Archivní obsah
Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Odborný článek
Archivní obsah
Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Tento text navazuje na článek Inovace přírodovědného vzdělávání z evropského pohledu. Článek hovoří o německém projektu s názvem SINUS-Transfer, jehož hlavním cílem je zlepšit vzdělávací výsledky německých žáků ve výuce matematiky a přírodovědných předmětů. Článek popisuje určité přístupy k výuce přírodovědných oborů resp. předmětů, jak je nabízí daný projekt, jež mají vzdělávací výsledky žáků v těchto oborech zlepšit.
<p>Mezinárodní srovnávací studie PISA a TIMSS tradičně patří mezi ty z indikátorů, kterým se v jednotlivých zemích Evropské unie i mimo ni přikládá velká váha ve vztahu k efektivitě vzdělávání. Čeští žáci se v oblasti přírodovědného vzdělávání již tradičně pohybují nad úrovní průměru zemí OECD. V oblasti matematického vzdělávání jsou jejich výsledky proměnlivé, přičemž poslední výzkum PISA ukázal, že u českých žáků došlo k určitému zlepšení (viz tabulky 1 a 2). Přesto je v České republice v přístupech k výuce matematiky a přírodních věd třeba určitého zvýšeného úsilí, které by vedlo v dané oblasti k dalšímu zlepšování vzdělávacích výsledků žáků i ke zvyšování oblíbenosti uvedených předmětů ve školách.</p> <p>Následující text proto chce pedagogickou veřejnost seznámit s určitými možnostmi zlepšování úrovně výuky matematiky a přírodovědných předmětů, jak ji ve svých projektech řeší v reálných podmínkách vzdělávání ve školách němečtí odborníci na danou problematiku.</p> <p>Mezinárodní srovnávací studie z oblasti matematického a přírodovědného vzdělávání provedené na konci 20. století (viz např. TIMSS - 1995 a PISA - 2000) ukázaly, že výsledky německých žáků jsou v přírodovědných oborech a v matematice průměrné až podprůměrné (viz tabulky 1 a 2). Příslušné německé instituce na úrovni jednotlivých spolkových zemí i na spolkové (federální) úrovni, odpovědné za vzdělávání žáků v primárním a sekundárním vzdělávání, se proto rozhodly tuto nepříznivou situaci řešit. Výsledkem bylo, že spolková vláda a vlády jednotlivých spolkových zemí spustily na základních školách celonárodní modelový (referenční) program pro zvýšení efektivnosti výuky matematiky a přírodních věd nazvaný <em>SINUS</em> - <em>Steigerung der Effizienz des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts</em> (Zvýšení efektivity matematického a přírodovědného vzdělávání).</p> <p>Program <em>SINUS</em> začal v roce 1998 ve 180 školách v celé SRN a skončil roku 2003. Jeho přímým pokračováním je program <em>SINUS - Transfer</em>, který se již realizoval ve dvou fázích (2003-2005 a 2005-2007), a to až v 1800 školách ve třinácti spolkových zemích. Třetí fáze byla odstartována v participujících spolkových zemích v srpnu roku 2007 a projekt by měl být nakonec rozšířen na celé území SRN. Jeho koordinací a řízením byl pověřen Leibnizův ústav pro přírodovědné vzdělávání na Univerzitě v Kielu. Finančně se na projektu podílejí participující spolkové země spolu se spolkovou vládou.</p> <h5><strong>Cíl programu</strong></h5> <p>Cílem programu <em>SINUS-Transfer</em> je zlepšit kompetence žáků jak v jejich matematickém, tak i v přírodovědném vzdělávání, k tomu navíc přistoupil úkol využít všechny poznatky získané v referenčním programu <em>SINUS, </em>rozšířit je a využít v co nejvíce školách v SRN.</p> <p>V programu <em>SINUS</em> je obecně, ve snaze zlepšovat vzdělávací výsledky žáků, kladen hlavní důraz na kooperaci učitelů. Jednotlivé školy zapojené v projektu byly proto na místní úrovni propojeny, vždy po šesti do tzv. <em>sítí</em> (setů) škol a na této úrovni úzce kooperovaly. V celém projektu (na spolkové úrovni) existovalo třicet takových lokálních setů škol. Mohly tak probíhat velmi intenzivní diskuse učitelů o jejich vlastní výuce matematiky a přírodovědných předmětů ve třídách i hodnocení této výuky. A to je, mimo jiné, považováno za jeden z hlavních pozitivních výstupů celého projektu.</p> <p>Jednotlivé sety škol získávaly metodické rady, potřebné materiály i konkrétní praktickou podporu od tzv. <em>koordinátorů</em>, kteří též úzce vzájemně kooperovali. A to nejen na úrovni spolkových zemí, ale také ve federálním měřítku. Odborně byli tito koordinátoři soustavně školeni a podporováni Leibnizovým ústavem pro přírodovědné vzdělávání na Univerzitě v Kielu, Katedrou matematiky Univerzity v Bayreuthu a Státním ústavem pro školní vzdělávání a pedagogický výzkum v Mnichově.</p> <p>Koncepce programů <em>SINUS </em>a <em>SINUS-Transfer</em> vycházejí ze studie expertní skupiny, v níž byly navrženy způsoby výuky přírodovědných oborů a matematiky, které by měly vést ke zlepšení výsledků žáků v této oblasti vzdělávání. Celá studie s názvem <em>Gutachten zur Vorbereitung eines Programms zur Steigerung der Effizienz des matematisch-naturwissenschaftlichen Unterichts </em>(Zpráva o přípravě projektu ke zvýšení efektivity matematického a<em> </em>přírodovědného vzdělávání) je publikována na uvedené internetové adrese.</p> <h5><strong>Využití potenciálu uvnitř jednotlivé školy</strong></h5> <p>První krok k zabezpečení kvality a optimalizace jak vyučování, tak učení v matematice a přírodovědných předmětech, by měl být udělán a dále rozvíjen už v rámci konkrétní školy. Program záměrně zdůrazňuje sílu a potenciál, které jsou přítomny již v matematickém a přírodovědném oddělení (odpovídající přibližně našim předmětovým komisím) každé školy. Tato síla a potenciál se odvíjejí od:</p> <ul type="disc"> <li>kvalitně zformovaného standardu výuky v rámci daného oddělení školy</li> <li>vysoké kvalifikovanosti a rozsáhlých vyučovacích zkušeností pedagogického sboru školy. </li> </ul> <h5><strong>Moduly</strong></h5> <p>Program předkládá jedenáct tzv. <em>modulů</em>, z nichž si školy (nebo sítě škol) mohou vybírat. <em>Moduly</em> poskytují podrobný popis různých problémů, jež mohou při konkrétní výuce matematiky a přírodovědných předmětů ve třídě vznikat a navrhují, jak je řešit. Přitom by školy při výběru modulů měly brát v úvahu i místní a regionální podmínky, v nichž se nacházejí.</p> <h5><strong>Spolupráce učitelů - regionální a centrální podpora</strong></h5> <p>Hlavní důraz je kladen na spolupráci učitelů nejen v rámci každé jednotlivé školy, ale také na spolupráci mezi učiteli v rámci sítí škol. Práce učitelů ve školách je koordinována lokálně i regionálně za pomoci odborníků z okolních univerzit či dalších vzdělávacích ústavů a institucí.</p> <p>Různé aspekty projektu <em>SINUS - Transfer </em>jsou reflektovány prostřednictvím už zmíněných modulů (o jejich obsahu viz podrobněji ještě dále). Tyto moduly mohou být realizovány a rozvíjeny zcela samostatně nebo jsou organicky propojovány, resp. integrovány do již existujícího systému výuky na škole.</p> <h5><strong>Integrace do existujícího systému</strong></h5> <p>Projekt zdůrazňuje, že efektivní změna vyučovacích metod bude úspěšná jen tehdy, pokud každý zainteresovaný učitel plně akceptuje inovační proces iniciovaný projektem a je schopen ho zapojit do svého způsobu výuky. Tudíž, <em>SINUS - Transfer</em> vyžaduje aktivní a odpovědný přístup všech učitelů. Jako odborníci mohou sami rozhodovat, jak optimalizovat svoje vyučovací metody.</p> <h5><strong>Flexibilita</strong></h5> <p>Moduly jsou koncipovány tak, aby je bylo možno realizovat v různých fázích výuky a aby tak bylo také možno změny vyučovacích metod snadno a postupně rozšířit do celého vzdělávacího procesu ve školách. Moduly také umožňují adaptaci školy k místním a regionálním podmínkám, jež se mohou přirozeně v jednotlivých spolkových zemích lišit. Projekt předpokládá, že kompetentní pedagogický sbor nebo jednotliví učitelé sami rozhodnou, na jaká hlavní témata z modulů se především soustředí.</p> <h5><strong>Spolupráce učitelů jako konečný cíl</strong></h5> <p>Ať jsou již témata modulů jakkoli rozmanitá a flexibilní, jejich efektivní realizace předpokládá dobrou spolupráci učitelů. Ta může probíhat lokálně v jejich vlastním oddělení nebo i s učiteli z dalších oddělení školy. Výměna myšlenek a zkušeností na regionální úrovni, ale také celková supervize a podpora z univerzit mohou též přispět ke zlepšení spolupráce učitelů na lokální úrovni. Podrobnější popis jednotlivých modulů včetně některých konkrétních materiálů lze najít na stránkách projektu: <a href="http://sinus-transfer.uni-bayereuth.de/">sinus-transfer.uni-bayereuth.de</a>.</p> <h5><strong><em>Modul 1: Rozvoj kultury řešení problémů</em></strong></h5> <p>Cílem modulu je předkládat žákům matematické a přírodovědné problémy, které:</p> <ul type="disc"> <li>umožňují žákům hledat různé cesty při jejich řešení </li> <li>využívají žákovy základní poznatky a zjišťují jeho už získané dovednosti a propojují je s nově získávanými </li> <li>mohou být přenášeny do nových výukových situací</li> </ul> <p>Modul 1 je v projektu považován za centrální a je úzce propojen s ostatními. Za důležité se přitom nepovažuje ani tak samotná formulace problémů, jako spíše jejich optimální integrace do procesu výuky.</p> <h5><strong><em>Modul 2: Způsoby vědecké práce</em></strong></h5> <p>Modul se soustřeďuje na hlavní aspekty vědecké práce a na možnosti jejich efektivního uplatnění ve výuce. Jedná se především o:</p> <ul type="disc"> <li>pozorování a měření</li> <li>srovnávání a organizaci faktů ve správném uspořádání</li> <li>experimentování</li> <li>hypotetizování a testování</li> <li>diskusi k informacím a jejich interpretaci </li> <li>modelování a přesnou formulaci problémových situací</li> </ul> <p>Vhodná integrace všech těchto aspektů do procesu výuky by měla podporovat a rozvíjet u žáka prvky vědeckého myšlení.</p> <h5><strong><em>Modul 3: Učení se z chyb</em></strong></h5> <p>Modul se zaměřuje na důležitost chyb jako příležitosti poučit se z nich. To je však možné jedině tehdy, když žák může ve výuce chybovat, aniž by byl za to kritizován či uváděn do nesnází. Projekt v tomto modulu vychází z toho, že:</p> <ul type="disc"> <li>obcházení chyb není vhodnou strategií učení (může vést např. k tomu, že dochází k opakování chyb)</li> <li>chyby žáka nám mohou poskytnout užitečnou informaci o jeho myšlenkách a způsobu jeho myšlení </li> <li>analýza chyb může vést k novému poznání</li> </ul> <h5><strong><em>Modul 4: Zajištění základních vědomostí - Smysluplné učení na různých úrovních</em></strong></h5> <p><em>SINUS-Transfer </em>má za cíl podporovat žáky individuálně do té míry, jak je to jen možné. Zkušenost přitom ukázala, že jak nadměrné nebo naopak nízké požadavky na žáka mohou vést ke ztrátě jeho motivace učit se, a tím k různým selháním v učení. Aby se žáci tomu vyhnuli, je zapotřebí předkládat jim problémy, jež je možné řešit na různých úrovních porozumění. To ovšem vždy vyžaduje, aby žáci měli osvojeny základní vědomosti. Ale nikoli jako soubor izolovaných jednotlivostí, ale jako určitou síť vzájemně propojených prvků, jejichž vzájemným vazbám a souvislostem rozumějí. Pouze takováto síť základních vědomosti může sloužit jako východisko pro tvůrčí myšlení a iniciovat a podporovat myšlení orientující se na řešení problémů.</p> <h5><strong><em>Modul 5: Prožívání zlepšení kompetencí u žáka - kumulativní učení</em></strong></h5> <p>Pro žáky je velmi cenné, jestliže jejich úsilí v učení vede k rozvoji jejich kompetencí. Získávají tak důvěru ve své vlastní schopnosti. Zlepšování vlastního poznání u žáka pak znamená včleňování nových poznatků do jeho již získaného systému poznání. To je základ kumulativního učení.</p> <h5><strong><em>Modul 6: Hranice mezi předměty a interdisciplinární přístupy</em></strong></h5> <p>Většina kurikulárních dokumentů v rámci německého školského systému výslovně požaduje interdisciplinární přístupy k výuce. V mnoha případech se však tento požadavek ještě nestal plně součástí pravidelné výuky ve školách. Obvykle je praktikován na konci pololetí, omezen pouze na několik předmětů a nepokrývá příliš dlouhé časové období.</p> <p>Striktně izolovaná struktura každého vyučovacího předmětu je podle projektu do velké míry odpovědna za fakt, že mnoho žáků není schopno propojit obsah těchto předmětů s jejich každodenní zkušeností, ani už s dříve získaným poznáním. Interdisciplinární způsob práce v rámci oddělení škol však vyžaduje mnohé diskuse a spolupráci učitelů z jednotlivých předmětů. To může vést od prosté výměny myšlenek a zkušeností až k týmovému vyučování či dalším jiným koordinovaným způsobům výuky.</p> <h5><strong><em>Modul 7: Podpora dívek a chlapců</em></strong></h5> <p>Genderový výzkum, který v SRN probíhá již několik desetiletí a byl velmi produktivní, odhalil znevýhodňování dívek v matematických a přírodovědných předmětech. Projekt navrhuje určité postupy, které mají umožnit, aby ve výuce matematiky a přírodovědných předmětů nemohlo k uvedenému jevu docházet. Poskytuje k tomuto účelu pro učitele metodické materiály.</p> <h5><strong><em>Modul 8: Podpora kooperativního učení</em></strong></h5> <p>Kooperativní metody ve výuce jsou často opomíjeny, a to hlavně z pragmatických důvodů. Poukazuje se totiž především na hluk ve třídě, vyrušování, další práci učitele navíc a malou efektivitu výuky. Kooperativní učení však nesmí být redukováno pouze na to, že žáci řeší problémy ve skupinách. Problémové situace je nutno vytvářet tak, aby kooperace mezi žáky byla smysluplná a aby z ní žáci měli v co největší míře užitek pro rozvoj jejich vlastního učení. Kooperativní učení má žáky inspirovat k:</p> <ul type="disc"> <li>jasnému vyjadřování jejich myšlenek a názorů</li> <li>prezentaci argumentů</li> <li>případné změně stanovisek</li> <li>vypořádání se s protikladnými idejemi či soudy</li> </ul> <h5><strong><em>Modul 9: Autonomní učení</em></strong></h5> <p>Ve výuce mají mít žáci všechny možnosti, aby si mohli v co nejvyšší míře volit způsoby vlastního učení. Účast na projektech, skupinová i práce, striktně plánované nebo volné vyučovací metody, to jsou všechno dobře známé přístupy, jež takové možnosti žákům dávají. Projekt však zdůrazňuje, že učební autonomie vždy vyžaduje u žáků solidní poznávací základ. Ten je životně důležitý jako východisko, pro jakékoli jejich další učení.</p> <p>Modul 9 proto nabízí různé konkrétní způsoby vytváření tzv. <em>výukových</em> <em>jednotek individuálního učení žáků</em> (podrobně viz webové stránky programu), přičemž předpokládá, že učitelé mohou využít též informace uvedené v modulech 3, 4 a 5.</p> <h5><strong><em>Modul 10: Hodnocení rozvoje: monitoring a zpětná vazba</em></strong></h5> <p>Je všeobecně známo, že rodiče i žáci mají tendenci klást větší důraz na výsledky zkoušek a testů, než na skutečný pokrok v učení. To je také důvod, proč otázky při zkouškách, které nabízejí snadný úspěch prostřednictvím pouhého zapamatování faktů a vyplňování volných míst pro odpovědi, ohrožují splnění cílů projektu <em>SINUS-Transfer</em>. Tento problém může být minimalizován, pokud otázky při zkouškách jsou v naprostém souhlasu s koncepcí a cíli výuky ve třídě.</p> <p>Projekt proto věnuje, prostřednictvím tohoto modulu, velkou pozornost problematice hodnocení výsledků učení žáků a navrhuje způsoby hodnocení, které by byly v souladu s cíli projektu. V modulu jsou navržena nová kritéria pro evaluaci posunu v úrovni osvojení <em>různých druhů kompetencí</em> žákem. V modulu se vymezují tyto druhy:</p> <ul type="disc"> <li><em>profesionální kompetence</em></li> <li><em>metodická kompetence</em></li> <li><em>osobnostní kompetence</em></li> <li><em>sociální kompetence</em> (blíže viz webové stránky projektu.) </li> </ul> <p>Navrhují se zde také nové otázky do zkoušek, které by měly objektivněji a spolehlivěji, než tomu bylo dosud, tento posun v úrovni osvojování kompetencí zjišťovat.</p> <h5><strong><em>Modul 11: Zajištění vnitřní kvality v rámci dané školy a vývoj obecných standardů pro všechny typy škol</em></strong></h5> <p>Vnitřní rozvoj kvality v rámci dané školy vyžaduje pohled na školu jako na celek. Je též důležité, aby skupiny či týmy učitelů sledovaly skutečně vykonanou práci v jednotlivých předmětech v jejich škole systematicky a kriticky. Diskuse výsledků takových pozorování mohou pomáhat odhalovat silné i slabé stránky uvnitř školy a mohou postupně vést k formování společného utváření patřičných standardů kvality vzdělávání ve škole.</p> <h5><strong>Národní vzdělávací standardy</strong></h5> <p>V únoru roku 2003 publikovala spolková vláda expertní zprávu s názvem <em>K vývoji národních vzdělávacích standardů</em> (Zur Entwicklung nationaler Bildungsstandards). V prosinci roku 2003 zveřejnila <em>Stálá konference ministrů</em> <em>školství a kultury</em> vzdělávací standardy pro vyučovací předměty <em>německý jazyk</em>,<em> matematika</em> a <em>první cizí jazyk</em> (anglický/francouzský jazyk) pro <em>střední stupeň</em> (10. ročník). V říjnu 2004 byly standardy zveřejněny pro stejné vyučovací předměty pro <em>Hauptschule </em>(9. ročník), ale také pro <em>první stupeň </em>(4. ročník) pro předměty <em>německý jazyk</em> a <em>matematika</em>. V prosinci roku 2004 <em>Stálá konference</em> publikovala vzdělávací standardy pro <em>střední stupeň </em>(10. ročník) pro předměty <em>biologie</em>, <em>chemie</em> a <em>fyzika</em>.</p> <h5><strong>Závěr</strong></h5> <p>Program <em>SINUS</em>, resp. <em>SINUS-Transfer,</em> měl jako hlavní cíl zvýšit efektivitu výuky matematiky a přírodních věd na německých školách, a zlepšit tím i úroveň vzdělávacích výsledků německých žáků v posledně jmenovaných oblastech vzdělávání. Jedná se o programy velmi rozsáhlé (zahrnující značnou část německých základních škol), intenzivně podporované vládami jednotlivých spolkových zemí i vládou federální a velmi pečlivě připravené z hlediska odborného, pedagogického i logistického, i pokud jde o přípravu a vzdělávání učitelů. Jak je v těchto programech mnohokrát zdůrazňováno, odborná úroveň učitelů a jejich spolupráce jak v rámci školy, tak i v síti škol, jsou považovány za klíčový prvek v úspěšné realizaci uvedených programů.</p> <p>Neméně důležitým prvkem je i důkladné propracování celé organizace programů a promyšleně zpracované metodické materiály pro učitele a vhodné učební texty pro žáky. Zajímavý v tomto směru je také modulární přístup k zavádění nových výukových metod do vzdělávací praxe škol. Tento přístup totiž umožňoval, aby školy jednak aplikovaly jednotlivé moduly ve vzdělávací činnosti školy podle svých podmínek a zaměření a jednak umožnily pedagogům výukové metody různého druhu optimálně kombinovat vzhledem k potřebám žáků. Jako zajímavé se jeví zejména moduly 1, 2, 3, 10.</p> <p>Podle posledních zjištění studie PISA (PISA-2006) se vzdělávací výsledky u německých žáků v oblasti výuky matematiky a přírodních věd, oproti dřívějším, výrazně zlepšily a jsou nyní nadprůměrné (viz tabulky 1,2). Předpokládáme-li tedy, že zjištění získaná ve studii PISA jsou určitým indikátorem úrovně matematických a přírodovědných dovedností žáků v dané zemi, pak se lze domnívat, že i projekty <em>SINUS </em>a <em>SINUS-Transfer</em> mohly ovlivnit pozitivní posun výsledků německých žáků v oblasti matematického a přírodovědného vzdělávání.</p> <h5><strong>Srovnání pořadí českých a německých žáků v přírodovědných předmětech a matematice - PISA</strong></h5> <p><strong>Tab. 1: Přírodovědné předměty</strong></p> <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="2"> <tbody> <tr> <td> <p><strong>Rok</strong></p> </td> <td> <p><strong>Čeští žáci [pořadí/počet zemí]</strong></p> </td> <td> <p><strong>Němečtí žáci [pořadí/počet zemí]</strong></p> </td> </tr> <tr> <td> <p>2000</p> </td> <td> <p>11/31</p> </td> <td> <p>20/31</p> </td> </tr> <tr> <td> <p>2006</p> </td> <td> <p>15/57</p> </td> <td> <p>13/57</p> </td> </tr> </tbody> </table> <p><strong>Tab. 2 : Matematika</strong></p> <table border="1" cellspacing="0" cellpadding="2"> <tbody> <tr> <td> <p><strong>rok</strong></p> </td> <td> <p><strong>Čeští žáci [pořadí/počet zemí]</strong></p> </td> <td> <p><strong>Němečtí žáci [pořadí/počet zemí]</strong></p> </td> </tr> <tr> <td> <p>2000</p> </td> <td> <p>18/31</p> </td> <td> <p>20/31</p> </td> </tr> <tr> <td> <p>2006</p> </td> <td> <p>16/57</p> </td> <td> <p>20/57</p> </td> </tr> </tbody> </table> <p>Pozn. 1: Výzkumu PISA se mohou účastnit i jiné než členské země OECD.<br />Pozn. 2: Výsledky PISA se v ČR nevztahují k nově zaváděnému kurikulu, neboť podle něj začínají školy vyučovat až od školního roku 2007/2008.</p> <p>Další související články:</p> <p><a href="/clanek/2075">Inovace přírodovědného vzdělávání z evropského pohledu</a><br /><a href="http://www.rvp.cz/clanek/2120">Projekt <em>Pollen</em></a></p> <p><strong><em><span style="text-decoration: underline;">Použitá literatura a zdroje:</span></em></strong><br /><a href="http://sinus-transfer.uni-bayereuth.de/">sinus-transfer.uni-bayereuth.de</a><br />Straková, J. ed.: <em>Vědomosti a dovednosti pro život: Čtenářská, matematická a přírodovědná gramotnost patnáctiletých žáků v zemích OECD</em>, Praha: ÚIV, 2002. ISBN 80-211-0411-2<br />Palečková, J. ed.: <em>Hlavní zjištění výzkumu PISA 2006: Poradí si žáci s přírodními vědami?</em>, Praha: ÚIV, 2007. ISBN:978-80-211-0541-6</p>
Tento materiál je publikován pod licencí Creative Commons – Uveďte původ – Neužívejte komerčně – Nezpracovávejte 3.0 ČR.