Metody badatelské výuky s PASCO Sensorium

PASCO Sensorium v hodinách přírodních věd a metody jejich využití při badatelské výuce na různých stupních vzdělávání jsou hlavními tématy tohoto článku. 

Jak sady PASCO Sensorium do výuky zapojit tak, aby to bylo co nejvíce efektivní jak pro učitele, tak jejich žáky? V článku si nastíníme, co jsou a k čemu slouží zmíněné sady, a také princip práce učitele a žáků v rámci badatelské výuky. 

Kvalitní technika pro výuku přírodních věd s PASCO Sensorium

Žákovské sady PASCO Sensorium obsahují v praktickém úložném boxu několik základních senzorů. Součástí sady jsou také zpracované úlohy pro žáky, a dále metodický průvodce učitele těmito přípravami. Díky nim je možné s PASCO sadami ve výuce okamžitě začít pracovat.

Ukázka zpracované úlohy “Teplota kapaliny” ke stažení v PDF.
Ukázka zpracované úlohy “Galvanický článek” ke stažení v PDF.

Více informací k sadám PASCO Sensorium naleznete na stránkách Pasco.cz. 
Krátká videoukázka práce s PASCO sadami v rukou žáků a reportáž z projektu Plzeňské Pascování.

Proč sady vznikly a jak je vhodně zapojit?

Cílem těchto sad bylo přenést experiment z odborných učeben, které jsou tradičním prostorem pro realizaci školních pokusů, také do klasické třídy. Z bohaté nabídky senzorů byly vybrány ty, které lze využít napříč všemi předměty a ročníky nejen na střední škole a 2. stupni základní školy, ale nabízí se také jejich využití na 1. stupni ZŠ. S diskutovanou sestavou učitel získá hned 28 hotových příprav v podobě průvodců experimentem, včetně uceleného metodického průvodce. Jejich zapojení je závislé na dovednostech učitele i žáků a od nich se odvíjí různé metody jejich zapojení do výuky. 

Jaké se nabízí metody experimentování nejen s PASCO Sensorium?

Metod, jak zapojit PASCO do výuky je hned několik. Příklady metodického vedení experimentem jsou následující:

1. 

   Experiment na 1 vyučovací hodinu, kdy jsou žáci vedeni učitelem a programem po jednotlivých částech tzv. průvodce experimentem. Vhodné je takové zapojení především na počátku, kdy se s technologií seznamuje učitel i žáci samotní. Tato metoda se také někdy nazývá POGIL (Process Orientated Guided Inquiry Learning). 

   Výhodou této metody je možnost neustále aktivity doplňovat dalšími informacemi k teorii nebo otázkami k probíranému tématu. Byť žáci pracují v malých badatelských skupinách, je výuka částečně skupinová, ale stále spíše frontální.  

2. Samostatná práce na připravených experimentech je další metodou práce žáků, ať již z nabízených hotových příprav, získaných se sadou PASCO Sensorium, nebo stažených ze stránek Experimentujme.cz, kde sdílí své výukové materiály učitelé využívající tuto experimentální platformu ve výuce přírodních věd napříč ČR a SR.

   Tato metoda předpokládá jednak dobrou znalost práce s technikou, ale především zkušenost samostatné práce v malé skupině. U žáků vyžaduje především spolupráci, dobrou komunikaci a také vlastní zodpovědnost za provedení a realizaci připraveného pokusu.

   

3. Další z metod je “rychlé” zapojení senzoru v rámci výuky probíraného tématu. Stačí mít k dispozici počítač nebo tablet, měřicí rozhraní a vybraný senzor, a vše propojit. Žákům vše zabere asi 30 sekund až 1 minutu (těm opravdu hodně pomalým). Volbou tlačítka měřit, nebo v nových verzích zvolením měřené veličiny, máte  k dispozici okamžitě 4 zobrazení - graf, číslo, tabulku a měřák, na kterých je názorně graficky zobrazen daný jev, který žáci pozorují.

   Využívání této metody je dle mého názoru nejsnazší na koordinaci a práci malých skupin žáků, nebo přípravu experimentu. Navíc žáci se rychle naučí celé prostředí programu SPARKvue snadno ovládat a může se ze základních grafických zobrazení posunout k využívání analytických nástrojů nebo k tvorbě digitálních protokolů. 

Mezi další metody, které se běžně v badatelském přístupu vyučování využívají jsou problémové vyučování, kdy žáci hledají odpovědi na položené otázky, nebo projektové vyučování, kdy je stanovené téma, například voda a její vliv na život, a s pomocí moderní technologie a vhodně navrženého experimentu se odhalují některé jeho (míněno tématu) zákonitosti.  

Osobně věřím, že určitou nezbytností k pochopení světa kolem nás je schopnost porozumět předkládanému textu. Proto i v přírodních vědách by se měla důrazně nacvičovat a procvičovat čtenářská dovednost. Protože je obecně věda světovou záležitostí, nabízí se zapojení integrované výuky cizích jazyků do přírodovědných předmětů, tedy metoda CLIL (Content and Language Integrated Learning), kdy si žáci osvojují dovednosti obou předmětů.  

Jak často s PASCO Sensorium experimentovat?

Odpověď je jednoduchá! Čím častěji budou žáci (i učitel) s technologií ve výuce pracovat, tím méně času s jejich manipulací a provedením experimentu stráví. Moje doporučení je integrovat metodu rychlého experimentu do běžné výuky jako jednu z aktivit, které během vyučovacího procesu střídáte. 

Prvním krokem je pracovat s dostupnými nástroji, které umožňují rozdělit bádání do malých skupin. Dnešní doba vyloženě volá po využití moderních technologií, které žáky vtáhnou do výuky a pomohou jim objevený, mnohdy pro ně abstraktní svět přírodních zákonů, dobře a konkrétně znázornit. Výhodou sad PASCO Sensorium je především jejich mobilita a možnost využití sady jak v tradiční odborné učebně přírodních věd, tak v učebně klasické nebo v terénu mimo budovu. 

A jaké jsou tedy principy badatelské výuky? 

Nejprve co taková badatelská výuka vlastně znamená:
Badatelsky orientovaná výuka pomáhá k rozvoji znalostí a dovedností žáků na základě aktivního a relativně samostatného objevování přírodních zákonů. Klade si hned několik cílů: podnítit chuť žáků více zkoumat, rozvíjet kritické myšlení, pokládat ty správné otázky, stanovit si domněnku, jaké zákonitosti daný experiment má a k jakým výsledkům a naměřeným datům během bádání dospějeme a samozřejmě dále dovednost své závěry prezentovat ostatním.

Klíčová je především práce v týmu, kde je nezbytné posilovat klíčové kompetence 21.století, jako jsou sociální dovednosti, k nimž patří především schopnost komunikace, sebevzdělávání, organizace vlastní práce a spolupráce, řešení problémů a respekt k názoru ostatních v rámci dobrých mezilidských vztahů. Jedním z dopadů badatelské výuky je podpora spolupráce ve skupině i celé třídě a rozvoj důležitých dovedností využitelných v další praxi, ale také osobním životě žáka.

  Školení, inspirace i další podpora v procesu změny výuky přírodních věd pomáhá!
 
  Jak postupně aplikovat metodu badatelské výuky a práci s vybranou technologií do výuky můžete zkoušet sami. Určitě ale doporučuji navštívit některé z kurzů, které vám pomohou v získání nejen odbornosti při práci s vybraným softwarem, ale také metodicky, kdy a jak, opravdu krok za krokem, zapojit různé aktivity do vaší výuky. Hledejte inspiraci na stránkách, kam uživatelé sdílejí své výukové materiály, jako je zmíněný portál Experimentujme.cz, nebo kde sdílí své zkušenosti s touto platformou pro výuku přírodních věd, k nimž patří třeba sociální síť Facebook. Platí však nepsané pravidlo, že chcete-li, aby co nejvíce lidí své zkušenosti sdílelo a měli jste kde čerpat novou inspiraci, přidejte se a sdílejte s ostatními!
 
  A co říci na závěr?
 
 Že badatelská výuka je dlouhodobý proces, který mění princip tradičního vzdělávání přírodovědných předmětů, a vyžaduje především trpělivost, ochotu a cílevědomost. Vše nepůjde podle vašich představ hned na první či druhý pokus. Nejdříve je potřeba si vybudovat pozitivní návyk na takový styl práce v hodině. Záleží na učiteli a jeho ochotě se věnovat této metodě a přípravě nových materiálů pro výuku, stejně jako velmi záleží na žácích, např. jaký se sejde kolektiv třídy. Výběrem vhodných vzdělávacích prostředků,  metod a nástrojů usnadníte budování pozitivního návyku na aktivní práci žáků v hodinách všech přírodovědných předmětů.  
 
  Autorka článku je lektorkou systému PASCO a badatelské výuce s využitím moderních technologií se věnuje již několik let. Kontakt: Iva Loužecká, iva.louzecka@gmail.com