowiednim do jego wieku. Umiejętności przekrojowe – CC

W wymiarze umiejętności interdyscyplinarnych znajdują się m.in. takie zagadnienia i umiejętności, jak rozumienie i tworzenie wzorów i modeli, rozumienie, czym jest przyczyna, a czym skutek, czym jest system i jak można go modelować, związek struktury i funk-cji, przepływ energii, krążenie energii i zachowanie energii.

W tym wymiarze dzieci przedszkolne i wczesno-szkolne poznają prawidłowości natury jako odzwier-ciedlenie zależności lub wpływów, rozpoznają i rozróż-niają przyczynę i skutek, poznają strukturę i wynikające z niej działanie, korzystają z instrukcji słownych, ryso-wanych, pisanych, konstruują instrukcje (np. jak zało-żyć uprawę rzeżuchy (wysiać) nasiona rzeżuchy). Mali uczniowie poznają skale, proporcje i dane ilościowe

(12)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

(wielkości), w tym skale relatywne (np. największy, naj-mniejszy, najcieplejszy, najszybszy, najwolniejszy). Treści przedmiotowe – DCI

Ten wymiar opisuje treści nauczania poszczegól-nych działów nauk przyrodniczych, przy czym zapis ma charakter problemowy i jest zapisem uniwersalnym, obecnym na każdym etapie edukacyjnym. Realizacja treści jest zróżnicowana ze względu na wiek uczniów oraz progresywna – każdy kolejny etap poszerza i po-głębia treści realizowane wcześniej.

Treści obejmują cztery obszary nauki: • Physical Sciences – nauki fizyczne4_,

• Life Sciences – nauki o życiu5_,

• Earth and Space Sciences – naukę o Ziemi i prze-strzeni kosmicznej6_,

• inżynierię, technologię i nauki stosowane7_.

Każdy z obszarów nauk przyrodniczych, ścisłych i inżynieryjnych jest opisany szczegółowo problemami, które są realizowane na każdym etapie edukacyjnym na poziomie dostosowanym do wieku uczniów.

W tabeli obok przedstawiono przykładowy opis dla nauki o życiu (Life Sciences), w której wyróżnia się kilka działów

Przykładowo, uczniowie w klasach I i II uzyskują wiedzę m.in. o tym, że:

• rośliny i zwierzęta mają określone cechy (parame-try) na różnych etapach rozwoju, rosną i zmieniają 4 Materia i jej interakcje, ruch i stabilność: siły i interakcje, energia,

fale i ich zastosowanie w technologiach przekazu informacji. 5 Od cząsteczek do organizmów: struktury i procesy, ekosystemy:

interakcje, energia, dynamika zmian, dziedziczność: dziedzicze-nie i zmienność cech, ewolucja biologiczna: jedność i różnorod-ność.

6 Miejsce ziemi we wszechświecie, systemy ziemskie, ziemia i dzia-łalność człowieka.

7 Konstrukcje inżynieryjne, połączenia między inżynierią, techno-logią, nauką i społeczeństwem.

się, mogą się rozmnażać (wzrost i rozwój organi-zmów);

• wszystkie zwierzęta potrzebują jedzenia, aby żyć i rosnąć; uzyskują pokarm z roślin lub innych zwierząt (organizacja materii i przepływ energii w organizmach).

Spójność edukacji przyrodniczej na wczesnych eta-pach edukacji można zilustrować przykładem zapisu umiejętności i wiedzy, jakie opanowują dzieci w przed-szkolu (kindergarden) i w I klasie szkoły podstawowej (primary school) realizując dział „Od cząsteczek do organizmów” w trzech wymiarach – SEP, DCI i CC. W tabeli 4 przedstawiono odpowiednie zapisy. Podkre-ślają one też wagę metody badawczej, wprowadzając ją od poziomu przedszkola i rozwijając w klasie pierwszej szkoły podstawowej.

Podsumowując, nowe przepisy prawa oświatowe-go w zakresie przyrodniczej edukacji dzieci w Stanach Zjednoczonych w postaci ram programowych i stan-dardów są spójne dla wszystkich etapów edukacyjnych pod względem treści i formy i zawierają w sobie ważny cel edukacji przyrodniczej, zarówno w różnych przed-miotach, jak i na różnych etapach edukacyjnych – jest to rozwijanie umiejętności rozumowania naukowego

nauka o życiu

Od cząsteczek do organi-zmów: struktury i procesy – struktura i funkcja, wzrost i rozwój organizmu, organiza-cja materii i przepływ energii w organizmach, zarządzanie informacją

Ekosystemy

– interakcje, energia, dynamika zmian a w nim współzależności w ekosystemach, cykle krąże-nia materii i przepływ energii w ekosystemach, dynamika zmian, funkcjonowanie i ela-styczność ekosystemów, zależ-ności socjalne i zachowanie się grup organizmów w ekosyste-mach (grupy ekologiczne)

Dziedziczność

– dziedziczenie i zmienność cech a w nim dziedziczenie cech i zmienność cech

Ewolucja biologiczna – jedność i różnorodność, zawierający dowody ewo-lucji (wspólne pochodzenie i różnorodność ewolucyjna), selekcja naturalna, adaptacje, bioróżnorodność i pochodzenie człowieka

Tabela 3. Podział treści przedmiotowych w ramach nauki o życiu w edukacji wczesnoszkolnej w USA

i stosowania metody naukowej. Mogą zatem stanowić wzór i przykład rozwiązań edukacyjnych, uwzględnia-jących nowoczesne podejście do możliwości poznaw-czych dzieci w wieku przedszkolnym i wczesnoszkol-nym. Nie trzeba chyba wykazywać, jak wpływa taka forma przyrodniczej edukacji dzieci, a później uczniów i studentów na osiągnięcia naukowe i gospodarcze Sta-nów Zjednoczonych.

Podsumowanie

Na podstawie przeprowadzonej analizy wybranych publikacji i dokumentów dotyczących edukacji przy-rodniczej dzieci można sformułować następujące wnio-ski:

1. Podstawa programowa wychowania przedszkol-nego i edukacji wczesnoszkolnej w obszarze przy-rodniczym w niewystarczającym stopniu zaleca stosowanie metody badawczej, w tym planowania i realizowania przez dzieci doświadczeń, obser-wacji i pomiarów. Porównując te zapisy z podsta-wą programoz podsta-wą dla II etapu edukacyjnego (klasy IV–VI szkoły podstawowej) i wyższych można za-uważyć brak spójności pod względem pozycji tej

(13)

SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

Od cząsteczek do organizmów – struktury i procesy

SEP DCI CC

przedszkole I klasa przedszkole I klasa przedszkole I klasa

Przedszkolak gromadzi, anali-zuje i interpretuje dane z obserwa-cji, dzieli się nimi, na podstawie ob-serwacji formułu-je prawidłowości rządzące światem przyrody, odpo-wiada na pytania badawcze. Uczeń konstruuje planuje badania, formułuje hipo-tezy, gromadzi, analizuje dane i udostępnia informacje. Organizacja ma-terii i przepływ energii w organi-zmie. Zwierzęta potrzebują pokarmu, by żyć, rosnąć i rozwijać się, pozyskują ten pokarm od roślin lub innych zwie-rząt, rośliny po-trzebują do życia światła i wody.

Struktura i funkcje – wszystkie organizmy mają części zewnętrz-ne ciała, różzewnętrz-ne zwierzęta używają tych części w różny sposób, by słyszeć, widzieć itp. Rośliny mają inne niż zwierzęta części ciała, które pozwalają im rosnąć i żyć. Wzrost i rozwój organizmu – wie-le zwierząt opiekuje się swoim potomstwem by mogło przeżyć. Procesy związane z przekazem i odbiorem informacji – zwierzęta mają części ciała odbierające informacje, co pozwala im żyć i rosnąć. Rośliny reagują na zmia-ny środowiska. Prawidłowości rządzące przyro-dą powinny być odkrywane po-przez obserwacje i stosowane jako argumenty mery-toryczne. Prawidłowości rządzące przyro-dą są odkrywane przez obserwa-cje, wyniki ob-serwacji można używać do opisu zjawiska oraz jako argumenty merytoryczne. Kształt i struktura organizmu a tak-że wytworów człowieka są związane z ich funkcjami.

Tabela 4. Zestawienie zapisów dotyczących trzech wymiarów standardów edukacji przyrodniczej obowiązującej w Stanach Zjednoczonych na etapie przedszkola i I klasy szkoły podstawowej

metody i przypisywanego jej znaczenia. Może to również stanowić problem w pracy dydaktycznej nauczycieli przyrody, biologii, fizyki i chemii na wyższych etapach edukacyjnych.

2. Dzieci w wieku przedszkolnym i wczesnoszkol-nym wykazują dużo większe możliwości poznaw-cze niż przyjęte w klasycznych teoriach rozwoju poznawczego np. Piageta, Wygotskiego czy Brune-ra. Warto – modyfikując dokumenty programowe – czerpać z nowszych, bardziej aktualnych źródeł wiedzy dotyczących psychologii rozwojowej dzie-cka.

3. Istnieją rozwiązania programowe, które pokazują, że można w sposób spójny i zintegrowany promo-wać metodę badawczą jako nadrzędną w uczeniu i uczeniu się o przyrodzie na wszystkich etapach

edukacyjnych. Warto korzystać z nich jako przy-kładów dobrej praktyki.

Rozpoczynając dyskusję nad zmianą podstawy pro-gramowej i poprawą jakości przyrodniczej edukacji wczesnoszkolnej i przedszkolnej, warto oderwać się od utrwalonych stereotypów i starych koncepcji rozwoju i sięgnąć do współczesnej literatury i nowych, popar-tych badaniami nowej generacji, teorii rozwoju dziecka.

XXI wiek stawia ogromne wyzwania społeczeń-stwom, w szczególności krajów rozwiniętych. Coraz szybszy rozwój technologii i coraz wyższy poziom kon-kurencji na rynku pracy powoduje konieczność adap-tacji każdego człowieka do tych trudnych warunków i podejmowania trafnych, dających oczekiwane rezul-taty decyzji. Racjonalne, naukowe podejście – na bazie faktów, ich analizy i wnioskowania – do problemów

ży-cia codziennego ułatwia podejmowanie takich decyzji. Umiejętność rozumowania naukowego i korzystania z metody badawczej powinna zatem być kształtowana i rozwijana w szkole od najmłodszych lat.

Literatura

Ahn, W. K., & Kim, N. S. (2000). The causal status effect in catego-rization: An overview. Psychology of learning and motivation, 40, 23-65.

Allchin D. (2010). Evaluating Knowledge of the Nature of (Whole) Science, Science Studies And Science Education.

Atran, S. (1998). Folk biology and the anthropology of science: Cog-nitive universals and cultural particulars. Behavioral and Brain Sciences, 21, 547-568.

Borowiec H. (2010). Dziecięce teorie umysłu, Annales Universitatis Mariae Curie Skłodowska, Lublin, Polonia, Vol. XXVIII, z.1; Bruner, J. (1978). Poza dostarczone informacje. Warszawa, PWN. Coley, J. D. (1995). Emerging differentiation of folkbiology and

folk-psychology: Attributions of biological and psychological proper-ties to living things. Child development, 66(6), 1856-1874. Coley, J. D. (2012). Where the wild things are: informal experience

and ecological reasoning. Child development, 83(3), 992-1006. Coley J. D. and Tanner K. D. (2012). Common Origins of Diverse

Misconceptions: Cognitive Principles and the Development of Bi-ology Thinking, CBE—Life Sciences Education Vol. 11, 209–215; Finish National Board of Education (2010). National Core

Curricu-lum for Pre-primary Education.

Frye, D., Zelazo, P.D. i Palfai, T. (1995). Theory of mind and rule-based reasoning. Cognitive Development, 10, 483-527.

Gelman, R., & Baillargeon, R. (1983). A review of some Piagetian concepts.Handbook of child psychology, 3, 167-230.

Gelman, S. A. & Coley, J.D. (1990). The importance of knowing a dodo is a bird: Categories and inferences in 2-year-old children. Developmental Psychology, 26, 796-804.

Gelman S. A., Markman E. M. Categories and induction in young children, Cognition, Vol. 23, p. 183-209;

Gerde Hope K., Schachter Rachel E., Wasik B. A. (2013). Using the Scientiﬁc Method to Guide Learning: An Integrated Approach to Curriculum, Early Childhood Education, 41, 315-323;

Goldberg, R. F., & Thompson-Schill, S. L. (2009). Developmental “roots” in mature biological knowledge. Psychological Science, 20(4), 480-487.

Gopnik, A., Meltzoff, A.N. i Kuhl, P.K. (2004). Naukowiec w kołysce. Czego o umyśle uczą nas małe dzieci. Media Rodzina.