natgillin/translations-raw huggingface dataset:
Takové příběhy se mohou vztahovat k více či méně abstraktním entitám: elektřina, elektrický proud, obraz, světlo.
Haefner, L.A. and Zembel-Saul, C. (2004) Learning by doing?
Žáci například (viz A.1.1) při interpretaci fungování elektrického obvodu popisují, jak ‚elektrický proud‘ prochází obvodem a postupně prodělává změny, když se na své cestě setkává s jednotlivými součástmi obvodu.
Prospective elementary teachers’ developing understandings of scientific inquiry and science teaching and learning.
V optice obraz, který opouští světelný objekt, naráží na celou řadu překážek (čočky, zrcadlo, obrazovka), a v důsledku toho mění svůj pohyb: je zastaven nebo odražen zpět.
International Journal of Science Education, 26 (13), 1653-1674.
Setkat se můžeme i s vyspělejší úrovní stejného typu myšlení (lineárního a kauzálního), jestliže se entity, o nichž vyprávíme, stanou proměnnými.
Haigh, M. and Forret, M. (2005) Is ‘doing science’ in New Zealand classrooms an expression of scientific enquiry?
Událost (změna proměnné) se může jevit jako příčina následujícího.
International Journal of Science Education, 27 (2), 215-26.
Například při vysvětlování toho, proč se posunula stěna působením rozdílu tlaku mezi jejími dvěma plochami (Méheut 1997), žáci nejprve berou v úvahu pouze tlak, který se změnil na počátku (‚příčinu‘ posunutí), a zapomínají na tlak, který je vyvíjen na druhou plochu.
Harlen, W. and Holroyd, C. (1997) Primary teachers’ understanding of concepts of science: impact on confidence and teaching.
Snaha objasnit učební obtíže v daném oboru, představy a způsoby přirozeného myšlení a to, jak odolávají změnám při aplikaci tradičních vyučovacích metod vyústila ve výzkum pedagogických přístupů podporujících vývoj směrem k vědeckým formám myšlení.
Häussler, P. (1987) Measuring students’ interest in physics – design and results of a cross sectional study in the Federal Republic of Germany. International Journal of Science Education, 9 (1), 79-92.
K tomuto problému se uskutečnilo velké množství prací, které zahrnovaly vytváření a testování edukačních situací v různých oblastech: v mechanice, elektrokinetice (elektrický proud), optice, energii, chemii a struktuře hmoty (Méheut a Psillos 2004).
Häussler, P., Hoffman, L., Langeheine, R., Rost, J. and Sievers, K. (1998) A typology of students’ interest in physics and the distribution of gender and age within each type. International Journal of Science Education, 20 (2), 223-238.
Část těchto výzkumů klade důraz na autonomii žáků v procesu utváření vědomostí, především na jejich odpovědnost za formulování problémů, jimiž se budou zabývat, a na organizaci postupu jejich řešení (Lijnse 1995).
Häussler, P. and Hoffmann, L. (2000) A curricular frame for physics education: development, comparison with students’ interests, and impact on students’ achievement and self-concept.
• analýza učebních obtíží a představ žáků.
International Journal of Science Education, 27 (2), 243-254.
Výsledky těchto analýz se poté uplatňují při ‚didaktické rekonstrukci‘ nebo ‚didaktickém řízení‘, které směřují k navržení obsahu výuky nebo edukačních situací (Méheut a Psillos 2004).
Hucke, L. and Fischer, H.E. (2002) The link of theory and practice in traditional and in computer-based university laboratory experiments. In D. Psillos and H. Niedderer (Eds) Teaching and learning in the science laboratory (Dordrecht: Kluwer) 205-218.
Výsledky těchto typů výzkumu se liší.
International Journal of Science Education, 26 (14), 1787-1811.
Některé vymezují metodické standardy pro vytváření edukačních situací, upřesněné podle zamýšleného učení, zdůvodněné se zřetelem ke znalostem a s ohledem na žáky.
Jenkins, E.W. (1999) Practical work in school science. In J. Leach and A. Paulsen (Eds) Practical Work in Science Education – Recent Research Studies (Dordrecht: Kluwer) 19-32.
Jak se ukáže dále (B.2), budou tyto výsledky moci přispět k utváření odborných znalostí potřebných k tomu, aby učitelé přijali pedagogické strategie, které dávají velký prostor kognitivním aktivitám žáků.
Jones, M.G., Howe, A. and Rua, M.J. (2000) Gender differences in students’ experiences, interests and attitudes toward science and scientists. Science Education, 84 (2), 180-92.
Cílů experimentálních aktivit ve výuce přírodovědných předmětů je spousta: patří k nim motivace žáků, rozvíjení praktických dovedností a podpora osvojování přírodovědných znalostí a vědeckých metod a přístupů (Jenkins 1999).
Komorek, M., Stavrou, D. and Duit, R. (2003) Non linear physics in upper physics classes: educational reconstruction as a frame for development and research in a study of teaching and learning basic ideas of nonlinearity. In D. Psillos, P. Kariotoglou, V. Tselfes, E. Hatzikraniotis, G. Fassoulopoulos and M. Kallery (Eds) Science Education Research in the Knowledge Based Society (Dordrecht: Kluwer) 269-78.
Dosud se až příliš často setkáváme se stereotypní podobou provádění pokusů (Leach a Paulsen 1999).
Leach, J. and Paulsen, A. (1999) Introduction.
Současné primární vzdělávání se zdá otevřenější vůči výzkumným aktivitám, mezi nimiž hraje důležitou roli ověřování hypotéz (Haigh a Forret 2005). ¨
In J. Leach and A. Paulsen (Eds) Practical Work in Science Education – Recent Research Studies (Dordrecht: Kluwer) 17-18.
Na úrovni sekundárního vzdělávání (Johsua a Dupin 1993; Windschitl 2003) se pokusy využívají především:
Lemeignan, G. and Weil Barais, A. (1994) Developmental approach to cognitive change in mechanics.
• k objasnění pojmů,
International Journal of Science Education, 16 (1), 99-120.
• k důkazu přírodního zákona nebo
Science Education, 79 (2), 189-99.
Žák tedy musí vykonat řadu předepsaných praktických úkolů, provést pozorování a měření a vyvodit závěry, které se zdají být evidentní, nicméně nejsou předem známy.
Magnusson, S., Karjcik, J. and Borko, H. (1999) Nature, sources and development of pedagogical content knowledge for science teaching. In J.Gess-Newsome and N.G. Lederman (Eds) Examining Pedagogical Content Knowledge (Dordrecht: Kluwer) 95-132.
Zdá se, že ve fyzice více než v chemii či biologii jsou praktické aktivity zaměřeny na znalost přírodních zákonů a vztahů mezi proměnnými (naučit se nakládat s údaji a využít je k vyvození závěru).
Méheut, M. (1997) Designing a learning sequence about a pre-quantitative kinetic model of gases: the parts played by questions and by a computer-simulation.
V chemii se klade větší důraz na ‘schopnost postupovat
International Journal of Science Education, 19(6), 647-60.
Výuka přírodovědných předmětů veškolách v Evropě.
International Journal of Science Education, 26 (5), 515-35.
Koncepce a výzkum podle protokolu pokusu‘, zatímco při výuce biologie se věnuje více pozornosti tomu, jak vést výzkum (Tiberghien et al. 2001).
Millar, R. and Kanari, Z. (2003) How children reason from data to conclusions in practical science investigations.
Výhrady a návrhy sledují dva hlavní směry:
Mork, S.M. (2005) Argumentation in science lessons: Focusing on the teacher’s role.
• zprostředkovat obsažnější a rozmanitější představu o vědeckých postupech: formulování a přeformulování otázky či problému, formulování hypotézy, plánování pokusů, zdokonalování protokolu, kontrola činitelů, sběr, zpracování a interpretace dat, využívání simulace, diskuse atd.;
Mortimer, E. and Scott, P. (2003) Meaning making in secondary science classrooms. (Maidenhead and Philadelphia: Open University Press).
• poskytnout žákům více volnosti a samostatnosti: zapojit je do většího množství úkolů s otevřeným řešením, které povedou k rozvoji kognitivních aktivit vyšší úrovně.
National Research Council (1996) National Science Education Standards (Washington: National Academy Press).
Některé z těchto podnětů jsou součástí záměru rozvíjet vědeckou kulturu, která přikládá význam tomu, aby žáci rozvíjeli své poznání vědeckých aktivit a postupů.
National Research Council (2000) Inquiry and the National Science Education Standards (Washington: National Academy Press).
Na práci Piageta navázala celá řada výzkumů, které se věnovaly rozvoji hypoteticko-deduktivního myšlení při osvojování přírodovědného učiva.
Niedderer, H., Aufschnaiter, S., Tiberghien, A., Buty, C., Haller, K., Hucke, L., Seter, F. and Fischer, H. (2002) Talking physics in labwork contexts – A category based analysis of videotapes.
Předmětem zkoumání byly různé typy úkolů: v některých případech se klade důraz na studium působení změn zadaných proměnných (Millar 1996); v jiných případech jsou problémy formulovány otevřenějším způsobem a výběr proměnných, které se mají sledovat, je ponechán na samotných žácích (Cauzinille et al. 1985; Flandé 2000).
In D. Psillos and H. Niedderer (Eds) Teaching and learning in the science laboratory (Dordrecht: Kluwer) 31-40.
Ve výzkumech zaměřených na žáky ve věku 9 až 14 let (Cauzinille et al.
Osborne, J. and Collins, S. (2001) Pupils’ views of the role and value of the science curriculum: a focusgroup study.
1985; Millar 1996; Flandé 2000; Millar a Kanari 2003) vzbuzují pozornost následující poznatky:
International Journal of Science Education, 23 (5), 441-467.
• provádění pokusu může sloužit jako prostředek k odstranění pochybnosti, rozhodnout mezi dvěma odlišnými stanovisky: zdá se tedy, že žáci více využívají pokusy k ověření takové hypotézy, o níž nepanuje konsensus;
Osborne, J., Simon, S. and Collins, S. (2003) Attitudes towards science: a review of the literature and its implications. International Journal of Science Education, 25 (9), 1049-1080.
• každý rozdíl mezi dvěma měřeními, která mají ověřit působení jedné proměnné, je pokládán za významný; pro žáky je mnohem snazší považovat proměnné za vzájemně závislé (a dvě měření za dostatečná) než navzájem nezávislé;
International Journal of Science Education, 20 (2), 125-138.
Experimenty, které provedl Flandé (2000) popisují pokrok žáků ve věku 10 až 11 let, pokud jde o rozlišování proměnných, formulování hypotéz a navrhování a analýzu protokolů k ověřování hypotéz, ve vztahu k využívání tabulek jako pomůcky k uvažování,
Rudolph, J.L. (2003) Portraying epistemology: school science in historical context. Science Education, 87 (1), 64-79.
Tyto výzkum tedy rozkrývají ‚spontánní‘ postupy žáků, možné fáze rozvoje experimentálních postupů a typy situací, které tento vývoj podpoří.
Sadler, T.D. and Zeidler, D.L. (2005) Patterns of informal reasoning in the context of socio-scientific decision making.
Výzkumy objasnily pokrok žáků v rámci takových vzdělávacích strategií, které přihlížejí k poznávacím možnostem žáků.
Journal of Research in Science Teaching, 42 (1), 112-38.
Postupy vědeckého bádání
Science Education, 86 (5), 624-44.
Je zřejmé, že se role experimentálních činností v učebních osnovách pro výuku přírodovědných předmětů od 90. let 20. století změnila.
She, H. and Fisher, D. (2002) Teacher communication behaviour and its association with students’ cognitive and attitudinal outcomes in science in Taiwan.
Vyvstává otázka, jak by se dalo žákům pomoci tyto obtíže překonat.
Shipstone, D. (1985) Electricity in simple circuits.
Jestliže se poskytování této pomoci pečlivě rozvrhne, zaznamenáváme u žáků pozitivní výsledky jak co do osvojování pojmů, tak i co do pochopení povahy přírodních věd (Haigh a Forret 2005).
In R. Driver, E. Guesne and A. Tiberghien (Eds) Children’s Ideas in Science (Milton Keynes: Open University Press) 33-51.
Ze stejného úhlu pohledu navrhuje Windschitl (2003) postupovat při rozvíjení bádání od prostších postupů (pokusy za účelem důkazu a předepsané postupy) k autentičtějším formám bádání, ať řízeným (otázky jsou žákům navrženy) nebo zcela otevřeným (otázky formulují sami žáci).
Simonneaux, L. (2003) Different types of classroom debates on biotechnology. Are they simply an exercise in rhetoric or do they encourage a well-founded critical attitude?
Podle Millara (1996) se zdá, že žákům se nejprve (ve věku 9 až 12 let) lépe daří řešit jeden účinek nebo jev a později (ve věku 12 až 14 let) jsou schopni dospět k vědečtějšímu postupu při zkoumání vztahu mezi proměnnými.
In D. Psillos, P. Kariotoglou, V. Tselfes, E. Hatzikraniotis, G. Fassoulopoulos and M. Kallery (Eds) Science Education Research in the Knowledge Based Society (Dordrecht: Kluwer) 285-293.
Výzkumy tohoto druhu ukazují, že je nezbytné objasnit řadu epistemologických otázek.
Stark, R. and Gray, D. (1999) Gender preferences in learning science.
Výuka přírodovědných předmětů veškolách v Evropě.
Stylianidou, F., Boohan, R. and Ogborn, J. (2005) Science teachers’ transformations of the use of computer modeling in the classroom: using research to inform training.
Koncepce a výzkum
Science Education, 89 (1), 56-70.
Hucke a Fischer (2002) zkoumali přínos, který mají počítače v přírodovědném vzdělávání coby prostředek zpracování údajů nebo modelování.
Tiberghien, A., Veillard, L., Le Maréchal, J.F., Buty, C. and R. Millar (2001) An analysis of labwork tasks used in science teaching at upper secondary school and university levels in several European countries.
Naproti tomu využití počítačů k simulacím teoretické uvažování podporuje.
Science Education, 85 (5), 483-508.
Řada studií (Beaufils a Richoux 2003) se zabývá možností vizualizace teoretických modelů a rozvojem aktivit spojených:
Van Driel, JH, Verloop, N., & DeVos, W. (1998). Developing science teachers' pedagogical content knowledge. Journal of Research in Science Teaching 35, 673-695. Viennot, L. (1996) Raisonner en physique: la part du sens commun. (Bruxelles: De Boeck).
• se zkoumáním modelů a manipulací s nimi, přičemž cílem je znalost těchto modelů a osvojení pravidel jejich fungování;
Viennot, L., Chauvet, F., Colin, P. and Rebmann, G. (2005) Designing strategies and tools for teacher training: the role of critical details, examples in optics.
• s modelováním (vytvářením modelů), tj. používání prostředků IKT k vytváření modelů fyzikálních jevů.
Science Education, 89 (1), 13-27.
Tato hlediska nacházíme i ve studii, která se zabývá osvojováním prvotních modelů struktury hmoty (Méheut 1997).
Viiri, J. and Saari, H. (2004) Research based teaching unit on the tides.
Zaměřuje se mimo jiné na to, jak žáci francouzských colléges (ve věku 12 až 13 let) postupně vytvářejí částicový model hmoty, ve vztahu k předvídání a objasňování termoelasticity plynů.
International Journal of Science Education, 26 (4), 463-82.
Zmínit lze i práci Butyho (2003), která analyzuje didaktické možnosti a meze využívání simulačního softwaru žáky v geometrické optice k objasnění utváření obrazů pomocí čoček.
Windschitl, M. (2003) Inquiry projects in science teacher education: what can investigative experiences reveal about teacher thinking and eventual classroom practice? Science Education, 87 (1), 112-43.
Experimentování se sledem experimentálních a simulačních činností ukázalo, že simulace mohou fungovat jako ‚kognitivní pojítko‘ mezi teorií a praxí.
Zacharia, Z. (2003) Beliefs, attitudes and intentions of science teachers regarding the educational use of computer simulations and inquiry-based experiments in physics.
Goldberg a Otero (2001) popisují některé z kognitivních aktivit spojených s utvářením pojmů: ty jsou intenzivnější, jestliže se nejdříve do procesu zapojí simulace (fáze konstrukce modelu), a poté experimentální aktivity (propojení mezi modelem a pokusem).
Journal of Research in Science Teaching, 39 (1), 35-62.
Se stejným typem integrace aktivit se setkáváme v postupu navrženém Zachariou (2003), který kombinuje formulování předpokladů, simulaci a výklad.
Zusho, A., Pintrich, P.R., Arbor, A. and Coppola, B. (2003) Skill and will: the role of motivation and cognition in the learning of college chemistry.
A.5.Diskuse mezi žáky a rozvíjení argumentačních dovedností
This study set out to look at some of the key factors that influence school science teaching in Europe.
Důraz kladený od 90. let 20. století na podporu přírodovědných znalostí jako součásti všeobecného vzdělání vedl k zájmu o argumentační schopnosti při společensko-přírodovědných diskusích, které jsou mimoto považovány za příležitost k pojmovému a epistemologickému učení (Sadler a Zeidler 2005).
In spite of the general independence of teacher education institutions with respect to devising and managing their training activities, a first conclusion that can be drawn from the study is that toplevel recommendations and regulations for teacher education programmes for primary and lower secondary levels of education (both in general terms and science-specific teaching knowledge and skills) are very extensive.
Simmoneauxová (2003) porovnává typy argumentů, které používají žáci v rámci výuky založené na hraní rolí a při formálnější diskusi.
There appears to be very little difference in official documents between physics and biology. To a very limited extent (mainly in Cyprus), toplevel regulations give more attention to physics than biology.
Dokládá, že hry v roli podporují určité rétorické postupy (provokace, podezření, ironie), kdežto diskuse spíše napomáhá racionální argumentaci.
An example of this is demonstrating a scientific law through experiment, which is not part of the lower secondary biology syllabus in Greece, Cyprus, the Netherlands and Austria.
Grace a Ratcliffe (2002) zkoumají hodnoty a pojmy užívané žáky v debatách o ochraně druhů.
Innovationin science teaching:(trainee) teachers and teacher trainers
Porovnávají výsledky z hlediska toho, jaké pojmy odborníci a učitelé očekávali, a odhalují význam přikládaný v diskusích hodnotám.
Teacher education, whether initial or in-service, represents the main link between the theory and practice of teaching.
Docházejí k závěru, že pro pochopení pojmů je důležité využívat diskuse na různá témata.
It is of interest, therefore, to look at the sort of qualifications and experience held by teacher trainers for science.
Sadler a Zeidler (2005) rozlišují různé typy uvažování, které se v těchto souvislostech mohou uplatnit, a potvrzují důležitost výběru námětů k diskusi, z nichž některé upřednostňují emoční stránku na úkor racionální.
The analysis shows that central regulations are much more concerned with content-related science qualifications than with experience in education research.
Zohar a Nemet (2002) prezentují výsledky realizace vyučovací jednotky, která měla rozvíjet znalosti žáků z genetiky a argumentační dovednosti. Tato jednotka zahrnuje výuku genetiky i zásad argumentace a jejich praktické využití v diskusi.
Thus, teacher trainers are required to hold a science degree (often at master’s level or above) in most countries, while about half of Eurydice Network countries require or at least encourage them to hold a teaching qualification.
Autoři docházejí k závěru, že vyučovací jednotka účinně podporuje dosažení znalostí z genetiky i zlepšení argumentačních dovedností žáků (závěry méně časté, lépe odůvodněné, hutnější slovní projev).
Also less common is the requirement to hold specific qualifications as teacher trainers or to train mentors responsible for school-based placements. The general approach, consistent with the autonomy of teacher education institutions, is on quality provision without necessarily prescribing how this is to be achieved (Chapter 2).
Morková (2005) zkoumá možné důvody, proč učitelé využívají aktivity podporující rozvoj argumentačních dovedností jen v omezené míře: je obtížné si tyto dovednosti osvojit a vyžadují tedy specifický způsob učení; aktivity jsou časově náročné a prostředky potřebné pro přípravu a realizaci těchto činností nejsou dostatečně rozvinuté.
The low level of central regulation in this area (teaching skills and education research) raises questions about how well trainee teachers are being equipped to teach in innovative ways. The factors influencing science teachers’ responses to innovation have been explored recently (Section B.3).
S odvoláním na typologii prezentovanou Mortimerem a Scottem (2003) navrhuje upřednostňovat ‚interaktivní a dialogický‘ typ komunikace před komunikací ‚neinteraktivní a autoritativní‘ a zlepšit tak kvalitu diskuse ve třídě.
The need to close the gap (where it exists) between science education research and innovation on the one hand, and science teachers’ beliefs and practices on the other, is the focus here.
Analyzuje zásahy učitele do diskuse z hlediska účelu: zajištění správnosti vyměňovaných informací, změna zaměření diskuse, rozšíření diskuse, znovuotevření diskuse, uvázne-li na mrtvém bodě, povzbuzování žáků a řízení slovních projevů.
The relative ineffectiveness of different types of attempted innovation (for example, the use of computer-based simulations) is ascribed to the ‘distance’ between innovatory practices and teachers’ existing practices and beliefs. If the distance is small, adapting to change is easier.
Výše zmíněné výzkumy mohou učitelům pomoci při výběru takového tématu debaty, které podpoří požadovaný typ argumentačních dovedností, pomoci jim při řízení zásahů do diskuse a nabídnout jim kritéria hodnocení argumentačních dovedností žáků.
Science teachers should be given opportunities to train in an interactive context that links classroom practice and discussions with teachers with insights from research. They can thus ‘construct’ appropriate values and concepts likely to improve the quality of school science education.
Tato otázka vyvstala během 60. a 70. let 20. století v reakci na průzkum zájmu žáků o přírodní vědy a jejich postoje k přírodovědných předmětům.
The kinds of activities expected of pupils in science laboratories can be relatively prescriptive or more open-ended, allowing pupils to develop more complex cognitive skills.
Tento proud se tehdy zdál být málo rozvinutý, možná i kvůli nedostatku vhodných teoretických a metodologických nástrojů (Ramsden 1998).
Developing a scientific way of thinking is understood to involve teaching and learning that places importance on developing a holistic (and therefore complex) understanding of scientific activities and procedures, reflecting the approach of professional scientists.
Různé studie z nedávnější doby přinesly obecné poznatky o více či méně motivujících aspektech různých oborů (biologie, technologie, astrofyziky, věd o zemi, chemie a fyziky): žáci mají zájem o praktické činnosti a propojení přírodovědného vzdělávání s každodenním životem a nemají v oblibě výuku přírodovědných předmětů, která jim poskytuje jen malý prostor pro vyjádření vlastního názoru (Dawson 2000; Osborne a Collins 2001; Baram Tsabari a Yarden 2005).
Research suggests that secondary-level science sometimes shows a more ‘stereotypical’ approach to practical activities (meaning that activities are designed to lead to prescribed or self-evident conclusions), while primary education seems more open to investigative activities (Section A.3.1). However, the analysis of school curricula in this study identifies lower secondary curricula as requiring a more complex body of knowledge and expertise as well as more independent pupil activity than primary curricula in most countries (Figure 3.4).
Přístup, který uplatnil Häussler a jeho spolupracovníci (1987, 1998, 2000) se opírá o pojmy osobní zájem a situační zájem.
A related, and very important, issue is the development of scientific ways of thinking by and for teachers themselves.
Jeho záměrem je odlišit zájem, který pramení z osobních vlastností žáka a zájem vyvolaný edukační situací.
The links between teachers’ scientific knowledge and skills, the ways in which they teach science and the consequences for the pupils are established in a number of studies (Section B.3).
Otázky, které souvisejí s motivací žáků, můžeme poté nově formulovat s přihlédnutím k osobním (věk, pohlaví) a situačním (charakteristika edukační situace) proměnným.
This highlights the importance of teacher education, and more specifically training in science content.
Poté tedy zbývá prozkoumat, jak se tyto faktory z hlediska motivace žáků navzájem ovlivňují.
Figure 1.4 shows that scientific concepts and theories and experimental/investigative activities are very much part of teacher education.