CEL I ZADANIA CENTRUM

Polskie Towarzystwo Fizyczne rozważa możliwość utworzenia Centrum Nauczycielskiego, które stawia sobie za cel rozwijanie i wspieranie trwałej współpracy pomiędzy nauczycielami szkolnymi i pracownikami nauki nad konkretnymi zagadnieniami fizycznymi i związanymi z nimi problemami dydaktycznymi. Przykłady tematów są podane poniżej.

Współpraca taka, oparta na akademickich doświadczeniach kształcenia poprzez własne badania naukowe, może pomóc w ukierunkowaniu naturalnego zainteresowania dzieci i młodzieży przyrodą w taki sposób, aby wykonując samodzielnie doświadczenia poznawały i pogłębiały rozumowania typowe dla nauk ścisłych, a dzieki temu nabywały umiejętności krytycznego myślenia, niezbędnej do osiągnięcia sukcesów zawodowych w społeczeństwie XXI wieku.

A. Centrum może stać się miejscem, gdzie nauczyciele znajdą pomoc w zakresie:
- projektowania i przeprowadzania doświadczeń z fizyki i chemii, możliwych do samodzielnego wykonania przez uczniów podczas lekcji szkolnych,
- odpowiedzi na pytania z dziedziny fizyki i chemii,
- pogłębiania własnej wiedzy w zakresie nauk przyrodniczych,
- doskonalenia metod kształcenia poprzez wymianę doświadczeń i poznawanie wyników badań naukowych nad dydaktyką.

B. Doświadczenia zebrane przez członków PTF pozwalają stwierdzić, że Centrum zaoferować może m.in.:
- Jednolite tematycznie cykle zajęć, które ilustrują w jaki sposób poprzez ciąg prostych doświadczeń można zrozumieć podstawowe pojęcia i prawa fizyki. Podstawę stanowi podręcznik L.C. McDermott i in. "W poszukiwaniu praw fizyki", Prószyński i S-ka, Warszawa 2000. Przykłady tematów takich kursów znajdują się w tabeli na następnej stronie.
- Pomoc przy wprowadzaniu tych samych metod do pracy na lekcji w szkole. Centrum może zapenić materiały (broszury i wzory prostych zestawów doświadczalnych) oraz konsultacje, które ułatwią nauczycielom zorganizowanie zajęć, podczas których uczniowie będą w małych grupach samodzielnie wykonywać eksperymenty i odkrywać rządzące nimi prawa.
- Cykle zajęć poszerzających wiedzę z fizyki i jej metodologii. Pierwszy taki cykl zajęć może być oparty na przetestowanym już module poświęconym pochodzeniu i treści wzoru E=mc². Praktyka pokazała, że wnikliwe przestudiowanie tego zagadnienia trwa około 40 godzin.

Struktura działań Centrum powinna być dopasowywana do potrzeb nauczycieli i ulegać zmianom w zależności od wyników osiąganych przez ich uczniów dzięki wprowadzaniu do szkół innowacji dydaktycznych wypracowywanych w Centrum. Jednym z pierwszych kroków PTF w tworzeniu Centrum powinna być dyskusja z grupą nauczycieli na temat optymalnej wersji Centrum z ich punktu widzenia.
 
 

PODSTAWY PROJEKTU

Jean Piaget [1]: "Rozumieć - to znaczy odkrywać lub odtwarzać przez ponowne odkrycie".
 

Działalność Klubu Odkrywców

Projekt Centrum Nauczycielskiego został przygotowany na podstawie pięciu lat działalności Klubu Odkrywców [2] - zajęć dla młodzieży szkolnej i nauczycieli, poświęconych metodologii zrozumienia podstawowych pojęć fizyki na podstawie własnoręcznie wykonanych doświadczeń, obserwacji i dyskusji występujących w nich prawidłowości oraz wnioskowania naukowego. Treść zajęć oparta była na podręczniku L.C. McDermott, "W poszukiwaniu praw fizyki" [3], przełożonym na polski przez instruktorów Klubu Odkrywców. W przedmowie do tej książki tłumacze przytaczają opinie uczestników zajęć:
- Ważne było odkrywanie różnych rzeczy, a nie dowiadywanie się o nich od razu.
- Dochodzenie do czegoś samemu jest trudne, ale bardzo satysfakcjonujące.
- Zabawnie jest pracować w grupie - oceniały dzieci.

Nauczyciele starali się określić, jaki pożytek przyniósł im udział w Klubie Odkrywców:
- Najważniejsze było to, że zajęcia pozwoliły mi na uniknięcie strachu przed niepowodzeniami, dodały odwagi i wiary we własne siły, a dzięki temu mogłam skupić się na właściwym zagadnieniu.
- Zajęcia uświadomiły mi, w jak niedoskonały sposób do tej pory uczyłem swoich uczniów. Pokazały mi, że naukę można uczynić ciekawszą i barwniejszą, niż to na ogół dzieje się w szkołach. Tu uczeń uczy się sam, a to bardzo ważna sprawa.

Działalność Klubu Odkrywców w latach 1995-2000 podsumowana jest w tabeli. W ciągu 5 lat 7 instruktorów przeprowadziło około 400 godzin zajęć z fizyki dla 100 dzieci i 23 dorosłych oraz przygotowało konspekty, które mogą służyć pomocą nauczycielom szkolnym.
 

Tradycje Komisji Edukacji Narodowej a współczesna dydaktyka fizyki

W Centrum Nauczycielskim nauka ma służyć rozwojowi metod skutecznego uczenia się. Zasada ścisłego związku sposobu kształcenia z umiejętnością krytycznego myślenia i poznania naukowego wydaje się oczywista. Znacznie trudniej jednak stosować ją w praktyce szkolnej i dlatego warto sięgnąć po sprawdzone wzorce.

Korzeni takiego kształcenia szukać można już w słynnych dialogach sokratejskich, których istotę Platon określił słowami: ,,nie będzie ci się zdawało, że wiesz coś, czego nie wiesz. Tyle tylko moja sztuka potrafi - więcej nic'' [4], oraz w filozofii poznania Arystotelesa: ``... stawiamy cztery rodzaje pytań: (1) czy jakaś rzecz posiada pewien atrybut; (2) dlaczego rzecz posiada ten atrybut; (3) czy pewna rzecz istnieje; (4) jaka jest natura rzeczy. [...] Twierdzimy, że znać naturę jakiejś rzeczy, to tyle, co znać przyczynę, dzięki której ta rzecz istnieje [...], np. gdy wiemy, że Słońce podlega zaćmieniom [...], pytamy wtedy, dlaczego Słońce się zaciemnia'' [5].

Pierwszy w Europie państwowy system nauczania oparty na samodzielnym, twórczym myśleniu został wprowadzony w Polsce przez Komisję Edukacji Narodowej, która zagwarantowała w "Ustawach"[6], że uczniowie ``nic na pamięć mówić nie będą, czegoby dobrze na rozum nie umieli''.

Te same zasady przyświecają współczesnej pedagogice; w szczególności, łatwo je odnaleźć w dydaktyce fizyki szkoły A. Aronsa [7]. Uważa on, że krytyczne myślenie rozpoczyna się wtedy, gdy ``studiując jakieś zagadnienie lub rozwiązując problem nieustannie zadajemy pytania: Co wiemy...? W jaki sposób się tego dowiadujemy...? Dlaczego to akceptujemy lub w to wierzymy...? Jakie są na to dowody ...?'' [7]. Kontynuatorami tego kierunku pedagogicznego są L.C. McDermott i Zesół Dydaktyki Fizyki Uniwersytetu Stanu Waszyngton. Przygotowany przez tę grupę 800-stronnicowy podręcznik "W poszukiwaniu praw fizyki" [3] jest wynikiem 20 lat badań naukowych i związanej z nimi pracy pedagogicznej około 40 osób [8]. Książka ta pokazuje, że proces skutecznego uczenia się polega na posługiwaniu się tymi samymi metodami, które stosują uczeni: ``Moduły są tak zbudowane, by rozwijać umiejętności naukowego rozumowania i dostrzegania związku pojęć, opisów i modeli naukowych ze zjawiskami, jakie występują w otaczającym nas świecie [...] Procesu tworzenia nauki nie można poznać przez czytanie o nim, słuchanie, zapamiętywanie informacji albo rozwiązywanie zadań. Skuteczne uczenie się wymaga aktywnego zaangażowania umysłu'' [3].

Podręcznik "W poszukiwaniu praw fizyki" stał się podstawą nowatorskiego programu o nazwie Discovery, który w latach 1992-1996 przeszkolił około 5 tysięcy nauczycieli w stanie Ohio w USA i istotnie pomógł im w prowadzeniu lekcji szkolnych. Ich uczniowie nie tylko zdają testy z matematyki i fizyki lepiej niż ich rówieśnicy kształceni przez nauczycieli nie uczestniczących w Discovery, ale także znacznie więcej dyskutują z kolegami jak rozwiązać zadania, częściej uzasadniają wyniki i opisują, w jaki sposób je otrzymali, i to na różne sposoby [9]. Twórcą tego programu od strony fizyki i zasad systemowych był K.G. Wilson [10], laureat nagrody Nobla z fizyki.

- Uczniowie nie umieją czytać, rozmawiać i precyzować myśli - powiedziała nauczycielka fizyki z Warszawy. - Jak to zrobić, żeby dziecko odczuwało przyjemność ucząc się w szkole?
 
 

Autorzy projektu

prof. dr hab. Stanisław Głazek, Instytut Fizyki Teoretycznej UW, stglazek@fuw.edu.pl

dr hab. Maria Ekiel-Jeżewska, Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, mekiel@ippt.gov.pl

dr hab. Magdalena Skompska, Wydział Chemii UW, mskomps@chem.uw.edu.pl

dr Adam Smólski, nauczyciel matematyki i fizyki w I Społecznem Gimnazjum i Liceum Ogólnokształcącym w Warszawie i w Liceum Ogólnokształcącym i Gimnazjum w Komorowie, redaktor naczelny "Fizyki w szkole", autor podręcznika matematyki, adams7@poczta.wp.pl
 
 

Literatura

[1] J. Piaget, "Dokąd zmierza edukacja", Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977.
[2] A. Smólski, "W poszukiwaniu praw fizyki L.C. McDermott i Klub Odkrywców", Foton 70, 23 (2000).
[3] L.C. McDermott, "W poszukiwaniu praw fizyki", Prószyński i S-ka, Warszawa 2000.
[4] Platon, "Dialogi", Wydawnictwo ANTYK, Kęty 1999, tom II, Teajtet, str. 429.
[5] Arystoteles, "Dzieła wszystkie", Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1 990, tom 1, Analityki wtóre, księga II.
[6] "Ustawy Komisji Edukacji Narodowej dla stanu akademickiego i na szkoły w krajach Rzeczypospolitej", przedruk Nakładem Polskiego Towarzystwa Pedagogicznego , Lwów 1917.
[7] A. Arons, "A Guide to Introductory Physics Teaching", Wiley, New York, 1990.
[8] http://www.phys.washington.edu/groups/peg/
[9] http://www.discovery.k12.oh.us
[10] K.G. Wilson, B. Daviss, "Redesigning Education", Teachers College Press, New York 1996.
 

Projekt.pdf