Zasady, koncepcje, opcje

11. Dydaktyka kognitywistyczna:

zasady, metody, środki

Grzegorz Karwasz Zakład Dydaktyki Fizyki

Uniwersytet Mikołaja Kopernika

dydaktyka.fizyka.umk.pl

Część I: Zasady, koncepcje, opcje

„Dydaktyka”

• Didacto (z gr.) „uczę”

• Dydaktyka <gr. didaktikós = nauczający, pouczający>

1. dział pedagogiki, nauka o metodach nauczania i uczenia się.

2. pouczanie, moralizowanie

• Didactix – te metody, czyli praktyka nauczania

• dīdūco [dīdūco], dīdūcis, diduxi, diductum, dīdūcĕre verbo transitivo III coniugazione

1 allargare (poszerzyć), aprire (otworzyć), staccare (odłączyć), distendere (rozłożyć, wyłożyć)

2 disgiungere (odłączyć), separare, dividere (dzielić)

3 sciogliere (rozpuścić), disfare (rozebrać), rompere (złamać), strappare (wyrwać)

Słownik wyrazów obcych PWN, Warszawa, 1972 Dizionario lungua latina

Zasady nauczania

F. Bereźnicki, Dydaktyka kształcenia ogólnego, Impuls, 2007

Zasady nauczania wg DK

Zasada operatywności

wiedzy uczniów 1. Zasada teleologiczna „po co ja tego uczę?”

Z. wiązania z praktyką 2. Zasada użyteczności „tylko to, co potrzebne”

3. Określenie celu „jaki ma być punkt dojścia?”

4. Określenie pktu wyjścia „czy ktoś słyszał o...?”

Zasada stopniowania 4. Określenie ścieżek „i co jeszcze o tym wiemy?”

Zasada udziału uczniów 5. Określenie kroków „a ktoś ma inne zdanie?”

Zasada przystępności 6. PCK Pedagogika↔Dydaktyka

7. Plastyczność w doborze

metody „no dobrze, powiem to w

inny sposób”

Zasada operatywności

wiedzy 8. Zasada usieciowania

wiedzy „inne miejsce, gdzie

zobaczycie to zjawisko...”

Zasada ustawiczności

kształceni 9. Zasada uzupełniania

wiedzy „a kto chce widzieć

więcej...”

„Wielka Dydaktyka” (Amsterdam 1657)

• „Nauka odbywać się będzie z łatwością, jeśli:

I. wcześnie się rozpocznie, tj. przed zepsuciem umysłów;

GK: skolaryzacja w wieku 6 lat, gimnazjum w wieku lat 11-tu

II. jeśli rozpocznie się od odpowiedniego przygotowania umysłu;

III. jeśli postępować będzie od ogółu do szczegółu [metoda syntetyczna]

IV. dalej od łatwiejszego do trudniejszego;

V. jeśli nikt nie będzie przeciążony treścią naukową;

VI. jeśli zawsze zwolna będziemy postępować;

VII. jeśli jedynie do tego zmuszać będziemy umysły, do czego same dążą w wieku, w którym się znajdują stosownie do metody;

GK: Nauczyciel nie ma prawa uczyć tego, co umie.

Nauczyciel winien uczyć tego, co za chwilę uczeń będzie potrzebował VIII. jeśli wszystkiego uczyć będziemy za pomocą zmysłowego

unaocznienia;

IX. i będziemy naukę natychmiast stosowali do praktyki;

X. a wreszcie, jeśli wszystkiego uczyć będziemy według jednéj, stale przyjętéj metody.

J. A. Komeński, Wielka Dydaktyka, przek. Henryk Wornic, Przegląd Pedagogiczny, Warszawa 1883 http://pbc.up.krakow.pl/dlibra, str. 100

„Wielka Dydaktyka”

13. A więc:

I. Trzeba we wszelki starać się sposób rozniecić w chłopcu [łac. puer]

chęć wiedzy i uczenia się.

II. Metoda nauczania ma zmniejszyć mozół uczenia się: tak, iżby nic nie sprawiało uczniowi zbytniéj trudności i nie odstraszało od dalszéj nauki.

14. Rozniecają i utrzymują w chłopcach chęć uczenia się: rodzice, nauczyciele, szkoły, same przedmioty nauczania i zwierzchność.

15. Jeśli rodzice w obecności dzieci, chwalić będą ukształcenie i osoby

ukształcone; jeśli będą zachęcać dzieci do pilności, obiecując im piękne książki, odzież lub inną jakąś rzecz piękną; jeśli zalecać będą

nauczyciela (szczególnié tego, któremu kogóś powierzają) tak z powodu jego wybornego sposobu nauczania, jakoteż z powodu uprzejmości dla uczniów (miłość i uwielbienie są najwłaściwszymi afektami, pobudzającymi do naśladowania); wreszcie, jeśli niekiedy będą posyłali do niego wychowańca z pewnym zleceniem, albo z

pewnym małym podarunkiem, to łatwo dojdą do tego, że wychowańcy pokładać będą ufność tak w nauczycielu, jak i w jego nauce.

18. Same przedmioty przyciągać będą do siebie młodzież, jeśli będą

odpowiadały jéj pojętności i będą jasno przedstawione, a szczególnie jeśli od czasu do czasu naukę będziemy przeplatali rzeczami

żartobliwymi, lub mniéj ważnymi.

Wtedy będziemy łączyli przyjemność z pożytkiem.

Dwie koncepcje dydaktyki kognitywistycznej, według GK

• Hyper-konstruktywizm

• Neo-realizm

Procedury:

1. Ścisłe wyznaczenie celu (np. zrozumienie zasad ruchu) 2. Ścisłe wyznaczenie najkrótszej ścieżki dojścia

3. Usytuowania odpowiednich doświadczeń w kluczowych punktach ścieżki poznawczej

4. Samo-zrozumiała procedura 5. Poprawne wnioski

6. Utrwalenie, przez cross-check 7. Inne podobne zjawiska

New didactics: „principles”

• Similar to the traditional didactics, but completely different:

 Frequently postulated activity of students we substitute by an autonomous [~Berger & Luckmann] constructing, in a school/

extra-school group, of a fragment of knowledges that was planed by the teacher

 Students/ pupils construct this knowledge themselves, based on posessed resources (own information, experiments, internet).

 The teacher solely streams their group thinking in the planned direction

 In case of difficulties the teacher does not say: „Wrong! Insufficient!

Sit down!” but streams questions in such a way that the student and/or his/her colleagues find the error themselves.

 Obviously, it requires a huge resources of knowledge and

experience by the teacher. In physics, additionally – experiments at hand.

Hyper-constructivism & Neo-realism

• These two main strategies:

1) constructing the knowledge by pupils, but under a strict and wise control of the

2) using all available (i.e. really existing) resources – objects, experiments, books, internet

we define as:

 hyper-constructivism (i.e. going beyond the social constructivism, in which the knowledge is merely discussed and socially accepted)

 neo-realism – all that what can be shown should

be shown (illustrated, tought), must be shown,

and even more (GK↔A. Einstein)

Hyper-constructivism: principles

• Information is pan-available

• Teaching is interactive

• Sum of individual knowledges is the starting resource

• First, that is teacher who defines implicitly the arrival goal (i.e. a law, a principle, a phenomenon).

• The heurestic goal corresponds to ontological category (Kant)

• Teacher has to induce this category in the mind of student

• The arrival path is defined (case-by-case) acccording to the knowledge of audience

• In constructing the arrival path the teacher uses the knowledge available in the target group and (in physics) on ad-hoc experiments (or texts, in teaching languages)

• Learning becomes an active (and involving) discovery

(a) Hyper-constructivism resembles walking on the lake, knowing that under its surface there are closely (at a step distance) planted trunks

(b) In neolithic times such closely spaced trunks served to assure security for settlers

(Lago di Ledro, Trentino, foto MK).

Didactical & Pedagogical strategy:

Hyper-constructivism = walking

Strategies for Cognitive Didactics Neo-realism

GK ↔ Einstein:

Everything that can be shown should be shown,

and even more.

1. Zasada przeświadczenia o przydatności wiedzy

→ Zasada świadomego i aktywnego udziału uczniów (CzK 3, JP 4) )

→ Zasada związku teorii z praktyką (WO 4)

→ Uczeń musi znać cel i przydatność danego ćwiczenia/ wiedzy/ twierdzenia

B. Rogoff: w aktywności poznawczej dziecko musi znać cel tej aktywności i jej niektóre etapy

Możliwe jest uczenie „z lekcji na lekcję”, ale taki sposób nie dostarcza wiedzy ani trwałej, ani usieciowanej, ani operatywnej

Przykład:

Jaki kraj w Europie jest największy a jaki ma największą liczbę

ludności? Jaki ma powierzchnię zbliżoną do Polski a jaki liczbę

ludności?”

2. Zasada wykorzystania talentów

→ Zasada świadomego i aktywnego udziału uczniów (Cz.K.3, J.P.4) )

→ Zasada przystępności w nauczaniu (WO 4)

→ Zasoby wiedzy uczniów/ ich przekonania/

ich różnorodne talenty są bazą do konstrukcji całości wiedzy

Każdy z uczniów reprezentuje inne cechy (zob. wykład o psychologii) oraz inną wiedzę: umiejętne wykorzystanie tej różnorodności („dwa Michały”) pozwala na osiąganie wielu, różnych celów dydaktycznych

Typową sytuacją w klasie jest „petryfikacja” ról: pozwala to

większości klasy na de facto rozdział zadań (tzn. na brak

aktywności w czasie lekcji). Ale nauczyciel może właśnie

ten podział ról wykorzystać do konstruowania różnych

aspektów omawianego zagadnienia.

3. Zasada konstruowania

→ Zasada systematyczności (Cz.K.3, J.P.4) )

→ Zasada przystępności w nauczaniu (WO 4)

→ Wiedza, na tyle na ile jest to możliwe,

konstruowana jest wspólnie przez całą grupę klasową.

Budowanie wiedzy przypomina kroczenie po nie w pełni zbudowanej kładce: krok za krokiem, właściwie

wybierając kolejny punkt docelowy.

Zasada konstruowania jest przeciwieństwem metody

„podawczej”: zapisać i zapamiętać

Jak wykazują badania w Anglii, nauczyciele obawiają się tej metody, gdyż znacznie łatwiej mogą się

skompromitować niekompetencją. Stąd zasada nr 4→

3a. Zasada konstruowania = zasada przystępności

Zasada kroczenia jest równoważna zasadzie

przystępności: każdy krok jest mały, a „schodek” nie przekracza możliwości żadnego z uczniów

• Alacris2 lata temu

• Genialnie wytłumaczone!

• bubkakozia4 lata temu

• moze i dobre dla kogoś kto miał już z tym styczność, ale dla nowicjusza w ogóle nic nie zrozumiałe... najpierw trzeba było wytłumaczyć o co chodzi w ogóle w tej tabelce u góry i tej małej po prawej...

4. Zasada nad-kompetencji nauczyciela (9:1)

→ Zasada systematyczności (Cz.K.3, J.P.4) )

→ Zasada przystępności w nauczaniu (WO 4)

→ Zasoby wiedzy i zrozumienie przedmiotu przez nauczyciela mają się do zakresu podręcznika (t.j.

wiedzy obowiązkowej dla ucznia) jak 9:1.

Nauczyciel kognitywista musi znać nie tylko jedno, jedyne poprawne sformułowanie prawa/ zagadnienia ale również możliwe odpowiedzi błędne (wiele z nich, 9:1). Co więcej, musi tak poprowadzić narrację z uczniem, aby on sam zrozumiął, że jego wiedza jest niepoprawna.

W logice nazywa się to reductio ad absurdum

Zdziwienie, „jakże błędne odpowiedzi dają studenci!” świadczy nie tylko o brakach w kompetencjach pedagogicznych, ale również

merytorycznych: błędne rozumienie prawa ciążenia było również dziełem Arystotelesa.

Historia nauki wspomaga więc dydaktykę.

W podobny sposób – psychologia, teoria poznania,

nauki pokrewne: nauczyciel przemienia się jak mityczny Proteus

https://en.wikipedia.org/wiki/Proteus

Zasada nad-kompetencji („padronanza”)

• Zasada 9:1

Warunkiem sukcesu jest pełna „padronanza” – doskonałe panowanie przez nauczyciela/ wykładowcę tak nad samym zjawiskiem, jak jego przekazem

dydaktycznym, i nad możliwymi reakcjami psychologicznymi ucznia – niezależnie od wieku, sytuacji i języka

Ta „padronanza” oznacza tak umiejętność przeprowadzenia doświadczenia, tak aby

„wyszło”, jak też umiejętność wyciągnięcia użytecznych wniosków z doświadczenia, które „nie wyszło”

Oznacza też umiejętność przeprowadzenie doświadczenia komplementarnego i/lub zastępczego, tak z przygotowanych eksponatów, jak ad hoc

G. Karwasz, Z górki na pazurki, Wykład interaktywny, Toruń 2012/ Gunsan, 2016

5. Zasada dojrzałości motywacyjnej ucznia i nauczyciela

→ Zasada świadomego i aktywnego udziału uczniów (Cz.K. 3)

→ Zasada świadomego i aktywnego uczestnictwa uczniów (i nauczycieli)

→ Bez dojrzałości motywacyjnej ucznia i w równej mierze nauczyciela, uczenie się i nauczanie są działaniami nie przynoszącymi skutku

(bezproduktywnymi). I uczeń i nauczyciel musi być przekonany: wiem, po co to robię!

„Z niewolnika nie ma pracownika”

Ta motywacja musi być dwojaka:

1) wiem, po co się uczę,

2) wiem, że to, czego się uczę, będzie mi przydatne

Jak zobaczymy w drugiej części, to włączenie ucznia (nieco ukryte) w proces decyzyjny o zadaniach dydaktycznych jest niezwykle istotne dla całej efektywności uczenia się.

W informatyce nazywa się to stan „ON” bramki wejściowej.

Cele wychowania wg. K. Sośnickiego

• Rozwój człowieka prowadzi do jego dojrzałości. Toteż wychowanie pozytywne ma ułatwić osiągnięcie dojrzałości. Na czym polega dojrzałość, jest dość trudne do określenia. Można jednak wyróżnić w niej następujące główne momenty:

1. Polega ona na posiadaniu odpowiednich treści życiowych, a więc odpowiedniego zasobu wiadomości o życiu i jego warunkach, zarówno gdy idzie życie jednostki, jak społeczeństwa, do którego jednostka należy, o jego roli w całości tego życia, o swojej pracy, prawach i obowiązkach.

2. Na zyskaniu odpowiedniego wartościowania, opartego o pewien światopogląd. To wartościowanie i ten światopogląd nie muszą być już wykończone i zamknięte, ale w każdym razie powinny być tak opracowane, aby mogły stać się podstawą

celowego działania człowieka.

3. Z światopoglądem łączą się wytknięte cele życiowe, do których się dąży, oraz słuszna ocena możliwości osiągnięcia ich, oparta na znajomości siebie swoich zdolności, charakteru i indywidualności oraz warunków zewnętrznych. Jest to tworzenie własnego „planu życiowego” i przeprowadzanie go.

4. Dojrzałość wymaga zyskania równowagi umysłowej, uczuciowej i woli, polegającej na należytym ustosunkowaniu się do różnych spraw życia. Równowaga ta objawia się w spokoju wewnętrznym i łączy się z poczuciem własnej siły i ważności.

Nadaje ona powagę własnemu planu życiowemu.

5. Ogólną cechą dojrzałości psychicznej jest z jednej strony dość duże zróżnicowanie życia wewnętrznego, przy równoczesnym silnym spojeniu tych zróżnicowanych treści.” (s. 97-99) Kaziemierz Sośnicki, Pedagogika Ogólna. Podręcznik dla użytku zakładów kształcenia

nauczycieli, Księgarnia Wysyłkowa „Librarium”, Inowrocław, 1946.

6. Zasada rozbudzania ciekawości poznawczej

Trzy, wzajemnie uzupełniające się funkcje działania dydaktycznego:

1. Ludyczna (jakie to fajne!)

2. Dydaktyczna (jakie to proste!)

3. Naukowa (jakie to skomplikowane!)

Jak skrzypi piasek? (PW, 12.06.2018)

<a href="https://www.tripadvisor.com/LocationPhotoDirectLink-g274725-d6877576-i146484067-Jelitkowo_Beach-

Gdansk_Pomerania_Province_Northern_Poland.html#146484067"><img alt="" src="https://media-cdn.tripadvisor.com/media/photo-s/08/bb/2b/63/rajska-plaza- w-wydaniu.jpg"/></a><br/>This photo of Jelitkowo Beach is courtesy of TripAdvisor http://sopotinfo.pl/atrakcje-turystyczne/plaza/

Plaża w Jelitkowie (piasek skrzypi, plaża w Sopocie (3 km dalej) – piasek nie skrzypi

7. Zasada interdyscyplinarności

→ Zasada łączenia teorii z praktyką (WO/ 4)

• Inter-dyscyplinarne (fizyka, biologia)

• Inter-sektorowe (badania naukowe, przemysł, żywność, medycyna itd.)

• Inter-esujące

Przedstawienie tematu musi być wielowątkowe, korzystać z percepcji słuchowej, wzrokowej, praktycznej a także utrwaleń emocjonalnych („podkorowych”).

Musi odpowiadać różnym zainteresowaniom uczniów, oraz różnym stopniom ich „percepcji”, czyli chwilowej koncentracji, poprzedniej wiedzy (rodzaju szkoły, specjalności), rodzaju inteligencji (wg Howarda → wykład nr 2

„Psychologia”)

W fizyce kwantowej nazwalibyśmy to „projekcją” stanu kwantowego na operator pomiaru: jak kot w bryle szkła, oglądany z różnych stron

Skąd się biorą promienie X?

100 kV

Anode

Cathode

Rysunek: Eryk Rajch

Pierwsza nagroda Nobla (1901)

"Illustrazioni riprodotte per gentile concessione del Deutches Roentgen Museum, Remscheid" e "Emilio Segrè Visual Archives, American Institute of Physics, USA"

Zastosowania: diagnostyka medyczna

P. Fornasini, http://alpha.science.unitn.it/raggix/frames.html Naczynia krwionośne

w sercu

(Synchrotron Grenoble) Röntgenaufnahme:

Albert von Koellikers Hand, aufgenommen von Conrad Röntgen am 23. Januar 1896 [wiki.de]

Kontrola bezpieczeństwa na lotniskach

http://snallabolaget.com/?page_id=666

Clostridum tetani

http://www.ebi.ac.uk/pdbe/static/entry/1z7h_deposited_chain_front_image-800x800.png

Zn

Neuro-przekaźniki

wikipedia

Tężec, jad kiełbasiany

345px-Botulism1and2.JPG Opisthotonus_in_a_patient_suffering_from_tetanus _-_Painting_by_Sir_Charles_Bell_-_1809

Source: Wikipedia

8. Zasada dialogu

• Konstruktywistyczne budowanie wiedzy musi się odbywać w warunkach udziału całej klasy: musi więc zaistnieć dialog, tak między uczniami, jak uczniów z nauczycielem

• Oznacza to m.in., że nauczyciel musi skracać dystans do uczniów („co słychać?”), jednakże bez naruszania własnego autorytetu.

• Nauczyciel, szczególnie w fazie „burzy mózgów” nie dokonuje oceny przebiegającej dyskusji.

• Nauczyciel stymuluje współrzędny udział wszystkich obecnych, stosując „synkopową” metodę zachęcania do dyskusji (wg dat urodzenia, wg wzrostu, losowo itd.)

• Nauczyciel dąży tez do maksymalnej autonomii i auto-organizacji

grupy – rozwijając społeczną kompetencję pracy grupowej.

9. Zasada poszanowania godności i tożsamości o-sobowej ucznia

• Różnice w zdolnościach, temperamentach, typach inteligencji, przygotowaniu, nawykach wyniesionych z domu, czynią trudnym współrzędny udział całej klasy.

• Łatwo w konkretnych warunkach naruszyć równorzędność uczniów, szczególnie w sposób niezauważalny dla nauczyciela.

• Nauczyciel w żaden sposób nie może wykorzystywać swojej przewagi merytorycznej, ani tym bardziej emocjonalnej nad uczniem.

• Zwracając więc uwagę uczniowi, należy patrzeć w okno: krytyczne działania edukacyjne w stosunku do konkretnego ucznia na pewno podejmą inni, mniej wrażliwi nauczyciele

• Szczególnie należy unikać szablonowych klasyfikacji, rankingów, porównań itd.

• Ocena umiejętności (i starań) jest rozsądną alternatywą dla ocen

• „Cokolwiek uczyniliście dla najmniejszego…”

10. Zasada aprecjacji osobowości ucznia

• Konstruktywne budowanie zachodzi łatwiej (i daje trwalsze

efekty) jeśli odbywa się w pozytywnej atmosferze poznawczej

• Innymi słowy, uczeń (który nigdy nie daje celowo błędnych odpowiedzi) podświadomie oczekuje, że jego odpowiedź będzie zaakceptowana. Jeśli jest inaczej, pozytywne

nastawienie mija.

• Stąd, pozornie dziwna zasada, odpowiedzi pozytywnych:

nie ma błędnych odpowiedzi ucznia, są tylko niewłaściwie zadane pytania.

• Zauważył to już J. Bruner, który pisał, że „jeśli dzieci udzielają

błędnych odpowiedzi, to zazwyczaj dlatego, że odpowiadają na inne pytanie, niż te, które zostało zadane.”

[J. Bruner, W poszukiwania teorii nauczania]

• Uczniowi odpowiadamy więc, jak przysłowiowe Radio Erewań, tak, masz rację, ale…

• Z dwojga możliwości, wybieramy dowartościowanie ucznia a

nie jego krytykowanie

10. Zasada aprecjacji tożsamości osobowej

„Najważniejszą potrzebą psychiczną jest potrzeba uwartościowienia się. Chodzi tu o zwiększenie własnej wartości we własnych oczach, zaleznie orzywiście od tego, co dany człowiek uważa za kryteria wartości [„I like!” na facebooku].

[…] Zauważmy jeszcze, co także zostało zaznaczone poprzednio, iż poczucie własnej wartości jest w znacznym stopniu zależne od przypisywania człowiekowi określonej wartości przez innych. W

danym przypadku – przez kierownictwo organizacji [tj. nauczyciela].

Stąd konieczność w miarę możliwości pozytywnej oceny

pracowników, zgodnie z kryteriami, które zostały zakomunikowane wszystkim pracownikom [a studentom – zakres, forma i termin

egzaminu].

[…] Natomiast największym błędem, jaki można popełnić w organizacji, jest tzw. niedostrzeganie ludzi, traktowanie ich jako masy

niezróżnicowanej, z której nie wyłaniają się poszczególne twarze”

[poszczególne o-soby, z ich uwarunkowaniami, potrzebami, ograniczeniami]

Jarosław Rudniański, Homo cogitans. O myśleniu twórczym i kryteriach wartości, Wiedza Powszechna, 1981

Cognitive didactics (Piero Crispiani)

Cognitive options:

-

- Recognising mental presence and motivation of pupil - Recognising mental presence and motivation of teacher - Valorisation of links between cognition and language - Linking didactical action with educational instruments - Understanding cultural contents of teaching

- Orientation on knowledge as constructing the meaning

- Understanding the individuality and pluralism of cognitive processes

- Valorisation of the personality - Multiplicity of didactical styles

- Valorisation of the relation between teacher & pupil, etc.

Cognitive pedagogy (Bronek Siemieniecki)

Pedagogical options:

-

Importance of communication processes for all pedagogical actions

- Information as the basis pedagogical concept

- Language as stimulating factor in all processes within pedagogy understood both as science and practice

- Lack or weak stimulation of general creative abilities and formulating intentions and ideas induce too concrete, schematics and repetitive actions

- A need to implement in education the sitution inducing emotions

- Introduction into communication of electronic media shows only partially the surrounding world

- An adult (pupil) linking in her/his activity creative and

analytic thinking is more effective Thank you for attention