Návrat na detail prednášky / Stiahnuť prednášku / Trnavská univerzita / Pedagogická fakulta / Didaktika biológie

Úvod do didaktiky biológie (didaktika_biologie.doc)

1. Úvod do didaktiky biológie

        Veda o vyučovaní prekonáva v súčasnosti veľké zmeny. Novátorské myšlienky uplynulých desaťročí spolu s rozvojom technologických možností zmenili vo svete spôsob vyučovania biológie

                        V. Kubišta

        Množstvo informácií neustále rastie a učitelia musia zvládnuť prípravu študentov za rovnako dlhý čas štúdia. Množstvo dostupných zdrojov informácií trvalo narastá, pre učiteľa je stále ťažšie orientovať sa v nich.

        Biológia ako veda napreduje veľmi rýchlo a dostáva sa do podobnej situácie, v akej sa ocitla fyzika začiatkom nášho storočia, keď sa objavila kvantová teória a teória relativity.  Molekulová biológia zaznamenala obrovský obrat v genetike a bezprostredne ovplyvnila aj ďalšie odbory. Ešte začiatkom 50-tych rokov bol gén iba predpokladanou štruktúrou a dnes je už zmapovaný celý ľudský genóm. V neurobiológii možno podrobne skúmať štruktúru receptorov pre hormóny a neurotransmitery aj štruktúru iónových kanálov. Systematickí a evoluční biológovia v porovnávaní primárnej štruktúry nukleových kyselín a bielkovín získali  pomerne spoľahlivú metódu na odmeranie času, kedy sa dva biologické taxóny oddelili od spoločného predka. Podmienky života v systémových rozmeroch skúma mladá a rozvíjajúca sa ekológia. Na úrovni zložitých, mnohobunkových organizmov sa objavila etológia. Kto čítal aspoň jednu z kníh Konrada Lorentza nepochybuje o tom, že problémy, ktorými sa tento odbor zaoberá, nie sú vôbec okrajové.  

          Uvedené príklady slúžia  iba na ilustráciu  prudkého  rozvoja biológie v našom storočí,  nie sú úplným výpočtom najnovších výsledkov vo všetkých oblastiach tejto vedy.

        Spoločenské ocenenie vedy prechádzalo koncom 20. storočia  krízou. Prírodné vedy, ktoré v päťdesiatych a šesťdesiatych rokoch stúpli na vážnosti vďaka výsledkom, ktoré boli pre každého zrozumiteľné ako penicilín, atómová bomba či DDT, stratili na kredite. Prirodzeným následkom pokroku vo vede je totiž očakávanie  spoločnosti, že sa vyrieši rad problémov, ktoré ľudí trápia. Časť verejnosti už začína chápať, že riešenie napríklad lekárskych problémov nemôže priniesť osamotený klinický výskum, ale že tu hrá rozhodujúcu úlohu biologické zázemie. Rakovinovej bunke môžeme porozumieť iba vtedy, keď poznáme zdravú bunku. Znie to úplne samozrejme, ale už nie sú také samozrejmé všeobecné dôsledky, ktoré z toho vyplývajú: bez základného výskumu by aplikovaná veda veľmi skoro skončila. Nikdy však nebude dosť príkladov, ktoré by verejnosti potvrdili, že to tak naozaj je a predstava výskumníka, ktorý obhajuje čo ho baví, je hlboko zakorenená. Jedným z cieľov biologického vzdelávania je ovplyvniť spoločenské vedomie vo vzťahu k biologickým vedám  

        Prepojenie vedy a vzdelávania   sa niekedy interpretuje v tom zmysle, že vzdelávanie doháňa vedu. Uplatňuje sa snaha čo najviac znížiť časový rozdiel medzi vedeckým objavom a jeho zaradením do vyučovania už na základnej a strednej škole. Partnerom jedného vyučovacieho predmetu je však niekoľko vied. Jednotlivé predmety súperia o miesto v učebnom pláne. Výsledkom je neprimerané rozrastanie rozsahu učiva pripadajúceho na jednu vyučovaciu hodinu a preťažovanie žiakov.

V našich učebniciach používaných v uplynulých desaťročiach nájdeme dosť konkrétnych príkladov: v Prírodopise pre 5. ročník (Střihavková, Síbrt, 1988) sa desaťročným deťom oznamuje, že príroda je poznateľná. Túto vetu sa dieťa môže naučiť, ale ťažko ju pochopí, keď o tom nikdy nepochybovalo.  V úvode  Prírodopisu pre 6. ročník (Vilček a kol. 1989) sa žiaci dozvedeli, že zoológia sa rozdeľuje na niekoľko samostatných vedných odborov. Nie je jasné, ako toto tvrdenie nadväzuje na ich doterajšie poznatky pred začiatkom štúdia tejto vedy. Podobne ťažko môže žiak porozumieť tvrdeniu, že „pochopenie vývojových vzťahov pomáha pri triedení živočíšnych organizmov“, keď ešte nerozumie pojmom „vývojový vzťah“, „triedenie“ a  „živočíšny druh“.  Takéto poznatky, aj keď sa ich žiak naučí, zostanú izolované (Kubišta, 1993).

        Vyučovací predmet v tomto ponímaní sa stáva miniatúrou vedy. Zdanlivo jednoduchá úloha naučiť žiakov všetkému, čo je podstatné pre vedu sa mení na systém poznatkov, ktorý sa blíži usporiadaniu  obvyklému vo vede: začína sa definíciou vedy, prehľadom sústavy vied, poučením o ich metódach, metodológii a historickom vývoji. Pri vyučovaní sa uplatňujú priveľmi abstraktné tvrdenia.

        Miniatúra vedy teda ako obsah učiva neobstojí. Ukazuje sa tu potreba inej, školskej biológie. Vytvoriť ju nie je také ľahké, ako sa môže na prvý pohľad zdať.  Na rozhraní pedagogických a biologických vied preto vznikol ďalší vedný odbor – didaktika biológie.

        Ako každá iná veda, má aj táto svoj predmet skúmania. Systém skúmaných prvkov možno rozdeliť na štyri hlavné skupiny podľa nasledujúcej schémy (tab. 1).

Tab. 1:   Predmet didaktiky biológie

        Procesná stránka vyučovania biológie  sa zvykne označovať aj ako teória vyučovania biológie, v anglicky hovoriacich krajinách biology education. Z hľadiska učiteľov biológie je najvýznamnejšou zložkou didaktiky biológie.  Z praktického hľadiska je proces vyučovania biológie závislý od niekoľkých faktorov (tab.2).

     Tab. 2.:  Hlavné faktory ovplyvňujúce školskú biológiu

        Požiadavky spoločnosti sú určované ekonomickou a politickou situáciou v štáte. Nemusíme ísť ďaleko do histórie, aby sme si spomenuli na násilne ideologizované výchovno-vzdelávacie ciele zdôrazňujúce pri každej príležitosti marxisticko-leninistický svetonázor.  Ľahko nájdeme príklad aj na ovplyvňovanie ekonomickou situáciou, keď sa do systému vzdelávania dostáva akútne málo finančných prostriedkov  a spoločnosť upúšťa zo svojich nárokov na kvalitu vzdelávania. Dôležitú úlohu zohráva spoločenské ocenenie   jednotlivých odborov aj učiteľského povolania ako takého. Negatívny vplyv sa prejavuje  pri vyučovaní predmetov, ktoré sú základom pre prípravu na budúce povolanie v málo atraktívnych odboroch. Zastarávanie a opotrebovanie učebných pomôcok, pohľad na predmet ako menej dôležitý nemotivujú žiakov ale ani ich rodičov, ktorí sú ochotní aj finančne prispieť na vyučovanie predmetov, ktoré „letia“.  Na druhej strane častým javom je nedostatok kvalifikovaných učiteľov týchto preferovaných predmetov, pretože tí často odchádzajú do lepšie plateného zamestnania. Múdra stratégia vývoja spoločnosti však vyžaduje v tomto smere  udržiavať v rámci základného a všeobecného vzdelávania rovnováhu so zreteľom na zvyšné štyri faktory.  Súčasťou spoločnosti sú aj verejná mienka a rôzne hnutia, ich vplyv sa na Slovensku prejavil  formou zákazu niektorých zoologických školských pokusov a pozorovaní.

        Vplyvom biologických vied  sme sa zaoberali v úvode kapitoly ale ako ovplyvňujú školskú biológiu pedagogické vedy a psychológia? Didaktika biológie je hraničná veda. Vznikla práve na rozhraní týchto troch skupín vied (obr. 1).

Obr. 1:  Postavenie didaktiky biológie

BIOLÓGIA

DIDAKTIKA BIOLÓGIE

PEDAGOGIKA

PSYCHOLÓGIA

        Je logické,  že nové  metódy  a prostriedky vyučovania neobídu ani školskú biológiu, aj nové odhalenia psychologických zákonitostí učenia a pedagogickej komunikácie sa uplatňujú aj vo vyučovaní biológie. Pedagogické a psychologické disciplíny sú v priamom príbuzenstve s didaktikami odborov a ich vzájomné interakcie sú prirodzené. Nemožno zabudnúť ani na vzájomnú spätosť  s ostatnými odborovými didaktikami, najmä príbuzných odborov, ako je didaktika chémie, geografie, geológie, fyziky a matematiky, s ktorými má školská biológia najviac medzi predmetových vzťahov.

        Zdroje informácií vo svete sú veľmi rozsiahle a ich množstvo stále narastá. Rozvoj technológie počítačových sietí ovplyvňuje všetky oblasti života a je najmarkantnejším príkladom toho, ako zdanlivo nesúvisiaci vedný odbor ako informatika a elektronika môže ovplyvniť teóriu a prax didaktiky biológie.  Na celosvetovej sieti existuje už mnoho stránok ponúkajúcich služby učiteľom biológie, ale aj možnosti interaktívneho biologického vzdelávania a testovania vedomostí.

        Na ilustráciu vplyvu iných vied na didaktiku biológie, ktoré nie sú s ňou v priamom vzťahu, však možno nájsť aj menej nápadné príklady: pri vytváraní pojmových máp a tvorbe vyučovacích postupov pomáha moderná logika,  štatistické metódy sa používajú pri vyhodnocovaní didaktických experimentov.

        Didaktika biológie nie je statickou vedou, naopak, má svoju dynamiku. Hľadá neustále  efektívnejšiu cestu biologických poznatkov do vedomia ľudí.  

2. Stručná história vyučovania biológie

        Už antickí filozofi založili zárodok neskoršej klasifikácie  vied  delením jednotnej filozofickej vedy na tri základné oblasti – príroda (fyzika), spoločnosť (etika) a myslenie (logika). V stredoveku sa začala veda v podobe jednotnej filozofie rozpadávať na jednotlivé vedné oblasti ako je matematika, astronómia a pod. Teleologický ráz stredovekého školstva však neprial rozvoju prírodných vied, cirkev odsudzovala pokrokové myšlienky týkajúce sa poznania sveta a dovoľovala len citácie starovekých polyhistorov. Mohli sa  prednášať iba prispôsobené Aristotelove (384-322 p.n.l.) diela a Pliniove (28-79 p.n.l.) knihy o prírodninách. Z lekárskych diel boli povolené diela Hippokratove (460-377 p.n.l.) Galena (130-210) a Avicenu (980-1037).

        Pri kláštoroch a univerzitách sa v tomto období zakladali botanické záhrady, ktoré boli zamerané najmä na pestovanie liečivých a jedovatých rastlín. Dobrú úroveň mali niektoré stredoveké herbáre. V trinástom storočí sa na území dnešnej Českej republiky zakladali takzvané farské školy a práve na týchto školách sa o dvesto rokov neskôr začal vyučovať predmet s názvom prírodopis.

        Začiatkom novoveku ovplyvnili rozvoj prírodných vied veľké zámorské plavby a objavy. Prinášali nový pohľad na svet a prírodu. Scholastickú dedukciu v školách strieda samostatné pozorovanie prírodných javov, závery sa získavajú induktívnou metódou. Priekopníkom tejto novej filozofie bol Francis Bacon (1561-1626), z jeho učenia vychádzal aj Ján Amos Komenský (1592-1670). Komenského možno považovať za vlastného tvorcu školského prírodopisu. Ako prvý presadzoval, aby žiaci okrem čítania, písania a rátania mali učivo  rozšírené aj o prírodovedné poznatky na základe bezprostredného styku s prírodou prírodninou. Celú svoju didaktiku založil na skúmaní prírody, ktorú považoval za základ ľudského poznania a vzdelania. Nielen vo svojej Didactica magna, ale aj v diele Orbis pictus venuje Komenský veľký priestor prírodným vedám, poľnohospodárstvu a spracovaniu rastlín. Vyžaduje jasný a presný výklad prírodných javov, zachovanie vývinového postupu, zohľadňovanie súvislostí a ucelenosti poznatkov a praktický význam pre život. Je dôsledným stúpencom didaktickej zásady názornosti a uvedomenosti.

        V tomto období na Pražskej Univerzite objavuje Zálužanský zo Zálužia pohlavnosť rastlín, Ján Jesenius kladie základy anatómie človeka na základe pitvy mŕtvol.  Po objavení mikroskopu Holanďanom Antony van Leewenhoeckom (1632-1723) sa pokrok biológie ako vedy urýchlil. Vzniká potreba vytvorenia uceleného systému živočíchov a rastlín. Vytvára ho Karl von Linné (1707-1778). Vyučovanie prírodných vied v 18. storočí ovplyvnili aj názory francúzskeho osvietenca Jeana J. Rousseaua (1712-1778). Vzniká tzv praktický smer, ktorého významným predstaviteľom vo výučbe biológie bol Johann Bernard Basedow (1723-1790). Tento rakúso-uhorský filantropista napísal učebnicu Elementarwerk,  založenú na myšlienke využiť prírodopis na zlepšenie poľnohospodárstva, hygieny a medicíny v prospech človeka. V tomto období tu vznikajú z kláštorných škôl päťtriedne gymnáziá, v ktorých sa začala vyučovať botanika, zoológia a mineralógia. Po zrušení jezuitského rádu boli v Rakúsko-Uhorsku tieto školy poštátnené a prepracovali sa ich učebné osnovy v duchu praktického smeru.  Autor školskej reformy Ignác Felbinger (1724-1788) vo svojej príručke Methodenbuch zavrhuje systematiku na vyučovaní prírodopisu a požaduje prednostné využívanie prírodnín prospešných človeku. V Nemecku v r. 1773 Friedrich Eberhard von Rochow (1734-1805) vydáva učebnicu Bauernfreund a metodickú príručku Pokyny pre učiteľa vidieckej školy. V roku 1776 vychádza v novom vydaní pod názvom Kinderfreund.. Obsahuje veľa prírodovedného učiva. Rochow sa stal zakladateľom v 18. a 19. storočí veľmi rozšírenej metódy čítania prírodopisných článkov.  

        Autorom prvej českej učebnice prírodopisu  O živloch (1778) je farár A. H. Gostko zo Saxenthalu. Vtom istom roku vychádza Historie přirozených věcí od M. Šimeka a v roku 1784 vychádza Historie přirozených věcí pro mládež od A. Pařízka.

        Najvýznamneším českým didaktikom prírodopisu 19. storočia bol Karel Slavomíl Amerling (1807-1884), riaditeľ pražského učiteľského ústavu. Vydal prvé české nástenné obrazy z botaniky a zoológie a učebnicu Život v jednotlivých mesiacoch a obrazoch (1859). Učivo koncentruje na základe vzájomných vzťahov, čo bola na svoju dobu moderne chápané usporiadanie učebnej látky.

        Vývoj vyučovania prírodovedných predmetov na našom území bol v 19. a 20. storočí významne ovplyvňovaný nemeckou didaktickou školou vychádzajúcou z Pestalozziho (1746-1827) filozofie. Zakladateľom opisne morfologického systematického smeru s induktívnym postupom a cyklickým osnovaním bol August Lüben (1804-1873). Pôsobil v Brehmach,  v roku 1832 publikoval metodickú príručku Rukoväť k metodickému vyučovaniu prírodopisu v školách mešťanských, reálkach, gymnáziách a seminároch. Na rozdiel od svojich predchodcov nevychádzal z praktických hospodárskych úvah, ale z požiadaviek vtedajšej biologickej vedy. Pri výbere učiva však zohľadňoval záujmy a duševnú vyspelosť žiakov, čím dal učeniu psychologické základy. Cieľ výučby videl v poznaní života a síl prírody, v hľadaní zákonitostí a v rozvoji pozorovacích schopností. V prírodopise vidí prostriedok, ktorý vedie a pozdvihuje k vnútornej úcte k bohu. Učivo bolo rozdelené do štyroch ročných kurzov a prísne sa dodržiaval stereotyp opisu. Lübenova koncepcia však časom prerástla v prehnané a podrobné opisovanie organizmov, čo viedlo k preťažovaniu žiakov a vyvolával u nich odpor  k prírodopisu.  

        Friedrich Junge z Kiele (1832-1905) bol dôsledným kritikom Lübenovho štýlu. Zavrhuje nudné opisy a navrhuje nový spôsob poznávania prírodnín. Požaduje štúdium kauzálnych vzťahov stavba - funkcia, stavba – prostredie, prostredie – funkcia – stavba. Prichádza s myšlienkou štúdia životných spoločenstiev. Za vhodné školské príklady považuje pole, les, lúku a rybník. Cieľom vyučovania prírodopisu je podľa neho pochopenie jednoty a celistvosti života, jeho neustáleho pohybu a zmien.

        Magdeburgský profesor Otto Schmeil (1860-1943) kriticky hodnotil Jungeho. Prijal jeho ekologické hľadisko, ale odmietol usporiadanie učiva podľa spoločenstiev. Presadzuje triezvu a vecnú koncentráciu učiva  a zaraďuje viac pokusov. Schmeilove učebnice boli preložené aj do češtiny. O jeho názoroch na vyučovanie biológie sa rozvinula diskusia na stránkach prílohy časopisu Příroda: Příroda a škola. Prílohu vydával ostravský gymnaziálny profesor Jan Kranich, autor dvanásťzväzkového diela Přehledy věd přírodních  a sedemdesiatich piatich nástenných obrazov pre vyučovanie biológie.

        V dvadsiatom storočí nastáva nebývalý rozvoj prírodopisu a biológie v Čechách. V roku 1912 boli zriadené pokusné pozemky pri každej škole. Vyšli prvé české príručky pre prírodopisné praktiká (Bayer 1917), metodické príručky (Nekuta 1890, Rosický 1907). Vznikli reálne gymnáziá, kde sa vyučoval vyšší počet hodín prírodopisu. Vydávajú sa  nové učebnice (Nosek 1910, Nejedlý 1910, Brkovcová 1913).

Po roku 1918 sa aj na Slovensku zvýšil počet škôl, ale až na malé výnimky, boli ponechané všetky dovtedajšie typy škôl Rakúska-Uhorska. Na Slovensku začalo pôsobiť veľa českých učiteľov, ktorí pomáhali budovať slovenské školstvo. V roku 1922 bol prijatý tzv. Malý školský zákon. Aj v zmysle tohto zákona hlavným cieľom vyučovania  bolo presne ako predtým v Rakúsko-Uhorsku  vychovať poslušných občanov.  Povinnú školskú dochádzku do pätnástich rokov ani vysokoškolské vzdelanie všetkých učiteľov sa nepodarilo v tomto zákone presadiť.

        Roky 1920-1930 nazývame obdobím tzv. reformizmu, keď sa propagovali rôzne pedagogické teórie a smery. V tomto období sa postavenie prírodných vied v škole zlepšilo. Nové učebné osnovy z roku 1932 upustili od  a koncentrického osnovania učiva v prírodopise a začali zdôrazňovať prírodné a hospodárske spoločenstvá. Charakterizovala ich veľká roztrieštenosť obsahu, rozsahu i chápania učiva. Pribudli však poznatky z fyziológie, anatómie človeka a v predmete prírodospyt sa začala vyučovať geológia a mineralógia. Uplatnili sa prvky samostatnej práce žiakov, zaviedli sa praktické cvičenia a laboratórne práce, pozorovania a pokusy v kútikoch živej prírody a na školskom pozemku, vychádzky a exkurzie.

        V rokoch 1939-1945 nastal odlišný vývoj školstva v Čechách a na Slovensku, České školy boli zatvorené a české učebnice zakázané.  Na Slovensku boli všetky základné školy vrátené do rúk cirkvi.  V roku 1939 bola v Bratislave založená prírodovedecká fakulta UK, ktorá po zablokovaní možnosti štúdia v Čechách pripravovala slovenských stredoškolských učiteľov prírodovedných predmetov.

        Po roku 1945 bola realizovaná požiadavka jednotnej štátnej školy v zmysle Košického vládneho programu. Podľa školského zákona z roku 1948 vznikla povinná základná deväťročná škola a jednotnou všeobecnovzdelávacou strednou školou sa stali štvorročné gymnáziá. Nové učebnice biológie boli maximalistické, preplnené učivom.  V roku 1949 vznikol časopis Přírodní vědy ve škole, ktorý sa zaoberal, otázkami vyučovania biológie, chémie, geografie a geológie až do svojho zániku v roku 1990.  

        V roku 1953 nový školský zákon zaviedol jednotné jedenásťročné školy. Učebnice biológie odrážali mičurinský smer narušujúci didaktickú zásadu vedeckosti a úroveň biologického vzdelania sa znížila. V roku 1960 bola opäť vytvorená základná deväťročná škola a stredná všeobecnovzdelávacia škola, ktorá sa neskôr zase premenila na štvorročné gymnázium s humanitnou a prírodovednou vetvou.  Na základnej škole sa biologické učivo vyučovalo na prvom stupni v predmetoch vecné učivo a vlastiveda a na druhom stupni bolo v rámci prírodopisu opäť spojené biologické a geologické učivo. Prírodopis sa začínal v šiestom ročníku všeobecnou botanikou a zoológiou stavovcov podľa zostupného systému. V siedmom ročníku sa vyučoval systém rastlín a zoológia bezstavovcov podľa vzostupného systému, ktorý začínal jednobunkovými organizmami. V ôsmom ročníku nasledovala biológia človeka a v deviatom geologické učivo. Na gymnáziu pokračovala v prvom ročníku geológia, kryštalografia a mineralógia. V ďalších ročníkoch sa vyučovala botanika a zoológia založená  na systéme organizmov s rozšírením fyziologických a fylogenetických poznatkov. V poslednom ročníku nasledovalo učivo o človeku a všeobecná biológia. V rámci nej sa do učebných osnov dostala zase aj genetika, ktorej základy sa síce objavili v roku 1948 v učebnici biológie Miroslava Fendricha (1890-..)   pre stredné školy, ale po reforme v roku 1953 bola  vynechaná, pretože odporovala mičurinskému princípu oficiálne hlásanému v päťdesiatych rokoch v Sovietskom zväze.

        Ďalšia úprava školstva a tým aj biologických učebníc sa začala u nás realizovať v roku 1976.  Základné školy boli redukované na osemročné a prírodopisné učivo sa objavovalo na prvom stupni v predmetoch prvouka a prírodoveda. Predmet prírodopis začínal v piatom ročníku botanikou zahrňujúcou základy všeobecnej botaniky aj systému rastlín, zachovala sa orientácia na hospodársky významné druhy rastlín a pribudlo ekologické a ochranárske hľadisko. Zoológia v šiestom ročníku založená výlučne na vzostupnom systéme organizmov obsahovala aj ekologické a fylogenetické prvky, zachoval sa princíp didaktických typov, na príklade ktorých boli v učebnici vysvetlené všeobecné znaky skupiny živočíchov. V každej skupine sa uvádzali ďalší zástupcovia vyberaní podľa ich významu pre človeka.  Biológia človeka bola orientovaná okrem anatomických poznatkov už tradične aj na hygienu a ochranu zdravia, ale v rámci praktických cvičení aj na rozpoznávanie akútneho ohrozenia života a poskytovanie prvej pomoci. Učivo prírodopisu opäť uzatvárala v poslednom ročníku základnej školy geológia.

        Kým na stredných odborných školách, kde odborné vyžadovali biologické vedomosti (zdravotné školy, poľnohospodárske školy) bol zaradený predmet biológia v prvom ročníku, na gymnáziách sa posunul jej začiatok až do druhého roku štúdia.  Gymnaziálne učivo bolo založené na všeobecnej biológii so zachovaním  prvkov osnovy podľa systému organizmov, od ktorého sa fyziológia celkom odčlenila. Podrobnejší prehľad didaktických prác, autorov a učebníc prírodopisu a biológie z obdobia predvojnového i povojnového Československa spracovali A. Altmann a F. Horník (1985)

        Po roku 1989 zanikol systém jednotných štátnych škôl. Učebné osnovy biológie pre gymnáziá sa menili niekoľkokrát, ale používali sa stále tie isté učebnice, čo sťažovalo prácu učiteľov. Okrem štvorročného gymnázia pribúdali osemročné gymnáziá, ktoré zo začiatku používali učebnice základných škôl.  Prírodopis sa na základných školách musel prispôsobiť ich predĺženiu na deväť rokov a do určitej miery aj súčasným trendom rozvoja biologických vied.  V súčasnosti sa postupne vydávajú nové alebo prepracované učebnice prírodopisu, ekológie a biológie pre všetky typy škôl a boli vypracované aj pre tieto predmety tzv. štandardy, na základe ktorých sa má zaručiť porovnateľná úroveň biologického vzdelania absolventov škôl rovnakého typu.    

3. Ciele biologického vzdelávania

Ak niekto hovorí, ešte to neznamená, že ho počúvajú.

Ak ho niekto počúva, ešte neznamená, že mu aj rozumie.

Ak mu niekto rozumie, ešte neznamená, že s ním súhlasí.

Ak niekto súhlasí, ešte neznamená, že bude podľa toho aj konať.

Ak to niekto tvrdí, ešte zďaleka neznamená, že to aj dodrží.

Konrad Lorenz

        Výchovno-vzdelávací cieľ vo všeobecnej rovine predstavuje výsledok, ku ktorému výučba smeruje.  Tento výsledok možno vyjadriť v zmenách dosiahnutých vo vývoji žiaka.

        Ciele nie sú navždy danou a nemennou kategóriou. Výchovno-vzdelávacie ciele školskej biológie rešpektujú tri aspekty: vedecký, spoločenský a didaktický. Pretože biológia ako veda sa vyvíja ďalej, menia sa trendy spoločnosti i nástroje vzdelávania, prispôsobujú sa tomu aj ciele vyučovania biológie.

        Štruktúra vzdelávacieho systému predurčuje hierarchickú nadväznosť výchovno-vzdelávacích cieľov. Znamená to, že dosiahnutie cieľa na nižšej úrovni tvorí základ pre dosiahnutie cieľa na vyššej úrovni. Od všeobecného cieľa vzdelávania sa odvíja zvláštny cieľ biologického vzdelávania a od neho špecifické ciele vyučovania biológie na jednotlivých úrovniach (1. alebo 2. stupeň ZŠ, určitý typ strednej školy, univerzita a pod.). Tieto sú rozpracované v príslušných učebných osnovách. Na každej úrovni sa ďalej formulujú etapové ciele pre jednotlivé ročníky a dielčie ciele tematických celkov a tém. Na základe učebných osnov si ich stanovuje učiteľ pri plánovaní školského roka. Konkrétne ciele vyučovacích jednotiek si učitelia formulujú v rámci vlastnej prípravy na vyučovanie.

        Vyučovanie biológie v škole sa uskutočňuje ako postupné plnenie konkrétnych výchovno-vzdelávacích cieľov smerujúce k naplneniu  dielčích, etapových a špecifických cieľov. Okrem školy zohrávajú najmä v celoživotnom vzdelávaní dôležitú úlohu aj informačné médiá ako televízia, odborná a populárno-vedecká tlač, počítačové siete.

Biologické vzdelávanie zahrňuje:

- zabezpečenie základného biologického vzdelania pre každého občana

- poskytnutie možnosti hlbšieho všeobecného vzdelania absolventom gymnázií

- prípravu odborníkov v oblastiach aplikovanej biológie na úrovni stredných a vysokých škôl  

- prípravu biológov - vedcov na vysokých školách v rámci doktorandského štúdia

- prípravu učiteľov biológie pre základné a stredné školy

- celoživotné biologické vzdelávania

Výchovno-vzdelávacie ciele sa prelínajú v troch rovinách  (Obr.2 ).

Obr. 2.: Roviny smerovania výchovno-vzdelávacieho pôsobenia

Poznávanie

      Presvedčenie

       Konanie

Kognitívne ciele

Axiologické ciele

Ciele v oblasti poznávania - kognitívne ciele - sa týkajú získavania poznatkov a osvojovania si vedomostí. Poznatky sú výsledkom uvedomelého a neuvedomelého pamäťového učenia. Vychádzajú zo skúseností a vybavujú sa v podobe predstáv. Vedomosti sú trvalo osvojené fakty, vzťahy, zákonitosti a príčinné súvislosti. Sú spojené so známymi, skôr získanými skúsenosťami, poznatkami a vedomosťami. Vybavujú sa v podobe predstáv a logicky vzájomne prepojených pojmov. Pre premenu poznatku na vedomosť je dôležité pochopenie. Žiak určitý poznatok pochopí vtedy, ak si fakty nielen zapamätá, ale ak je schopný medzi nimi nájsť vzťahy a použiť ich.

        V rámci biológie poznatky a vedomosti zastupujú napríklad fakty o zložení, štruktúre, funkcii, vzniku, vývoji, správaní, dedičnosti, významu a systematického zaradenia živých sústav. Ďalej terminológia - slová ako ventrálny, eukaryotický, dominancia atd. Biologické axiómy ako "Základnou stavebnou jednotkou živého organizmu na biologickej úrovni je bunka". Zákony, hypotézy a teórie: Mendelove zákony, princíp segregácie, koacervátová hypotéza a pod. Poznanie metód a pracovných postupov používaných v biológii, napríklad podstaty experimentu, pozorovania, mikroskopovania. Poznanie zdrojov biologických informácií -  učebníc, odborných časopisov, populárno-vedeckej literatúry, www stránok, múzeí, biologických pracovísk. Symboly a skratky ako DNA, , rh – .

        Získavanie spôsobilostí a zručností patrí tiež do oblasti kognitívnych cieľov. Zručnosť predstavuje nácvikom zdokonalenú schopnosť vykonávať senzomotorické operácie. V rámci biológie napríklad pripraviť natívny preparát, vážiť na laboratórnej váhe, schematicky nakresliť pozorovaný jav. Automatické vykonávanie niektorej činnosti sa nazýva návyk.   Spôsobilosť sa môže týkať senzomotorickej aj intelektuálnej schopnosti vykonávať zložitejšie úkony ako kultivovať mikroorganizmy, pracovať so zložitejším prístrojom, vytvoriť herbár, samostatne plánovať pozorovanie a pokus, formulovať problém a podobne. Schopnosti sa dajú vymedziť ako fyzické a psychické danosti, ktoré možno rozvíjať učením a nácvikom. Pojmy schopnosť a spôsobilosť sa bežne považujú za synonymá.

        Hodnotové - axiologické ciele smerujú do oblasti presvedčenia. Predpokladom ich naplnenia je vzbudenie záujmu o predmet, dej alebo určitý jav. Záujem podporuje činorodosť a iniciatívu. Určuje selektivitu a smer poznávacej činnosti. Druhým predpokladom je vybudovanie emocionálneho vzťahu, zaangažovanosti do problému. Záujem o biológiu sa často spontánne zakladá na láske k živým organizmom a estetických zážitkoch pri pobyte v prírode.  

        Postoje predstavujú skúsenosťou získanú tendenciu k určitej myšlienkovej, emocionálnej a akčnej odozve na javy, deje a problémy. Sú základom pre hodnotiace stanovisko. Biologickým vzdelávaním a výchovou ovplyvňujeme napríklad postoj k ochrane prírody, k voľbe povolania s biologickým zameraním, postoj k sebavzdelávaniu v biológii, k možnosti zneužitia biologických poznatkov a pod. Hodnotové ciele sa prostredníctvom formovania presvedčenia dotýkajú základných morálnych a estetických vnútorných noriem človeka, ktoré ovplyvňujú jeho konanie. Niekto však môže byť presvedčený o nutnosti dodržiavať zásady správnej výživy pri starostlivosti o svoje zdravie, napriek tomu sa nimi neriadi.

        Ciele v oblasti konania si vlastne vytyčuje jedinec sám. Správanie je zámerná, uvedomelá ľudská činnosť, ktorá je ovplyvňovaná hlavne pravidlami danými z vonka, ktoré nemusia byť vždy v súlade s vnútorným presvedčením jedinca. Konanie však vychádza z jeho vnútorných noriem a presvedčenia: zodpovedná starostlivosť o zverený živý materiál, svedomité vykonávanie pokusov a pozorovaní, dodržiavanie pravidiel hygieny, aktívna ochrana prírody atd.    

        Výchovná zložka výchovno-vzdelávacieho cieľa je axiologická, je budovaná na jeho vzdelávacej, kognitívnej zložke. Cieľom učiteľa  je prostredníctvom výchovy a vzdelávania svojich žiakov pozitívne nasmerovať aj ich konanie.  

        Formulovanie cieľov tematických celkov a vyučovacích jednotiek je úlohou vyučujúceho. Keď si plánujete vyučovaciu hodinu  alebo začínate nový tematický celok, je nutné zamyslieť sa nad tým čo chcete dosiahnuť, to je aké zmeny predpokladáte v myslení žiakov. Je užitočné uvažovať aj o tom ako poznáte, že sa  vami plánované zmeny porozumenia v hlavách žiakov naozaj udiali.  Podľa  R. Magera (1984) je cieľ vyučovania vlastne opisom výkonu, ktorý učiaci sa musí podať skôr, než sa uzná jeho kompetencia. Cieľ nemá opisovať proces učenia, ako sa to často deje (Cieľom je vysvetliť žiakom... oboznámiť žiakov s...), ale skôr predpokladaný účinok učenia a učenia sa (Žiaci majú rozumieť... majú vedieť aplikovať...).

        Pre prevažnú väčšinu tém sú explicitné ciele veľmi dôležité. Existuje nato niekoľko dobrých dôvodov. Po prvé, ak jasne nedefinujeme ciele, nemáme základ pre výber pomôcok a metodických postupov. Ak neviete, kam chcete ísť, je ťažké si vybrať adekvátny dopravný prostriedok. Učiteľ, ktorý v cieli opisuje iba vlastnú činnosť vlastne nevie, čo od svojich žiakov žiada a má iba hmlistú predstavu o predpokladanom výsledku svojho úsilia. Je to akoby ste cestovali vlakom, ale neviete kde máte vystúpiť.

        Druhý dobrý dôvod je, že pri jednoznačnej formulácii  omnoho ľahšie zistíme, či bol cieľ dosiahnutý. Testy a skúšanie sú míľnikmi pri ceste vzdelávania a ich úlohou je informovať učiteľa aj žiaka  o tom ako sa priblížili k etapovému cieľu vyučovacieho predmetu.  Ale ak ciele nie sú jasné obom stranám, teda učiteľovi aj žiakom, testy a skúšanie sú irelevantné,  neférové a nemajú objektívnu informačnú hodnotu.

        Tretí argument podporujúci jasne a jednoznačne vyjadrené ciele je, že tento poskytuje žiakom prostriedok, ktorý im pomáha pri organizácii vlastného úsilia dosiahnuť ho. Skúsenosti sú také, že žiaci a študenti všetkých vekových kategórií  lepšie rozpoznávajú, ktoré aktivity treba uskutočniť a čo je dôležité aby smerovali tam, kam smerovať chcú, keď sú ciele jasne vyjadrené.

        Mager (1984) opísal návod na formulovanie kognitívnych cieľov.  Prvým krokom je voľne opísať cieľ. Je dôležité dbať pritom nato, aby sme sa sústredili na výsledok a nie na proces. Používajte radšej formulácie typu „žiaci majú vedieť zhotoviť natívny preparát... majú mať kladný postoj k ústnej hygiene... majú rozumieť prenosu látok biologickou membránou...“ namiesto „žiaci sa majú naučiť zhotovovať natívny preparát... majú získavať kladný postoj k ústnej hygiene... majú pochopiť prenos látok biologickou membránou...“. Je dobré napríklad zamýšľať sa nad tým, čo  by sme chceli, aby žiaci o danej téme vedeli alebo ako sa správali a konali  o päť alebo o desať rokov, keď už budú zo školy dávno preč a väčšinu naučených pojmov a definícií už zabudnú. Pomôže nám to rozlíšiť   podstatu učiva  od  pojmov a podrobností, ktoré sú síce potrebné pre pochopenie tejto podstaty, ale sa dajú zapamätať iba na kratší čas, bez sústavného opakovania ich človek po čase zabúda.

        Druhým krokom je napísať všetky súvislosti s opísaným cieľom, ktoré nám napadnú. V tejto chvíli nemusíme byť ešte presní. Ide o to, aby sme všetko zachytili, aby sme to potom mohli použiť. Na konečnú úpravu a formuláciu sa sústredíme až v ďalších krokoch. Odpovedzme si na otázku čo bude dôkazom, že cieľ je splnený? Ako rozlíšim, ktorým žiakom z triedy sa to podarilo, ktorým nie? Ak by sa ma niekto spýtal ako  spozná, že  splnil čo sa od neho očakáva, čo mu odpoviem? Snažte sa vžiť do kože niekoho, kto splnil váš cieľ a opíšte všetko, čo od neho očakávate.

        Tretí krok nadväzuje priamo na druhý. Skráťte to, čo ste v druhom kroku napísali. Preškrtnite duplicity a tie položky, ktoré pri druhom pohľade sa už nezdajú príliš reprezentatívnymi z hľadiska podstaty. Pouvažujte, ktoré  myšlienky sa dajú zlúčiť. Označte, čo sa asi nedá uskutočniť.  Na výsledok tejto úpravy sa pozrite ako na nové ciele a zopakujte krok dva, aby sa formulácie vyjasnili a vyčistili.

        Krok štvrtý znamená opísať celou vetou jednotlivé vyčistené myšlienky. Každá veta opisuje výstup, ktorým vyjadrujete čo má byť splnené, aby ste na záver mohli povedať, či ste splnili cieľ. Tieto výpovede musia hovoriť o tom, že:

1. Kto má niečo urobiť
2. Čo má urobiť
3. Za akých podmienok očakávame, že to urobí
4. Na akej úrovni, ako kvalitne očakávame, že to urobí

K prvému a druhému bodu žiaľ musíme konštatovať že v praxi vzniká nasledujúci rozpor: Učitelia očakávajú od žiakov, že budú vedieť, chápať, robiť atd.  Skúšajú ich a testujú  aby ich mohli známkovať. Výkon sa teda žiada od žiakov. Ale ciele učitelia často formulujú tak, že opisujú, čo chcú robiť oni sami: vysvetliť, opísať, objasniť (žiakom). Namiesto podmetu sa žiak ocitáva v úlohe predmetu,  teda pasívneho adresáta činnosti učiteľa. To čo učiteľ očakáva od neho ako od žiaka, často  iba intuitívne odhaduje na základe pozorovania správania a reakcií učiteľa pri skúšaní. Pritom výkon učiteľa sa hodnotí na základe výkonu žiakov. Učiteľ splnil cieľ vyučovania vtedy, ak žiak vie.  

        Čo sa týka tretieho a štvrtého bodu, tie vo výchovno-vzdelávacích cieľoch  hodín prírodopisu a biológie objavíme na škodu veci iba zriedkavo.  Podmienkam a norme výkonu sa však oplatí venovať pozornosť. Podmienky výkonu možno vyjadriť napríklad tým, aké pomôcky môže žiak pri prezentácii svojich vedomostí a zručností použiť, čo nebude mať dovolené, či bude mať čas na prípravu, či očakávame ústnu, písomnú alebo praktickú prezentáciu, či má poznatky len reprodukovať alebo aj aplikovať, interpretovať a pod. Norma výkonu môže byť vyjadrená číslovkou (uvedie aspoň tri príklady... pozná aspoň desať  chránených druhov rastlín... vie vymenovať všetky slovenské národné parky) ale napríklad aj časovým limitom (zhotoví preparát za menej ako 5 minút, každý zvládne úlohu do konca týždňa) alebo vymenovaním postupov, pojmov alebo definícií, ktoré musia pri výkone použité (vie  vysvetliť Mendelove zákony na príklade monohybridného kríženia).

        Piatym, posledným krokom  analýza sformulovaného cieľa. Opýtajme sa: ak sa uskutoční všetko, ako som to vyjadril, môžem prehlásiť, že cieľ bol splnený? Ak tomu tak nie je, čo sa ešte musí stať, aby som to prehlásiť mohol?

        Rozoberme teraz nasledujúci cieľ, ktorý si môžeme stanoviť na základe predchádzajúcich odstavcov z didaktiky biológie:

        Poslucháči dokážu samostatne naformulovať cieľ vyučovacej jednotky Magerovou technikou. Vedia rozlíšiť požiadavky na výkon žiaka, podmienky a normu výkonu. Túto svoju schopnosť preukážu formuláciou a rozborom cieľa aspoň dvoch tém učiva  biológie.

        Čo predstavuje v tomto cieli požiadavku na výkon, podmienky a normu výkonu?

Tu je riešenie:

Poslucháči dokážu samostatne naformulovať cieľ vyučovacej jednotky Magerovou technikou. Vedia rozlíšiť požiadavky na výkon žiaka, podmienky a normu výkonu. Túto svoju schopnosť preukážu formuláciou a rozborom cieľa aspoň dvoch tém učiva  biológie.

        Zdá sa, že sme si osvojili dobrý nástroj pre formulovanie kognitívnych cieľov. Ale bude sa tento  dať použiť aj pre vytýčenie výchovnej zložky cieľa? Aj keď výchova a vzdelávanie idú neoddeliteľne ruka v ruke, predsa tu sú isté rozdiely. Na odmeranie a klasifikáciu výkonu v oblasti poznávania máme ako tak objektívne nástroje, za aké považujeme napríklad didaktické testy. Ako sme sa presvedčili, dá sa vopred pomerne presne vyjadriť očakávaný výkon, ktorý hodláme hodnotiť. Vieme dosť presne rozpoznať či a ako žiaci pracujú s konkrétnymi biologickými pojmami. Cítime sa kompetentnými posudzovať kvantitu a kvalitu vedomostí žiaka a označiť ich známkou podľa klasifikačnej stupnice. Ale ako máme formulovať cieľ a ako máme zistiť účinok nášho výchovného pôsobenia? Axiologické ciele a ciele v oblasti konania sú dostupné nie tak rozumovou, ako emocionálnou cestou. Konanie človeka je síce ovplyvňované okrem iného aj jeho vedomosťami, ale dôležitú úlohu tu zohrávajú aj okolnosti a citové rozpoloženie v ktorom má jedinec hodnotiť situáciu a konať.   Výchovu v škole môžeme charakterizovať ako zámerné pôsobenie s cieľom vyvolať pozitívne zmeny v osobnosti jedinca tak, aby v danej životnej situácii sa rozhodoval a konal podľa vlastného svedomia v súlade s etickými normami. Vieme si predstaviť, že by sme opísali našu činnosť pri snahe dosiahnuť takéto zmeny našich žiakov. Inými slovami, je ľahšie zistiť, aké vedomosti a zručnosti žiak na vyučovaní nadobudol, než odhadnúť  ako sa zmenilo jeho uvažovanie pod ich vplyvom a ako s nimi bude v živote narábať. Keď máme posudzovať výsledok, ktorý sa ihneď neprejaví, je ťažké rozlíšiť, či pozorované  jednanie je alebo nie je výsledkom cieleného výchovného pôsobenia.

        Kognitívne pôsobenie býva jednoznačné, teda môžeme určiť jeho smer. Vieme povedať, že naše snaženie na hodine o stavbe bunky má smerovať k tomu, aby všetci žiaci mali vizuálnu predstavu o základnej topológii bunky, vedeli pomenovať jej časti a poznali ktoré metabolické funkcie sa k jednotlivým štruktúram v bunke viažu. Výchovné pôsobenie v rôznorodej skupine žiakov už také jednoznačné nie je. Môže sa prejaviť negatívny posilňujúci efekt. Ako cieľ si napríklad určíme posilnený pocit zodpovednosti za čistotu životného prostredia a potlačenie prejavov vandalizmu. Ako prostriedok výchovného pôsobenia si zvolíme silne emotívne pôsobiacu didaktickú hru, pri ktorej žiaci najprv nakreslia obrázky svojich obľúbených živočíchov a rastlín, potom počas rozhovoru o škodlivom pôsobení človeka na životné prostredie musia svoje kresby postupne potrhať a vyhodiť. Aký bude účinok tejto hry na žiakov? Citlivejší žiaci, ktorých už aj dovtedy trápil problém zhoršujúcich sa podmienok pre život budú mať posilnený pocit zodpovednosti, ktorý môže hraničiť až s pocitom bezmocnosti a depresie, v súvislosti s problémami globálneho charakteru ako je napríklad skleníkový efekt. Agresívni, k prostrediu ľahostajní žiaci bez návykov pohybovať sa v prírode budú reagovať pravdepodobne euforicky pri ničení kresieb a táto hra ich bude motivovať skôr k tomu, aby cestou domou potrhané kresby rozhádzali po školskom dvore. Dobre myslenou „výchovou“ pôsobíme niekedy  aj nežiadúcimi divergentnými smermi, ktoré sme vopred nevedeli ani odhadnúť.

        K čomu teda môžeme vo výchove smerovať, aký má byť cieľ?   Mnohé prvky vlastného správania získava človek napodobňovaním. Malé deti pri hrách napodobňujú činnosť ľudí vo svojom okolí, rodičov, kamarátov, to čo vidia v televízii. Aj staršie deti, ba i dospelí majú svoje vzory. Poznáme ľudí, ktorí nám niečím imponujú, ich konanie je nám blízke alebo naopak, robia niečo, čo my ešte nedokážeme ale chceli by sme sa im v tom aspoň priblížiť. Významný faktor ovplyvňujúci konanie ľudí predstavujú médiá. Obchodníci dobre poznajú silu reklamy, umelci silu hudby a nevšedného imidžu. Vzory správania sa prenášajú aj z generácie na generáciu. Často sú to stereotypy, ktoré si ani neuvedomujeme. Jednoducho ich preberáme od svojich rodičov, kamarátov alebo spolupracovníkov a neuvažujeme nad ich správnosťou a zmyslom. Správanie a nálada podliehajú aj bezprostredným vplyvom okolia. Keď sa ocitneme vedľa nervózneho človeka, sami začneme reagovať netrpezlivo a nepokojne.  Aj vo väčšej skupine ľudí existuje tendencia zladiť sa. Dominantní jedinci dokážu v škole preladiť na svoj vzor svojich spolužiakov. Učitelia sa často vyjadrujú o triede ako o celku. Charakterizujú ju ako hlučnú, aktívnu, ľahostajnú, nevýraznú a podobne. Aby sa divergentné smerovanie výchovného pôsobenia zmenilo na konvergentné axiologický cieľ by sme si teda mohli predstaviť ako vzor alebo ako vyjadrenie optimálnej predstavy.

Obr. 3: Divergentný a konvergentný účinok výchovného pôsobenia v skupine žiakov

A – divergencia:

+ extrém

optimum

- extrém        

Aktivita s výchovným zámerom

Nežiadúce posilnenie záporným smerom

Nežiadúce posilnenie   kladným smerom                                     

Pohyb smerom k optimu

žiadaný účinok

B - konvergencia

+ extrém

optimum

- extrém        

Aktivita č.3

Vzor predstavujúci optimum

Aktivita č.1

Aktivita č.2

4. Uplatňovanie didaktických zásad vo vyučovaní biológie

Didaktické zásady  vyplývajú z pedagogickej a psychologickej analýzy procesu učenia. Umožňujú bezpečné dosahovanie vyučovacích cieľov s rešpektovaním zdravého telesného a duševného vývoja žiaka.

Zásada vedeckosti - zásada primeranosti

Vyučované fakty majú vychádzať zo súčasných vedeckých poznatkov biológie.

Biologické javy nesmú byť skresľované necitlivým zjednodušovaním tak, aby to odporovalo skutočnej podstate vecí.

V učive a pri výklade sa má používať všeobecne uznávaná vedecká biologická terminológia.

---

Množstvo textu a nových pojmov na jednu vyučovaciu hodinu má zodpovedať psychologicky uznávanej zvládnuteľnej dávke nových poznatkov pre danú vekovú skupinu.

Nie je podstatné zapamätávať si detaily, ale pochopiť podstatu javu. Memorovanie faktov žiakov zaťažuje.

Podané učivo má byť pre  žiakov zrozumiteľné, budované na ich doterajších skúsenostiach, poznatkoch a vedomostiach.  

Zásada názornosti - zásada bezpečnosti vyučovania

Názornosť je pre vyučovanie prírodopisu a biológie  veľmi významná. Nezabudnime na to najcennejšie, ktorou je príroda sama.

Pri odvodzovaní pojmov používame často abstrakciu podľa schémy: prírodnina alebo náhrada prírodniny (prírodný jav) - schematický nákres - pojem.

---

Práca s prírodninami a ostatnými pomôckami má byť pre žiakov bezpečná. Pri práci s nimi dodržujeme zásady hygieny. So živými prírodninami zaobchádzame s úctou k životu.

Zásada spojenia teórie so životom

Učenie má mať cieľ do budúcnosti. Žiakov motivuje, keď vidia súvislosť medzi obsahom vyučovania biológie a bežnými životnými situáciami. Nechajme žiakov uvažovať o konkrétnych udalostiach vo vzťahu s biologickým učivom.

Zásada sústavnosti a postupnosti

Nenarušujme logickú štruktúru učiva. Veďme žiakov k odhaľovaniu súvislostí medzi jednotlivými témami, nezabúdajme na medzi predmetové vzťahy.

Zásada aktívnej účasti žiaka

Neunavujme žiakov na vyučovaní jednostrannou činnosťou. Striedajme formy aktivity. Žiakov veďme k premýšľaniu a zapájajme aj ich motoriku. Uvedomenie si významu toho čím sa práve zaoberajú všetkými zmyslami je hlbšie, než toho, čo iba počujú.

Zásada výchovného vyučovania

Získavanie vedomostí a výchova sú úzko spojené. Výchova sa nezaobíde bez odovzdávania vedomostí, ale často zabúdame pri odovzdávaní vedomostí myslieť na výchovu.

Vychovávať znamená zapojiť popri pozornosti aj emócie, vytvárať podmienky na uvažovanie o javoch, rozvíjať schopnosť žiakov samostatne hodnotiť javy a schopnosť zodpovedne sa rozhodovať.

Zásada individuálneho prístupu

Každý žiak je osobnosť. Nie sú dvaja rovnakí žiaci. Samostatnú prác žiakov organizujme tak, aby mohli postupovať vlastným tempom. Dajme šancu prejaviť sa aj pomalším. Šikovnejších zamestnajme úlohou naviac - pozor však na preťažovanie nadaných alebo ochotných žiakov vo všetkých predmetoch. Poznajme svojich žiakov.    

5. Štruktúra a obsah biologického vzdelávania

Tajomstvo rozdielu medzi diamantom a grafitom a sa skrýva v ich štruktúre

Štruktúru biologického učiva predstavujú vybrané biologické poznatky usporiadané do vhodnej didaktickej sústavy. Biologické poznatky môžu byť usporiadané do didaktickej sústavy viacerými spôsobmi.  Štruktúra osnov sa odvíja z filozofie vyučovania konkrétnej doby. Výber učiva vychádza aj z pedagogických teórií: predovšetkým tri základné teórie, behaviorizmus, kognitivizmus a konštruktivizmus, ale aj teória základného učiva, pozitivismus, pragmatizmus, teória exemplárneho učiva atd. mali významný vplyv na tvorbu didaktického systému predmetu a jeho premeny.

5.1.  Princípy usporiadania biologického učiva

Z formálneho hľadiska rozoznávame niekoľko základných princípov usporiadania biologického učiva. Základné princípy usporiadania učiva vychádzajú z kruhu a línie a z ich kombinácií. Historicky zastaralé je koncentrické usporiadanie, keď sa učivo každý rok opakuje a vždy o niečo rozšíri. Žiaci v nižších ročníkoch začínali úzkym základom ktorý sa každý rok opakoval, ale vždy o niečo rozširoval. Vedomosti pri tomto spôsobe  usporiadania učiva sú trvalé, pamätajú sa celý život, najmä tie fakty, ktoré sa žiaci učili v nižších ročníkoch. Rozsah poznatkov je však obmedzený. Tento princíp prevládal začiatkom 20. storočia a na meštianskych školách za prvej ČSR. V súčasnosti v dobe veľkého prílevu informácií je neefektívny.

Lineárne usporiadané učivo sa neopakuje. Lineárne usporiadanie vychádza z Lübenovho (August Lüben, nemecký pedagóg, 1804-1873) opisne morfologického a systematického smeru. Nosnou štruktúrou je systém organizmov, ktorý môže byť zostupný alebo vzostupný. Jednotlivé biologické odbory sú radené do súvislého radu, väčšinou ide o postupnosť botanika – zoológia – biológia človeka – všeobecná biológia – ekológia. Lineárne radenie učiva sa uplatňovalo a aj v súčasnosti je rozlíšiteľné v rámci učiva na druhom stupni základnej školy. Výhodou tohto usporiadania je, že je časovo úsporné.  Osnova sa nevracia k už prebranému učivu. Nevýhodou je, že v nižších ročníkoch je učivo spracované primerane veku a nie je šanca  ho vo vyšších ročníkoch na vyučovaní v škole doplniť primerane zrelšej osobnosti. Žiaci sa  k už raz prebranému učivu nevrátia. Úspešné je preto iba pri fundamentálnom chápaní učiva, ktoré poskytuje len základné vedomosti, radšej menej, ale dôkladne osvojené trvalé vedomosti.

O cyklickom usporiadaní sa hovorí, keď má vzdelávanie dva alebo tri stupne a na každom z nich je učivo usporiadané lineárne. Napríklad I. stupeň ZŠ – II. stupeň ZŠ (prvý cyklus) – Gymnázium (druhý cyklus), kde na gymnáziu sa opäť opakuje rad botanika – zoológia – biológia človeka – všeobecná biológia – ekológia ako na ZŠ, ale náročnejšou formou a detailnejšie.  Príkladom je usporiadanie biologického učiva v šesťdesiatych a v prvej polovici sedemdesiatych rokov v slovenských učebných osnovách. Cyklické usporiadanie možno považovať aj za kombináciu lineárnej a koncentrickej štruktúry. Výhodou oproti čisto lineárnemu postupu je najmä možnosť lepšieho využitia medzi predmetových vzťahov postup od jednoduchšieho k zložitejšiemu primerane veku a chápaniu žiakov.

Ďalší pokrok predstavuje špirálovité usporiadanie, keď učivo nestráca lineárnu nadväznosť, napriek tomu je možnosť sústavne prehlbovať a dopĺňať vedomosti. Najlepšie zodpovedá dnešnej požiadavke vzdelávania aby neboli cieľom encyklopedické vedomosti, ale chápanie súvislostí a schopnosť tvorivej aplikácie poznatkov.   Špirálovitú štruktúru charakterizuje dynamickosť, kontinualita, vzostupnosť a operatívnosť.  Dobre sa dá demonštrovať na príklade učiva o bunke: žiaci sa najprv na základnej škole zoznamujú s rastlinnou bunkou. Na jej príklade sa naučia základnú stavbu bunky a názvy a funkciu tých jej štruktúr, ktoré je možné pozorovať aj v škole pomocou svetelného mikroskopu.  O rok neskôr sa dostávajú k bunkovej stavbe živočíšnych organizmov, porovnávajú rastlinnú a živočíšnu bunku. S postupnosťou učiva sa dostávajú k poznatku o difereniácii buniek a k ich odlišným funkciám v organizmoch jednobunkovcov, mnohobunkových živočíchov a rastlín. V deviatom ročníku  sa opäť k bunke vracajú, naučia sa, že v bunkách sú aj ďalšie štruktúry, ktoré nevidíme v optickom mikroskope, rozširujú svoje poznanie o predstavu o chemickom zložení buniek a o spôsobe ich rozmnožovania, o význame genetickej informácie uloženom v jadre každej bunky a pod.  Tí, čo študujú ďalej na strednej škole, pokračujú v zmysle špirály na abstraktnejšej úrovni aby hlbšie pochopili metabolizmus živej bunky, princípy regulácie a riadenia v kontexte celistvého organizmu.

Mozaiková štruktúra, kde je nosnou ideou aplikácia biologických poznatkov, vychádza z nasledujúcich myšlienok.:

1. Centrálnym subjektom aj objektom vyučovania je človek
2. Koordinácia individuálnych, sociálnych a ekologických aspektov sa prelína viacerými vyučovacími predmetmi
3. Systém učiva sa zachováva akcentovaním všeobecno-biologických prvkov
4. Východiskom sú konkrétne životné situácie

Človek ako jedinec  a spoločnosť sú závislé na prostredí, do ktorého sú integrované.  Situácie, keď sa biologické poznatky uplatňujú, vznikajú na základe praktických potrieb jednotlivca a spoločnosti. Učebné osnovy teda musia sledovať tieto praktické potreby a záujmy žiakov. Témy a tematické celky tvoria jednotlivé ucelené bloky, ku ktorým sú vypracované metodické postupy a pomôcky na rôznej úrovni vyspelosti žiakov. Nezáleží však na tom, ktorej téme sa žiaci venujú skôr, ktorej neskôr. Výber sa odvíja od aktuálnosti témy. Vedomosti sa nakoniec poskladajú ako mozaika a zapadnú do seba ako skladačka.

5.2. Hľadiská usporiadania biologického učiva

        Zvolený princíp usporiadania naplňujú autori učebných osnov podľa rozličných hľadísk.  K tradičným prístupom patrí rozloženie učiva podľa ročných období a biotopov s rešpektovaním regionálneho aspektu. Tento spôsob usporiadania učiva umožňuje bezprostredný kontakt žiakov s organizmami, v okolí nájdu to, o čom sa práve učia a môžu pozorovať fenologické prejavy jednotlivých organizmov a prírodu ako celok.  Preto právom tento prístup zažíva v rámci niektorých častí biologického učiva v osnovách ZŠ svoju renesanciu v podobe ekologizácie učiva.  Má však aj svoju nevýhodu: dôsledné uplatňovanie časového a regionálneho prístupu narušuje zásadu sústavnosti a v istom zmysle môže spôsobiť zúžené chápanie biologickej diverzity alebo skreslený pohľad na význam niektorých javov (za dôležitejšie považujem to, čo lepšie poznám).

Klasickou nosnou štruktúrou učiva je systém organizmov. Zapadá spravidla do lineárneho usporiadania, pričom sa môže postupovať zostupne alebo vzostupne. Postup od známych organizmov – cicavcov, vtákov – smerom k menej známym bezstavovcom sa uplatňuje aj dnes pre nižšie ročníky na prvom stupni ZŠ. Vo vyšších ročníkoch by takýto postup sťažoval pochopenie evolučných vzťahov. Kritika „systematického“ prístupu smeruje najmä na stereotypnosť opisu a schematické encyklopedické preberanie systematických skupín. Súčasné osnovy tento nedostatok eliminujú tak, že sa v nosnom učive objavujú aj iné poznatky napríklad z ekológie, etológie, fyziológie atd.

V prácach Jungeho (Fridrich Junge, nemecký pedagóg, 1832-1905) a Schmeila (Otto Schmeil, nemecký pedagóg, 1860-1943) má svoje korene štrukturalizácia biologického učiva z hľadiska všeobecnej biológie. Vo svete má najširšie uplatnenie. Títo autori ovplyvnili aj vyučovanie biológie, zvlášť stredoškolskej, aj u nás. Rozvoj molekulovej biológie, genetiky, ekológie a iných vedných disciplín, ktoré intenzívne skúmajú  spoločné vlastnosti živých organizmov a ich vzájomné vzťahy si vynucujú tento trend. Medzi jednotlivými autormi učebníc nie je zatiaľ zhoda, ako tieto vlastnosti dávať do vzájomných súvislostí a preto aj v rámci všeobecno-biologických koncepcií učiva existuje množstvo rôznych prístupov.  Špirálovité osnovanie a všeobecno-biologický princíp  sú charakteristické pre americký systém vyučovania biológie BSCS (Biological Science Curriculum Study), ale nosné všeobecno-biologické osnovanie sa tu ešte diferencuje, existujú alternatívne verzie kurzov stredoškolskej biológie s farebne odlíšenými učebnicami: modrá biochemická verzia, kde je učivo budované na poznatkoch z molekulovej biológie, zelená ekologická verzia stavia naopak na makrosystéme, z ktorého sa didakticky odvíjajú detaily na nižších úrovniach a žltá vývojová verzia vychádza z myšlienky evolúcie. Systém BSCS prevzali aj iné štáty, napríklad Japonsko a Austrália.

Ako nosná myšlienka sa môžu uplatniť aj všeobecné znaky živých organizmov ako pohyb, výživa, dráždivosť, rozmnožovanie, dedičnosť (Učebnice Nuffieldovej nadácie, UK). Medzi jednotlivými autormi, ktorí sa problematikou štrukturalizácie biologického učiva zaoberajú, zatiaľ nie je zhoda názorov na to, čo považovať za charakteristické znaky živých sústav a ako tieto dávať do súvislostí.  Podnetným sa zdá byť myšlienka Steacka (1985), ktorý základné znaky a funkcie podraďuje  štyrom kategóriám:

1. štruktúra živých sústav (na úrovni chemickej stavby, bunky, orgánov, organizmov)
2. zachovanie živých sústav (metabolizmus, regulácia, pohyb)
3. reprodukcia živých sústav (replikácia, rozmnožovanie, spoločenstvá a spoločnosti)
4. zmena živých sústav (rast, vývin, evolúcia)

Prístup z hľadiska znakov organizmov je kritizovaný, že vedie k preťažovaniu žiakov a nezodpovedá ich záujmom.

        Iný pohľad na biologické poznatky vzniká na základe analýzy životných situácií vychádzajúcich zo skutočností - človek ako organizmus, človek ako spoločenský tvor, človek a spoločnosť sú závislé na svojom prostredí. V tomto prípade sa biologický obsah odvíja na základe praktických potrieb zo situačných polí: fyzické a duševné zdravie, medziľudské vzťahy, osobné voľno, kvalita života, spätné účinky techniky,  plánovanie životného prostredia. K týmto situačným poliam sa dajú priradiť jednotlivé biologické témy. Z výskumov vyplýva, že učenie je efektívne najmä vtedy, keď je subjektívne významné.  Preto by obsah učiva biológie mal viac rešpektovať potreby, záujmy a problémy žiakov. Cieľom pritom je, aby ľudia jednali v živote zodpovedne a so znalosťou veci. Rozhodujúce pri tvorbe učebných osnov podľa uvedenej filozofie  je, nakoľko je  daný biologický obsah dôležitý pre individuálne a sociálne rozhodovanie v konkrétnych životných situáciách.

        Navrhované boli aj ďalšie spôsoby usporiadania biologického učiva, ktoré zatiaľ nenašli praktické uplatnenie, resp. sa iba čiastočne a v malom rozsahu uplatnili v rámci ostatných štruktúr. Sú to napríklad nasledujúce prístupy:

1. Štrukturalizácia zameraná na procesy je orientovaná na uplatňovanie postupov a metód poznania v biológii.
2. Štruktúra zameraná na teóriu systémov kladie dôraz na systémovú povahu učiva a vychádza zo základných kybernetických pojmov: systém, model, regulácia, informácia atd.
3. Štruktúra orientovaná na ekológiu, nie však klasicky, ale na vzťahové ekologické myslenie.
4. Štruktúra zameraná na človeka, ale nie antropocentrická, ale naopak, hľadajúca prepojenie všeobecno-biologických poznatkov s človekom.

5.3. Obsah učiva prírodopisu a biológie

        Obsah školskej biológie vyplýva zo štruktúry a z celkovej koncepcie predmetu. Pri súčasnej explózii informácií a náraste vedeckých poznatkov sa často stáva, že obsah vyučovacieho predmetu sa dosť rýchle neprispôsobuje ich súčasnému stavu a zastaráva. Respektíve prispôsobuje sa tak, že k predchádzajúcim poznatkom sa pridávajú ďalšie, novšie bez ohľadu na  to, či sú pre budúceho absolventa školy podstatné a potrebné. Dochádza k preplnenosti učebných osnov a k preťažovaniu žiakov. Preto sa často diskutovanou otázkou stáva rozsah biologických poznatkov, ktoré môže škola sprostredkovať žiakom a študentom. Cieľom moderného vzdelávania nemôže byť encyklopedické osvojovanie si čo najpodrobnejších informácií. Niektoré podstatné vedomosti by však mal mať každý vzdelaný človek. Čo však tvorí to podstatné?

        Odborníci nemajú na to zhodný názor, čo by malo tvoriť toto tzv. základné učivo. V niektorých bodoch predsa len existuje zhoda. Napríklad každý by mal vedieť, že okysličená krv cicavcov prúdi z pľúc do ľavej srdcovej predsiene, odtiaľ do ľavej komory srdca a aortou do tepien v celom tele. Odkysličenú krv privádzajú žily do pravej polovice srdca, odkiaľ sa pumpuje do pľúc.

        Základné učivo obsahuje poznatky podstatné z pedagogického hľadiska, pochopiteľné z psychologického hľadiska a potrebné pre život. Žiaci ho majú osvojiť trvalo a musia ho vedieť používať v súvislostiach. Toto učivo je základom sebavzdelávania pre celý život a tvorí predpoklad pre ďalšie špecializované štúdium biologického smeru.

        Na vysvetlenie základných faktov a súvislostí je určené prehlbujúce učivo. Umožňuje získať širší rozhľad a pochopiť súvislosti. Orientačné učivo umožňuje žiakom podľa vlastného záujmu rozšíriť svoje poznatky a zručnosť alebo dozvedieť sa zaujímavé podrobnosti.

        To, čo sa považuje za základné učivo, je rozpracované v učebných osnovách a vzdelávacích štandardoch – základných pedagogických dokumentoch, ktoré majú pomáhať vytyčovať ciele, riadiť a regulovať výchovu a vzdelávanie v rámci jednotlivých vyučovacích predmetov.

6. Medzipredmetové vzťahy biologického učiva

        Ucelenosť a komplexnosť výchovy a vzdelávania nemôžu zabezpečiť iba väzby vnútri jednotlivých vyučovacích predmetov. Niektoré predmety zabezpečujú iba základné oboznámenie sa s javmi, iné aplikujú tieto poznatky, nadväzujú na ne a rozvíjajú ich z nových poznávacích pozícií. Medzipredmetové vzťahy  uplatňované vo vyučovaní rozvíjajú schopnosť žiaka uplatniť svoje vedomosti v nových situáciách. V nových väzbách v príbuzných predmetoch sa dotvárajú názory a presvedčenie žiakov, ktoré sa premietajú do ich konania.  Vzájomné vzťahy prírodovedných predmetov sa budujú na jednotnom výklade pojmov a na ich časovom zaradení do učebných plánov podľa zvoleného hľadiska.

        Biológia má úzke medzipredmetové vzťahy s chémiou. Život má chemický základ a pochopenie podstaty metabolických pochodov, fyziológie a dedičnosti organizmov nie je možné bez základných poznatkov z chémie. Pri vysvetľovaní pohybu organizmov, činnosti zmyslových orgánov alebo termoregulácie utvárame predstavy pomocou vedomostí z fyziky. Rozmanitosť živej prírody je tak veľká aj vďaka rôznemu podnebiu a podmienkam na Zemi, k uvedomeniu si ekologických a vývojových súvislostí sú potrebné znalosti z geografie. Neživá príroda poskytuje priestor a podmienky pre život, vďaka geológom a paleontológii vieme viac o jeho podobách v minulosti. Populačná genetika, biologická štatistika, modelovanie biologických  javov a dejov sú založené na princípoch matematiky. Vidíme, že k pochopeniu učiva biológie žiaci potrebujú aj poznatky a vedomosti z iných, najmä prírodovedných predmetov.

        Biológia však má väzby aj na spoločenskovedné disciplíny. Historický vývoj človeka sa v počiatkoch dejín prelína aj s jeho biologickým vývojom. Priemyselná a poľnohospodárska činnosť človeka výrazne ovplyvňuje životné prostredie, túto skutočnosť neobchádza ani hospodárska geografia. Starostlivosť o zdravie, prvá pomoc, darcovstvo krvi, ochrana živočíchov a rastlín, ochrana životného prostredia, ochrana života nie sú iba témami etickej výchovy a náboženstva, ale majú aj svoju biologickú stránku.

        Informatika pomáha naučiť sa triediť a vyberať informácie aj z biologických databáz, výpočtová technika uľahčuje modelovanie biologických javov.

        Estetické umelecké stvárnenie  prírody a javov v rámci nej v podobe textu, hudby alebo obrazu pomáha prežívať a preciťovať. Často sa nedoceňuje motivačná hodnota literárnych, výtvarných a hudobných diel pre niektoré témy v učive prírodných vied.

        Telesná výchova má mnoho spoločného najmä s biológiou človeka.  Pohyb a práca s biologickým materiálom v teréne zvyšujú fyzickú zdatnosť, ale i naopak, fyzická zdatnosť je potrebná pre prácu v teréne.

        Každý vyučovací predmet má svoju logickú štruktúru učiva a nie je možné úplne  zladiť vzťahy medzi učivom všetkých predmetov. Učiteľ má poznať učebné osnovy ostatných predmetov, aby vedel, z akého vedomostného základu žiakov môže vychádzať pri jednotlivých témach. Napríklad ak vie, že chémia na základnej škole sa začína až v ôsmom ročníku, na prírodopise vysvetľuje žiakom všetky chemické súvislosti len do takej hĺbky, ako to dovoľujú predchádzajúce poznatky žiakov z prírodovedy. Rovnako je na učiteľovi biológie, aby vysvetlil chemickú stavbu nukleových kyselín, pretože prírodné makromolekuly sú v systéme učiva chémie zaradené až  na konci osnov.

        O optimálne usporiadanie učiva podľa súvislostí sa usilujú autori koncepcie integrovaných predmetov. Integrovaný prírodovedný predmet obsahuje napríklad učivo chémie, fyziky, mineralógie, geológie, pedológie, fyzickej geografie a biológie. Integrovaný obsah  poskytuje priamo súvislosti, teda to, čo sme nazvali medzipredmetovými vzťahmi. Obsah menej zachádza do podrobností a poskytuje celistvú predstavu o svete. Ani v integrovanom predmete  nie je možné zo všetkých hľadísk dosiahnuť dokonalý súlad. Mnohoraké prepojenie  medzi pojmami  je prakticky v rozpore s potrebou lineárnej časovej postupnosti v stavbe učebnej látky. Tá má naviac rešpektovať psychický a mentálny vývin žiaka, jeho schopnosť chápať najprv jednoduchšie a postupne čoraz zložitejšie deje a javy.

7. Trojfázový model vo vyučovaní prírodopisu a biológie

Poznanie prírody dosahujeme skúmaním samej prírody.  Vravím skúmaním. Nesmie sa nikto zaoberať prírodou preto, aby si nalieval do hlavy názory niekoho iného, ale aby sa sám povzniesol.

                                                J. A. Komenský

        Na orientáciu v každodennom živote musíme poznať veľké množstvo vecných údajov. Napriek tomu názor, že existuje istý súbor vedomostí, ktorý pripraví žiakov primeraným spôsobom pre budúcnosť, dnes už neobstojí. Uvedomíme si to pri predstave, že 100% toho, čo poznáme dnes, bude o 25 rokov tvoriť len 10-15% dosiahnuteľných informácií.  Okrem toho, toto rastúce množstvo informácií bude v stále väčšej miere dosiahnuteľné každému. Možnosť elektronickej komunikácie po celom svete narastá, školy a domácnosti sa stávajú informačnými centrami.

        Nikto nepochybuje o význame faktov. Aby si žiaci vedeli poradiť s množstvom  informácií, musia sa naučiť používať rad praktických myšlienkových zručností,  ktoré im umožnia  triediť fakty a narábať s nimi. K tomu sa musia naučiť kriticky myslieť (Collins-Mengieri 1992). Získať skúsenosť v tom, ako pristupovať k informáciám a privlastniť si z nich tie, ktoré budú považovať za užitočné. Musia prejsť systematickým procesom analýzy vlastného myslenia a kritickej reflexie. Tento rámec samostatného kritického myslenia ich bude sprevádzať v ďalšom živote.

7.1 Čo je kritické myslenie?

        Myslieť kriticky znamená uchopiť myšlienku a skúmať jej východiská, podrobiť ju nezaujatému skepticizmu, porovnávať ju s opačnými názormi a na základe toho zaujať určité stanovisko. Kritické myslenie je komplexom myšlienkových procesov, ktoré začínajú informáciou a končia prijatím rozhodnutia .

        Výchova k mysleniu je kognitívny aj metakognitívny proces. Kognitívny preto, lebo žiaci musia premýšľať o obsahu, teda o myšlienkach, informáciách všeobecných poznatkoch. Metakognitívny preto, lebo núti premýšľať o vlastnom myslení. Kriticky mysliaci ľudia si kladú otázky: Čo si o tom myslím? Ako zapadá táto informácia do toho, čo už viem? Čo sa mení v dôsledku tejto novej informácie? Aký vplyv majú tieto poznatky na môj názor? Kriticky mysliaci jednotlivci sú menej náchylní podliehať manipulácii a viac dôverujú vlastnému systému hodnôt (Steele et. al 1998).

        Kritické myslenie sa považuje za náročný proces a spravidla sa očakáva až od žiakov vyšších ročníkov. V skutočnosti však aj malé deti dokážu rozumne uvažovať na vývojovo primeranej úrovni. Ochotne sa zapájajú do riešenia problémov a komplexných úloh a vedia prijímať rozhodnutia, ktoré dokážu vysvetliť a obhájiť. Kritické myslenie je možné v každom veku. Je to proces, ktorý keď si žiaci osvoja, bude ich sprevádzať v celom ďalšom živote. Aby sa kritické myslenie realizovalo v škole, učitelia  mu musia poskytnúť taký rámec pre myslenie a učenie, ktorý je systematický a viditeľný. Len tak môžu žiaci proces myslenia pochopiť a zautomatizovať. Kritické myslenie je výsledkom dobre premysleného vyučovania, ktoré sa na jeho posilnenie zameriava.

Poznatkov je príliš veľa aby sa všetky objavili priamym skúmaním. Tisíce vedcov pracovalo stáročia, aby objavili to, čo môžeme odovzdávať ďalej prostredníctvom prednášok, kníh, filmov, počítačov a internetu. I keď sa zdá, že v tomto prípade ide len o prenos informácií, môže sa tu použiť aj proces bádania: viem - chcem vedieť - naučím sa.

Súčasný výskum  ukazuje, že model vyučovania zameraný na faktografické učenie znižuje možnosť kriticky myslieť. Brown a kol. (1989) zdôvodňujú názor, že učenie, ktoré nezahrňuje reálne životné situácie síce umožňuje žiakom dosahovať dobré výsledky pri objektívnych testoch, ale nevytvára zručnosti aplikovať vedomosti v nových situáciách. Účinné, dlhodobé a  aplikovateľné vedomosti  sa dosahujú vtedy, keď žiaci aktívne participujú na vyučovaní. Rozvoj kritického myslenia je podporovaný konštruktivistickým prístupom k procesu učenia. Konštruktivizmus má korene vo filozofii, neskôr bol aplikovaný v sociológii ako i v kognitívnej psychológii a v didaktike. Podľa konštruktivizmu poznanie nie je objektívne. Biológiu a ostatné prírodné vedy sú konštruktivistami vnímané ako systém modelov, ktoré znázorňujú ako by svet mohol fungovať. Validita týchto modelov sa neodvodzuje od toho s akou presnosťou opisujú reálny svet, ale od presnosti niektorých predpovedí, ktoré z nich vychádzajú (Postlethwaite 1993).  Úlohou učiteľa potom je usporiadať  informácie súvisiace s preberaným problémom a navodiť otázky a rozporné situácie tak aby upútali pozornosť žiakov.  Učiteľ pomáha žiakom  vyvodiť nové úsudky a prepojiť ich so svojimi predchádzajúcimi vedomosťami. Keď porovnáme konštruktivistický a tradičný kognitivistický (niekedy označovaný aj ako objektivistický) model  učenia, v tradičnej triede viac hovorí učiteľ a postup je pevne viazaný na učebnice a učebné osnovy. Ide o fixovaný svet poznatkov, ktoré sa žiak musí naučiť. Je tu len malý priestor pre otázky kladené z iniciatívy žiakov a cieľom učiaceho sa je vedieť zopakovať akceptovanú  metodológiu alebo vyjadrenia predvedené učiteľom (Caprio 1994). Konšruktivizmus berie do úvahy, že žiaci prichádzajú do triedy s vlastným pohľadom na témy, o ktorých sa učia v škole a ten je založený na ich osobných skúsenostiach. Ich predstavy môžu byť správne, nesprávne alebo neúplné. Učiaci sa zmení svoj doterajší pohľad iba vtedy, ak sa tento v pamäti  s novými informáciami a skúsenosťami prepojí. Fakty naučené naspamäť  bez takéhoto prepojenia sa rýchlo zabúdajú. Skrátka, aby učenie malo zmysel, žiak musí aktívne zabudovať  nové poznatky a skúsenosti do  existujúceho rámca vo vlastnej pamäti (Hanley 1994).

7.2 Rámec pre kritické myslenie

Rámec pre vyučovanie a učenie je proces, pri ktorom učiteľ sprevádza žiaka, aby mu pomohol lepšie porozumieť učivu. Opísať ho možno len po častiach, ale treba ho vnímať ako integrovanú, súvislú, vnútorne prepojenú stratégiu. Je založený na nasledujúcej premise: To, čo jednotlivec vie, je hlavným kritériom toho, čo sa môže naučiť. Predstavuje trojfázový model vyučovania a učenia sa, ktorí predstavili v početných prácach mnohí autori a výskumníci, napr. Vaughan a Estes (1986), Ogle (1986), Gillet a Temple (1996). Tento model rozšírili a modifikovali Meredith a Steele (1997), ktorí v rámci Združenia Orava ho predstavili okrem iných krajín aj na Slovensku.

        V prvej fáze nazývanej evokácia sa  uskutočňuje niekoľko dôležitých kognitívnych činností. Najskôr si žiaci aktívne vybavujú  vedomosti, ktoré o téme majú. Tým sú nútení preskúmať svoju vlastnú vedomostnú bázu a uvažovať samostatne o téme, ktorú potom podrobne preskúmajú. V tejto aktivite si žiak vytvára základ individuálnych vedomostí, ku ktorým bude pridávať nové informácie. Toto je dôležité na vytvorenie si trvalých vedomostí. Informácia, ktorá je prezentovaná bez kontextu, alebo informácia, ktorú žiaci nevedia spojiť s už osvojenými poznatkami, sa rýchlo stratí z pamäti.

        Proces učenia je procesom zapájania nového s už poznaným. Tým, že umožníme žiakom rekonštrukciu predchádzajúcich vedomostí a názorov, položíme široké základy, ktoré umožnia lepšie porozumenie a trvalejšie zapamätanie nových informácií. Pomáha to tiež osvetliť nedorozumenia, nejasnosti, chyby a nesprávne vedomosti, ktoré by sa inak nedostali na povrch.

        Druhým cieľom fázy evokácie je aktivizovať žiaka. Učenie je skôr aktívny, než pasívny proces. Často sme svedkami, že žiaci pasívne sedia v triede a počúvajú učiteľa. Bezmyšlienkovite si robia poznámky a snívajú o iných veciach, než je škola. Škola tohto typu je miestom, kde mladí ľudia prichádzajú aby sledovali, ako pracujú dospelí. Ak sa má uskutočniť zmysluplné učenie a kritické chápanie vedúce k trvalejším vedomostiam, žiaci sa musia aktívne angažovať do učebného procesu, t. j. uvedomovať si svoje vlastné myslenie a používať pritom vlastný jazyk. Vytváranie trvalého pochopenia učiva je procesom spájania nových informácií s doterajšími myšlienkovými schémami a stavbami.

        Tretím dôležitým cieľom evokácie je motivácia, inými slovami vzbudiť záujem a objaviť účel pre učenie.  Účel môže byť daný učiteľom resp. textom alebo môže byť objavený žiakom. tento druhý účel je silnejší, ako účel daný z vonku. Bez pretrvávajúceho záujmu sa stráca motivácia žiaka budovať schémy porozumenia a prispôsobovať ich novým informáciám. Pearson (1991) navrhol definovať porozumenie ako "získanie odpovedí na vlastné otázky". Diskusia so spolužiakmi môže evokovať ďalšie myšlienky.  

        Účelom evokačnej fázy rámca je teda oživiť poznatky žiaka o téme, motivovať ho a aktivizovať aj do ďalšej fázy učenia. Uvedeným trom cieľom podriaďujeme výber metód pre túto fázu.

        Druhá fáza rámca pre myslenie a učenie je uvedomenie si významu. Žiak sa v nej dostáva do kontaktu s novými informáciami alebo myšlienkami v podobe písaného textu, prednášky, výkladu alebo experimentu. V tejto fáze má učiteľ na učenie žiakov najmenší vplyv. Žiak v tejto fáze musí byť aktívny sám od seba. Existujú metodické postupy, ktoré pomáhajú žiakom zostať aktívnymi. Je to napríklad metóda nazvaná INSERT (podľa anglickej skratky pre "interaktívny znakový systém pre efektívne čítanie a myslenie", Vaughan, Estes 1986).  INSERT je prostriedok, ako udržať pozornosť pri čítaní textu. Žiaci aktívne sledujú, ako rozumejú textu, ktorý čítajú. So situáciou, že žiak sa dostane na koniec strany a nevie o čom text hovoril, sme sa stretli všetci. Žiaci často čítajú alebo sa učia bez náležitej kognitívnej zaangažovanosti. Preto je dôležité v tejto fáze udržať žiakov v činnosti, zachovať ich záujem a energiu vytvorenú počas fázy evokácie. Druhou dôležitou úlohou je podpora úsilia žiaka sledovať svoje porozumenie. Pasívny žiaci prejdú nejasnými miestami bez toho, aby si uvedomili nejasnosti, v texte ich dokonca preskočia. Aktívni žiaci si ich poznačia a vracajú sa k nim, žiadajú vysvetlenie nejasností. Nové informácie spájajú s tým, čo už poznajú a doplňujú si ich do pamäťových schém. Voľba vhodnej metódy samozrejme závisí od charakteru učiva a učebných cieľov.

        Treťou fázou rámca je reflexia. Na túto fázu sa vo vyučovaní veľmi často zabúda, ale je rovnako dôležitá, ako predchádzajúce fázy. Počas fázy reflexie si žiaci upevňujú nové vedomosti a aktívne menia, reštrukturujú svoje schémy porozumenia, aby tieto zodpovedali novým informáciám, ktoré sa naučili. Až tu vznikajú trvalé vedomosti. Učenie je aktom zmeny. Vzniká niečo, čo je odlišné od predchádzajúceho: novým chápaním vecí, novým spôsobom správania alebo novým presvedčením. Počas reflexie sú žiaci nútení vracať sa k obsahu a premýšľať o ňom. Žiaci sa zmocňujú myšlienok až vtedy, keď ich vyslovujú vlastnými slovami. Zmysluplný kontext sa vytvára aktívnym prepracovaním porozumenia do podoby osobného slovníka. Je to prvý dôležitý výsledok učenia, ktorý môže učiteľ sledovať. Druhým dôležitým výsledkom je, že medzi žiakmi dochádza k výmene myšlienok. Rozširuje sa tým ich slovná zásoba a pri prezentácii rôznych schém porozumenia sa môžu porovnávať medzi sebou. Sú svedkami rôznych spôsobov  integrácie nových informácií, ktoré môžu v budúcnosti použiť. Schémy porozumenia sa stanú flexibilnými. Pružnému kritickému mysleniu sa darí tam, kde podporujeme rôznorodosť názorov.

        Model rámca:

E - evokácia            

     (je to rozhovor pred učením akéhokoľvek obsahu)

1. Aká je téma?
2. Čo už o tejto téme viete?
3. Čo očakávate? Čo sa chcete alebo potrebujete o tejto téme dozvedieť?
4. Prečo sa to potrebujete dozvedieť?         

Má mať motivačný účinok, vtiahnuť žiakov do témy.

U - uvedomenie si významu

      Uskutočňuje ju žiak, keď v priebehu učenia hľadá informácie vzťahujúce sa k predpokladom a predikciám.

R - reflexia

      (rozhovor po samotnom učení)              

1. Čo ste zistili?
2. Navádzajúce otázky, aby sa objavili dôležité informácie, ku ktorým sa žiaci nevyjadrili v predchádzajúcom bode.
3. Pri reakcii na odpovede žiakov sa pýtajte: Prečo si to myslíš?

Cyklus  začnite odznova evokáciou vzťahujúcou sa na ďalšiu časť obsahu

Aj iné opísané modely vyučovania a učenia kde sa uplatňuje rámec pre kritické myslenie sa začínajú evokáciou, kde sa vzbudzuje pozornosť a zvedavosť žiakov, kladú sa otázky a zdôvodňuje sa bádanie. Martin et al. (1998) prezentoval iný trojfázový model vyučovania prírodopisu a biológie, kde prvej etape  dal názov skúmanie. Žiakom sa prezentuje zaujímavý, záhadný jav so zjavným alebo skrytým podnetom, aby zistili viac, než vedia. V tejto etape učiteľ nesmie vysvetľovať nový pojem, musí vzbudiť zvedavosť tým, že:

1. odpovedá na otázky žiakov
2. kladie otázky, ktorými angažuje žiakov do nového bádania alebo uvažovania
3. dáva pokyny alebo rady umožňujúce pokračovať v bádaní.

Fáze uvedomenia významu zodpovedá v tomto modeli vysvetlenie. Keďže zámerom je usmerňovať uvažovanie žiakov, učiteľ sa vyhýba priamemu vysvetľovaniu. Naopak, usiluje sa zhrnúť záver z výrokov žiakov. Vedie pritom dialóg sokratovského typu. Martin et al. (1998), aby sa učiteľ držal nasledujúcich otázok:

- O akých informáciách alebo zisteniach majú žiaci hovoriť?

- Ako môžem pomôcť žiakom zhrnúť ich zistenia?

- Ako môžem viesť žiakov a pritom sa vyhnúť vysvetľovaniu, a to i vtedy, ak je chápanie     veci nedokonalé?

- Ako im pomôžem využiť ich vedomosti, aby vytvorili správny pojem?

- Aké názvy alebo opisy majú žiaci priradiť k pojmu?

- Aké dôvody uvediem, keď sa ma žiaci opýtajú, prečo je tento pojem dôležitý?

Tretiu fázu širšej aplikácie možno chápať ako reflexiu. V tejto fáze  spoja žiaci svoj objav s doterajšími vedomosťami. Účelom je pomôcť žiakom reorganizovať svoje doterajšie vedomosti a použiť ich pri chápaní sveta. Použiť obohatené a reorganizované vedomosti v nových oblastiach. Berieme pritom do úvahy nielen to, čo nové vedia, ale aj to, ako sa ich myslenie zmenilo.

        Učiteľ tým, že vedie žiakov  v priebehu učenia je viac, než sprostredkovateľ informácií. Stáva sa facilitátorom učenia, ktorý pomáha žiakom dávať si poznatky do súvislostí pre praktické využitie v budúcnosti. Učiteľova rola sa mení: stáva sa partnerom v procese učenia a od žiakov očakáva aktívnu účasť, osobné nasadenie. Žiaci, ktorí pravidelne prechádzajú rámcom, získavajú návyky pre celoživotné vzdelávanie. Učia sa nielen obsah, teda učebnú látku, ale aj to, ako sa učiť. Rámec, ak sa uplatňuje systematicky, im spriehľadňuje samotný proces učenia. Získavajú zručnosti a návyky, ktoré budú vedieť aplikovať aj v budúcnosti. Učiteľ uplatňujúci rámec má tiež úžitok z poznatkov - schém porozumenia a tvorivosti svojich žiakov.

        Prírodopis je vedou o  prírodnom a fyzickom svete, ktorý sa usiluje pochopiť každé dieťa od najútlejšieho veku. Deti si vytvárajú pracovné teórie os svete od útleho detstva a potom ich celý život revidujú. Ak sa prírodopis osvojuje pasívne, vedecké poznatky sa učia žiaci naspamäť a ich detský spôsob vnímania sveta sa nezmení (Gardner 1993). Toto "naivné" videnie sveta si potom mnohí uchovávajú aj v dospelosti. Konštruktivistický prístup dáva silný dôraz na proces objavovania a rozvíja vedeckú kompetenciu žiakov:

1. zvedavosť (túžbu poznať) a aktivitu (ochotu pracovať, aby sa odhalilo niečo nové)
2. pochybovanie (ochota spochybňovať vžité názory)
3. uvažovanie (používať logické operácie a pravidlá na získanie dôkazov o poznatkoch)
4. informovanosť (ovládanie informácií ako základu myslenia)
5. postupy (ovládanie a ochota používať vedecké metódy bádania, napr. pokus)
6. organizácia poznatkov (usporiadanie názorov a presvedčení do nových štruktúr)

Opakom vedeckej kompetencie je

1. pasivita (neochota bádať a odhaľovať)
2. predsudky (prijímanie cudzích presvedčení nezaložených na dôkazoch)
3. nesprávne informácie o prírodnom svete, ich uchovávanie
4. nedbalosť (v pozorovaní a uvažovaní)
5. odtrhnutosť (nové zistenia sa nedávajú do súvislosti s videním sveta)

        Progresívni pedagógovia žiadajú, aby vyučovanie nebolo pasívnym prenosom informácií, ale procesom, ktorý napomáha žiakovi rozšíriť a reštrukturalizovať doterajšie vedomosti. Pozitívnym dôsledkom uplatňovania konštruktivistických princípov,  keď chápeme vyučovanie ako pomoc žiakom pri porozumení nových javov na pozadí doterajších skúseností je snaha, aby žiaci kládli otázky a sami si na ne hľadali odpovede. Negatívnym dôsledkom je, že sa žiaci často neodvážia ukázať svoje nesprávne chápanie javov predtým, než sa začnú učiť nové poznatky. Nesprávna vedomostná základňa vedie k neúplným a lebo skresleným poznatkom. Zaraďovanie vyučovacích stratégií a metód do rámca EUR nie je jednoznačné a na tomto mieste je asi potrebné zdôrazniť, že rámec EUR nie je vyučovacia metóda. Je to model učenia sa so všeobecným uplatnením. Zvolená metóda sa môže týkať všetkých troch fáz, alebo iba jednej z nich, postupy sa môžu vzájomne prelínať. Samotný rámec je pružný. Na jednej vyučovacej jednotke možno prejsť jednotlivými fázami viackrát, inokedy ak sa jedná o tému plánovanú na viac vyučovacích hodín, môže ich jeden rámec preklenúť. Na tomto mieste si treba uvedomiť rozdiely medzi vyučovacou stratégiou, vyučovacou metódou a vyučovacou technikou. Vyučovacia metóda je spravidla definovaná ako účelný a premyslený spôsob vyučovania. Altmann (1975) chápe pod týmto pojmom premyslenú prácu učiteľa, ktorá umožňuje žiakom osvojovať si základy biologickej vedy a získané vedomosti, zručnosti a návyky uplatňovať v praxi. Podľa toho istého autora musí každá vyučovacia metóda  zabezpečovať obojstrannú činnosť  - činnosť učiteľa aj činnosť žiaka. Ako príklad uvádza, že demonštrácia prírodniny nemôže byť samostatnou metódou, pretože nezabezpečuje aktívnu činnosť žiakov. Bez pozorovania nemá demonštrácia zmysel, naopak, pozorovanie si možno predstaviť iba s prítomnosťou pozorovaného objektu. Podobne každá vyučovacia metóda je stále nutne spojená so slovným prejavom učiteľa i žiakov.  Z rovnakého dôvodu nemožno hovoriť o metódach výhradne monologických alebo názorných.  Názvy metód vyjadrujú, čo v spoločnej činnosti učiteľa a žiakov dominuje, pretože spravidla ide o viac druhov aktivít súčasne. Počas vyučovania sa prevažujúca činnosť zúčastnených strán môže meniť. V priebehu vyučovacej jednotky sa vystrieda spravidla niekoľko metód. Metodický postup si učiteľ vopred naplánuje. Keďže v prípade metódy nejde o jednoznačne určenú činnosť ale o charakteristickú a prevládajúcu aktivitu, každá metóda sa dá realizovať mnohými rôznymi konkrétnymi spôsobmi. Presný postup, ako sa vyučovanie krok za krokom realizuje sa dá označiť ako vyučovacia technika. Vyučovacia technika zahŕňa v sebe aj prvky organizácie práce žiakov, charakter a spôsob zadávania otázok úloh, spôsoby prezentácie výsledku žiackej práce a pod.  Napríklad brainstorming alebo pozorovanie možno označiť za metódy. Ich realizácia môže byť písomná alebo slovná, pracuje spoločne celá trieda, žiaci po skupinách alebo individuálne. Výsledok brainstormingu môže mať podobu zoznamu, zhluku, kresieb a podobne. Aj výsledkom pozorovania môže byť kresba, písomný alebo ústne prezentovaný opis či tabuľka údajov. Osvedčená vyučovacia technika môže mať  vlastné označenie (zhlukovanie, hádzanie kockou, skladačka  alebo podľa autora postupu). O vyučovacej stratégii hovoríme vtedy, ak v procese vyučovania zámerne dlhšie prevláda určitá metóda. Ak hovoríme napríklad o problémovom vyučovaní, máme na mysli, že metóda riešenia problému sa vyskytuje vo vyučovaní sústavne a opakovane. Táto stratégia sa hodí napríklad pri vyučovaní určitého tematického celku, kde učenie sa riešením problému sa ukazuje pri viacerých témach ako efektívna a aktivizujúca metóda. Riešenie problému možno z tohto hľadiska považovať za metódu.  Ak postupujeme podľa jednotlivých vopred definovaných krokov prepracovaných napríklad na základe schémy DITOR (Zelina 1997), je to istá technika riešenia problému. Vytvorenie problémovej situácie alebo zadanie problémovej úlohy tiež možno považovať za vec techniky: ide o spôsob, ako problém žiakom nastolíme. V prípade pojmu projektové vyučovanie si podobne predstavujeme, že sa žiaci učia tak, že plánujú a realizujú projekty.  Môžeme hovoriť aj o stratégiách pre jednotlivé fázy EUR. V prípade evokačnej stratégie máme na mysli, akou činnosťou zabezpečuje učiteľ funkčnosť tejto fázy. Môže si napríklad zvoliť stratégiu striedania rôznych techník.  Keby volil napríklad stále rovnakú techniku brainstormingu veľmi rýchlo by sa vytratil motivačný náboj evokácie.

7.3  Metódy a stratégie vyučovania v kontexte trojfázového modelu učenia

        Pri výbere evokačnej stratégie a metód vychádzame z troch funkcií evokačnej fázy:  

5. dosiahnuť aby si žiak vybavil poznatky o téme
6. motivovať žiaka, vzbudiť jeho záujem, vyvolať otázky
7. aktivizovať žiaka pre vstup do fázy uvedomenia významu, zaangažovať ho

Súčasťou evokačnej stratégie môžu byť motivačné metódy, ako ich uvádza Petlák (1997):

Motivačné rozprávanie a rozhovor, motivačná demonštrácia a problém. V tradičnom vyučovaní biológie a prírodopisu sa používajú najmä rozprávanie a riadený rozhovor, oba tieto postupy sú najmä aktivitou učiteľa a sú orientované na vedomosti, ktoré na základe učebných osnov u žiakov predpokladá. Rozprávanie, rozhovor s cieľom frontálneho zopakovania predchádzajúceho učiva alebo demonštrácia často sami o sebe nepostačia na aktívne zaangažovanie všetkých žiakov do procesu učenia. Hodnotnejšiu  a účinnejšiu evokáciu dosiahneme kombináciou klasických techník a niektorými modernejšími postupmi:  

Brainstormingové metódy        

Brainstorming sa niekedy označuje aj slovenským výrazom „búrka nápadov“, ale v pedagogickej literatúre sa aj pôvodné označenie z angličtiny už na Slovensku udomácnilo. Je to metóda, pri ktorej vzniká veľké množstvo nápadov na neskoršie posúdenie. Pri brainstormingu sa musia dodržiavať isté pravidlá:

1. prijímajú sa všetky návrhy, nech sú akékoľvek
2. nie je dovolené hodnotiť návrhy
3. kombinovanie a zdokonaľovanie návrhov je vítané

Nápady je vhodné písomne zaznamenávať. Záznam môže mať lineárnu podobu zoznamu, keď si značíme nápady v poradí ako prichádzajú, alebo nelineárnu podobu, napríklad vo forme zhlukovania. Brainstorming môže byť skupinový alebo individuálny.

Zhlukovanie (z angl. clustering) sa uskutočňuje tak, že do stredu listu papiera alebo tabule poznačíme tému alebo pojem a dookola zapisujeme všetky asociácie, ktoré nás napadajú. Táto nelineárna forma myslenia je blízka práci našej mysle (Steele et al. 1998). Zhlukovanie je učebná stratégia, ktorá pomáha žiakom rozmýšľať voľne a otvorene o určitej téme. Vo fáze evokácie stimuluje myslenie  pred podrobnejším preštudovaním témy. Je to metóda, ktorá samotnému žiakovi sprístupňuje vlastné poznatky, chápanie alebo názory na nejakú tému.

Ak sme ešte nepracovali so žiakmi touto metódou, je dôležité ich s touto aktivitou zoznámiť:

1. Opísať aktivitu a predviesť jednotlivé kroky zhlukovania
2. Vybrať zaujímavú tému a modelovo predviesť zhlukovanie v skupine (triede)
3. Vybrať druhú tému a vyhradiť čas na individuálnu prácu  so zhlukovaním na daný námet
4. Nechať žiakov, svoje nápady prediskutovali vo dvojiciach
5. Vyhradiť priestor 4-5 žiakom na prezentovanie svojich asociácií pred celou triedou

Jednotlivé kroky zhlukovania sa dajú ľahko zapamätať:

1. Napíšte základné slovo alebo výraz do stredu plochy vhodnej na písanie, zakrúžkujte ho
2. Začnite písať slová alebo výrazy, ktoré vám v súvislosti s danou témou prichádzajú na myseľ
3. Začnite vyznačovať spojenia medzi tými myšlienkami, ktoré nejako medzi sebou súvisia
4. Zapíšte toľko myšlienok, koľko sa ich vynorí kým neuplynie stanovený čas, alebo kým sa nevyčepajú nápady.

Pre zhlukovanie platia podobné pravidlá, ako pre brainstorming všeobecne:

1. napíšte všetko, čo vás  (žiakov) napadne
2. myšlienky nekomentujete, neposudzujte, iba zapíšte (môže to robiť žiak, ak už metódu pozná)
3. pri písaní sa nezaťažujte pravopisom ani inými obmedzeniami
4. neprestávajte písať, kým neuplynie určený čas (pri individuálnom zhlukovaní žiaci nesmú položiť pero a prestať písať, ak ich práve nič nenapadá, smú čmárať na okraj papiera alebo zošita, za chvíľu sa vynoria ďalšie nápady)
5. vytvorte toľko spojení, koľko je len možné

Zhlukovanie možno použiť pri takej téme, kde predpokladáme, že žiaci majú dostatok o nej informácií aby vytvorili bohatý zhluk. Keď tvorí asociácie celá trieda spoločne, má sa zapojiť aj učiteľ, ten nemá byť iba zapisovateľom. Žiakom tak ukazuje, že berie úlohu vážne. Zabráni to žiakom rušiť premýšľanie ostatných kladením otázok.

Steele at al. (1998) zistili, že individuálne zhlukovanie je dobrou zmenou voči skupinovému brainstormingu, pretože je rýchle, umožňuje sa zapojiť do procesu myslenia všetkým žiakom, nielen tým, ktorí vždy zodvihnú ruky ako prví. Informuje pisateľa zhluku o vedomostiach a spojeniach, ktoré má vo vedomí, ale si ich neuvedomoval.

Zhlukovanie sa môže dobre uplatniť okrem  evokačnej fázy aj vo fáze reflexie ako prostriedok zhrnutia nového učiva, pri štrukturalizácii poznatkov väčšieho tematického celku, pri grafickom znázorňovaní prebratých pojmov a ich vzájomných vzťahov.

Zhlukovanie je brainstormingová metóda spojená s písaním. Písomné vyjadrovanie je mocným nástrojom na podporu a rozvoj kritického myslenia, ktorej silu mnohí  učitelia nedoceňujú. Na hodinách biológie a prírodopisu  rovnako ako na iných predmetoch prevláda tradičné používanie písomného prejavu, ktoré sa sústreďuje na finálny produkt – napísaný text –  a nie na proces jeho tvorby. Písomné úlohy bývajú často odtrhnuté od učebného obsahu. Pri písomných skúškach a referátoch sa kladie dôraz na hodnotenie hotového textu, ktorý predstavuje reprodukované vety a myšlienky a nemá nič spoločného s vlastným myslením jeho autora – žiaka. Nie je prostriedkom vyjadrovania jeho vlastných myšlienok a názorov. Učiteľ posudzuje text z hľadiska jeho faktografickej a štylistickej správnosti. Opravený text sa dostáva späť k žiakovi často s mnohodňovým odstupom, z hľadiska žiakovho učenia a myslenia o danej téme už má iba malú spätno-väzbovú hodnotu. To všetko odoberá chuť  písať. Mnoho žiakov má negatívny postoj k písaniu. Adresátom písaného textu však nie je vždy učiteľ. Keď využívame písanie ako nástroj myslenia, adresátom sme my sami. Píšeme aby sme niečo pochopili, objasnili si, zapamätali, usporiadali. Píšeme, aby sme uvažovali o informáciách. Takýto spôsob písania sa dá veľmi dobre využiť ako evokačná stratégia.

Voľné písanie je metóda samostatnej práce žiakov, keď sa dôraz podobne ako pri zhlukovaní kladie na plynutie myšlienok. Od žiakov chceme aby plynulo písali o danej téme  určitý čas, napríklad 5 alebo 10 minút všetko, čo im napadá, bez toho, aby prestali písať a položili pero. Žiakom navyknutým na známkovanie písomného prejavu a úpravy zošita často trvá dlhý čas kým uveria, že učiteľa zaujímajú naozaj hlavne ich myšlienky a smú voľne písať bez obáv z výčitiek učiteľa za pravopisné chyby a faktografické nepresnosti. Pisatelia sa nesmú báť riskovať. Musia dostať čo najskôr spätnú informáciu o tom, čo píšu a čítajú. Preto musia mať mnoho príležitostí diskutovať o napísanom a prečítanom zo svojimi spolužiakmi. Môžu diskutovať chvíľu v dvojiciach, potom vo väčších skupinkách, potom každá skupinka povie svoju najdôležitejšiu myšlienku o téme pred celou triedou.

        Žiaci nemusia písať  o téme všetci z rovnakého hľadiska, písanie možno diferencovať napríklad pomocou stratégie tzv. hádzania kockou.

Hádzanie kockou (Cubing, Cowan a Cowan, 1980). Kocka má šesť strán. Aj na tému či prírodninu sa budeme pozerať zo šiestich strán. S mladšími žiakmi možno hádzať aj skutočnou kockou,  kde tá rozhodne o čom bude žiak písať. Každej strane kocky zodpovedá jedna z inštrukcií:

Opíš – pozri sa na prírodninu, (dej, jav - stačí aj v predstave) a opíš ho. Časti, tvary, veľkosť, farby, všetko, čo si môžeš všimnúť.

Porovnaj – skús si predstaviť iné podobné predmety (javy alebo deje). Napíš v čom sa podobajú a čím sa odlišujú od danej prírodniny (deja, javu).  

Asociuj – Napíš  všetko, čo ťa pri tom napadá – veci, ľudia, miesta, iné podobné a odlišné javy, činnosti

Analyzuj – Z čoho sa to skladá, ak presne nevieš, môžeš si to vymyslieť a nazvať to vlastnými názvami.

Aplikuj -  Načo sa to dá použiť, ako sa to dá použiť, akú to má úlohu v prírode

Argumentuj – za alebo proti. Nájdi dôvod na argumentáciu, zaujmi stanovisko a použi akýkoľvek argument na jeho obhajobu, logický alebo bláznivý alebo čokoľvek medzi tým

Ďalej nejestvujú pevné pravidlá. Žiaci môžu písať 2-4 minúty na každú stranu. Môžu písať všetci žiaci na všetky strany kocky alebo každý na inú, ako to náhodne vyšlo. So svojimi nápadmi oboznámia najbližšie sediaceho spolužiaka (aj opačne). Môžu si navzájom dávať pochvaly za nápady a otázky. Požiadame nakoniec dobrovoľníkov, aby prečítali úryvky zo svojich prác. Často sa stáva, že člen pôvodnej dvojice povzbudzuje partnera: „Prečítaj to svoje, to je dobré.“

        S mladšími žiakmi nemusíme prejsť všetkých šesť strán kocky, záleží na téme a na ich pohotovosti písať. Hádzanie kockou možno použiť v evokačnej fáze tam, kde predpokladáme, že žiaci už o téme dosť vedia, či už z vlastných skúseností, učiva z iných predmetov, predchádzajúceho stupňa školy alebo z médií. Metóda sa dá veľmi úspešne aplikovať aj vo fáze reflexie. Na úvod učiva o fotosyntéze môže byť vhodnou témou pre túto aktivitu list alebo živá rastlina, kým na záver už môže byť témou samotná fotosyntéza. Autori metódy odporúčajú, aby spolu so žiakmi písal podľa inštrukcií na kocke aj učiteľ. Je to vraj výborný prostriedok na udržiavanie disciplíny. Žiaci vnímajú učiteľa tiež v roli pisateľa a môže povedať: „Prosím ťa, teraz ma neprerušuj, píšem.“ Ak napriek tomu niektorý žiak ďalej vyrušuje alebo kladie v tejto fáze učiteľovi otázky, odporúča sa vziať žiaka mimo triedy a prediskutovať s ním potrebu zmeny v jeho správaní počas práce.  Všetky doteraz opísané postupy sa dajú použiť veľmi úspešne nielen pri evokácii, ale aj vo fáze reflexie. V prípade, že žiak píše pre seba, adresátom je on sám. Píše preto, aby niečo pochopil, objasnil si, zapamätal si, usporiadal, teda aby uvažoval o informáciách. Písomné vyjadrovanie rozvíjajúce myslenie sa neznámkuje. Často trvá dlhý čas, kým začnú žiaci veriť, že sa učitelia naozaj zaujímajú o ich myšlienky a nie o pravopis, formálnu úpravu a reprodukované fakty. Musia mať mnoho možností diskutovať o tom, čo píšu a čítajú. Musia hľadať autentické odpovede a riešenia. V rámci reflexie môžu byť zadané témy na voľné písanie napríklad takéto: "Čo bolo v učive najdôležitejšie?", "Čo bolo pre mňa nové?"

        Odpovede poslúžia učiteľovi na získanie hodnotiaceho stanoviska žiakov. Žiaci o písomných odpovediach diskutujú najprv v malých skupinách, so závermi jednotlivých skupín sa zoznámi celá trieda.

        Fáza uvedomenia významu je tá, keď žiaci vnímajú a uvedomujú si nové informácie. Nové informácie možno vnímať vo forme hovoreného slova, počúvaním alebo vo forme písaného slova, čítaním. Slovné informácie sa vhodne vzájomne dopĺňajú s obrazovými a grafickými názornými informáciami. Veľmi účinné je zapojenie motorickej činnosti pri pozorovaní prírodnín a pokusoch, keď žiaci  môžu manipulovať s predmetmi alebo v podobe písania a kreslenia. Zapájajú sa ďalšie zmysly ako hmat, prípadne čuch a chuť. Účinok je výrazný najmä vtedy, ak požadovaná motorická činnosť nie je iba mechanická, ale sa spája s intelektuálnou prácou žiaka: analýzou, porovnávaním, triedením, zovšeobecnením a inými logickými operáciami.

Klasické slovné metódy

        Klasické slovné metódy vyučovania ako výklad a prednáška s prvkami vysvetľovania, demonštrácie, opisu a riadeného dialógu sú založené na predpoklade žiaka - pozorného poslucháča, sústredeného na slovný prejav učiteľa. Ako motorický prejav sa pritom vyžaduje mechanické zapisovanie úhľadných poznámok do zošita. Žiaci sú si vedomí, že pri skúšaní sa od nich vyžaduje  reprodukovanie minimálne týchto poznámok ústne alebo písomne a prípadne sa hodnotí aj grafická úprava zošita. Sluchové a vizuálne vnemy, ako aj motorická činnosť žiakov sa podriaďuje tomuto cieľu. V priebehu výkladu sa iba sporadicky objavujú prvky problémového vyučovania v podobe otázok vyžadujúcich logické myslenie. Ani žiaci spravidla nepovažujú za potrebné pýtať sa, prijímajú informácie v hotovej podobe.  Účinným nástrojom na potlačenie alebo podporu kritického myslenia žiakov v tejto situácii je učiteľova práca s otázkami.

Práca s otázkami

         Druh otázok, ktoré učitelia kladú, vytvára atmosféru v triede. Otázky určujú, čo je najhodnotnejšie, čo je dobré a čo zlé, čo je a čo nie je zdrojom informácií a poznatkov. Dôkladnými pozorovaniami sa žiaci  naučia rozlišovať, čo konkrétny učiteľ považuje za najdôležitejšie, čo bude od nich očakávať v budúcnosti a čo bude hodnotiť. Inými slovami, učiteľovo správanie vyjadruje, čo najviac hodnotí (Steele, Meredith 1991). Výskumy uskutočnené na amerických školách ukazujú, že 75 % otázok zo strany učiteľov je stále jedného druhu - otázky reproduktívne alebo faktografické. Výskumy na Slovensku naznačili ešte výraznejšiu tendenciu kladenia reproduktívnych otázok, až 95 % (Zelina 1994).  

Na otázky sa odpovedá ako sa nazýva, akej farby, akého tvaru, akého druhu, ako prebieha, čo je, z čoho sa skladá, koľko, či kedy. Ak si ceníme najviac faktografické znalosti, je možné, že našich žiakov v niektorých aspektoch ukracujeme. Po prvé, ako sme už uvádzali, sme svedkami prudkého vzrastu dostupných informácií. Po druhé, poznanie faktov samo osebe je bezcenné, pretože bez zvládnutia schopnosti syntetizovať a integrovať ich v podobe nových štruktúr sú nepoužiteľné. Pri odpovedi na faktografické otázky stačí povrchná znalosť obsahu a slová a vety vypožičané z textu.  Zo Sandersovej (1969) úpravy Bloomovej taxonómie otázok odvodzujeme ich nasledujúce triedenie, ale je to iba jeden z možných spôsobov prístupu. Existuje veľa ďalších spôsobov rozdelenia otázok do kategórií.

        Podľa Sandersa (1969) rôzne typy otázok tvoria hierarchiu, kde pamäťové alebo reproduktívne otázky stoja na najnižšom stupni. Každý typ otázok predstavuje spôsob myslenia na určitej úrovni. Ale nedá sa tvrdiť, že niektorý typ by bol menej dôležitý, než tie ostatné. Všetky druhy otázok sú dôležité, lebo stimulujú rozličné druhy myšlienkových procesov. Cieľom by však malo byť, aby sme podnecovali žiakov k vyššej úrovni myšlienkových procesov. Pri výraznej prevahe reproduktívnych otázok sa žiakove vedomosti podobajú na encyklopédiu na zaprášenej polici (Steele et al. 1998). Otázky sú pravda rovnako významné vo všetkých fázach vyučovania a vo všetkých fázach sa dá uplatniť nižšie uvedené triedenie.          

        Reproduktívne otázky sú zamerané na zisťovanie faktických informácií. Obyčajne vyžadujú len mechanickú pamäť. Často sa predpokladá, že žiaci, ktorí majú v škole najväčšie problémy, majú reproduktívne otázky najradšej. Ale odpoveď na tieto otázky je jednoznačne iba správna alebo nesprávna a mnohí žiaci ich preto považujú za ťažké a najviac ohrozujúce. Ak sú si nie 100 %-ne istí, boja sa na ne odpovedať, aby sa vyhli posmechu zo strany spolužiakov a zlému hodnoteniu zo strany učiteľa.

        Interpretačné otázky vyžadujú od žiaka, aby previedol informáciu z tvaru, v akej ju dostal do inej formy. Žiada si od žiakov, aby si v mysli predstavili situáciu alebo udalosť, o ktorej sa dozvedeli z čítania alebo výkladu a opísali, čo vidia. Žiadajú objaviť vzťahy medzi myšlienkami, faktami, hodnotami. Žiak musí rozmýšľať, ako pojmy zmysluplne súvisia.  (Pýtame sa prečo, čo bolo dôvodom, aké by malo následky keby...“ Prečo nemajú živočíšne bunky chloroplasty?“, Čo si myslíš, prečo má krt zakrpatený zrak?“ „Aké by malo následky, keby sa roztopili polárne ľadovce?“, „Vedel by si nakresliť graf rastu ľudskej populácie?“)

        Aplikačné otázky ponúkajú žiakom príležitosť riešiť úlohy alebo ďalej skúmať problém, ktorý vznikol navodením problémovej situácie na vyučovaní. Žiadajú zovšeobecnenie poznatkov a ich využitie v odlišnej situácii, ktorá sa nepodobá učebnicovému príkladu.(„Čo by sa stalo, keby sme prestali jesť zeleninu a ovocie?“, „Aký bude výsledok kríženia dominantne homozygotného melónu so zelenými plodmi s recesívne homozygotným jedincom s pásikatými plodmi?“).

        Analytické otázky hľadajú odpoveď nato, či zdôvodnenie istej udalosti je primerané, vyžadujú opis nového objektu vlastnými slovami, objavenie častí celku alebo jednotlivých krokov postupu. (“Môže byť príčinou premnoženia rias v rybníku zvýšená teplota vody?“, „Na záberoch ste videli ste čo robia zvieratá celý deň. Ktoré to boli činnosti a aký môžu mať účel?“).

        Syntetické otázky zahrňujú tvorivé riešenie problémov, ktoré vyžaduje originálne myslenie. Žiadajú, aby žiaci vytvárali alternatívne varianty riešení a využili pritom všetky svoje doterajšie poznatky a skúsenosti (Čo si myslíš, ako by sa dalo vyhnúť problému... dalo by sa nájsť iné riešenie?.., čo všetko potrebujeme zabezpečiť aby... „Čo  je podľa teba príčinou, že v zime častejšie ochorieme na nádchu?“, „Ako by si zistil, ktoré faktory podmieňujú klíčenie semien?“  )  

        Otázky vyžadujúce hodnotenie žiadajú od žiakov aby vyslovili úsudok, zaujali stanovisko z hľadiska akceptovaných vlastných noriem. Vyžadujú, aby žiak rozumel tomu, s čím sa stretáva a aby to integroval do svojho vlastného systému názorov, na základe ktorých vysloví úsudok. Vyžadujú, aby žiak posudzoval kvalitu informácie a svoje správanie. Napríklad hodnotí, či sa správala postava z nejakého príbehu správne, ako by sa zachoval na jeho mieste on a prečo. Ako odôvodní, že si večer neumýva zuby napriek tomu, že vie o zubnom kaze a jeho príčinách. Môže sa v postave spoznať a v duchu sa s ňou stotožniť. Hodnotí pritom vlastné správanie a uvedomí si akú vážnosť on sám pripisuje informácii. („Čo si myslíš, urobil   tvoj spolužiak správne, keď má teplotu a prišiel s nami na exkurziu? Čo by si ty urobil na jeho mieste?“, „Čo si myslíš, máme sa za každých okolností vyhýbať sladkostiam?“, „Umývaš si pred obedom ruky? Prečo?“).

        Dôležité je uvedomiť si, čo sa deje, keď otázky presiahnu rovinu pamäťových alebo faktografických otázok. Žiaci začnú samostatne myslieť a používajú pritom vlastné formulácie. Vedie to k rozširovaniu slovnej zásoby a obohateniu pojmového rámca celej triedy. Rozvíja sa schopnosť formulovať nové pohľady. Žiaci si začnú uvedomovať, že reproduktívne odpovede tvoria len časť učenia a aby boli poznatky hodnotné, musia ich analyzovať a užitočne využívať. Pochopia, že vedomosti nemajú len podobu vytlačeného textu alebo učiteľových slov. Vedomosti sú to, čo je v mysli učiaceho sa.

        Mnohí učitelia si možno myslia, že kladenie otázok obsiahnutých v Sandersovej taxonómii je vhodné len pre starších a bystrejších žiakov. Ale deti v škôlke práve tak ako študenti na gymnáziu vedia odpovedať na všetky typy otázok a robia tak radi. Deti v prirodzenom prostredí vlastne samé kladú otázky tohto druhu ich veku primeranej zložitosti. Na svojej úrovni vývinu sú schopní aj vytvárať primerané odpovede na každý typ otázok. V triede však nato jednoducho nemajú dostatok možností.

Riešenie problému

     Riešenie problému  je účinná a vzrušujúca metóda, ako sa učiť biológiu. Študenti aj žiaci sa radšej a efektívnejšie učia  činnosťou, než pasívnym počúvaním.  Výzva vyriešiť problém pôsobí silne motivačne. Je to prirodzená aktivita, ľudia sa v živote stále ocitávajú pred problémami, ktoré treba riešiť. O probléme v procese učenia sa môžeme hovoriť vtedy, ak žiak pozná cieľ, ale nepozná cestu a spôsoby ako tento cieľ dosiahnuť. Pri riešení musí uplatniť logické a tvorivé myslenie ako aj  svoje doterajšie vedomosti, skúsenosti a zručnosti. Vyriešiť problém znamená porozumieť. Žiaci sa učia aplikáciou svojich vedomostí získavať nové poznatky. Okoń (iii) definuje didaktický problém ako praktickú alebo teoretickú prekážku, ktorú žiak samostatne zdoláva svojím vlastným aktívnym skúmaním. Problém možno nastoliť buď navodením problémovej situácie, kedy akoby náhodou vznikne potreba riešiť prekážku v učení, ktorú žiaci samostatne objavia a zadefinujú alebo zadaním problémovej úlohy, ktorú formuluje učiteľ. Odpovedať na niektoré typy otázok podľa Bloomovej klasifikácie sa tiež môže javiť ako riešenie problému, pretože je potrebná syntéza poznatkov a ich intelektuálne spracovanie.

Problémová úloha predstavuje už definovaný problém. Obsahuje východiskové údaje a podmienky ako aj určenie cieľa, čo sa má riešením úlohy dosiahnuť. Po opise východiskovej situácie môže byť cieľ vyjadrený otázkou, ktorá sa dá zaradiť medzi otázky vyššieho rádu podľa  Bloomovej klasifikácie. Potom možno klasifikovať problémové úlohy podobne ako otázky na úlohy vyžadujúce vysvetlenie („Ako súvisí primárna štruktúra DNA s funkciou enzýmov?“), interpretáciu („Znázorni graficky rast a vývin dvojklíčnolistovej rastliny.“), analýzu („Väčšina organizmov nemôže existovať bez kyslíka. Kde všade sa v našom tele dostáva kyslík a ako sa mení?“), prognózu („Na pole s porastom cukrovej repy aplikoval agronóm omylom nadmerné množstvo draselného hnojiva. Čo sa pravdepodobne s porastom stane?“), konštrukciu („Navrhni, ako by sa dalo pokusom overiť, že vydychovaný vzduch obsahuje CO2.“) alebo hodnotenie („Objav genetického kódu a technické možnosti analýzy DNA ovplyvnili v súčasnosti mnoho vedných odborov. Aký majú význam pre formovanie názorov na evolučnú teóriu?“).  

Problémová situácia je taká situácia,  ktorá v žiakoch vyvoláva pocit, že majú hľadať cestu riešenia. Môže ísť o potrebu neznámych poznatkov, ktorá je vyvolaná tým, že sa bez nich nedá uskutočniť požadovaná činnosť. Prostredie, kde sa stimuluje vznik problémovej situácie pozitívne pôsobí na rozvoj schopnosti učiť sa samostatne.

Pre žiakov je mimoriadne príťažlivé riešenie autentických biologických problémov. Pri aplikácii tejto metódy Ommundsen (2000) odporúča dodržiavať nasledujúce kroky :

1. Začať pracovať s celou triedou, naladiť ich na tému, a potom rozdeliť študentov na menšie skupiny.  Možno to urobiť napríklad losovaním, ak všetky skupiny majú riešiť rovnaký problém  alebo sa prirodzene rozdelia podľa záujmu riešiť jeden z parciálnych problémov.

2. Prezentácia problému

- formou rozprávania, písomného zadania, videa, príbehu a pod. Zdôrazníme, že sa jedná o skutočný problém. Podložíme ho napríklad skutočnými štatistickými údajmi, citovaním konkrétneho vedeckého článku a podobne.

3. Aktivizácia skupín

– brainstormingom, čítaním textu so zaujímavými údajmi vzťahujúcimi sa k problému, diskusiou a prezentáciou obrázkov, ktoré sú potrebné, aby mali na riešenie problému potrebné biologické poznatky. Učiteľ sleduje prácu skupín, v prípade potreby im poskytne podnet alebo pomoc, ale nikdy nie riešenie!

4. Spätná väzba

– každá skupina prezentuje svoju najpravdepodobnejšiu hypotézu, prípadne ak už ju niektorá skupina uviedla, tak druhú najpravdepodobnejšiu. Nasleduje  prediskutovanie hypotézy s celou triedou. Nie je nutné, aby žiaci vyriešili problém hneď na prvý raz. Možno objavia aké údaje potrebujú ešte zistiť aby sa dal problém vyriešiť a aktivita môže pokračovať pri nasledujúcej príležitosti.

5. Riešenie

Ak väčšina skupín vyriešila problém, možno žiadať napríklad krátku písomnú analýzu, ktorá opisuje biologické javy, na základe poznania ktorých skupina dospela k riešeniu.

     Poznanie postupu riešenia problému nevedie automaticky k jeho vyriešeniu, napriek tomu je užitočné, aby žiaci tento postup poznali:

1. Starostlivo definuj problém. Ak sa skladá z niekoľkých častí, oddeľ  ich od seba. Prediskutuj formuláciu so spolužiakmi, aby ste vylúčili omyly

2. Preskúmaj možné riešenia. Over si myšlienky vo svojej skupine. Pozorne počúvaj myšlienky spolužiakov. Pochvál ich za dobré nápady. Vyjasnite si biologické súvislosti. Aké údaje  k  riešeniu chýbajú?  Ako by sa dali získať (učebnica, knižnica, internet)

3. Zmenši počet možných riešení, vylúč evidentne nemožné riešenia, urči priority, na prvé miesto daj najjednoduchšiu, tú ktorá sa overuje najľahšie

4. Over svoje riešenia. Opýtaj sa učiteľa na údaje, ktoré potrebuješ. Ak sa ti ani jedno riešenie nepotvrdí, začni od začiatku: definuj, skúmaj, zúž a testuj

Podobný postup uvádza Zelina (1997) označený ako DITOR.  Toto slovo predstavuje začiatočné písmená slov, ktorými možno charakterizovať systém nadväzujúcich krokov:

1. Definuj problém
2. Informuj sa
3. Tvor riešenia
4. Ohodnoť nápady
5. Realizuj riešenia

Učiteľ sleduje prácu žiakov a keď je to potrebné, prijíma opatrenia, ktoré podporujú činnosť žiakov. Tieto opatrenia majú mať iba podobu odkazov („Skús si prezrieť údaje v tabuľke“), impulzov („Stretli ste sa s podobným prípadom, keď...“, „Nenechaj sa spliesť tým, že...“), dodatočných úloh a otázok a heuristických návodov („Usporiadaj výsledky prehľadnejšie“, „Najprv si všimni, že...“). Nevedú priamo k vyriešeniu problému.

        Dôležitú úlohu môže pri riešení problému zohrať aj intuícia. Intuícia samozrejme nie je náhoda, predpokladom je dostatok vedomostí a poznatkov. Je to proces bezprostredného úsudku. Zahrňuje určité riziko omylu, preto sa intuitívne riešenie musí dokázať logicky alebo overiť exaktným postupom.

        Aby žiaci boli schopní samostatne formulovať a riešiť problémy, potrebujú sa cvičiť v intelektuálnych zručnostiach, ktoré možno označiť ako invencia.

Objavovanie,  podpora vynaliezavosti (invencie)

     Podľa Ferreho (1995) invencia môže byť náhodná a zámerná. Náhodnú invenciu tento autor stotožňuje s praktickou inteligenciou v technológiách, ktorá funguje na princípe „pokus-omyl“ a všetko alebo nič“. Zámerná invencia je založená na analýze efektívnosti kroku. Je to systematické účelové skúmanie, po ktorom nasleduje nová invencia. Napríklad:

1. Predstava – Čo chcem dosiahnuť? Čo chcem urobiť?
2. Vyjadrenie teoretickej následnosti – Čo sa stane keď ?
3. Vytvorenie artifaktu – Dá sa to urobiť?
4. Empirické pozorovanie alebo teoretické otestovanie – Funguje to?
5. Porovnanie – Čo nie je v poriadku?
6. Izolácia prvkov – Toto bol problém?
7. Preformulovanie hypotézy – Možno takto to bude fungovať
8. Modifikácia artifaktu – Tak sa nato pozrime...
9. Nové empirické pozorovanie (testovanie) – Teraz to funguje lepšie

        Zakomponovať tento proces do reálneho vyučovania v triede nie je jednoduché a vedú sa diskusie o tom, či invencii sa možno vôbec naučiť. Ale viesť žiakov k pochopeniu následnosti krokov, keď sa invencia v triede vyskytne, pomáha žiakom rozvíjať túto zručnosť.

Diskusia

           Porozumenie vyžaduje možnosť diskutovať, konfrontovať svoje chápanie s chápaním iných, aby sa nové vedomosti mohli integrovať správne. Keďže učiteľ so svojimi otázkami je iniciátorom diskusie, žiaci majú tendenciu odpovedať priamo jemu. Z toho vzniká ľahko predvídateľný vzorec interakcií: Prvý hovorí učiteľ, potom hovorí žiak A, zase učiteľ, potom žiak B, potom učiteľ... Pokiaľ bude učiteľ podporovať tento vzorec, žiaci nikdy nezačnú hovoriť jeden s druhým. Každý má v podstate individuálny riadený rozhovor s učiteľom s dlhou dobou čakania, kým príde rad zase naňho. Účinnejšia je rola učiteľa ako moderátora. Hovorí žiak A, potom žiak B, potom žiak C... Učiteľ vstupuje do diskusie ako jedna zo strán diskusie, nekomentuje odpovede žiakov, nechá odznieť viac názorov a nechá, aby aj žiaci formulovali otázky. Viaznucu diskusiu podporuje dobre formulovanou podnetnou otázkou.

            Ak sa učiteľ stavia do role hodnotiteľa, tak isto sa diskusiu nedarí rozvíjať. Vždy, keď žiak niečo povie, učiteľ vysloví nejaké hodnotenie alebo poznámku k žiakovmu výroku. "Áno, to je pravda." "Nie, to nie je pravda." "Takto to nie je." "Presne tak". "Výborne." Namiesto týchto komentárov môže učiteľ povedať: "Chce sa k tomu niekto ešte vyjadriť?", "Čo si o tom myslíte vy ostatní?".

            Žiaci potrebujú na uvážlivé odpovede čas. Výsledky výskumu (Steele, Meredith 1991) ukazujú, že existuje priamy vzťah medzi dobou, ako dlho učiteľ čaká po položení otázky na reakciu žiakov a úrovňou myslenia žiakov. Učitelia čakajú na odpoveď v priemere jednu sekundu. Keď zvýšili čas čakania na  tri sekundy, významne sa zvýšila úroveň myslenia. Ak kladieme otázky, ktoré majú podnietiť myslenie, musíme dopriať na myslenie čas.

            Ak sme sa rozhodli sprostredkovať vedomosti formou samostatného alebo párového čítania, otázky a diskusia žiakov tu zohráva rovnako významnú úlohu. Podnecujeme diskusiu v pároch alebo skupinách skôr než diskutuje celá trieda. Žiaci už vystupujú s menším pocitom rizika, cítiac za sebou podporu skupiny. Žiaci častejšie vyslovujú aj otázky. Aktívnu pozornosť pri čítaní textu zabezpečujeme tiež pomocou otázok a úloh. Žiaci napríklad vedia, že podstatu prečítaného textu budú prezentovať ostatným a že spolužiaci môžu k odzneným informáciám klásť otázky.

Práca s textom  

        Obsah vyučovacích predmetov prírodopisu a biológie je tvorený pojmami zakomponovanými do textu a obrázkov. Text objasňuje súvislosť medzi jednotlivými odbornými výrazmi. Odborný text v učebnici, knihách a  časopisoch je popri hovorenom slove rovnocenným zdrojom informácií a podnetov a doplňuje ho. Je veľmi dôležité naučiť žiakov pracovať s textom ako informačným a výrazovým prostriedkom v rámci konkrétneho predmetu. Každý odbor má svoje jazykové špecifiká a výrazové prostriedky, ktorými pracuje. Žiaci narábajú s textom na dvoch úrovniach: 1. Čítajú hotový text a usilujú sa porozumieť informáciám v ňom. 2. Tvoria vlastný text aby prezentovali svoje vedomosti a myslenie. Kým hovorené slovo atakuje sluchovú pamäť, pri čítaní  sa veľa žiakov spolieha skôr na vizuálne zapamätávanie. Čítanie nahlas je ich kombináciou. Učenie a porozumenie je však viac, než jednoduché zapamätávanie textu. Je to snaha o pochopenie obsahu  textu a jeho významu. Keď pri čítaní žiaci píšu záznam alebo si zakresľujú symboly a značky textu lepšie porozumejú, pozornejšie ho sledujú. Žiakov vedieme k tomu, aby prečítané interpretovali, povedali vlastnými slovami o čom bol prečítaný text.  Žiaci najčastejšie pracujú na vyučovacej hodine s textom učebnice. Biologický učebnicový text  je úsporný, uvádza zovšeobecnenia a závery ilustrované vhodne vybranými príkladmi. Na druhej strane je prehustený odbornými pojmami, ktoré sú žiakom viac alebo menej neznáme. Žiak bez učiteľovho vedenia nie je schopný celkom samostatne spracovať  poznatkovú sústavu učebnice (Altmann 1975).  Pri analýze textu sa musia žiaci učiť uvedomele používať rôzne grafické označenia. Učia sa text rozčleniť a spracovať podľa významu. Spájať a používať jednotlivé štrukturálne prvky učebnice – texty rôzneho významu, obrázky a schémy, prehľady, tabuľky, návody. Keď učiteľ venuje pozornosť práci s učebnicou na vyučovacej hodine, prestane žiakom spôsobovať samostatná práca s ňou problémy. Úryvky textu z odborných a populárno-vedeckých kníh a časopisov a pri akcente na výchovný alebo motivačný účinok aj príbeh,  môžu metodický zámer učiteľa vhodne doplniť.  S textom pracujú žiaci podľa inštrukcií učiteľa individuálne, vo dvojici alebo po skupinách, kde si môžu prediskutovať hlavné myšlienky alebo problematické časti textu.  Práca s textom môže mať kooperačné prvky. Žiakov vedieme k tomu, aby si vzájomne kládli otázky  alebo aby sa zamýšľali nad tým, čo by sa chceli ešte o téme textu dozvedieť, ktoré informácie im chýbajú k porozumeniu.

        Druhou stránkou práce s textom je jeho tvorba. Ani pri učení biologických poznatkov sa nemusí obmedziť iba na písanie poznámok, protokolov z cvičení,  konspektovanie a písomnú formu skúšania. Písanie je vynikajúcim prostriedkom na nácvik vyjadrovania vlastných myšlienok a vyjasňovania si významu toho, čo sme sa naučili. Voľné písanie, písanie úvah, písomné formulovanie myšlienok o konkrétnej téme je výbornou prípravou pre diskusiu. Formulovať vlastné úvahy znamená hlbšie sa zamyslieť nad významom a hľadať podstatu problému. Písomný prejav pomáha porozumieť učivu, sám sebe aj spolužiakom a má výrazný výchovný účinok. Je dôležité naučiť sa rozlíšiť čo je pracovný text, koncept a čo všetko sa má urobiť, kým je práca hotová. Naučiť žiakov  proces tvorby textu. Štylizovať odborný text sa učia žiaci v jazykových predmetoch. V rámci odborných textov má  ale biologický text aj svoje špecifiká. Tieto sa najlepšie dajú spoznať práve v predmete biológia. Učiť sa rozlíšiť  rôzne druhy textov podľa účelu: referát, odborný článok pre školský časopis, návrh projektu, návod na pozorovanie, písomná práca  ako výsledok študentskej odbornej činnosti a ich charakteristické časti. Žiaci si pritom osvojujú aj všeobecné zručnosti ako je používanie a citovanie literatúry, zásady písania vedeckých názvov a podobne. Práca s textom veľmi úzko súvisí s prácou s literatúrou a informáciami vôbec, ktorej  je nižšie venovaná samostatná podkapitola.

Práca s prírodninami - pozorovanie a pokus

     Pozorovanie a pokus sú základnými metódami, ktorými pracujú prírodné vedy. Obe tieto metódy veľmi dobre splňujú požiadavku na zapojenie motoriky a všetkých zmyslov do učenia sa a preto sú aj veľmi obľúbenými metódami školskej biológie. Veď ktoré dieťa by odmietlo možnosť vyskúšať niečo praktické, čoho výsledok nepozná. Zvedavosť a ochota bádať sú deťom vlastné a učiteľ, ktorý to vie využiť v prospech vzdelávania, je majstrom.

Pozorovanie. Človek neustále mimovoľne pozoruje veci a javy okolo seba. V škole pozorujeme zámerne. Pri zámernom pozorovaní žiak vychádza zo slovnej formulácie potreby a cieľov pozorovania. Jednotlivé psychologické stupne pozorovania zodpovedajú didaktickým krokom učiteľa:

1. Koncentrácia pozornosti žiaka na zvolený objekt - vyvolať potrebu pozorovať práve tento objekt, prípadne poskytnúť návod, ako pozorovať (problém, izolácia, inštruktáž)          
2. Pôsobenie zmyslového dojmu - prezeranie objektu a manipulácia s ním, jeho opis, uvedomenie si jeho vlastností (observácia, operácia, deskripcia)
3. Intelektuálne spracovanie dojmu - hľadanie súvislostí, triedenie získaných informácií,  zovšeobecnenie a pod. (interpretácia)
4. Zodpovedajúca pohybová reakcia žiakov - potvrdenie výsledku pozorovania a jeho zápis (verifikácia, expresia)

žiakov,  zabezpečí učiteľ aby sa do tejto činnosti žiaci aktívne zapojili. Pozorovanie  poskytuje žiakom možnosť na samostatný jazykový prejav - hovorený alebo  písaný. Ak pri samostatnom pozorovaní žiaci zapisujú zistené skutočnosti, môže nasledovať krátka párová diskusia o tom, čo zistili. Rozvojom vyjadrovacích schopností žiakov sa pojem napĺňa obsahom a v spojení s vizuálnou predstavou sa ľahšie integruje a zapamätáva.

     Pozorovanie je analyticko-syntetický proces, končiaci odvodením všeobecných poznatkov. Od žiakov často požadujeme aby nakreslili, čo pozorovali. Zložitejšie objekty doplníme na záver pozorovania vhodným schematickým obrazom, kde spoločne so žiakmi zakresľujeme všeobecné podstatné znaky pozorovaného objektu alebo javu.

     Pri pozorovaní v biológii niekedy potrebujeme používať pomocné nástroje ako je lupa, ďalekohľad alebo mikroskop. Objekty sa často musia na pozorovanie pripraviť špeciálnym spôsobom. Žiaci sa preto musia najprv naučiť postup, ktorý vedie k úspešnému pozorovaniu. Napríklad pripraviť natívny mikroskopický preparát, rezať a farbiť objekt, rozčleňovať a podobne. Pozorovaniu musí predchádzať v takomto prípade inštruktáž, keď učiteľ nielen slovne opíše, ale aj ukáže žiakom ako majú postupovať.

     Na vyučovacej hodine možno od začiatku do konca realizovať len krátkodobé pozorovania. Niektoré javy v prírode však možno zaregistrovať len opakovaným pozorovaním počas dlhšieho obdobia. Napríklad ak chceme aby žiaci sledovali klíčenie semien, musia opakovane pozorovať semená, ktorým vytvorili vhodné podmienky pre klíčenie, minimálne po dobu dvoch týždňov. Podobne je to s rastom koreňov alebo regeneráciou nezmara. Na sledovanie fenologických  a sezónnych prejavov potrebujú ešte dlhšie obdobie, počas ktorého budú pozorovanie opakovať. Uplynie teda veľa času, kým žiaci môžu získať  výsledok takej série pozorovaní. V tomto prípade jednotlivé pozorovania série môžu mať  rozličnú funkciu. Stanovenie účelu pozorovania a vyslovenie hypotézy o priebehu klíčenia fazule môže byť zavŕšením evokácie  na hodine, kde sa žiaci začnú učiť o semenách alebo o pohlavnom rozmnožovaní semenných rastlín. Ako reflexiu na tejto hodine možno vytvoriť podmienky pre pozorovanie: žiaci uložia zrnká fazule na zvlhčenú vatu v Petriho miskách. Očakávanie, ako sa vyplní predpoklad, že semená začnú klíčiť, ktoré časti klíčnych rastliniek začnú rásť rýchlejšie a ako sa rastliny budú postupne meniť však pretrváva do nasledujúcich dní  -  semená  klíčia a žiaci porovnávajú svoje predpoklady a poznatky o klíčení fazule so skutočnosťou.  Až teraz nadobúda pozorovanie funkciu uvedomenia významu. Žiaci môžu nakresliť klíčnu rastlinu a opísať jej časti, vysloviť prognózu, čo sa bude diať ďalej. To je už reflexia. Ale tá tu ešte nekončí. Môže evokovať otázku: Správajú sa rovnako aj semená iných rastlín?   Skúmanie môže pokračovať v novom cykle EUR.

     Prípad dlhodobého biologického pozorovania dobre ilustruje pružnosť rámca. Ten nie je obmedzený pevnými časovými hranicami vyučovacej hodiny. Rovnako, ako môžeme cyklus v rámci jednej vyučovacej hodiny opakovať viackrát, keď reflexia plynulo prerastá do novej  evokácie, môže rámec prerásť 45 minútový časový limit a v istom zmysle sa "natiahnuť" na niekoľko dní až týždňov.

Pokus. V biológii sa pokus chápe ako pozorovanie biologických javov v umelo vytvorených podmienkach, ktoré dovoľujú zámerne meniť jednotlivé faktory. Na základe zistených zmien v charakteristike sledovaného objektu alebo deja sa potvrdzuje alebo zamieta hypotéza, ktorú sme chceli overiť.

     Pokus je aj veľmi účinnou metódou vyučovania biológie. Školská biológia má však inú úlohu, než biológia - veda.  Kým vedecký pokus vedie k odhaleniu novej, doteraz neznámej skutočnosti a jeho výsledok nie je vopred známy tomu kto ho pripravuje, školský pokus má vzdelávaciu funkciu a jeho obsahom sú poznatky vo vede už známe.

     Školský pokus je v porovnaní s vedeckým pokusom podstatne jednoduchší. Nemusí brať do úvahy všetky variačné možnosti. Učiteľ usmerňuje jeho priebeh k pre neho vopred známemu výsledku, ktorý je pre žiaka neznámy. Z pohľadu žiaka sa má školský pokus podobať na vedecký, keď sa potvrdzuje alebo zamieta prijatá hypotéza. Z pohľadu žiaka má mať aj školský pokus objavný charakter.  

     Pokus je vo veľmi úzkom spojení s pozorovaním. Pozorovanie môže predchádzať pokusu a vždy je súčasťou pokusu, doplňuje ho. Dá sa povedať, že ak pri pozorovaní zostáva pozorovateľ na povrchu javu, pokusom preniká do jeho podstaty. Pri samotnom pozorovaní nemeníme faktory, ktoré na objekt alebo dej pôsobia v jeho prirodzenom prostredí. Pri pokuse naopak, meníme ich a sledujeme účinok nášho zásahu.

     V biologických javoch  pôsobí mnoho faktorov súčasne, z nich sú niektoré dané vonkajším prostredím, ktoré pozorované objekty ovplyvňujú, iné vyplývajú zo samotnej podstaty objektu, napríklad genetické vlastnosti alebo aktuálny fyziologický stav organizmu. Biologický materiál je dynamický, neustále sa mení. Na posúdenie účinku pokusného zásahu preto vo väčšine prípadov používame kontrolu - pozorovanie pokusného materiálu bez zásahu súčasne s pokusom. Vierohodnosť pokusu posilňuje jeho opakovanie s rovnakým výsledkom. Pri demonštračných pokusoch v škole, kde je výsledok očividný, nemusíme zabezpečiť kontrolu ani opakovanie. Situácia môže byť iná pri laboratórnych žiackych pokusoch, pestovateľských pokusoch a pokusoch, ktorých cieľom je učiť žiakov vedeckým metódam práce. Deje sa to napríklad v rámci študentskej odbornej činnosti. V týchto prípadoch sa školský pokus má čo najviac priblížiť vedeckému a má mať všetky jeho charakteristiky.

     Najväčším prínosom pokusu vo vyučovaní je, že žiaci získavajú  vedomosti priamo z prameňa poznania a nie sprostredkovane učiteľovými slovami alebo textom v knihe. Čo sa týka organizácie a zaradenia pokusu do priebehu učenia, platia veľmi podobné zásady pre pokus aj pre pozorovanie. Demonštračný pokus zabezpečuje hodnotnú vizuálnu informáciu a zážitok. Žiacky pokus je spojený s praktickou činnosťou žiaka.  Vytvára sa pritom vzťah  žiaka ku skúmanému objektu. V niektorých  prípadoch je pokus jedinou možnosťou pochopenia biologických javov - napríklad transpirácie a iných fyziologických dejov. Učitelia biológie ho však často chápu ako občasný doplnok vyučovania, ako vedľajšiu metódu práce. Pokus sa samozrejme nesmie stať samoúčelným. Vždy sa má spájať s ostatnými vyučovacími metódami a musí byť súčasťou preberanej témy učiva. Demonštračné pokusy sú vhodné vtedy, ak pokus ilustruje alebo doplňuje málo názorný úsek učiva, ak ide o zložitejší pokus náročný na prípravu a nebolo by efektívne ho zaradiť ako žiacky pokus,  ak má žiakov oboznamovať s novou pracovnou technikou s ktorou budú neskôr pracovať. Záver pozorovania majú formulovať žiaci. Je didaktickou chybou, ak to robí učiteľ sám. S cieľom pozorovania sa však musia pred demonštračným pokusom zoznámiť - cieľ môže vyplynúť z predchádzajúcej aktivity žiakov alebo z výkladu učiteľa. Pri demonštračnom pokuse môžu niektorí žiaci učiteľovi pomáhať podľa jeho inštrukcií. Ostatní žiaci pokus iba pozorne sledujú, prípadne si značia jeho priebeh do svojich poznámok.

     Žiacky pokus môže byť organizovaný individuálne, keď každý žiak pracuje samostatne na rovnakom experimente ako ostatní (frontálne zadanie, žiaci sa môžu navzájom poradiť) alebo každý robí iný variant pokusu.   Vo dvojiciach alebo v skupinách je zadanie rovnaké ak je pokus  zložitejší trvá dlhšie alebo ak sa pokus uskutočňuje na bežnej hodine, kde sme obmedzení časom. Na praktickom cvičení sa dvojice alebo skupiny môžu  pri kratších a jednoduchších experimentoch a pozorovaniach striedať. Učiteľ, hlavne pri dlhodobých pokusoch a pozorovaniach dôveruje žiakom. Žiaci priebeh pokusu samostatne sledujú a vedú o ňom záznamy. Vedie to k dôvere žiakov vo vlastné schopnosti. Úlohou učiteľa je pripraviť také podmienky a predpoklady, aby sa toto mohlo uskutočniť. Predovšetkým musí žiacky pokus dôsledne pripraviť teoreticky a zabezpečiť po materiálnej stránke. Vhodne zvoliť pokusný objekt. Vyvolať situáciu, aby žiaci mohli výstižne formulovať hypotézu. Žiaci pod vedením učiteľa pripravia pozorovacie hárky, kde budú sledované skutočnosti zaznamenávať.  Učiteľ sa priebežne sa o ich výsledky zaujíma.

     Podľa miesta vo fázach vyučovania môže mať školský pokus evokačnú a motivujúcu funkciu. Takýto pokus vyvoláva potrebu ďalšieho skúmania. Cieľom je, aby vznikli otázky a nové hypotézy. Demonštrujeme jav, aby vznikla situácia, kedy žiakov začne zaujímať príčina javu.  Informujúcu funkciu má pokus vo fáze uvedomenia významu. Žiaci pátrajú po informáciách, zhromažďujú potrebné údaje, objavujú podstatu javu, začínajú mať pocit, že chápu jeho príčinu. Vo fáze reflexie má pokus potvrdzujúcu, verifikačnú funkciu alebo upresňuje predstavy žiakov, nabáda ich k ďalšiemu premýšľaniu. Podporuje objektívnosť teoretických vedomostí. Môže syntetizovať poznatky, pomáha ich žiakom integrovať do ich schém porozumenia.

Inštruktáž

Inštruktážou nazývame demonštráciu pracovných úkonov a operácií so slovným opisom, prípadne podrobný slovný opis činnosti bez demonštrácie. Súčasťou inštruktáže je aj poučenie žiakov o dodržaní bezpečnostných a hygienických predpisov a opatrení v priebehu ich činnosti. Po inštruktáži nasleduje precvičenie činnosti so žiakmi. Učiteľ sleduje činnosť žiakov a koriguje ich postup – dbá na správne držania nástrojov a náradia či iných pracovných pomôcok a upozorňuje žiakov na vyskytujúce sa chyby. Až potom pridelí jednotlivým žiakom alebo skupinám pracovné úlohy. Naďalej sleduje ako žiaci pracujú a v prípade chyby nasleduje priebežná inštruktáž, ktorá je podľa potreby individuálna alebo skupinová – ak viacerí žiaci sa dopúšťajú rovnakých chýb.

Názornosť a práca s názornými pomôckami

        O názorných pomôckach a zásadách práce s nimi sa píše podrobnejšie aj v kapitole o materiálnych vyučovacích prostriedkoch. Na vyučovaní biológie má názornosť veľký význam vo všetkých fázach vyučovacej hodiny. Nemusí pritom ísť stále o použitie materiálnej pomôcky. Pod pojmom názornosť rozumieme aj uvedenie žiakom známeho alebo dostupného príkladu a využitie ich predstavivosti. Pracovať s predstavivosťou žiakov sa dá vtedy, ak objekty a javy o ktorých sa učia sú im známe z bežného života.

        Vynikajúcim nástrojom názornosti je kreslenie. Kreslenie má na rozdiel od hotového obrazu dynamický charakter – nákres vzniká  -  ak ho kreslí učiteľ – pred očami žiakov postupne tak, ako to vyžaduje napríklad logický postup pre pochopenie toho, čo má znázorňovať. Spravidla žiaci kreslia spolu s učiteľom, zapojenie motorickej činnosti umocňuje efektivitu učenia.  Učiteľ sleduje, kresby žiakov a usmerňuje ich. Upozorní na začiatku kreslenia aký veľký bude hotový obrázok a koľko miesta budú v zošite potrebovať, či majú začať na novej strane, či pôjde len o jeden obrázok alebo niekoľko podobných umiestených vedľa seba alebo pod sebou. Opisuje to čo kreslí, ale aj to, ako kreslí alebo ako to rozvrhnúť na stránke (podľa osi súmernosti, začať v strede alebo na vrchu strany a pod.).  

        Používanie materiálnych alebo virtuálnych názorných pomôcok by malo byť bežnou praxou. Klasické materiálne pomôcky ako sú prírodniny, a ich dvoj- alebo trojrozmerné znázornenia treba voliť v súlade s cieľom vyučovacej hodiny. Nie je efektívne používať priveľa pomôcok alebo dokonca pomôcky bez účelu. Názorné pomôcky sa majú viazať na zvolené vyučovacie postupy. Z modernejších dynamických pomôcok sa pre prírodopis a biológiu hodí film na videopáske alebo DVD nosiči -  nie však celý, iba jeho vybraná účelne a v súlade s cieľom hodiny zaradená časť, ktorú si učiteľ musí vopred pripraviť a nastaviť, aby sa priebeh vyučovania nezdržiaval. Rovnako vynikajúcu službu plnia počítačové animácie, najmä pri demonštrácii dejov, ktoré sú ťažko dostupné, prebiehajú na molekulovej úrovni a podobne. Dynamiku týchto dejov statické schematické obrazy len ťažko žiakom priblížia.

        Názornosť má svoje miesto vo všetkých fázach vyučovania. V evokácii plní niektorú z jej funkcií. Vo fáze uvedomenia  významu v súlade so zásadou aktívnej účasti žiaka je vhodné udržať jeho pozornosť zadaním konkrétnej úlohy pred dlhšou názornou prezentáciou, napríklad čo má zistiť z filmu, ktorý uvidí. V tejto fáze sa má vždy  kombinovať s inými stratégiami a metódami, napríklad s problémovým vyučovaním. Vo fáze reflexie môže podnietiť diskusiu, plniť úlohu syntézy poznatkov alebo evokovovať nový problém.

Modelovanie

     Modelovanie je reprodukcia charakteristických znakov určitého objektu na inom objekte alebo v teoretickom časopriestore. Medzi objektom a modelom je vymedzená analógia, na základe ktorej  model v určitej didaktickej situácii môže zastúpiť originálny objekt.

     Zastupiteľnosť  originálu je daná existenciou aspoň jednej významnej zhodnej a nemennej vlastnosti. tzv. invariantu.  Premenlivosť ďalších vlastností je primerane redukovaná.

      Modelovanie je teda spôsob sprostredkovania vzťahu medzi teóriou a skutočnosťou. Uplatňuje sa predovšetkým tam, kde je originálna skutočnosť neprístupná alebo ťažko prístupná bezprostrednému pozorovaniu.

     Na aplikáciu metódy modelovania možno pozerať z viacerých pohľadov a rozlišujeme podľa toho aj rôzne modely. Model môže byť materiálny alebo  abstraktný.

Z hľadiska spôsobu aplikácie možno rozlíšiť modely teoretické a empirické.

Teoretické modely sa používajú najčastejšie vo fyzike a v chémii. Formulujú sa pomocou matematického aparátu. Existuje však aj mnoho biologických procesov, ktoré sa dajú matematicky modelovať. Matematické metódy čoraz hlbšie prenikajú do rôznych oblastí biológie. Ako príklad možno uviesť modelovanie mechanizmu aktivity enzýmov, energetického metabolizmu bunky, modelovanie nárastu biomasy, modely populácií v biocenóze. Život je dynamický proces, preto dynamické systémové modely sú v biológii všadeprítomné. Trojdimenzionálna topológia  a nízkodimenzionálna diferenciálna geometria poskytujú ďalšie matematické nástroje na vytváranie biologických  modelov. Existujú teorémy o globálnych topologických invariantoch v podobe kriviek a stúh v priestore, čo je prípad modelu štruktúry DNA a topoizomeráz. Zložité matematické formulácie  vyplývajú z veľkého počtu faktorov,  ktoré ovplyvňujú biologické systémy. Veľmi dobrým pomocníkom je prudko sa rozvíjajúca výpočtová technika, ktorá umožňuje dynamickú vizualizáciu modelových procesov, ale aj rozvoj nového interdisciplinárneho odboru - matematickej biológie. Vizualizáciou sa abstraktné teoretické  modely približujú  k modelom materiálneho charakteru.

Empirické modely sú skutočné živé alebo neživé náhrady originálnych objektov, na ktorých sa uskutočňuje  experimentálny výskum alebo na ktorých v školskej biológii demonštrujeme žiakom vede už známe skutočnosti. Napríklad laboratórne zvieratá nahradzujú človeka pri medicínskom výskume. Empirické modely sú prvotne materiálne. Svoj materiálny charakter strácajú vo vyučovaní vtedy, ak sú žiakom objekty demonštrované ako dobre známe  a celý proces modelovania sa môže uskutočniť na abstraktnej, myšlienkovej úrovni. Vo vede sa používajú modelové organizmy tam, kde sa predpokladá, že nejaká hypotéza bude mať všeobecnejšiu platnosť. Modelové organizmy, ktoré sa osvedčili pri vedeckom bádaní, sa  neskôr uplatňujú aj vo vyučovaní. V didaktike sú známe genetické modely. Hrach v pokusoch J.G. Mendela  je zároveň príkladom abstrakcie, čiže náhrady živého materiálneho modelu myšlienkovým modelovaním pri precvičovaní  zákonitostí hybridizácie. Ako model v didaktike môže poslúžiť aj neexistujúci, vymyslený objekt.  Mendelove zákony  sa dajú rovnako dobre demonštrovať na príklade farby šupín rozprávkového draka.  Je didakticky nesprávne  vybrať si ľubovoľný skutočný organizmus ako model, ak nevieme, či nejde práve o výnimku, ktorá nespĺňa kritérium analógie a invariantu. Žiakom však musí byť jasné, že bol použitý umelo vytvorený model.

Podľa charakteru invariantu rozlišujeme modely formálne, štruktúrne a funkčné:

Formálne modely predstavujú vo vyučovaní  neživé materiálne modely, zriedkavejšie teoretické modely,  ktorých invariant sa vzťahuje na formálnu stránku objektu. Príkladom  je modelovanie lúčovito súmerného a dvojstranne súmerného tela organizmov z modelovacej hmoty, kde je jediným invariantom symetria. Formálne modely nebývajú zložité a sú spravidla statické.

Štruktúrne modely poskytujú konkrétnu predstavu o štruktúre alebo členení modelovaného objektu. Vo vyučovaní biológie sa objavujú veľmi často v podobe trojrozmerných pomôcok, niektoré sa dajú rozoberať a skladať. Hotové modely ako včela medonosná, model ľudskej kostry, oka, prierezu listovou čepeľou sú statické. Štruktúrne modely však môžu vytvárať aj žiaci pod vedením učiteľa priamo na vyučovacej hodine. Z jednoduchých pomôcok - sklenenej tyčinky a infúznej hadičky  či plastovej šnúry možno modelovať sekundárnu a terciálnu štruktúru DNA.

Funkčné modely znázorňujú objekt v činnosti, modelujú dynamický jav, pohyb, funkciu. Je to napríklad model akomodácie zorničky, modelovanie činnosti srdca päsťami, bábika na nácvik umelého dýchania. Stáva sa, že takýto model iba veľmi vzdialene pripomína skutočný objekt. Funkčné modely sú najúčinnejšie, ak slúžia na precvičovanie vedomostí alebo motorických úkonov,  kým ich žiak nezvládne. Moderné trenažéry sú často multimediálne nástroje združujúce niekoľko rôznych modelov.

Modelovanie situácie predstavuje  simuláciu určitej udalosti alebo biologického deja znázorneného samotnými žiakmi podľa vopred vypracovaného scenáru. Metódu možno zaradiť k didaktickým hrám. Zúčastnení žiaci sa správajú a reagujú podľa pridelených rolí. Situačné modelovanie uplatníme pri nácviku správania sa v situácii keď sa stane úraz,  pri nácviku argumentácie vytváraní postojov k diskutovaným spoločensko-biologickým problémom, pri rekonštrukcii histórie objavov, pri modelovaní fyziologických a ekologických cyklov ako cesty kyslíka v organizme, veľký a malý krvný obeh, prechod energie ekosystémom. Žiaci predstavujú zúčastnené osoby alebo články reťazcov a cyklov.    

Systémový prístup, práca s grafickými štruktúrami

      Vstup-proces-výstup je často kladený do kontextu riešenia problému.  Systémový prístup môže byť založený na analýze a môže byť použitý ako spôsob vnímania istého objektu alebo procesu  v novej situácii, ale cieľom je tu skôr diagnostika či vytvorenie novej interpretácie objektu. Ako príklady možno uviesť transformáciu textu do grafických štruktúr, zovšeobecňujúce formulácie, znázorňovanie fungovania systému transportu v bunke, znázornenie  biotechnologických systémov.  Väčšinou sa jedná o vytvorenie jednoduchých grafických modelov, ktoré znázorňujú základné prvky vysvetľovaných javov (viď grafické nástroje v pojmotvornom procese).

Plánovanie a realizácia projektov

     Vo vyučovaní technológií predstavujú projekty základný metodický prostriedok, ale rovnako dobre sa  dajú aplikovať pri vyučovaní prírodných vied. Proces projektovania je nelineárny, nie vždy vychádza z ľudských potrieb a často sa nedrží vopred vytýčenej cesty. Má prvky, ktoré sa opakujú, odvíjajú sa späť, aby sa dali uskutočniť potrebné zmeny a zakomponovať nové nápady (Baynes 1992). Proces projektovania je neopakovateľná komplexná aktivita, ktorá sa uskutočňuje vždy iným spôsobom. Aj keď sa v ňom dajú rozlíšiť isté algoritmy, charakterizuje ho pružná adaptácia na práve vzniknutú pracovnú situáciu.  Skupinová tímová práca na projekte vyžaduje kooperačnú spoluprácu. Návrh projektu pripravuje učiteľ spoločne so žiakmi, prípadne učiteľ príde s iniciatívou a žiaci sa postupne zapájajú svojimi nápadmi. Skupina žiakov potom samostatne rieši úlohu alebo systém úloh komplexného charakteru. Učiteľ  je v roli koordinátora, manažéra alebo konzultanta (Švecová 2001). Väčšina projektov je dlhodobou záležitosťou, ktorá zahrňuje návrh, plán realizácie, samotnú realizáciu a prezentáciu výsledku. Projektové vyučovanie je založené na uplatňovaní heuristických, tvorivých a výskumných metód v školskej praxi. Príkladom v predmetoch prírodopis a biológia môže byť projekt dlhodobého monitoringu výskytu vybraného živočíšneho druhu v určenom regióne, projekt pomoci pri ochranárskych aktivitách, projekt skrášľovania a ozeleňovania areálu školy,  sledovanie a ovplyvňovanie stravovacích zvyklostí žiakov  (ankety, čo nosia na desiatu, kde obedujú, pitný režim a kombinácia týchto aktivít s propagáciou ovocia a zeleniny formou výstav, násteniek a pod.), organizovanie výstav (prines fotografiu svojej obľúbenej rastliny - obľúbeného živočícha). Potrebné vedomosti a zručnosti presahujú rámec školy a školského prostredia. Žiaci by si mali pri projektovaní vytvárať vlastné stratégie aby vytvorili požadovaný výsledok. V praxi sa často stane, že prispôsobujú svoj postup tomu, ktorý preferuje učiteľ, aby čo najlepšie splnili jeho predstavu. V tomto prípade však projekt neplní svoju hlavnú funkciu – podnecovať tvorivé myslenie. Rozhodujúcu úlohu zohráva motivácia žiakov a postoje učiteľa. Podobne ako pri riešení problému aj tu je potrebná invencia. Projekt môže byť rozšírený aj na iné triedy, na celú školu, mesto alebo vďaka internetu aj na celé Slovensko či celý svet (viď teleprojekty). Projekty môžu byť monotematické alebo interdisciplinárne. Z hľadiska náročnosti a cieľov rozlišuje Kasíková (1997) projekty  problémové (vyriešiť problém zo života), tvorivé (navrhnúť a vytvoriť niečo nové), hodnotiace (niečo preskúmať a posudzovať, vypracovať kritériá na hodnotenie javu alebo činnosti) a nácvikové (natrvalo si osvojiť nejakú zručnosť).

Švecová (2001) píše o projektovej organizačnej forme vyučovania. Predpokladom pre tento typ vyučovania sú organizačné schopnosti učiteľa a zodpovedajúce materiálne zázemie. Je potrebné počítať a j s určitým narušením systematického prístupu pri realizácii učebných osnov jedného alebo viacerých predmetov.

Didaktické hry a im blízke aktivity

        Učenie sa hravou formou nie je nová myšlienka – vieme, že ju propagoval už J. A. Komenský. Malé deti získavajú a overujú väčšinu svojich poznatkov o okolitom svete pomocou pozorovania, skúmania a hier a vymýšľajú vlastné hry na precvičovanie javov, ktoré ich zaujali. Hry zámerne zaradené do vyučovacieho procesu s cieľom uľahčiť žiakom učenie alebo precvičovanie zručností a myšlienkových operácií označujeme ako didaktické hry. Majú výhodu relaxu a zábavy.  Môžu byť motiváciou pre aktívne zapojenie sa aj tých žiakov, ktorí sú málo zaangažovaní do vlastného učenia.  Prostredníctvom hry žiaci lepšie pochopia súvislosti, zároveň sa môžu voľnejšie prejaviť. Lepšie sa tak medzi sebou spoznajú a aj učiteľ môže na základe ich reakcií pri hre lepšie spoznať svojich žiakov. Didaktické hry sú väčšinou kooperačné aktivity, žiaci sa učia koordinovane spolupracovať v kolektíve. Majú tak aj sociologický a psychologický význam, formujú zručnosti v oblasti medziľudských vzťahov. Často sú spojené aj s pohybovými aktivitami – po dlhom sedení v laviciach sú vítanou a zdraviu prospešnou zmenou. Hry sú časovo náročné z hľadiska prípravy učiteľa aj realizácie. Ak sa viackrát opakuje rovnaká hra, rýchlo stráca svoj motivačný náboj. Preto je potrebné dobre zvážiť  začlenenie hier do rámca metodického zámeru.  Didaktickú hru môžeme teoreticky rozčleniť na štyri fázy:

1. Príprava žiaka na hru – aby sa žiak mohol do hry zapojiť, potrebuje byť vyzbrojený základnými vedomosťami, ktoré bude pri hre potrebovať a musí poznať pravidlá hry.

2. Samotná hra – žiak najprv pracuje s už známymi pojmami a poznatkami, ktoré sú zasadené do nového kontextu v rámci pravidiel.

3. V priebehu hry získava nové skúsenosti a poznatky podľa učiteľovho zámeru, napríklad pri používaní hracích kartičiek, zoznamov, obrázkov, prírodnín atd. alebo od svojich spolužiakov. Získané nové poznatky a skúsenosti sú v  rámci pravidiel hry zabudované do dovtedajších poznatkových štruktúr žiaka.

        4. Aplikácia – žiak má možnosť v rámci pokračujúcej hry získané nové poznatky a skúseností hneď použiť. Vlastný spôsob implementácie porovnáva s tým ako reagujú jeho spolužiaci. Môže korigovať svoje správanie. Dáva mu to pocit sebarealizácie.  

        Triedenie didaktických hier, ako každá umelá klasifikácia je závislá na zvolenom kritériu a preto môžeme v literatúre nájsť rôzne spôsoby triedenia. Horník (iii) ich  delí na logické hry ako sú krížovky a hlavolamy, simulačné hry vyžadujúce pohyb, stolné hry podobné spoločenským hrám a situačné inscenačné hry kde žiaci hrajú role v určitej zadefinovanej situácii. Vačšina hier má v sebe prvky súťaživosti a kooperačnej činnosti.

Iné námety vhodné vo fáze reflexie blízke didaktickým hrám:

1. Ukážte žiakom nákres procesu fotosyntézy a požiadajte ich, aby ju opísali. Potom nech nákres zjednodušia tak, aby mu rozumel mladší žiak, ktorý sa o tento proces zaujíma

1. Požiadajte žiakov, aby napísali príbeh "Čo keby...?" Čo keby aj človek mal v bunkách chloroplasty? Čo by ste sa opýtali hmyz, keby ste sa s ním vedeli rozprávať? Čo by sa stalo, keby sa vyrúbali všetky lesy? Keby ste boli rybou a vedeli by ste rozprávať, čo by ste povedali ľuďom?
2. Požiadajte žiakov, aby viedli denník o tom, ako sa pojmy ktoré sa učíte v škole na prírodopise uplatňujú v bežnom živote. Poskytnite im zoznam návrhov, príkladov alebo otázok, ktoré by do denníka mali zahrnúť
3. Požiadajte žiakov, aby previedli prírodopisné učivo do podoby príbehu pre mladšie deti

Práca s literatúrou a internetom  

        Škola sa často nepochopiteľne stavia do pozície jediného poskytovateľa korektných informácií o svete svojim žiakom. Možno neuvedomele v snahe plniť nabitý učebný plán často ignorujeme skutočnosť, že naši žiaci čerpajú svoje vedomosti aj z iných zdrojov. Tieto informácie sú prijímané náhodne, skôr živelne a v rozličnom čase – žiaci ich nespájajú so školským učivom. Obsah učiva v škole mnohí vnímajú izolovane od skutočného sveta, najmä ak sa zjavne nedotýka nejakého praktického problému.

Od našich žiakov zvykneme my učitelia požadovať hotové zručnosti: pripravte referát o téme, napíšte prácu aby ste reprezentovali školu na súťaži Študentská odborná činnosť (SOČ), zhotovte informačný panel o správnej výžive, navrhnite projekt... A žiaci splnia úlohu ako dokážu. Niektorí stihli odpozorovať niečo od starších súrodencov, rodičov alebo sa poučili na vlastných chybách na súťaži pred rokom. Iní sa nemali kde poučiť a od koho odpozorovať. Siahnu po najbližšej knižke a slovo za slovom  opíšu príslušnú kapitolu. Referát je hotový.

Biológia je rýchlo sa rozvíjajúci vedný odbor. Mnoho poznatkov uvedených v učebniciach stráca na aktualite. Chcelo by to poopraviť už prežitú hypotézu alebo upresniť pojem. Učiteľ sám nestačí sledovať všetky oblasti tak obsiahlej vedy. Mohli by mu pomôcť kráčať s dobou aj jeho žiaci, ak ich naučí správne s odbornou literatúrou a alternatívnymi zdrojmi informácií narábať.

        Základnou literatúrou pre prácu žiakov v škole je učebnica (a k nej prislúchajúce pracovné zošity alebo pracovné listy, ak sú). Tej sa však venujeme podrobnejšie na inom mieste týchto skrípt.

         Najčastejšie používanou literatúrou na vyučovaní biológie sú odborné a populárno-vedecké knižné a časopisecké publikácie, atlasy živočíchov, rastlín, minerálov a pod., kľúče na určovanie organizmov. Kľúče sú špecifickou skupinou, postup  s nimi sa žiaci musia naučiť, bez pochopenia algoritmov a bez znalosti odbornej morfologickej terminológie nie je možné s nimi pracovať. Špeciálne pre laickú verejnosť a pre prácu žiakov na základnej škole sú určené niektoré zjednodušené obrázkové kľúče s obmedzeným  počtom  druhov.  Atlasy a ilustrované knihy sú najčastejšie zdrojom obrazovej informácie, možno s nimi pracovať na vyučovacích hodinách alebo vonku v teréne ako s učebnou pomôckou alebo žiaci s nimi môžu pracovať doma. Ostatné publikácie slúžia ako zdroj zaujímavých faktografických informácií, dajú sa v nich hľadať odpovede na otázky a problémy, ktoré vznikli v priebehu vyučovania a žiaci sa musia naučiť v tomto zmysle s nimi pracovať.

        Učitelia sa často sťažujú, že žiaci riešia zadanie napr. referátu tak, že vyhľadajú a skopírujú hotový materiál z internetu alebo nájdu v knižnici knihu o zadanej problematike a doslova opíču niektorú kapitolu. Iste, cieľom takejto úlohy by malo byť niečo iné. Zásada je nezadávať tému na samostatné domáce spracovanie žiakom skôr, než ich naučíme zásadám a pravidlám práce s literatúrou a nevysvetlíme im, čo je autorské právo. Trvajme na tom, že referát musí byť podaný vlastnými slovami na základe informácií z viacerých zdrojov, ktoré žiak preštudoval. Hodnotiť treba nielen obsah referátu, ale aj to, ako žiak pracoval s informáciami a či dokáže na základe preštudovanej literatúry formulovať vlastný záver. Aj na základnej škole už treba žiakov viesť k tomu, aby citovali zdroje. Citovať sa v biologickej práci majú menej známe fakty, tvrdenia a zistenia, nie celé odstavce. Žiakov treba učiť rozlišovať, ktoré zdroje informácií na internete sú dôveryhodné: autor článku (stránky) je známy, uvádza sa jeho celé meno, inštitúcia kde pracuje, článok je elektronickou verziou existujúceho časopisu alebo ho uverejnil pravidelne vychádzajúci elektronický časopis, ktorý má svojich neanonymných redaktorov a vydavateľa. Zdrojom môže byť aj študentská práca (napríklad diplomová práca sprístupnená na stránke niektorej vysokej školy), ktorá je neanonymná a cituje použitú literatúru. Dôveryhodná je aj stránka obchodnej organizácie – ak potrebujeme zistiť napríklad názov alebo  zloženie  pesticídu, stránky univerzitných a vedeckých inštitúcií (napr. NASA), známych organizácií tretieho sektoru a pod. Nie sú dôveryhodné anonymné zdroje – bez mena autorov, dátumu, názvu inštitúcie a stránky pochybných organizácií či jednotlivcov zaoberajúcich sa šírením a propagáciou napr. drog, rasizmu a pod.

        Informačné a komunikačné technológie sa rozmáhajú, stávajú sa bežnou súčasťou života  a nemožno to ignorovať ani v súvislosti s vyučovaním biológie. Sú to nástroje, ktoré môžu v tomto procese pomôcť učiteľovi i žiakom.  Žiaci paradoxne majú často viac skúseností s ich  používaním ako učiteľ, ale  doma ich využívajú skôr v súvislosti s voľným časom, zábavou, na komunikáciu s priateľmi. V škole sa učia používať tieto technológie na odbornú prácu v konkrétnej oblasti. Je veľmi dôležité, aby sa naučili orientovať sa v množstve informácií a informácie hodnotiť a vyberať si. Je to úplne v súlade s konštruktivistickou filozofiou vyučovania. Používať informačné a komunikačné technológie (IKT) ako pracovný nástroj znamená osvojiť si užitočné zručnosti, ktoré sa počítačovými hrami a surfovaním na internete nedajú získať.  Kontakt a komunikácia s odborníkmi a rovesníkmi nielen v rámci Slovenska ale z celého sveta pomáhajú odbúravať kultúrne bariéry a rôzne predsudky.                          

        S cieľom poskytnutia ucelených informácií pre učiteľov biológie sa v rámci rôznych projektov z didaktiky biológie v zahraničí vytvárajú takzvané "Internetovské informačné centrá". Slúžia nielen na podanie odborných znalostí, ale aj na prehĺbenie vedomostí učiteľov. Sprístupňujú predmet, biológiu, z iného zorného uhla, než je vžitý z vysokoškolských lavíc, a bežnej praxe. Tieto služby prezentujú nové, dosiaľ v slovenských školách ešte neaplikované postupy pri výučbe biológie. Týka sa to hlavne implementácie internetu do vyučovacieho procesu. Ďalej tieto stránky inšpirujú učiteľa Biológie z hľadiska motivácie žiakov na hodinu. Informačné servisy poskytujú aj mnoho cvičení, laboratórnych úloh, pokusov. Tým učiteľa nabádajú kriticky myslieť, a využívať na sprístupnenie informácií žiakom viac praktických cvičení (hands-on aktivít). Tak u nich podnietiť rozvíjanie tvorivého myslenia a aj vedeckého pohľadu na biológiu (Lucza iii).

Niektoré možnosti ktoré poskytuje internet pre učiteľa biológie sú:

1. Získavanie odborných textov, metodických materiálov, hodinových plánov, testov a učebných pomôcok
2. Získavanie informácií  z biologických časopisov a kníh, bibliografické informácie, možnosť nakupovania literatúry on-line
3. Komunikácia s odborníkmi, konzultácia odborných otázok
4. Účasť na teleprojektoch a propagovanie vlastných teleprojektov, zapájanie žiakov do projektov
5. Prezentácia vlastných učebných pomôcok a metodických materiálov kolegom
6. Využitie didaktického softwaru a internetu priamo na vyučovacích hodinách
7. Elektronické vzdelávanie (E-learning)

        Nasledujúce príklady obsahujú internetové adresy, ktoré už nemusia byť plne funkčné alebo mohli byť zmenené. Internet ako médium je pružné a premenlivé. Snažili sme sa vybrať stránky, ktoré už dlhšie spoľahlivo slúžia učiteľom a sú pravidelne aktualizované. Ak napriek tomu nenájdete niektorú z tu uvádzaných stránok, skúste vyhľadať stránky s podobnou problematikou pomocou niektorej vyhľadávacej služby, napr. www.google.com

1. Získavanie odborných textov, metodických materiálov, hodinových plánov, testov a učebných pomôcok

Niet pochýb, že získavanie učebných materiálov z Internetu je síce pasívna forma práce s počítačom, ale aj najviac využívaná. Učiteľ sa takýmto spôsobom môže dostať k obrovskému množstvu informácií, ktoré môžu byť spestrené obrázkami, zvukom alebo videom. Tie potom môže použiť v rozličných fázach vyučovacieho procesu

Učebnica aj naďalej zostáva najdôležitejším materiálnym prostriedkom vyučovania. Učebnice sa však často tvoria dlhý čas, a preto môžu obsahovať už zastaralé informácie. Preto je tendencia, aby  čím sú žiaci starší, tým viac využívali pri štúdiu primárne zdroje informácií.  Internet to je aj obrovské množstvo www stránok, ktoré sú vytvárané napr. učiteľmi (alebo inými odborníkmi) pre učiteľov  a študentov.

Zaujímavým a pre učiteľov inšpirujúcim zdrojom  sú hodinové plány (prípravy na hodiny. Ich cieľom je prispieť k tomu, aby vyučovanie bolo podnetnejšie, príťažlivejšie a efektívnejšie. Ukazujú jednu z možností, ako vyučovanie biológie zbaviť nadmerného stereotypu, ponúkajú nové spôsoby riešenia úloh a v neposlednom rade rozvíjajú tvorivosť učiteľa aj žiaka. Sú vytvorené učiteľmi, ktorí sa chcú so svojimi nápadmi a radami podeliť so svojimi kolegami. Väčšinu hodinových plánov možno získať po zaslaní e-mailovej adresy alebo priamo na stránkach. Štruktúra takéhoto návrhu na hodinu závisí od zdroja, z ktorého sme čerpali. Najčastejšie sa hodinové plány členia na tieto časti: náročnosť (veková kategória pre, ktorú sú hodiny určené), predmet, cieľ, základná charakteristika (prehľad), použitá terminológia, úlohy, materiál a pomôcky, hlavné aktivity, kontrolné otázky a ďalšie návrhy. Hodinové plány sú súčasťou väčšiny stránok určených učiteľom biológie.

Ask ERIC Lesson Plans (http://ericir.syr.edu/Virtual/Lessons)

-  je zbierkou  viac než 1000 metodických plánov vyučovacích jednotiek, ktoré boli napísané a zozbierané učiteľmi z celého sveta. Príspevky od jednotlivých učiteľov tvoria podstatnú časť zbierky, ktorá sa neustále rozrastá. Prispievateľom môže byť každý, kto má nejaký zaujímavý metodický nápad, s ktorým by sa chcel podeliť s ostatnými učiteľmi. Osobitnú skupinu v tejto zbierke tvorí súbor vzdelávacích materiálov nazvaný Newton´s Apple (http://ericir.syr.edu/Projects/Newton/newtonalpha.html)

Návrhy príprav vyučovacích hodín z tejto zbierky sú určené pre stredné školy.

Ďalšie vhodné zdroje príprav  a overených aktivít na vyučovaní:

K-12 Lesson Plans

(http://teams.lacoe.edu/documentation/places/lessons.html)

Lesson Plans (http://www.eagle.ca/~matink/lessons.html)

Teacher Talk Forum Lesson Plans

(http://education.indiana.edu/cas/ttforum/lesson.html)

Teachers Helping Teachers

(http://www.pacificnet.net/~mandel/)

Education World :*Science:*Teacher Resources:Lesson Plans

(http://db.education-world.com./perl/browse?)

Medzi vyučovacie metódy, ktoré nesmú chýbať na hodinách biológie patrí pozorovanie. Pitva umožňuje pozorovanie vnútornej stavby zoologických objektov. Je to veľmi názorná vyučovacia metóda. Ak však chceme rešpektovať prírodu a živý organizmus a k tomuto rešpektu viesť aj svojich žiakov považuje sa v niektorých krajinách – medzi ne patrí aj Slovensko - za neetické uskutočňovať pitvy organizmov na základnej alebo všeobecnovzdelávacej strednej škole. Preto ďalším zaujímavým prvkom, ktorý môže obohatiť a spestriť hodiny biológie je Virtuálna pitva živočíchov prostredníctvom Internetu. Program Dissection (http://curry.edschool.virginia.edu/go/frog) ponúka virtuálnu pitvu žaby. Postup  je rozčlenený na jednotlivé kroky. Program je interaktívny a umožňuje aj precvičovanie (napr. môžeme určiť rez na pitvanom živočíchovi) a ponúka fotografie zvolených orgánov.

Biológia patrí medzi predmety, kde ilustračný materiál (obrázky a fotografie) je dôležitým materiálnym prostriedkom vyučovania. Internet ponúka obrovské množstvo fotografií, obrázkov a  schém, ktoré môžeme použiť na doplnenie teoretického učiva.

Na vyhľadávanie obrázkov na Internete môžeme použiť podľa iii napríklad

The Amazing Picture Machine (www.ncrtec.org/picture.htm)

Google   - vyhľadávanie v obrázkoch (www.google.com)

MIMS Hub (http://scssi.scetv.org/mims).

Dennis Kunkel´s Image Gallery - Electron Microscopy

(http://www.pbrc.hawaii.edu/~kunkel/gallery) je galériou snímok z elektrónového mikroskopu, ktoré sú zoradené podľa skupín organizmov (riasy, pavúky, baktérie, ryby, huby, hmyz, bezstavovce, medicína, rastliny, protozoa a vírusy).

Picture It - Graphics for Bio Teachers

( http://people.clarityconnect.com/webpages/cramer/Picturelt/

welcome.htm)  ponúka učiteľom obrázky z biochémie (bielkoviny, cukry, DNA...), biológie bunky (rôzne typy buniek a bunkových organel), anatómia živočíchov (orgány, tkanivá, embryonálny vývoj) a ďalších oblastí biológie

Insect Macrophotography

(www.insect.org/photos/macro.1.html)

sú stránky s prekrásnymi obrázkami hmyzu. Nie sú tam žiadne textové informácie, pomenovanie živočíchov (vedecké) sa nachádza na konci každej stránky.

The Butterfly Website Picture Gallery

(http://mgfx.com/butterfly/gallery/index.htm) je web galériou rôznych druhov motýľov bez textových informácií.

The Atlas of The Human Body

(www.ama-assn.org/insight/gen_hlth/atlas/atlas.htm)        

Relatívne rozsiahly atlas ľudského tela, ktorý nám umožňuje lokalizovať ktorúkoľvek časť či orgán nášho tela. Popisná časť je doplnená vysvetľujúcim textom. Web je výrazne zameraný aj na kultúru zdravého života a zdravie vôbec (časť Specific Conditions). Vhodné pre stredné školy.

WWW stránok, ktorých cieľom je prispievať k vzdelávaniu je mnoho ale väščinou sú v angličtine prípadne v inom cudzom jazyku.  Slovenská internetová sieť zatiaľ neposkytuje veľa takýchto  možností. Jednou z nich je stránka Infovek (http://www.infovek.sk), obsahuje materiály pre rôzne vyučovacie predmety. Okrem priamo tu vystavených informácií, a programov a projektov sú jej súčasťou  aj odkazy na iné stránky pre učiteľov biológie.

Podobnou stránkou pre učiteľov s informáciami a metodickými materiálmi z oblasti vyučovania prírodných vied je ŠIS (Školský informačný servis) na adrese www.kekule.upjs.sk.

Z ďalších stránok v slovenskom jazyku:

Informácie, námety, obrázky a videá  sa dajú nájsť na stránke www.poznajachran.sk,  Informácie o rastlinách na stránke www.botanika.sk.

Na nasledujúcich stránkach sú prezentované ochranárske spoločnosti, ich činnosť, aktivity a informácie vhodné pre učiteľa prírodopisu a biológie:

Stránka spoločnoti priateľov Zeme, www.changenet.sk/spz

Slovenský zväz ochrancov prírody, www.fns.uniba.sk/zp/szopk

Sosna, www.changenet.sk/sosna/index.htm

Slovenská agentúra životného prostredia, na ktorej stránke sa nachádza sa  mapa chránených a navrhovaných chránených území a odkazy na regionálne stránky chránených území, www.sazp.sk , ponúka aj plnú verziu časopisu Enviromagazín, kde nájdete napríklad pokusy pre základné a stredné školy z prírodopisu a chémie so zameraním na ochranu životného prostredia.

Zaujímavé je aj pozrieť si stránky

Greenpeace.sk - kampaň za bezjadrovú budúcnosť, www.greenpeace.sk/

Sloboda zvierat, www.slobodazvierat.sk/

        Ponuka svetových serverov je omnoho bohatšia. Medzi najväčšie www stránky, ktoré sú určené na vzdelávanie   patrí K-12 (http://www.k12.org/) rázcestník pre ďalšie internetové zdroje. Web stránky sú určené pre jednotlivé školské stupne (K-12). Cez ňu môžete nájsť ďalšie zaujímavé stránky, napríklad:

Berkley High School - Anatomy (www.bhs.berkley.k12.ca.us/departmens/Science/anatomy/) je inšpiratívna stránka pre učiteľov biológie na stredných školách. V ponuke nájdeme jednotlivé sústavy ľudského tela, virtuálne pitvy (mačka)  a informácie o alternatívnych metódach  medicíny. Textová časť je  vhodne doplnená popisnou grafickou časťou.

Visible Human Body (www.nlm.nih.gov/research/visible/visible_human.html)

Projekt Visible Human Body má za cieľ vytvoriť kompletnú, anatomicky veľmi podrobnú, trojrozmernú podobu mužského a ženského ľudského tela. Zatiaľ v jeho databáze nájdeme viac ako 9 000 snímok ľudského tela (detailné prierezy, jeden milimeter široké zábery ľudského tela.

Neuroscience for Kids (faculty.washington.edu/chudler/neurok.html)

Zaujme každého, kto sa chce dozvedieť viac o nervovej sústave človeka. V ponuke nie je len anatómia nervovej sústavy (mozog, nervy, miecha, zmysly), ale aj aktivity a experimenty, ktoré nám majú pomôcť pochopiť činnosť nervovej sústavy. Nájdeme tu aj odkazy na ďalšie miesta na Internete, ktoré sa zaoberajú nervovou sústavou spolu s ponukou

časopisov. Web stránka je vhodná aj pre základné školy.        

Anatomy a Physiology Database (http://tgdadvanced.org/3007/) - fyziologická a anatomická databáza všetkých sústav ľudského tela, ktoré môžu študenti skúmať. Tento systém zahŕňa napríklad názornú ukážku cirkulácie krvi, dýchania a nervovej sústavy.         

Seeing, Hearing, and Smelling the World www.hhmi.org/senses/ - na stránke nájdeme základné informácie o troch zmysloch ľudského tela, zraku, čuchu a zraku doplnené názornými kresbami. Vhodné pre základné školy.

2. Získavanie informácií z kníh a časopisov zameraných na biológiu.

        Prostredníctvom Internetu si môžete zalistovať v elektronickej knižnici, ponúkajúcej obrovské množstvo kníh a časopisov. Takýmto spôsobom si učiteľ biológie môže prečítať článok alebo prezrieť dokument, ktorý potrebuje k svojej práci. Prístup so knižníc vo svete umožňujú ftp servery, ale je možné použiť aj WWW službu. Nie každá knižnica je bezplatná a služby knižníc ako aj elektronické verzie časopisov si treba často kúpiť.

        WWW stránka Elektronická knižnica (www.ulib.sk/elkniz.htm/) predstavuje širokú ponuku slovenských knižníc, knižníc vo svete (Česká republika, Rakúsko, Spolková republika Nemecko, Švajčiarsko, Holandsko, Maďarsko, Veľká Británia, knižnice Spojených štátov) a elektronických dokumentov.

        Univerzitná knižnica UPJŠ v Košiciach (http://library.upjs.sk) a univerzitná knižnica Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského tiež môže dobre poslúžiť učiteľskej verejnosti (www.fns.uniba.sk/prifuk/kniznice/index.htm).

        Medzi najväčšie kolekcie v oblasti vzdelávania patrí ponuka National Library of Education. Hlavná kolekcia predstavuje 100000 kníh, 850 periodík  zameraných najmä na teóriu a výskum (www.ed.gov/NLE/resources.html)

        Výborným pomocníkom pre prehľadávanie knižníc vo svete je špecializovaný knižničný server LIBWEB, pomocou ktorého sa dostaneme na WWW stránky knižníc 90 krajín sveta (aj slovenské). Nájdeme ho na adrese   http://sunsite.berkley.edu/Libweb/

        Internet Public Library (www.ipl.org/)je textová kolekcia obsahujúca 9500 titulov, ktoré je možné vyhľadávať podľa autora, titulu alebo predmetu záujmu.

        Ak potrebujeme nájsť definíciu určitého biologického termínu  máme na Internete k dispozícii slovníky. Zadaním kľúčového slova v nich nájdeme presnú definíciu, napríklad v Slovníku  mikrobiológie http://hardlink.com/~tsute/glossary/index.html

        So službami knižníc je úzko spojená aj ponuka časopisov prostredníctvom Internetu. Univerzitná knižnica Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského ponúka množstvo biologických časopisov (www.fns.uniba.sk/prifuk/journal/index.htm#biol) Nájdeme tu zoznam ponúkaných biologických časopisov spolu s krátkou charakteristikou každého.        

        Zdrojom odborných časopisov  na Internete môže byť aj Electronical Journal Collections (http://ejournal.cic.net/) Ide o kolekciu veľkého množstva časopisov, ktoré sú usporiadané podľa  predmetu záujmu.

        Stránka Ministerstva životného prostredia SR www.lifeenv.gov.sk/minis/index.html obsahuje zákony, vyhlášky, dohovory a zoznamy chránených druhov rastlín a živočíchov, ich spoločenskú hodnotu a stupeň ohrozenia.

        To bolo aspoň niekoľko príkladov stránok, kde možno získavať informácie o literatúre. Je ich samozrejme mnoho. Väčšina knižníc a časopisov má v súčasnosti vlastné internetové stránky.

3. Komunikácia s odborníkmi.

Internet patrí medzi prostriedky umožňujúce rýchlu aktívnu komunikáciu aj s ľuďmi, ktorí sa nachádzajú hoci vo vzdialených krajinách. Túto výhodu celosvetovej siete využívame aj v školách. Pri riešení problémov učiteľ alebo žiaci často narazia na problém, ktorý môžu vyriešiť len s pomocou odborníka. Výhodou Internetu je, že o túto pomoc môžeme odborníkov požiadať bez toho, aby sme opustili svoj stôl s počítačom. Je veľa WWW stránok, na ktorých odborníci rôzneho zamerania ochotne ponúkajú školám svoje služby a poskytujú odpovede na položené otázky. Otázky sa posielajú e-mailovou poštou.

Najčastejšie kladené otázky (otázky, ktoré sa často opakujú) sú označené ako FAQ (Frequently Asked Question) a tvoria osobitnú časť označenú  napr. horúce témy (Hot Topics). Skôr ako svoju otázku pošleme vybranému odborníkovi je dobré zistiť, či nie je uvedená v zozname FAQ (samozrejme aj s odpoveďou).

Pre kohokoľvek  kto sa zaoberá výchovou a vzdelávaním je určený Ask SERVIS. Využitím vlastnej databázy systému ERIC, internetových zdrojov alebo iných zdrojov  nám tento systém poskytne odpoveď na našu otázku.  Položenú otázku je potrebné poslať elektronickou poštou na www stránku Question and Answer Service (http://ericir.syr.edu/Qa). Odpoveď dostaneme v priebehu dvoch pracovných dní e-mailovou poštou. Najčastejšie kladené otázky sa nachádzajú na HOT Topics, kde sa v prvom rade treba pozrieť, či daná otázka už nebola predtým položená. Podobnú pomoc nájdeme aj na  stránke The Biology Page (www.sciam.com/askexpert), kde sú k dispozícii e-mailové adresy troch odborníkov na biológiu. Po zaslaní otázky spolu s našou e-mailovou adresou a menom pošlú odpoveď.

Skupina všeobecných a klinických neurológov z celého sveta tvorí tím, ktorý odpovedá na otázky týkajúce sa nervovej sústavy, nervových chorôb a porúch. http://faculty.washington.edu/chudler/questions.html

Svoje otázky z geológie môžeme posielať skupine vedcov z USGS  (geológovia, hydrológovia, technici a kartografi), Ask a geologist http://walrus.wr.usgs.gov/ask-a-geologist/about.html, ktorí v priebehu troch dní pošlú odpoveď na vašu e-mailovú adresu.

Na stránke NEFSC Fish FAQ (http://www.wh.whoi.edu/index.html) si môžeme prečítať odpovede odborníkov na otázky týkajúce sa oceánu a života v ňom. Ak v archíve nie je otázka, ktorá nás zaujíma  môžeme ju poslať  sami odborníkom na e-mailovú adresu .

4. Teleprojekty zamerané na biológiu a ekológiu         

Teleprojekty sú kooperatívne vzdelávacie projekty na diaľku, kde telematika a cudzie jazyky sú komunikačné nástroje. Ich cieľom je vzájomná komunikácia, poznávanie a nadviazanie priateľských vzťahov nielen v rámci jednej krajiny ale aj medzi národmi. Prinášajú podnety na skvalitnenie a modernizáciu vyučovania. Učitelia často spolu so svojimi žiakmi navrhnú tému pre výskumné projektové aktivity. O výsledkoch a výstupoch sa diskutuje a sú vymieňané pomocou elektronickej pošty. Národní koordinátori zastupujú konkrétnu krajinu, spolupracujú s ostatnými koordinátormi a informujú členov teleprojektu  o aktivitách, nových členoch a podobne.

Aké sú výhody využitia teleprojektov  na  hodinách biológie:

6. motivácia žiakov priamou účasťou na projekte
7. rozvoj tvorivosti
8. práca v skupine (tíme)
9. zlepšenie komunikačných schopností v rámci používaného jazyka (najčastejšie angličtiny)
10. rozšírenie vedomostnej oblasti o nové pracovné postupy a informácie

1. Z viacerých organizácií, ktoré podporujú  rozširujú školské teleprojekty spomenieme aspoň tri: Európsky školský projekt(ESP),  I*EARN a Web for Schools.

Európsky školský projekt ponúka projekty rozdelené do troch skupín: prírodné vedy (výskumné projekty), kultúrne vedy (literatúra, história a umenie) a ekonomické a sociálne vedy. Zoznam zúčastnených krajín, použitých jazykov a stupnicu na zistenie náročnosti môžeme získať na adrese www.kc.kuleuven.ac.be/esp/  

        Ponuka aktuálnych projektov na tejto stánke obsahuje krátku charakteristiku kazdého projektu, kontaktnú e-mailovú adresu, odporúčaný jazyk a stupeň náročnosti a časové zaradenie.  V rámci vyučovania  biológie sa môžeme podieľať napr. na týchto projektoch:

Human body - projekt,  v rámci ktorého každá zo  skupín sa podieľa na skúmaní určitej časti  alebo orgánu ľudského tela v extrémnych podmienkach.  

Human genetics - projekt z oblasti genetiky. Zaoberá sa analýzou dominantných a recesívnych znakov vo výzore skúmanej populácie. Zisťujú sa, ktoré črty danú populáciu charakterizujú.

Quality of and Life at Local Rivers - projekt z oblasti ekológie vodných tokov. Monitorovanie kvality vody v potokoch a riekach v regióne školy.

I*EARN (International Education and Resource Network)-

www.igc.org/iearn/projects.html, oficiálny web server na Slovensku www.iearn.sk  

- je medzinárodnou neziskovou organizáciou, ktorá združuje učiteľov a študentov vo viac ako 40 krajinách sveta pracujúcich na teleprojektoch. Projekty sú súčasťou vzdelávacieho procesu a o ich náplni rozhoduje organizátor. Oficiálny jazyk je angličtina a španielčina, ale niektoré projekty sa môžu prezentovať aj v materinskom jazyku. Pri každom teleprojekte existuje jeho koordinátor, ktorému stačí napísať a dohodnúť sa na forme spolupráce.

Web for Schools  http://wfs.vub.ac.be/  

Projekt, na ktorom sa zúčastňuje viac ako 700 stredoškolských učiteľov zo 150 škôl celej Európy. Cieľom projektu je pomôcť učiteľom aj ich žiakom využívať Internet vo vyučovaní. Prístup k aktuálnym teleprojektom umožňujúcim  spoluprácu učiteľov z rôznych častí Európy je na stránke WfS Projects. Každý z teleprojektov má špecifickú tému a je určený pre rôznu cieľovú skupinu. Sú označené ako timeline projects, keďže výsledky každého z nich sú závislé od ročného obdobia, v ktorom sa realizujú. Výsledky sú zverejňované prostredníctvom Internetu a môžu byť bez obmedzenia používané inými školami ako učebný materiál.

Príklady projektov týkajúcich sa výučby biológie:

Acid Rain - stránka vytvorená z príspevkov zo škôl z celej Európy na tému "kyslých dažďov". Sú tu obsiahnuté učebné  materiály, výskumné projekty  a externé správy.

Waste - projekt na tému odpad, typy odpadu, problémy recyklácie a motivácie ľudí na hospodárne zaobchádzanie so surovinami.

Testing Water Quality of European Rivers - projekt zameraný na testovanie kvality vody v regionálnych riekach a potokoch. Slúži na výmenu informácií medzi žiakmi celej Európy.

Sensual Water - projekt zameraný na fyzikálnu, chemickú a biologickú analýzu rybníkov  a riek v regióne a zmyslové hodnotenie vody.

Household Waste and Recycling  - projekt zameraný  na odpad z domácnosti, štatistiky a história odpadu z domácnosti. Súčasťou projektu  je aj test na zistenie vlastného postoja k problematike odpadu.

GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Environment) www.globe.gov/fsl/GB - svetová sieť študentov, učiteľov a vedcov zaoberajúcich sa globálnou ochranou prírody. Študenti a učitelia z 7000 škôl v 80 krajinách sveta sa podieľajú spolu s odborníkmi na štúdiu našej planéty. Environmentálne pozorovania robia študenti v blízkosti ich školy a výsledky odovzdávajú cez Internet. Pozorovania študentov využívajú vedci vo svojich výskumoch. Závery výskumov potom spätne využívajú študenti ako  zdroj informácií.  Do tohto projektu sa zatiaľ zapojilo viac ako 4 milióny študentov. Medzi základné aktivity patrí pozorovanie atmosféry, hydrosféry a pôdy (teplota, pH, úrodnosť...) Získané informácie spracúvajú odborníci z rôznych oblastí. Škola si môže zvoliť ľubovoľnú aktivitu z množstva ponúkaných. Sú odstupňované podľa náročnosti (1-13), časového zaradenia (na niekoľko mesiacov až rokov) a geografického územia (konkrétna krajina alebo globálne).

Acid Rain 2000  www.brixworth.demon.co.uk./acidrain2000/. Základným cieľom projektu Acid Rain 2000 bolo upozorniť verejnosť  na zmeny  v prírode v dôsledku kyslých dažďov. Zároveň súži na monitorovanie aktuálneho stavu.  Projekt je určený rôznym vekovým skupinám. Žiaci základných škôl  vykonávajú jednoduché monitorovacie programy dažďovej vody a mapovanie vegetácie. Študenti stredných škôl môžu analyzovať výsledky, študovať vzorky a podobne. Projekt pokračuje. Kyslý dážď je  medzinárodný problém a účasť študentov z rôznych krajín je vítaná. Zapojiť sa do projektu možno prostredníctvom Internetu (e-mail).

V rámci projektu sa robia štyri základné pozorovania:

- meranie pH dažďovej vody .Táto aktivita je vhodná pre všetky zúčastnené školy a nevyžaduje si osobitné vybavenie.

- skúmanie lišajníkov ako indikátorov znečistenia atmosféry. Pozorovania sa robia v šesťmesačných intervaloch, identifikačné karty dostane každá zúčastnená škola.

- pozorovanie vegetácie, robí sa v mesačných intervaloch. Sleduje sa pôsobenie kyslých dažďov na vegetáciu.

-  výskum pôdy , robí sa takisto v mesačných intervaloch. Zisťujú  sa zmeny v pôdnom pH a pôdny profil.

Zúčastnené školy dostanú presné inštrukcie a výsledky svojich meraní odovzdávajú prostredníctvom Internetu do centrálnej databázy.

International Trees and Forests Project on Internet www.zip.com.au/~elanora/projects.html

Cieľom tohto medzinárodného projektu je naučiť žiakov vážiť si lesy a stromy a viesť ich k starostlivosti o ne. Projekt zahŕňa dve základné aktivity :

Trees (stromy) - každá zo zúčastnených škôl posiela reportáže o strome v ich škole, charakterizujú ho, popíšu zmeny v priebehu vegetačného obdobia a zahrnú aj informácie o jeho prechodných a stálych obyvateľoch.

Forests (lesy) - úlohou každej zúčastnenej školy je odpovedať na otázky o lese v okolí školy (druh lesa, vek, spôsob rozmnožovania, sezónne zmeny, história lesa a pod.).

5. Prezentácia univerzít, inštitúcii, organizácií  a škôl

Internet poskytuje nielen možnosť získania potrebných informácií, ale aj príležitosť pre vlastnú prezentáciu. Vytvorenie vlastnej WWW stránky je výbornou  najjednoduchším spôsobom prezentácie univerzity, inštitúcie alebo školy či jednotlivca. Nájsť adresu univerzity alebo biologického inštitútu môžeme pomocou zoznamov alebo  prehľadávačov. Učiteľ môže svoje vlastné aktivity propagovať na www stránke svojej školy.  

6. Využitie internetu a didaktického softwaru na vyučovacej hodine

        V sieti Internet prístup k didaktickému softwaru zabezpečujú služby ftp a www. Väčšinou však sú tieto programy prezentované na www stránkach. Tie zároveň umožňujú používateľovi oboznámiť sa s charakteristikou programu a jeho download (uloženie) na lokálny disk, či počítač. Uloženie sa uskutočňuje buď službou ftp, alebo prostredníctvom služby www.

Pre učiteľa je hľadať využiteľný software náročné. Vyžaduje to vysokú odbornú znalosť cudzieho jazyka (angličtiny) a schopnosť vedieť presne vytýčiť a definovať hľadaný cieľ. Software pre učiteľa biológie je napríklad, na adresách (Lucza 2000):

* "Educational software" (http://edu.comspec.net/software)

* "Computer Programs for Teachers"                      

              (http:// www.eyesoftime.com/teacher/page3.html)

* "Cladistics software" (http://www.cladistics.org/education.html)

* "GenSoft" (http://evolution.genetics.washington.edu/phylip/software.html)

* "Software" (http://www.nbif.org/software/software.html#genetic_analysis)

7.  Elektronické vzdelávanie (E-learning)

        V súčasnosti už aj na Slovensku sa formuje fungujúce e-vzdelávanie. Je to nový pohľad na výučbu v dôsledku toho, že vzniklo už mnoho študijných materiálov, ktoré sú dostupné v elektronickej podobe a ktoré v kombinácii s možnosťou konzultovať s odborníkmi prostredníctvom celosvetovej siete umožňujú dištančnú formu vzdelávania cez internet. Niektoré inštitúcie začínajú túto novú formu vzdelávania ponúkať, pomocou zodpovedajúceho technického a programového vybavenia môže byť nová forma, prípadne kombinovaná s klasickým vyučovaním tam, kde je to nutné, úspešná.  

        On line komponenty majú aj niektoré vzdelávacie stránky vysokých škôl, označované často ako informačný servis. Uvedieme aspoň jeden príklad takejto stránky (Lucza 2000), na internete však nájdeme mnoho podobných:

Informačný servis: "Genetic Science Learning Center"

http://gslc.genetics.utah.edu                                                        

Tento informačný servis  je súčasťou univerzitných stránok "University of Utah" v USA. Má pridelenú vlastnú doménu. Okruh informácií tu nachádzajúcich sa je úzko špecializovaný na výučbu Genetiky. Autormi týchto stránok je skupina vysokoškolských učiteľov, zaoberajúcich sa didaktikou Genetiky.

      Celá štruktúra tejto www databázy je dôkladne premyslená. Jednotlivé odkazy a navigačné heslá sú výstižné. Umiestnené sú pozorne, a aj preto orientácia v tejto databáze je jednoduchá (súčasná podoba www stránky funguje od februára 2000).

Pre učiteľov je predovšetkým určená rubrika "Teachers". V nej sú zaradené tieto okruhy tém:

*  "Laboratórne práce"

*  "On-line aktivity"

*  "Skupinové práce"

*  "Tvorba laboratórnych pomôcok"

*  "Integrované aktivity"

*  "Autentické vedecké práce"

*  "Školenia a kurzy"

Každá téma obsahuje konkrétne úlohy. Napríklad v časti "On-line aktivity" je cvičenie s názvom "Čo je to DNA". Žiaci sa týmto cvičením oboznámia so základnou stavbou DNA. V časti "Teachers" sú uvedené učiteľské inštrukcie ku tejto vyučovacej hodine, motivačné otázky a cieľ vyučovacej hodiny. Kliknutím na odkaz "Student Activity Page" sa zobrazí už konkrétne cvičenie. Jeho obsah tvorí:

*  teória - výskyt DNA, popis štruktúry a chemické zloženie DNA

*  interaktívne cvičenie - žiaci na základe doteraz získaných vedomostí majú za úlohu spárovať päť párov báz DNA. Každé správne naviazanie nukleotidu je "ocenené" aj zvukovým prejavom. Učiteľ tam môže preveriť žiakov, či princípy párovania pochopili.

*  doplňujúce otázky - slúžia napríklad na opakovanie učiva.

Príklady:  - "Čo drží nukleotidy spolu v štruktúre DNA?"

- "Čím sa spájajú dve vlákna DNA dokopy?"

- "Čo sa myslí výrokom: DNA je dvojzávitnicová, antiparalelná molekula?"

        Na konci tohoto cvičenia je ešte uvedená fotokópia fragmentu DNA a odkaz na ďalšiu stranu obsahujúcu objasnenie významu DNA pri transkripcii a translácii.

        Medzi najviac žiadané témy patrí aj téma "Jednoduchá extrakcia DNA zo živého materiálu"  Toto cvičenie demonštruje existenciu DNA. Je vhodné na uskutočnenie v školskom laboratórnom prostredí. Materiál a pomôcky sú jednoduché a ľahko dostupné. Extrakcia sa robí s použitím:

* zeleného hrachu (alebo cibule, brokolice)

* enzýmov

* čistiaceho prostriedku (napríklad: Ajax, Jar, Pur)

* alkoholu (rubbing alcohol)

Výsledky cvičenia: Po uskutočnení pokusu je DNA vidno vo vrchnej vrstve (vrstva alkoholu) ako dlhé popreplietané molekuly s vysokou tendenciou sa zhlukovať.

8. Pojmotvorný proces vo vyučovaní biológie

Motto

     Vytváranie biologických pojmov a logické postupy sú jednou z najdôležitejších problémov vyučovania biológie. Jeho zvládnutie je predpokladom logického biologického myslenia žiakov (Horník 1986). Psychológia pojmotvorného procesu sa zakladá na spoločnej odpovedi na podnety, ktoré majú okrem spoločných aj odlišné črty.

     Deje, predmety a javy, ktoré majú nejaký zhodný znak, možno zaradiť do spoločnej logickej triedy. Napríklad dvojdomé rastliny sú logickou triedou, lebo majú spoločný znak: vytvárajú samčie a samičie jedince. Logickou triedou je tiež ľubovoľná systematická jednotka alebo pojem, ktorý je spoločným označením niekoľkých ďalších pojmov. Napríklad metabolizmus je spoločným označením procesov ako je dýchanie, fotosyntéza, syntéza bielkovín, odbúravanie tukov a pod., pri ktorých dochádza k energetickým a chemickým zmenám v bunkách.  

     Pri skúmaní prvkov logickej triedy rozlišujeme všeobecné, zvláštne a jedinečné znaky. Kým všeobecné znaky sú spoločné všetkým prvkom, zvláštne sú charakteristické len pre niektoré a nositeľom jedinečného znaku je iba jediný člen logickej triedy. Je to tá vlastnosť, ktorá ho odlišuje od ostatných prvkov tej istej triedy.

     Ten istý znak môže byť z hľadiska jednej logickej triedy všeobecný, z hľadiska inej zvláštny. Napríklad výskyt semenníka je  pre krytosemenné rastliny všeobecným znakom ale pre semenné rastliny zvláštnym znakom, pretože nie všetky semenné rastliny ho majú - nevyskytuje sa u nahosemenných rastlín.

     Všeobecné znaky, ktorými sa prvky danej logickej triedy odlišujú od prvkov inej logickej triedy, označujeme ako podstatné.

     Osvojené pojmy predstavujú základný prostriedok pre pružnú orientáciu v prostredí, kde sa pohybujeme. Biologické pojmy sú potrebné nielen na orientáciu v prírodopise a biológii, ale  často aj v bežnom živote.  

8.1 Logické postupy v pojmotvornom procese

     Pojmy sa dajú skutočne zmysluplne osvojiť iba pomocou logických postupov, ako je analýza, syntéza, indukcia, dedukcia, abstrakcia, konretizácia, porovnávanie, zovšeobecňovanie, systematizovanie a štrukturovanie.  

        Medzi logickými postupmi sú veľmi úzke vzťahy a jeden býva oporou druhého. Logické postupy v biológii postupne spracovával Altmann a zhrnul ich v monografii Logické postupy ve výuce přírodopisu a biologii ktorý vyšiel v roku 1983 v Pedagogickom ústave hlavního města Prahy.

Analýza a syntéza

     Analýza je myšlienkové rozloženie celku na časti a odlíšenie jeho jednotlivých vlastností. Syntéza je naopak spájanie znakov prírodnín, javov a dejov do vzájomných súvislostí, myšlienkové vytvorenie celku.

     Pri analýze prírodniny postupujeme od hrubej diferenciácii k jemnej. Dodržujeme logickú postupnosť podľa hierarchie pojmov, nakoniec bližšie určíme vlastnosti jednotlivých detailov. Odborný opis stavby tela organizmu je výsledkom analýzy znakov jeho vonkajšej a vnútornej stavby tela. Z praktických úkonov sa analýza spája s rozčleňovaním, mikroskopovaním, pitvou. Na základe analýzy výsledkov sa formulujú závery pokusov. Na analýzu sa viažu ďalšie logické postupy - je základom indukcie, dedukcie a porovnávania. Vysvetľovanie priebehu biologických dejov sa tiež zakladá na ich analýze. Pri analýze často používame názorné pomôcky ako náhradu originálneho objektu. Schematické vyobrazenie, dohodnutá norma pre použitie farieb, rozfázovaný obraz, možnosť rozoberať trojrozmerný model pomáha porozumieť učivo. Niektoré pomôcky sa dajú fyzicky rozoberať a skladať, čím sa analyticko-syntetické myšlienkové postupy podporujú aj vizuálne alebo motorickou činnosťou žiakov. Pre farebné nákresy  sa používajú dohodnuté pravidlá, keď konkrétne časti objektov sú na všetkých nákresoch vyobrazené tou istou farbou. Napríklad tepny červenou a žily tmavomodrou farbou, nervová sústava žltou a podobne.

     Analýza vo vyučovaní biológie sa netýka výhradne vonkajšej a vnútornej   stavby tela organizmov. Analyzujeme deje, javy a vzťahy v prírode a živých organizmoch z hľadiska fyziológie (rodozmena, reakcia na podnet), biochémie (fotosyntéza, Crebsov cyklus), genetiky (genotyp a fenotyp, javy v populáciách), ekológie (potravné vzťahy), etológie (príčiny prejavu živočícha).

Príklady:

1. Ihličie smreku opadáva v čistom životnom prostredí po 8-9 rokoch. Nové výhonky sú na jar sviežo zelené a nedrevnaté. Podľa opadaných častí možno sledovať a zakresliť nové a staré výhonky na konári smreka, sledovať vetvenie.
2. Karyogram človeka a jeho odchýlky, zisťovanie nondisjunkcie chromozómov
3. Fotosyntézu analyzujeme rozdelením na dve fázy - primárne a sekundárne procesy (svetelnú a tmavú reakciu). Primárna fotochemická reakcia je ďalej rozlíšená na dva stupne:

     1.  použitie energie excitovaných elektrónov na vznik ATP (fotofosforylácia)

2.  NADP + H+                NADPH +   (fotolýza vody s uvoľnením kyslíka)

Podobne analyzujeme aj sekundárne procesy fotosyntézy:

1. Fixácia CO2  (Calvinov cyklus)
2. NADPH +            NADP + H+
3. ATP         ADP

     Pri analýze zložitého javu ako je fotosyntéza použijeme najprv jednoduché grafické znázornenie jednotlivých fáz, potom zložitejšie schémy, na ktorých objasňujeme detaily. V tomto prípade jav vysvetľujeme, pretože ho nemožno bezprostredne pozorovať. Ale veľmi cenná je analýza, ktorú robí žiak samostatne. Prvé dva uvedené príklady sú ideálne pre žiacku prácu na základe zadania.

     Analýza  vedie k hlbšiemu poznaniu biologických javov. Len dokonalé poznanie jednotlivých častí a fáz biologického objektu a následná syntéza vedie k jeho poznaniu a porozumeniu jeho podstaty.

     Kauzálnou analýzou pátrame po príčinách javov. Keďže biologické javy ovplyvňuje vždy mnoho faktorov, často latentných, kauzálna analýza nie je jednoduchá. Pri analýze fototropizmu vychádzame z práce s originálnym objektom,  použijeme jednoduchý školský pokus a pracujeme s odbornou literatúrou.

Postup: Izbovú raslinu, ktorá rástla súmerne dajme k oknu. Po niekoľkých dňoch pozorujeme, že listy a stonky sa otáčajú za svetlom. Čo je príčinou tohto javu?

Ak uskutočníme merania častí rastliny, zisťujeme, že časti odvrátené od svetla rastú rýchlejšie. Opäť pátrame po príčine. Na základe fyziologickej literatúry zisťujeme, že ide o pôsobenie rastových regulátorov. Hromadia sa na tej strane stonky, ktorá je odvrátená od svetla. Opäť je tu otázka, prečo? Z literatúry zisťujeme, že rastové regulátory istého typu vznikajú v rastovom vrchole stonky a pohybujú sa proti smeru jej rastu. Vytvárame hypotézu. Z predchádzajúcich meraní na našej rastline vyplýva, že sa budú zrejme akumulovať v neosvetlených častiach rastliny.

     Kauzálna analýza v tomto prípade vedie od pozorovania fototropického zakrivenia stonky až k fyziologickým a biochemickým pozorovaniam presahujúcim rámec školy metodickou náročnosťou a kde sa možno opierať len o literárne údaje. Vo vyučovaní sa dá kauzálna analýza prakticky uskutočniť len do určitého stupňa, ďalej sa musíme spoľahnúť na známe teórie alebo na opis vedeckého dôkazu.

     Analýza je vždy spojená so syntézou.  Bez toho, aby sme medzi rozlíšenými časťami objektu alebo fázami a krokmi javov a dejov hľadali súvislosti a vzťahy, nemožno ich pochopiť ako celok. Pri syntéze vzniká nová kvalita pohľadu na objekt, ktorého časti logicky zapadajú nielen do seba vzájomne ale objavujeme aj jeho vzťahy a prepojenia s prostredím, v ktorom sa nachádzajú. Syntéza je spájanie častí prírodnín, javov alebo ich znakov a vlastností alebo jednotlivých fáz dejov a úkazov do celku. Syntézou vzniká ucelený obraz skúmaného objektu, ktorý rešpektuje vzájomné vzťahy medzi časťami celku. Nejde teda o jednoduchý súčet častí, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať napríklad pri použití postupne sa prekrývajúcich obrazov orgánových sústav pomocou priesvitky pri vysvetľovaní anatomickej stavby tela.  

Indukcia a dedukcia  

     Metodika prírodovedy v 19. storočí sa snažila organizovať vyučovanie  prírodovedných disciplín výlučne na indukcii. Znamenalo to postup od konkrétnej skúsenosti žiaka, od konkrétneho objektu k neznámym objektom a faktom. Indukcia sa v súčasnosti viac používa pri vyučovaní mladších žiakov, ale aj tam sa už kombinuje s dedukciou.  Na strednej škole prevláda dedukcia s väzbou na indukciu Induktívne postupy sú totiž neobyčajne časovo náročné. Žiaci v obmedzenom  čase  nemôžu napodobniť náročnú prácu, ktorú po celé stáročia vykonávali najlepší bádatelia.

        V induktívnej fáze žiak v priebehu učenia zovšeobecňuje na základe jednotlivých prípadov pomocou porovnávania ich spoločných a odlišných znakov a vytvára sa potreba nadradeného pojmu. V deduktívnej fáze na základe osvojeného pravidla rieši určitý typ problémov. Pod známy a zadefinovaný pojem zaraďuje jednotlivé podradené pojmy, ktoré nachádza v pamäti, v doterajších skúsenostiach alebo v literatúre. Na základe charakteristiky hľadá príklady.  

Príklad indukcie: Porovnávaním kane, jastraba a orla na obrázkoch žiak zisťuje ich spoločné znaky:  silný ohnutý zobák, prsty so zahnutými ostrými drápmi. Na fotografiách alebo filmovom zábere pozoruje spôsob lovu potravy, dedukuje bystrý zrak, konštatuje kŕmivé mláďatá  Indukcia smeruje k odvodeniu všeobecného systematického pojmu dravce.

     Indukcia z jedného príkladu je neúplná. Na základnej škole je dôležité, aby sa výklad opieral o originálny objekt alebo o jeho vhodnú didaktickú náhradu. Každú skupinu organizmov uvádza jeden známy a charakteristický  zástupca, takzvaný didaktický typ. Ak sa výklad opiera v učebnici o didaktický typ,  na ktorom sa vysvetľujú podstatné znaky skupiny organizmov, musí byť učivo doplnené aj vhodne zvolenou vzorkou organizmov príslušnej systematickej alebo ekologickej skupiny. Optimálne sú 2 až 4 ďalšie príklady.  Učebnica z didaktických dôvodov zanedbáva výnimky, napríklad bezkrídly hmyz. Ak výnimky existujú, indukcia je zámerne neúplná. Až keď žiaci výnimku náhodou sami objavia, hľadáme jej príčinu – zakrpatené krídla.  V učebnici prírodopisu pre 6. ročník ZŠ (Vilček et al. 1989) v kapitole Životné prostredie cicavcov  sa vytvára pojem netopiere na základe jediného zástupcu s uvedeným charakteristického znaku: Netopier obyčajný má končatiny prispôsobené letu. Autori učebnice sa zámerne vyhli uvedeniu ďalšieho znaku: hmyzožravosti, pretože sú aj bylinožravé netopiere ako je kaloň.

     Dedukcia sa opiera o skôr uskutočnenú indukciu. Deduktívne myslenie vychádza z nadradeného pojmu, definície, zákona alebo poučky a smeruje k jednotlivostiam.

Príklady dedukcie: Určovanie rastlín alebo živočíchov podľa kľúčov. Aplikácia Mendelových zákonov na konkrétne prípady. Vysvetlenie nového javu na základe predtým osvojených  pravidiel.

     Dedukcia musí byť vhodne odôvodnená. Prosté konštatovanie faktu (ak všeobecne platí, tak aj v tomto prípade platí, že...) nie je dedukciou, ide len o konkretizáciu teda vyjadrenie skutočnosti uvedením príkladu. Ak teda učiteľ uvedie názov triedy hmyzu a jeho hlavné znaky a potom vymenuje, ktoré rady tam patria, nejde o dedukciu. Ak majú žiaci sami rozhodnúť, či uvedené rady na základe obrázkov ich zástupcov zodpovedajú definícii triedy hmyz, je to dedukcia.

Na základnej škole sa dedukcia častejšie uplatňuje pri opakovaní, prehlbovaní a precvičovaní učiva alebo vo fáze reflexie, na strednej škole je často identifikovateľná  už vo fáze uvedomenia významu.

Indukcia

Dedukcia

                   7                                                                         18

                           Vek žiakov

Obr.4 :  Pomer indukcie a dedukcie v závislosti od veku žiakov

     Porovnávanie je dôležitý logický postup, ktorý umožňuje reagovať na zhodu a rozdiel predmetov a javov. Porovnávanie je v úzkom vzťahu s analýzou a syntézou ale aj s indukciou a dedukciou. Porovnávanie sa zakladá na metóde pozorovania.

     Vedecká biológia  porovnáva organizmy  podľa znakov týkajúcich sa nielen vonkajších  charakteristík, ale aj vnútornej stavby tela, biochemických vlastností a najnovšie je to porovnávanie štruktúry DNA.  Na porovnávaní sú založené celé vedné odbory: porovnávacia morfológia, porovnávacia anatómia, embryológia a ďalšie.

     Didakticky správne uskutočnené porovnávanie má pre žiakov charakter objavnej práce. Umožňuje im uplatniť ich doterajšie skúsenosti  a poznatky. Didaktické porovnávanie, podobne ako vedecké, sa zameriava vždy iba na vybrané charakteristiky a znaky. Na hodine navodíme situáciu, aby pre získanie nového poznatku vznikla potreba porovnať napríklad farbu tela, tvar tela a spôsob života živočíchov,  spôsob klíčenia semien rastlín a podobne.

     Porovnávanie možno používať vo všetkých organizačných formách a vo všetkých fázach vyučovania. Podnety na porovnávanie zvyšujú aktivitu žiakov, umožňujú plynulo nadviazať nové učivo na staršie alebo systematizovať pojmy a poznatky.  Pri porovnávaní organizmov uprednostňujeme originálne objekty, živé a konzervované prírodniny alebo ich fotografie a filmové zábery pred nákresmi a schematickými obrazmi. Tie síce zdôrazňujú podstatné znaky pozorovaného objektu, ale ochudobňujú žiakov o možnosť objavného pozorovania pri porovnávaní. Schematické obrazy uprednostňujeme  až v ďalšej fáze, pri abstrakcii a zovšeobecňovaní pozorovaných znakov a vlastností.

Triedenie (klasifikácia)

    Triedenie je logický postup založený na porovnávaní. Na základe zhody a rozdielu v podstatných znakoch delí predmety a javy respektíve pojmy, ktoré ich označujú, do logických tried.  Pritom každý zo skúmaných prvkov môže byť zaradený len do jednej logickej podtriedy, ktorá je podradená vytvorenej logickej triede. Triedením určujeme vzťahy nadradenosti, podradenosti a súradnosti medzi  pojmami.  Pojmy, ktoré na základe spoločných znakov vieme zatriediť do jednej skupiny – logickej triedy – sú súradné. Napríklad logická trieda nukleové kyseliny obsahuje prvky  kyselina ribonukleová (RNA) a kyselina dezoxiribonukleová (DNA). Tieto prvky sú súradné pojmy. Vieme nájsť spoločné znaky týchto zlúčenín, podľa ktorých ich zaradíme k nukleovým kyselinám: sú to makromolekulové látky, skladajú sa z nukleotidov. Ale vieme nájsť aj zvláštne znaky, ktorými sa výrazne odlišujú – v zložení nukleotidov (rozdielne pentózy, uracyl namiesto tymínu) aj v sekundárnej štruktúre (DNA tvorí komplementárny špirálovitý dvojreťazec kým RNA je tvorené len jedným nukleotidovým reťazcom.  Ribonukleová kyselina a dezoxiribonukleová kyselina sú súradné pojmy a z hľadiska triedy nukleových kyselín sú logickými podtriedami pretože logická trieda ribonukleová kyselina obsahuje ďalšie prvky: m-RNA, r-RNA a t-RNA, ktoré sú podradené pojmu ribonukleová kyselina.  Pojem nukleová kyselina predstavuje vzhľadom k nemu nadradený pojem.

Abstrakcia a konkretizácia

     Abstrakcia je predstupňom zovšeobecňovania. Abstrakciou vyjadrujeme vlastnosti vo všeobecnej forme. Ide o výber tých vlastností, ktoré sú spoločné pre logickú triedu. Napríklad rastliny s drevnatou stonkou, ktorá sa rozkonáruje v určitej výške nad zemou. To sú vyabstrahované vlastnosti, ktoré po zovšeobecnení dávajú zmysel pojmu strom.  Ak zbadáme rastlinu s uvedenými znakmi, vieme, že ide o strom a to bez toho, aby sme si v duchu slovne formulovali  uvedenú definíciu. Slovná formulácia vlastností stromu je už zovšeobecňovaním.

Konkretizácia umožňuje lepšie pochopiť  všeobecné podstatné znaky objektu a pojmu. Žiak lepšie pochopí výklad, keď uvádzame a demonštrujeme konkrétne príklady.  Ak sa zoznámi s niekoľkými charakteristickými prvkami danej logickej triedy,  môže na nich rozpoznávať všeobecné podstatné znaky, odlíšiť ich od nepodstatných všeobecných znakov a zároveň vidí čo je pre daný príklad zvláštne alebo jedinečné.  Nepodstatný všeobecný znak je napríklad že stromy majú zelené listy, pretože to je charakteristické aj pre ostatné rastliny a nie iba pre stromy. Všeobecné nepodstatné znaky môžu byť z hľadiska nadradenej logickej triedy podstatné.          

Zovšeobecňovanie (generalizácia)

     Zovšeobecňovanie je záverečný logický postup pri vytváraní pojmov. Vo vyučovaní je to myšlienkové spracovanie abstrahovaných spoločných znakov porovnávaných objektov – prírodnín a prírodných javov. Predpokladom zovšeobecňovanie je porovnávanie a schopnosť abstrakcie. Na jedinom predmete nerozoznáme všeobecnosť znaku. Nedajú sa odlíšiť jedinečné  znaky od všeobecných, dokonca keď sú jedinečné znaky výraznejšie, môžu žiaka viac upútať.  Preto ako demonštračný alebo modelový objekt je vhodnejšie vybrať  príklady s menej výraznými individuálnymi znakmi. Najväčší význam pre zovšeobecňovanie majú všeobecné podstatné znaky.  Zovšeobecňovanie vedie napríklad pri vytváraní systematických pojmov k formulácii definície príslušnej systematickej jednotky. Na konci tematického celku o obojživelníkoch v prírodopise pre 6. ročník (Vilček et al. 1989)  je zovšeobecnenie  poznatkov o jednotlivých druhoch a vytvorenie definície pojmu obojživelník: Obojživelníky môžu žiť vo vode aj na suchu.  Majú premenlivú teplotu krvi a stále vlhkú kožu. Z vajíčok sa vyvíja larva – žubrienka – a z nej dospelý živočích.

     V niektorých učebniciach pojmy vystihujúce všeobecné charakteristiky javov nie sú vytvárané zovšeobecňovaním, ale sú žiakom odovzdávané dogmaticky vo forme hotovej definície hneď v úvode.  Z didaktického hľadiska to nie je správne.  Potreba pomenovať niečo vzniká až vtedy, keď je narazíme na obsah, pre ktorý nemáme názov. Pojem, ktorý vzniká z takejto potreby,  sa zapamätáva ľahko a trvalo.  

Štrukturalizácia a systematizácia

     Štrukturalizácia je logický postup, ktorým sa z jednotlivých pojmov vytvárajú na základe triedenia a  zovšeobecňovania vzájomne prepojené štruktúry. Biologické pojmy netvoria nesúvislú množinu slov zoradených akoby v encyklopédii. Medzi biologickými pojmami je mnoho súvislostí. Sú to logické vzťahy nadradenosti, podradenosti a súradnosti. Pojmom žiaci potrebujú rozumieť, aby  pochopili iné pojmy.  Pri štrukturalizácii pojmov žiak sám objavuje logické vzťahy medzi  nimi, vytvárajú sa mikroštruktúry, ktoré priraďujeme k iným, už hotovým mikroštruktúram a tvoríme tak schémy porozumenia – vzniká makroštruktúra čiže systém biologických pojmov.  Porozumenie systému pojmov, to je objavenie vzťahov medzi štruktúrami pojmov  sa označuje systematizácia.  Štruktúry, ktoré so žiakmi odvodíme, zapisujeme na tabuli.  Systematizácia sa uplatňuje najmä pri opakovaní tematických celkov.

                                                               vajcorodé

Príklad miktoštruktúry:          cicavce

                                                                          živorodé                                                                          

Príklad zapájania systematických pojmov do makroštruktúry:                     .        

                                ....

                               plazy        

... stavovce           vtáky              vajcorodé ...

                         cicavce                                       vačnatce ...

                                             živorodé        

                                                             placentovce ...

        Pri štrukturalizácii pojmov nesmieme zabúdať ani na medzipredmetové vzťahy.  Keď štruktúry pojmov zapadnú do schém porozumenia umožňujú žiakom rýchlu orientáciu v systéme biologických poznatkov.  Pojmy, ktoré ostanú izolované, ktoré nezapadnú  do systému pojmov a schém porozumenia sa rýchlo zabúdajú.

8.2 Obsah a rozsah pojmu

     Každý pojem má svoj obsah a rozsah. Pojmy sú vo vzájomnom hierarchickom vzťahu. Môžu byť jeden druhému podradené alebo nadradené. Pojmy patriace do rovnakej logickej triedy sa označujú ako súradné. Rozsah pojmu predstavuje súhrn podradených pojmov. Obsah pojmu vyjadrujeme definíciou. Ale samotná definícia vždy nepostačuje k pochopenie nového pojmu.  Nový pojem a jeho obsah sa musí žiakom primerane priblížiť a vysvetliť.  Potreba pomenovať a definovať nejaký objekt alebo jav vzniká až vtedy, ak ho v nejakej súvislosti objavíme. Definícia  sa formuluje najčastejšie tak, že použijeme nadradený pojem a vyjadríme rozdiel v podstatných znakoch od súradných pojmov.  

Príklad: Chceme zadefinovať pojem baktérie. Vychádzame z nasledujúcej hierarchickej štruktúry:

                                                                            baktérie  (hladká

                                                                                          cytoplazmatická membrána)  

                                 Prokaryotické organizmy  

Jednobunkové organizmy                                                               sinice (ohýbaná, viacvrstvová

                                                                                                 cytoplazmatická membrána)

                                 Eukaryotické organizmy

Mnohobunkové organizmy

1. Baktérie sú prokaryotické organizmy.
2. Bunky baktérií majú hladkú cytoplazmatickú membránu.

Definícia:

Baktérie sú prokaryotické organizmy s hladkou cytoplazmatickou membránou. Ďalšia charakteristika baktéríí vychádza zo znakov prokaryotických organizmov: prítomnosť peptidoglykánovej bunkovej steny, neprítomnosť vnútrobunkových membrán, auto- aj heterotrofia; ako aj z uvedenia príkladov – morfológie a významu konkrétnych  skupín.

        Pojem teda odráža všeobecné podstatné znaky  danej triedy.  Osvojenie pojmu začína z hľadiska psychológie utváraním asociácií na základe vnemov a analýzy pri pozorovaní pomocou známych pojmov:

Z čoho sa skladá kvet?  Kvety sa od seba líšia ale všetky sa skladajú z rôznych farebných alebo zelených lístkov, výrastkov na stopkách zo žltým práškom, v strede je zvláštny tučný útvar (analýza).

        V druhej fáze sa na základe porovnávania, abstrakcie a zovšeobecňovania rozlišujú prvky logickej triedy od iných objektov a javov:  Čo je spoločné pre časti kvetu?  Sú súčasťou kvetu. Vyrastajú  zo spoločného základu na stonke, z kvetného lôžka. Vyvinú sa so špeciálneho kvetného púčika. Tým sa od ostatných častí rastliny líšia. (Porovnávanie s inými časťami rastliny).  

Kvetné časti nie sú rovnaké (porovnávanie vzájomne). Niektoré sa podobajú na listy.

Farebné lístky nazývame korunou. Menšie zelené tvoria kalich. Korunné a kališné lístky sa nedajú vždy rozoznať. Ak sú všetky rovnaké, hovoríme im okvetie.

Ostatné časti kvetu vyrastajúce v  prostriedku sa nepodobajú na listy.  Sú chránené korunou alebo okvetím.  Majú asi špeciálnu funkciu, veď z kvetov vznikajú plody a semená (dedukcia). To úplne v strede je semenník. Keď sa na neho pozrieme bližšie, vidíme, že sú to predsa len zrastené listy.  Spolu s čnelkou a bliznou tvorí piestik. Tie stopkaté výrastky okolo neho sú tyčinky v ktorých sa tvorí žltý zosypávajúci sa prášok – peľ .

        Zovšeobecnenie: Kvety sa skladajú z kvetných častí, ktoré vyrastajú z kvetného lôžka. Piestik a tyčinky slúžia na rozmnožovanie. Sú to pohlavné orgány rastliny, ktoré sú chránené kalichom a korunou alebo okvetnými lístkami.

        Rozsah nadradeného pojmu je vždy väčší, než rozsah jemu podradeného pojmu. Rovná sa súčtu rozsahov všetkých podradených a navzájom súradných  pojmov.  Ak  existujú len dva podradené súradné pojmy, z ktorých jeden popiera všeobecné podstatné znaky druhého, hovoríme o protikladných pojmoch. Takými sú napríklad: párnokopytníky – nepárnokopytníky, krytosemenné rastliny – nahosemenné rastliny,  úplná dominancia – neúplná dominancia. Pojem možno považovať za osvojený, ak žiak dokáže do jeho logickej triedy zaraďovať nové prvky, s ktorými sa doteraz vo svojej skúsenosti nestretol.

Príklad: smrek, jedľu, borovicu poznám z učebnice, rastú aj v blízkom parku. Sú to ihličnaté stromy.  V parku rastie aj tis. V knihe o ňom nepíšu, ale podľa mňa je to tiež ihličnatý strom, pretože...

        Niekedy je pojmu poradených  málo iných pojmov a nedá sa nájsť nový, neznámy príklad. Možno sa zahrať hru: Nájdite výraz, ktorý k ostatným uvedeným slovám nepatrí a zdôvodnite prečo nie: adenín, guanín, ribóza dezoxiribóza,  kyselina fosforečná, cytozín, tymín (ribóza, pretože nie je súčasťou DNA).

         Pred osvojením nového biologického pojmu sa vždy presvedčíme, či žiaci poznajú potrebné oporné pojmy. Ak nie, je potrebné ich najprv vytvoriť.

Príklad:

Chceme vysvetliť pojem NUKLEOTID.  Vysvetľujeme ho pomocou jeho chemických súčastí:

1. kyselina fosforečná
2. pentóza
3. dusíkatá báza

Žiaci poznajú pojem 1 – je tu nadväznosť na učivo chémie. Nepoznajú pojem 2 – mali zatiaľ iba  všeobecnú a anorganickú chémiu, nepoznajú vzorce ani názvoslovie cukrov. Pomocou známych pojmov cukor, uhlík, organická zlúčenina im vieme vysvetliť, že pentóza je názov   cukru s piatimi atómami uhlíka vo vzorci.  Po usmernení učiteľa vedia žiaci odvodiť pojem 3 – pretože poznajú slovo báza (zásada) aj slovo dusík.

        Obsah pojmu musí byť primeraný veku a doterajšej vedomostnej úrovni žiakov. Pearson et al. (1984)  dospeli k záveru,  že vyučovanie zamerané na rozšírenie slovnej zásoby žiakov  je účinné len vtedy, keď

1. počet vybraných nových pojmov  na jednu vyučovaciu jednotku je pomerne malý
2. na vyučovaní vznikne potreba nového pomenovania, napríklad pri čítaní textu alebo analýze javu
3. pojmy, ktoré sa žiaci majú naučiť, sú kľúčovými pre pochopenie preberanej témy
4. žiaci disponujú slovnou zásobou potrebnou na vyjadrenie porozumenia pojmu
5. žiakom sa dá príležitosť dôkladne samostatne rozvinúť významy nových slov

Vyučovanie zamerané na rozšírenie slovnej zásoby je však neúčinné, keď:

1. učíme pojem oddelene od akejkoľvek potreby  nového slova na pochopenie textu
2. neviažeme význam nového slova k  základným poznatkom, ktorými žiaci disponujú
3. význam nového slova sa dôkladne nevysvetlí
4. naraz sa vysvetlí priveľa nových pojmov

Postup pri príprave pred učením nových pojmov:

1. Vyberte si kľúčové pojmy, na ktoré sa chcete v texte učiva zamerať (Čo by som chcel, aby si žiaci pamätali z tejto hodiny aj o päť alebo desať rokov? Vôbec to nemusia byť všetky hrubo vytlačené nové pojmy z učebnice)
2. Označte tie výrazy zo slovnej zásoby v texte učebnice, ktoré sú dôležité pre pochopenie vyhliadnutých kľúčových pojmov
3. Vyberte žiakom známe termíny a fakty vhodné na začatie koncepčnej diskusie vedúcej k potrebe zavedenia nových pojmov
4. Môžete vybrať jeden z nasledujúcich spôsobov prezentácie kľúčového pojmu:

11. jednoduché vysvetlenie
12. porovnanie a postavenie do kontrastu so známym súradným pojmom
13. analógiu
14. demonštráciu (názornú pomôcku)

5. Vyhnite sa pasci, keď sa predkladá najprv nápis.  Pokúste sa najprv diskusiou alebo výkladom navodiť situáciu, keď vznikne potreba uviesť nový výraz. Predstaviť žiakom pojem v známych termínoch, pomocou slovnej zásoby, ktorú už ovládajú ich priviesť do bodu, keď sú pripravení prijať nové označenie
6. Po zavedení nového výrazu sa ho pokúste  začleniť do diskusie v triede. Navoďte situáciu, aby bolo potrebné nový pojem používať pri rozhovore alebo úvahe.

8.3  Pojmové mapy a grafické nástroje

        Pojmové mapy pomáhajú vizualizovať vzťahy medzi pojmami. Tieto vzťahy sa dajú v biológii niekedy len ťažko určiť, nie sú na prvý pohľad nápadné. Pojmové mapy predstavujú hierarchické usporiadanie pojmov a sú prospešné ako hodnotiace nástroje alebo ako doplnok výkladu. Možno sa ich naučiť veľmi rýchlo.  Pomáhajú nielen pri príprave učiteľa na vyučovaciu hodinu, ale môžu slúžiť aj ako učebná pomôcka pre samostatnú prácu žiakov. Plnia úlohu pri precvičovaní, triedení a systematizácii učiva. Učiteľ môže žiakom predložiť už hotovú mapu pojmov. Slepá mapa obsahuje iba prázdne rámčeky a vyznačené vzťahy medzi nimi, žiaci majú do rámčekov doplniť príslušné pojmy. Učiteľ môže dať  študentom k dispozícii  zoznam slov, žiaci, vychádzajúc z najvšeobecnejšieho pojmu, z nich sami konštruujú pojmovú mapu. Učiteľ zdôrazní, že tu neexistujú dobré a zlé riešenia, každá mapa môže byť jedinečná.  Od žiakov sa tu vyžaduje, aby sami odhalili vzťahy medzi pojmami, čo kladie vysoké nároky na ich logické myslenie a vedomosti. Iným variantom je aby si študenti sami zostavili zoznam výrazov, ktoré vedia začleniť do pojmovej mapy. Uvedomme si, že pojmové mapy nemôžu nahradiť výklad. Môžu sa používať ako doplnok výkladu. Ak sa pracuje s nimi správne, stanú sa veľmi užitočným a efektívnym nástrojom vyučovania biológie.

Grafické nástroje práce s pojmami

        Reťaz udalostí sa používa pri opisovaní javov, ktoré sa dajú rozložiť na jednotlivé, jeden po druhom nasledujúce  kroky, prvky alebo deje. Postupnosť sa dá opísať pomocou zodpovedania nasledujúcich kľúčových otázok: Aký je prvý krok, čím sa udalosť začína, čo ju spustí? K čomu vedie iniciácia, aké ďalšie udalosti nasledujú? Čo je výsledkom procesu?

Prvá udalosť

Druhá udalosť

Výsledok

ZAČIATOK

Grafická schéma:                        

Príklad:  Prechod energie ekosystémom

                          Slnečná energia

        Asimilácia (hrubá primárna produkcia)

                       čistá primárna produkcia + teplo (dýchanie rastlín)

        Konzumácia a rozklad mikroorganizmami (sekundárna produkcia)

                      čistá sekundárna produkcia + teplo (dýchanie živočíchov a mikroorganizmov)

                                        Energia                

        Zoskupovanie (zhlukovanie) je nelineárna brainstormingová aktivita zhromažďujúca pojmy súvisiace s kľúčovým pojmom v podobe voľných asociácií. Výraz v strede  slúži ako podnet pre myšlienky, predstavy a pocity. Keď takúto skupinu pojmov vytvárajú žiaci v triede, obohacuje sa ich slovná zásoba. Pri samostatnej práci sa učia utrieďovať svoje myšlienky.

Príklad: Holub domáci

časti  tela

          pokryv tela – perie                                       aerodynamický

         tvar tela                          adaptácie na let

                                              morfológia

  prostredie                                                                                   orgánové sústavy

  potrava            spôsob života        holub domáci          anatomická      

                                                                           stavba

 rozmnožovanie                                                                               stavba vtáčieho

                                                     vzťahy s človekom                                vajca

                                chov                                             epidemiologický                    

                               a plemená                                        význam

        Porovnanie/protiklady  sa používajú na zvýraznenie  podobnosti a rozdielov.

Kľúčové otázky pre porovnávanie sú: Čo budeme porovnávať? Čím sú porovnávané objekty alebo javy vzájomne podobné?  V čom spočívajú ich rozdiely?

Príklad: Porovnanie rastlinnej a živočíšnej bunky

        Cyklus znázorňuje ako séria udalostí, ktorej výsledky sa znovu a znovu opakujú,  nadväzuje na seba. Kľúčové otázky: Ktoré kroky majú v cykle podstatný význam? Aký je ich vzájomný vzťah? Ako dochádza k ich novému a novému opakovaniu?

1

4

3

2

Príklad: Calvinov cyklus

PGA1

PGA

RuBP

ZÁSOBA

                                                        ATP             NADPH+H

 glukóza

 asimiláty        

ATP

CO2

        Rodokmeň vyjadruje príbuzenský vzťah jednotlivých členov. Rodokmeň sa často používa v genetike. Kľúčové otázky: Ktorí sú predchodcovia daného člena? V akom vzťahu sú s ostatnými členmi v rodokmeni?

môj brat

starý otec

stará matka

matka

otec

otčim

starý otec

stará matka

Ja

Vennove diagramy predstavujú dva alebo viac čiastočne sa prekrývajúcich plošných útvatov, napríklad kruhov. Dajú sa používať na vizualizáciu spoločných a odlišných znakov alebo pri upresnení definícií.

                                      A                  C        B      

        Príklad: Prienik množín živočíchov s rôznou charakteristikou

                                      CICAVCE                Netopiere                LIETAJÚCE

                                                                               ŽIVOČÍCHY

        Rybia kostra.  Mapa typu rybej kostry sa používa na znázornenie kauzálnych interakcií komplexu javov alebo dejov. Kľúčové otázky: Ktoré faktory sú príčinou X?  Ako sa vzájomne ovplyvňujú? Je faktor, ktorý je príčinou X aj príčinou pretrvávania X?

                            1. príčina                                             2. príčina

                                                          Podrobnosti                                      Podrobnosti    

       Výsledok        

                          3. príčina                                             4. príčina

                                                                                                                     Podrobnosti    

                                                       Podrobnosti    

        Príklad:

                                                        Delécia                                Zmenený gén

                                    DNA                   Adícia                          GÉNU           (ovplyvní jeden znak)

                                                     Substitúcia

      MUTÁCIA                                                                                                                                                                                                                              CHROMOZÓMU                                GENÓMU

                                                                                                                                                   Zlomy a prestavby                  Zmeny počtu                                                                                chromozómov

               Stupnica, postupnosť, sa používa na vyjadrenie lineárnych časových dejov, veku, čohokoľvek, čo možno škálovať alebo merať jednotkami či počítať. Kľúčové otázky: Čo sa bude škálovať? Kde je začiatok a kde je koniec, ktoré hodnoty sú extrémne?

        Nízke                                                                           Vysoké

Príklad: Výška žiakov v triede

                152 cm          154cm                156 cm        158cm                       160cm                162cm    

          1        3        2        0        6         5         3         4         1            0             2        

        Počet žiakov

          Riešenie problému vyžaduje rozoznať problém a uvažovať o jeho riešeniach a ich možných výsledkoch.

                        Kto, čo

Čo

Prečo

Možné riešenia:                     Výsledok:

1. 1.
2. 2.
3. 3.

.

.

Konečný výsledok

môžu sadnúť na elektrický drôt s vysokým napätím bez následkov.

Prečo?

Pr          ečo

Možné riešenia:                     Výsledok:

1. Vtáky sú nevodivé         1.  Paradox. Princíp stavby ich tela je rovnaký ako u človeka

2. Odpor tela vtáka          2. Telo vtáka sediaceho na drôte predstavuje vetvu elektrického

je v porovnaní                      obvodu  spojeného s časťou drôtu medzi jeho nohami        

s odporom drôtu medzi

jeho nohami veľmi veľký.

.

.

Platí fyzikálny zákon: Pri paralelnom spojení dvoch vetiev elektrického obvodu prechádzajú nimi prúdy nepriamo úmerné odporu vetiev. Telom vtáka prechádza iba nepatrný prúd, ktorý mu neublíži.

        Problém

Riešenie

        Príklad: Uplatnenie          

                                         Vtáky                

Pavúk opisuje ústrednú myšlienku, pojem alebo predpoklad. Kľúčové otázky: Čo je ústrednou myšlienkou? Aké sú jej vlastnosti? Ktoré sú jej funkcie?

                                                                                            Podrobnosti

Ústredná myšlienka

                                                       Hlavná myšlienka                          Podrobnosti

        Rastliny produkujú                                                        Premena svetelnej

        organické látky (autotrofia)                                                   energie v chloroplastoch

      Fotosyntéza

                     Ako vedľajší produkt                 Význam                         Princíp                 C6H12O6+6O2        

                  vzniká kyslík. Hotové                                                                               6CO2+6H2O+E        

                organické látky a kyslík sú

nevyhnutné pre život živočíchov

(heterotrofia)                        

                Svetelná fáza                                                                              Stavba chloroplastu

                                                Priebeh                        Lokalizácia

        Tmavá fáza                                                                                           Fotosystémy

        Náčrt interakcií sa používa na znázornenie interakcií medzi ojednotlivcami alebo skupinami. Kľúčové otázky: Kto sú tí jednotlivci, alebo skupiny? Sú v konflikte alebo spolupracujú? Aký je výsledok interakcie pre každého z nich?

                 Ciele 1                                        Ciele 2

akcia                                        reakcia

akcia                                        reakcia

                                        reakcia2

veľa potomstva                        potrava pre                                         pre mláďatá

úbytok                                        

populácie                                málo potravy,

málo mláďat

zmena        stanovišťa

                                        reakcia2

1. jedinec alebo skupina                        2. jedinec alebo skupina

 interakcia

                            Výstupy  pre 1.                                    Výstupy pre 2.

        Príklad:

                        zachovanie druhu                                                 zachovanie druhu

                        skokan                                                     bocian                                                        hnedý                                                        biely

                                                      potravný reťazec

                      Ustálená populácia                 Rovnomerné rozdelenie

           teritórií

Živelné pojmy a chyby v pojmotvornom procese

        Väčšinu svojej slovnej zásoby si človek osvojuje v priebehu svojho života náhodne, ešte pred vstupom do školy. Živelne osvojené pojmy nie sú vždy v súlade  s učebnými pojmami. Často sa stretávame so zamieňaním pojmov, napríklad v bežnej reči zamieňame pojem rastlina s pojmom kvet. Polejem kvety, hovoríme keď sa chystáme polievať izbové rastliny. Kvet je z botanického hľadiska rastlinným orgánom a preto v jazyku školskej biológie je takáto zámena neprípustná.

        Aby sa nesprávne zaužívané živelné pojmy dali odhaliť, učiteľ musí dať žiakom možnosť prejaviť sa.  Na niektorých živelných pojmoch možno vo vyučovaní stavať, iné je nutné v žiakovom vedomí pretvoriť. Keď vytvárame úplne nový učebný pojem, stačí ho po vysvetlení precvičiť  a zaradiť do systému ostatných pojmov, aby sa stal súčasťou žiakovho chápania sveta. Ak však existuje živelný pojem, ktorý nie je v súlade s príslušným učebným pojmom, učiteľ má viac práce: konfrontáciou živelného pojmu s učebným pojmom dokázať najprv jeho nesprávnosť.

        Nové pojmy vždy čitateľne napíšeme na tabuľu alebo inou formou vhodne prezentujeme ich písanú podobu, aby sme sa vyhli ich skomoleniu. Pri vedeckých biologických termínoch uvedieme aj to, ako sa latinské slová správne čítajú.  Aj v nižších triedach základnej školy sa vyhýbame zdrobnelinám, ak nie sú súčasťou biologickej terminológie. List – lístok, koreň – korienok, jadro – jadierko má v biológii odlišný a presný význam.

        Pri deduktívnom zavedení všeobecných biologických pojmov sa môže stať, že pojem prezentujeme žiakom len pomocou definície,  bez spojenia s príslušnými javmi. Žiaci poznajú určitý termín, slovo, možno si pamätajú aj jeho definíciu ale nevedia ho charakterizovať,  nepoznajú jeho znaky, nevidia  súvislosti s inými pojmami. Chýba porozumenie obsahu. Žiaci napríklad vedia, že existujú C4 rastliny, ale nepoznajú zvláštnosti ich metabolizmu (Horník ...).  Pojem musí byť vytvorený na základe dostatočného počtu reprezentatívnych príkladov. Ak tomu tak nie je, dochádza k zúženiu porozumenia rozsahu pojmu. Musí sa uviesť minimálne toľko príkladov, koľko stačí na identifikáciu všeobecných podstatných znakov a na odlíšenie od   iných kategórií patriacich do súradných logických tried.

        V prípade nedostatočnej generalizácie ostáva učenie na úrovni názorných predstáv. Stáva sa to vtedy, ak síce uvedieme dosť príkladov, ale zanedbáme proces porozumenia všeobecných podstatných znakov. Žiaci napríklad vedia vymenovať jednotlivé hormóny, miesto ich tvorby a funkciu, ale nevedia charakterizovať hormón ako taký.

        Často sa stáva, že pojem je utvorený izolovane, bez vzťahu k ostatným pojmom. Žiaci nevedia identifikovať súvislosti s inými  pojmami a nový pojem sa nezabuduje do ich schém porozumenia. Naučia sa ho mechanicky spolu s jeho definíciou a rýchlo ho zabudnú.

        Chybám v pojmotvornom procese sa učiteľ môže vyhnúť iba tak, keď žiakom umožní vyjadrovať sa k téme vlastnými slovami. Formulácia do vlastného jazyka znamená porozumenie. Pri sledovaní myšlienok a reakcie žiakov v priebehu ich aktivity učiteľ môže rýchlo odhaliť a odstrániť prípadné chyby pri pojmotvorbe.  Pre prevenciu chýb je preto veľmi dôležité zaraďovať do vyučovania metódy podporujúce myšlienkovú činnosť a vyjadrovaciu schopnosť žiakov. Je pozde odhaliť vlastné chyby v tvorbe biologických pojmov až pri overovaní vedomostí žiakov s cieľom klasifikácie. Žiaci strácajú motiváciu, hodnotia známku ako nespravodlivú.    

9. Analýza učiva

Plánovaniu vyučovacej jednotky s cieľom naučiť žiakov niečo nové predchádza analýza textu nového učiva.  Biologické učivo je postavené na pojmoch a vzťahoch, ich pochopení a interpretácii. Aj rozbor textu učiva musí vychádzať z tejto skutočnosti. Výber metodických postupov sa môže prvotne odvíjať od obsahu. Obyčajne sa núka viac alternatívnych postupov, z ktorých vyberáme najvhodnejšiu pre danú skupinu žiakov, alebo sa rozhodujeme podľa toho, aké názorné a technické prostriedky máme k dispozícii a pod. Postupujte napríklad  nasledujúcim spôsobom:

1. Vypíšte z učiva všetky odborné pojmy a zhotovte diagram, ktorý bude rešpektovať ich vzájomné vzťahy - podradenosť, nadradenosť a súradnosť.
2. Formulujte jednou vetou podstatu učiva, t.j. čo by si vaši žiaci mali pamätať aj o päť alebo desať rokov

3. So zreteľom na bod 2. zvýraznite v diagrame nosné pojmy a vzťahy (farebne, rámčekom a pod.).

4. Pohľadajte súvislosti pojmov s pojmami a témami, o ktorých sa žiaci už učili alebo predpokladáte, že ich poznajú a doplňte ich do schémy (menej výrazným spôsobom, než je základná schéma).

5. Nájdite a vyznačte vzťahy k iným vyučovacím predmetom a k nasledujúcemu učivu.

6. Roztrieďte pojmy vybranej témy podľa nasledujúcich hľadísk:

(Ten istý pojem môže byť zatriedený do viacerých  kategórií)

A - pojmy, ku ktorým sa vzťahuje obrázok v učebnici

B - pojmy, ktoré sa žiaci môžu naučiť pri pozorovaní a porovnávaní prírodnín alebo ich náhrad

C - pojmy, ktoré sa dajú vysvetliť demonštračným pokusom

D - pojmy, o ktorých možno získať predstavu modelovaním

E -  pojmy, ku ktorým viete uviesť príklad zo života alebo príbeh

F - pojmy, o ktorých by mohli žiaci diskutovať

G - pojmy, o ktorých by mohli žiaci napísať krátku úvahu

H - pojmy, o ktorých viete vytvoriť iné otázky, než reproduktívne

I - pojmy, ktoré by mohli byť spojené s pozorovaním alebo skúmaním doma

J - pojmy, ku ktorým síce v učebnici nie je žiadny obrázok, ale ku ktorým by    ste vy alebo žiaci mohli jednoduchý schematický nákres načrtnúť.

1. Vypíšte zoznam pojmov, ktoré ste nevedeli zatriediť do žiadnej kategórie podľa bodu 5.  Skúste navrhnúť ďalšiu kategóriu "K", ktorá by charakterizovala tvorivý spôsob práce učiteľa a žiakov aspoň s jedným z týchto "zvyšných" pojmov.

2. Zvoľte si dva alebo tri pojmy, ktoré budú určujúce pre voľbu metodického postupu.   Opíšte vašu činnosť a plánovanú činnosť žiakov pri práci s nimi spôsobom podľa predchádzajúceho zatriedenia. (Príklady: opíšte prácu s konkrétnym obrázkom v učebnici, postup pri pokuse alebo modelovaní, formulujte tvorivé otázky a predpovedajte reakcie žiakov, formulujte tému úvahy).  Uveďte aj predpokladaný potrebný čas na plánovanú aktivitu v minútach. Naplánujte si, akým spôsobom sa pomocou zvoleného postupu dostanete k ostatným pojmom a k podstate problému.  

3. Zamyslite sa nad tým, ktoré pojmy boli dominantné z hľadiska výberu metód, do akej miery sa zhodujú so zvýraznenými pojmami vo vašom diagrame. Navrhnite metodický postup pre tému ako celok. Zvoľte vhodný postup pre evokáciu a reflexiu.

4.  Materiálne prostriedky vyučovania biológie

Predstavovať si niečo je lepšie, než si niečo pamätať.

J. Irving

10.1         Rozdelenie a charakteristika materiálnych prostriedkov vyučovania

biológie

        Materiálnymi prostriedkami vyučovania biológie rozumieme spravidla všetky objekty, ktoré učiteľ a žiak používa v priebehu vyučovania prírodopisu a biológie. Stoklasa (1969) navrhol rozlišovať v rámci materiálnych prostriedkov vyučovania budovy a učebné priestory, technické zariadenia a pomôcky.  Vyučovanie prírodopisu a biológie sa väčšinou uskutočňuje v bežných školských triedach, ale na niektorých školách sa používajú špeciálne učebne vybudované práve pre tieto predmety. Charakteristické pre tieto učebne je umývateľný povrch žiackych stolov, široké parapety, ktoré slúžia na pestovanie rastlín a umiestnenie materiálu pre dlhodobé pozorovania a pokusy. Neraz sa používajú aj pre demonštračné mikroskopické pozorovanie objektov pomocou rozptýleného svetla, ak sú k dispozícii iba mikroskopy so zrkadlom, bez samostatného svetelného zdroja. Demonštračný stôl umiestnený pred katedrou  má prívod vody, plynu elektriny a výlevku. Skrinky slúžia na odkladanie pomôcok, tabuľa a didaktická technika pri výklade a na prezentáciu pomôcok.

        Laboratórium je prispôsobené zložitejším žiackym pokusom. Je tu menej miest, predpokladajú sa menšie skupiny (polovica triedy). Každý žiak má samostatné pracovné miesto pri laboratórnom stole, Stoly majú prívod vody, plynu a elektrickú zásuvku na 24 V pre osvetlenie mikroskopu. Skrinky a police slúžia na odkladanie mikroskopov a ostatných pomôcok a materiálu, ktoré sa používajú bežne na praktických cvičeniach. Keďže sa v laboratóriu striedajú žiaci z rôznych tried, odporúča sa viesť evidenciu o ich používaní (zošit, kde si žiak zapisuje dátum, svoje meno a podpis, ktorý znamená, že všetko dal do pôvodného stavu.  Tabuľa a premietacia plocha by mala byť samozrejmosťou. V súlade so zásadami bezpečnosti práce je tu hasiaci prístroj a lekárnička. Časť laboratória alebo priľahlá miestnosť slúži ako prípravovňa. Pripravuje sa tu materiál na pozorovania a pokusy. Je to aj žiacke pracovisko –  žiaci sa môžu podieľať na príprave laboratórnych cvičení alebo tu môžu samostatne alebo v skupinách pracovať na projektoch.  Súčasťou zariadenia môže byť chladnička s mrazničkou, termostat a police na experimentálny materiál, odstredivka, laboratórne váhy, sterilizátor a podobne.

        Kabinet je pracovňou učiteľov biológie. Je zariadený klasickým kancelárskym nábytkom, je zároveň príručnou knižnicou, sú tu skrinky alebo police na knihy, diapozitívy, videopásky, priesvitky, CD a pod. Osobný počítač napojený na internet by mal učiteľovi pomáhať pri príprave na vyučovanie a komunikácii s kolegami z iných škôl. Kabinet nemá slúžiť ako sklad učebných pomôcok a didaktickej techniky. Nástenné obrazy, mapy, modely, konzervované prírodniny patria do osobitnej miestnosti, prípadne do skriniek v odbornej učebni.  Chemikálie uskladňujeme v sklade chemikálií po dohode s učiteľmi chémie. Jedovaté chemikálie vyžadujú zvláštne zaobchádzanie  v súlade s bezpečnostnými predpismi.

        Didaktická technika a s ňou súvisiace technické zariadenia (zatemňovanie miestnosti laserové ukazovadlá a pod.) slúži na prezentáciu informácií z nosičov. Tieto informácie v podobe optického alebo magnetického záznamu sú bez vhodnej didaktickej techniky nepoužiteľné. V škole sa najčastejšie používajú rôzne druhy spätných projektorov, diaprojektory, videoprojektory alebo videorekordéry, kamery spojené s monitorom, osobné počítače s perifériami  a multimediálne zariadenia spájajúce v sebe viac didaktických funkcií. Ideálny by bol kopírovací stroj pre rozmnožovanie pracovných materiálov pre žiakov.

        Pomôcky sú materiálne didaktické prostriedky, ktoré majú priamy vzťah k výchovno-vzdelávacím cieľom, obsahu učiva a metódam vyučovania. Efektívne vyučovanie biológie sa zakladá na zmyslovom vnímaní, pozorovaní a pokusoch. Kde je to možné a vhodné, používame prírodniny. V ostatných prípadoch zabezpečujeme názornosť a získanie predstáv o biologických objektoch a javoch inými pomôckami, ako sú obrazy, modely schémy a pod. Didaktické pomôcky vo všeobecnosti stimulujú a motivujú činnosť žiakov, zefektívňujú poznávací proces, umožňujú osvojenie metód práce, získavanie zručností a spôsobilostí.  Hapala (198.) ich delí podľa druhu na skutočné predmety, modely, zobrazenia, zvukové pomôcky, literárne pomôcky a vyučovacie programy. Ďalšie hľadiská klasifikácie sú podľa spôsobu použitia na žiacke a demonštračné,  podľa opakovateľnosti použitia na jednoúčelové a viacúčelové, podľa charakteru zobrazovania na statické a dynamické, podľa priestorových vlastností na dvojrozmerné a trojrozmerné.  Altmann (197.) delí pomôcky používané na vyučovaní prírodopisu a biológie na prírodniny, pomôcky nahradzujúce prírodniny a ostatné pomôcky. Prírodniny používame v natívnom stave alebo ich preparujeme a konzervujeme. Pracovať s prírodninami a pozorovať živé organizmy je najlepšie v ich prirodzenom prostredí.

Žiaci tu majú príležitosť pochopiť ich vzťahy s prostredím. V priebehu školského roku je málo príležitostí učiť sa vonku, najmä  mestské školy sú vzdialené od prírodných lokalít. Kontakt žiakov s prírodou sa  rieši  formou plánovaných exkurzíí. Možnosť pozorovať živé organizmy poskytujú aj objekty, ktoré sú priamou súčasťou školy, ako je školský pozemok a kútiky živej prírody s okrasnými rastlinami,  machovou záhradkou, akváriom a pod. Aj tieto umelé prostredia poskytujú možnosť  dlhodobých a krátkodobých pozorovaní jednak priamo súvisiace s vyučovaním prírodopisu a biológie, jednak pre študentské práce a projekty v rámci fakultatívnych aktivít. Žiakov plánovito zapájame do starostlivosti o živé prírodniny v škole, kladieme ich zodpovednými za im zverené rastliny a živočíchy. O ich prácu sa učiteľ musí zaujímať, a z času na čas jej výsledok skontrolovať v prípade potreby poradiť a pomôcť. Rastlinný materiál a živočíchy, ktoré sme sa rozhodli v škole chovať, kupujeme v špecializovaných predajniach. Zo školských vychádzok ich prinášame iba výnimočne – napríklad rastliny na určovanie podľa kľúča, na zhotovenie natívnych preparátov a podobne. Nikdy nezískavame z prírody chránené a ohrozené druhy organizmov. Výstavky prírodnín by mali byť neoddeliteľnou súčasťou vyučovania prírodopisu. Budia záujem žiakov a rozvíjajú ich pozorovacie schopnosti. Výstavky sú väčšinou monotematické. Miesto pre exponáty vyberáme podľa ich charakteru: parapet, vitrínka na chodbe, naaranžované školské stolíky a pod. Tu je niekoľko námetov na výstavu: tvary listov, jesenné plody, ovocie a zelenina, buriny, jarné rastliny (okrem chránených, ktoré nahradíme ich fotografiou), typy rozkonárovania stonky, modifikácie koreňov, súkvetia, ihličnaté stromy, poznávajme okrasné kríky z nášho školského dvora. Vystavovať možno aj konzervované prírodniny (entomologické zbierky, zbierky peria, lastúr ulít a pod.).

        Konzervované prírodniny sú určené na opakované použitie. Bývajú to profesionálne upravené multiplikáty, ktoré predávajú firmy na výrobu učebných pomôcok. Okrem vzoriek minerálov a hornín sú  prírodniny zalievané do  syntetických živíc alebo umiestnené v uzavretých nádobách a  krabiciach. Okrem entomologických preparátov to bývajú kostry, vtáčie vajcia a hniezda, perá, zbierky ulít a lastúr, zbierky semien a plodov, rozčlenené prírodniny, fytopatologické zbierky. Patria sem aj trvalé mikroskopické preparáty. V súčasnosti sa čoraz zriedkavejšie stáva, aby konzervačnú činnosť robil učiteľ a žiaci.  Kedysi tak populárne dermoplastické preparáty sa dnes stávajú výhradne muzeálnymi exponátmi. Nielen ich príprava, ale aj starostlivosť o ne je náročná, roztoče a konzervačné chemikálie v srsti a perí môžu spôsobovať alergické reakcie. Na našich školách ešte dosluhujú kvapalinové preparáty, ktoré znázorňujú najčastejšie morfológiu, anatómiu alebo vývoj organizmov. V mene výchovy k ochrane prírody sa upustilo aj od vyhotovovania žiackych herbárových položiek. Výnimkou sú ruderálne druhy, záhradné rastliny a buriny, ktorých zber pre žiacky herbár  sa môže zadávať. So školskými herbárovými zbierkami  je situácia podobná, ako so živočíšnymi preparátmi – vyžaduje pravidelnú starostlivosť v podobe chemického ošetrovania, inak položky strácajú farbu a postupne padnú za obeť herbárovým škodcom. Kostry, kosti a paleontologický materiál sa dá vhodne nahradiť modelmi.

        Pomôcky nahradzujúce prírodniny sú všetky zobrazenia, modely, zvukové pomôcky alebo ich kombinácie.  Sú statické (obrazy, fotografie, mapy, nákresy) alebo dynamické (filmy, počítačové animácie), znázorňujú stavbu, funkciu, vývoj, dej.

        Z ostatných pomôcok, charakteristických pre vyučovanie biológie nemôžeme nespomenúť optické prístroje, ktoré sa nezvyknú zaraďovať k didaktickej technike – lupu, stereolupu, mikroskop a ďalekohľad. Laboratórne sklo, podložné a krycie sklíčka, pinzety, skalpely, nožnice a ďalšie nástroje patria tiež k potrebnému vybaveniu predmetu biológia pomôckami.

        K literárnym pomôckam patrí  v predovšetkým učebnica, ale aj príručky pre učiteľa, pracovné listy a pracovné zošity pre žiakov, atlasy, kľúče, základná vedecká a populárno-vedecká literatúra, odborné časopisy a novšie aj odborné články dostupné na internete.  

10.2 Vlastnosti učebnice

          Základnou učebnou pomôckou učiteľa a žiaka je učebnica.  Učiteľ nie je vždy spokojný s učebnicou, ktorú používa. Niekedy má možnosť zvoliť si z dvoch alebo viacerých alternatívnych učebníc.  Tvoriví učitelia sa môžu stať autormi alebo spoluautormi učebníc pre svoj predmet.

          Učebnice biológie obsahujú text, obrázky a neobrazové grafické prvky. Text učebníc býva súvislý (naratívny), činnostný alebo zmiešaný.  

Súvislý text biologickej učebnice býva málo prehľadný a spravidla je presýtený odbornými pojmami. Autor učebnice by mal pred písaním textu zvážiť, ktoré pojmy sú pre pochopenie učiva naozaj nevyhnutné, vytvoriť jeho pojmovú štruktúru a na jej základe napísať text.  Pojmami preťažený text je nevhodný. Autor má zvážiť, čo je v danom prípade cieľom: porozumenie alebo naučiť žiaka kompletnú biologickú vedeckú terminológiu. Autori majú často pocit, že bez všetkých odborných termínov používaných vo vede je text nepresný. Ak autor dokáže tento pocit prekonať a v texte sa niektorým výrazom vyhne, často ich doplní recenzent. Nemožno však odborné pojmy celkom vynechať. Vznikne "klzký" text, ktorý sa dobre číta, ale problém ostáva skrytý. Sú skutočnosti, ktoré nemožno vyjadriť bez presnej terminológie. Jednou z úloh autora učebnice je nájsť vhodnú rovnováhu.

Učitelia i žiaci vítajú, keď z učebnice jasne vyplýva, koľko textu je na jednu vyučovaciu jednotku. Pri tvorbe textu sa nedá vždy postupovať podľa hierarchizovaného diagramu pojmov. Viac sa osvedčil pavúkovitý diagram, kde sa dá rešpektovať mnohorakosť väzieb medzi pojmami. K jednému pojmu sa často vraciame viackrát.

           Naratívny text je doplňovaný činnostným textom. Dobrá učebnica nemá veľa súvislého textu. Je v nej mnoho popisných ilustrácií  a činnostného textu.  Predstavujú ho úlohy a ich riešenia.  Niekedy patrí k učebnici aj pracovný zošit, ktorý obsahuje iba činnostný text. Má byť doplnený inštruktážnou učebnicou, čo je vlastne učiteľská príručka k žiackej učebnici a pracovnému listu. Okrem metodického návodu obsahuje systém pojmov, ktorý sa v učebnici a pracovnom zošite žiaka vytvára riešením úloh.

            Stránka učebnice má byť dobre využitá na topologické rozloženie textu, obrázkov a schém. To sa dá ľahšie realizovať na väčších formátoch, napr. A4., pretože biologické učivo je náročné na ilustrácie. Text má byť stratifikovaný, má rozličnú významnosť a funkciu. Pomocný text má často funkciu "návnady", čiže motivačnú. Je často nápadnejší, než hlavný text. Má zaujať žiaka, aby si prečítal aj to ostatné.

            V praxi možno vystačiť s tromi základnými funkciami textu.  Teoretici často uvádzajú príliš veľa funkcií, pre orientáciu stačí rozlišovať podľa funkcie tri základné kategórie textu:  

1. výkladový (samotné učivo, opisy k obrázkom, niektoré úlohy)
2. motivačný (pútavý úvod, zaujímavosť na okraji, návod na jednoduchý motivačný experiment alebo pozorovanie a pod.)
3. regulačný text (obsah, nadpisy kapitol, odkazy, niektoré úlohy a pod.)

Hranice ani tu nemožno presne vymedziť.  Ten istý text môže mať aj  viac funkcií, rozhoduje o tom nielen jeho umiestnenie v kontexte učiva ale aj spôsob, ako s ním pracuje učiteľ.  

            Dobrá učebnica má slúžiť hlavne na vyučovaní, iba výnimočne na samostatné domáce štúdium žiaka. V mnohých krajinách majú žiaci učebnice v škole a nenosia ich domov.  Na domácu prípravu používajú pracovné listy na precvičovanie učiva a pracujú s doplnkovými informačnými zdrojmi, ktorými sú jednak odborná literatúra ale aj CD nosiče a INTERNET.   Učebnice však stále ostávajú základnou pomôckou žiaka a učiteľa na vyučovacej hodine a ich tvorba si zasluhuje primeranú pozornosť. Potenciálni autori prechádzajú výberovým konaním. Pri písaní učebnice sa vychádza zo schválených učebných osnov. Rozsah učebnice je obmedzený počtom strán. K učebnici často vychádza pracovný zošit pre žiakov a niekedy aj príručka pre učiteľa. O formáte a farebnosti ako aj o štrukturálnom usporiadaní učebnice rozhoduje autor po konzultácii s grafikom a odborníkmi z polygrafie. Pre jeden predmet môže existovať aj viac alternatívnych učebníc. V súčasnosti sa u nás preferujú viacdielne učebnice s menším počtom strán v mäkkej väzbe.  Učebnica musí byť schválená ministerstvom školstva.

10.3        Zásady práce s názornými pomôckami a prírodninami

        V  praxi našich škôl sa vyskytujú problémy s používaním názorných pomôcok: didaktická technika nie je inštalovaná v triedach, je prestarnutá, kazí sa (k čomu prispieva aj jej prenášanie z triedy do triedy), nie je vhodné zatemnenie triedy, chýbajú médiá a nové pomôcky.  Napriek ťažkostiam neodporúčame rezignovať         na názorné vyučovanie, naopak, je potrebné využiť všetky ponúkajúce sa možnosti.

1. Spolupracujme so žiakmi, ale rozumne. Žiaci sú spravidla ochotní podieľať sa na príprave názornej vyučovacej hodiny. Tešia sa na pozorovania a pomôcky. Radi nám ich pomôžu pripraviť a odniesť do triedy a po hodine odnesú späť na miesto. Môže to byť stála služba pre prírodopis, alebo týždeníci. Poverme ich vždy aspoň malou úlohou. Niekoľko odmietnutí, že dnes pomôcky nemáme ich môže odradiť a keď budeme potrebovať ich asistenciu, práve neprídu. Ak majú žiaci za úlohu priniesť živý materiál a pomôcky z domu, premýšľajme skôr, než im túto úlohu dáme. Najmä mladší žiaci majú snahu poctivo splniť želanie učiteľa. Žiakom z mesta a hlavne ich rodičom môžeme vyrobiť problém, ak prikážeme v zime cez pracovný týždeň priniesť šišky ihličnatých drevín. Cestovať po zotmení za mesto alebo ísť ničiť blízky parčík? Veľa možností na výber nemajú. Na hodinu mikroskopovania pokožky cibule nemusí priniesť každý žiak cibuľu. Stačí jedna pre celú triedu.
2. Pomôcky si voľme uvážene. Menej je niekedy viac. Musíme mať presnú predstavu, čo od ich použitia očakávame a ako ich začleníme do metodických postupov. Dôležitejšie, než priniesť pomôcku do triedy je, aby žiaci s ňou mentálne alebo aj motoricky narábali. Musia slúžiť cieľu vyučovania.
3. Ak demonštrujeme objekt alebo dej, dbáme nato, aby demonštrácia bola všetkým žiakom rovnako dostupná. Presvedčíme sa, či všetci dobre vidia, prípadne zmeníme rozostavenie žiakov alebo ich rozdelíme do skupín.
4. Účelom názorných pomôcok na hodine biológie a prírodopisu je pomáhať vytvárať žiakom názorné predstavy o vlastnostiach biologických javov aby si ľahšie a trvalejšie  osvojili nevyhnutný pojmový aparát, a tiež uľahčiť im objavovanie biologických súvislostí. Vytvorme podmienky nato preto, aby žiaci s názornosťou pracovali.
5. Pomôcky musia byť bezpečné. Vyhýbajme sa práci s jedovatými rastlinami a známymi alergénmi. Dbajme na dodržiavanie hygieny a bezpečnosti práce so živými aj konzervovanými prírodninami. Obsluhovať didaktickú techniku smie iba poučený dospelý.         

5. Organizačné formy vyučovania prírodopisu a biológie

11.1. Vyučovacie jednotky triedno-hodinového systému

        Na Slovensku je vyučovanie založené na tradičnom systéme, kde základnou  jednotkou je 45 minútová vyučovacia hodina. Vyučovanie a učenie sa uskutočňuje prevažne v školských triedach.  Teoretické hodiny  biológie a prírodopisu, na základnej škole aj praktické cvičenia sú zaradené do týchto dimenzií. Praktické cvičenia na stredných školách sa spravidla organizujú ako 90 minútová dvojhodinovka každý druhý týždeň. Tieto jednotky sú stabilne začlenené do rozvrhu. Cieľom praktických cvičení je získavanie prírodovedeckých zručností: práca s prírodninami a základnými biologickými nástrojmi a prístrojmi a praktické overenie teoretických vedomostí pozorovaním alebo pokusom.  Na teoretických hodinách z hľadiska cieľov môže prevažovať evokácia a motivácia pred novým tematickým celkom, nová učebná látka, precvičovanie učiva, systematizácia na konci tematického celku, overovanie a hodnotenie. Podľa prevažujúcej stratégie možno označiť hodinu za motivačnú, hodinu nových poznatkov a podobne. Najčastejšie však plánujeme a realizujeme na vyučovacích jednotkách prvky všetkých uvedených aktivít, prípadne aj ďalšie tu neuvedené a hovoríme o hodine zmiešanej alebo kombinovanej a o jej jednotlivých fázach.

        V rámci vyučovacích hodín možno plánovať aj kratšie vychádzky a prácu v teréne v okolí školy. Vychádzka je organizačná forma, ktorá umožňuje, aby žiaci pozorovali prírodné objekty a javy priamo v prostredí, kde sa vyskytujú.  Vychádzky majú význam pre poznávanie organizmov, fenologické pozorovania, pozorovanie ekologických vzťahov a podobne. Práca v teréne je vlastne praktickým cvičením, ktoré sa realizuje vonku a nie v laboratóriu alebo školskej učebni.  Uskutočňuje sa s cieľom precvičovať úkony, ktoré vyžadujú zložitejšiu manuálnu alebo intelektuálnu zručnosť žiakov. Ide napríklad o prácu s geologickou mapou, meracími prístrojmi, planktónovou sieťou, získavanie skúsenosti so zberom a konzerváciou prírodnín atd.

        Exkurzia je aktivitou podobnou vychádzke. Niekedy sa dá iba ťažko rozhodnúť, či aktivitu nazvať vychádzkou alebo exkurziou. Podľa miesta smerovania sa dá hovoriť o terénnej exkurzii a inštitucionálnej exkurzii.  Terénnu exkurziu možno uskutočniť napríklad v prírodnej rezervácii, v okolí priemyselného podniku, na poliach, v lesoparku a pod.  žiaci na exkurzii striedajú pozorujú prírodniny, pracujú s atlasmi, pracovnými listami, prístrojmi (napr. ďalekohľadom).  Terénna exkurzia teda má aj prvky vychádzky aj prvky praktického cvičenia v teréne. Podľa trvania môže byť exkurzia  krátka – v rámci vyučovacej hodiny alebo dvojhodinovky – alebo poldenná, celodenná či viacdenná. Exkurziu, ktorú nestihneme realizovať v rámci hodín v rozvrhu musíme vopred naplánovať a získať súhlas vedenia školy. Podľa zamerania môže byť špecializovaná – s cieľom pozorovať a skúmať vybranú skupinu objektov a javov, napríklad botanická, ornitologická a pod. Komplexná exkurzia sa zameriava na všetky prírodniny a javy vybranej lokality.

        Inštitucionálna exkurzia je zameraná na spoznávanie miest, ktoré sú voľne neprístupné. Môžu to byť miesta, kde sa vyžaduje zakúpenie vstupného a poskytuje sa povinne alebo na požiadanie sprievodcovská služba (jaskyne, múzeá, zoologické a botanické záhrady), alebo miesta verejnosti bežne neprístupné (výskumné pracovisko, poľnohospodársky alebo priemyselný podnik, dielňa, skládka odpadu a i.). Návšteva týchto miest sa uskutočňuje na  povolenie po dohode s majiteľom alebo správcom. Skupinu s učiteľom sprevádza ním určený pracovník firmy.

        Príprava exkurzie sa dá formálne rozdeliť na dve časti: a) príprava učiteľa b) príprava žiakov. Príprava učiteľa zahrňuje:

1. zaradenie exkurzie do ročného plánu školy a predmetu (miesto a dátum konania),  určenie jej trvania, získanie súhlasu riaditeľa školy
2. návšteva miesta exkurzie a  zistenie podmienok (čo sa dá vidieť a pozorovať, vstupné, sprievodca, povolenie, bezpečnosť)
3. určenie spôsobu dopravy na miesto so žiakmi (pešo, verejnou dopravou), prípadne zabezpečenie dopravy
4. metodické a materiálne zabezpečenie činnosti žiakov

Príprava žiakov:

1. informovanie a motivácia žiakov – čo je cieľom exkurzie
2. poučenie žiakov o mieste a trvaní exkurzie, spôsobe dopravy na miesto, bezpečnosti dopravy a pobytu, pravidlách správania, vhodnom oblečení a obutí,
3. odporučenie, čo si majú zobrať so sebou – finančná náročnosť (cestovný lístok, vsupné), zabezpečenie stravy (podľa trvania),  písacie potreby, pomôcky (ak sú potrebné)
4. teoretická príprava žiakov podľa témy exkurzie        

11.2. Formy organizácie žiackej práce

        Učenie je aktívny  proces.  Efektívne vyučovanie biológie preto spočíva na aktívnej účasti žiaka vo všetkých fázach vyučovacej hodiny. Činnosť žiakov je podporovaná premyslenou organizáciou zo strany učiteľa. Najbežnejšou formou práce učiteľa zo žiakmi je frontálna organizácia, keď všetci žiaci v triede vykonávajú rovnakú činnosť, pričom nevstupujú do vzájomných interakcií, každý žiak sa sústreďuje  sám na výklad učiteľa alebo na úlohu, ktorú má samostatne a bezprostredne bez spolupráce so spolužiakmi splniť, napríklad odpovedať na otázku v rámci dialógu učiteľa s triedou.

        Individuálna forma žiackej práce vyžaduje od žiaka samostatné myslenie a plnenie úlohy na základe zadania. Môže ísť o praktickú úlohu alebo úlohu, ktorá vyžaduje písomnú aktivitu žiaka a jeho dlhšie samostatné sústredenie na problém. Problém alebo úloha môže byť rovnaká pre všetkých žiakov (zadaná frontálne) alebo rôzna pre skupiny žiakov (zadaná skupinovo) a odlišná pre každého jedného žiaka (zadaná individuálne).  Používa sa najčastejšie pri písomnom testovaní vedomostí, ústnom skúšaní, na praktických cvičeniach alebo pri precvičovaní učiva.

        Párová forma organizácie žiackej práce znamená spoluprácu dvojíc, napríklad ako žiaci spolu sedia v lavici. Žiaci si v dvojiciach môžu vymeniť skúsenosti a poznatky, prekonzultovať problém pred spoločnou diskusiou,  vytvoriť spoločný žiacky produkt, alebo spoločne riešiť úlohu. Naši učitelia často nedoceňujú možnosti, ktoré táto forma organizácie žiackej práce ponúka a plánujú si ju najmä na praktických cvičeniach ani nie tak pre jej výhody, ako pre nedostatok žiackych pomôcok (mikroskopov, chemického skla).  Kooperačné aktivity

Skupinová organizácia práce žiakov vyžaduje kooperáciu viacerých žiakov. Skupina rieši spoločné zadanie alebo plní spoločnú úlohu. Dôležité je, aby sa do aktivity zapojili všetci žiaci v skupine a nespoliehali sa na najzručnejšieho z nich. Preto je vhodné aby sa v rámci skupiny úlohy medzi žiakov rozdelili, ale výsledkom by mal byť spoločný produkt. Pre splnenie podmienky aktivity každého člena skupiny nie je vhodné vyberať žiakov do skupiny zámerne, napríklad aby v každej skupine bol jeden výborný žiak ani aby skupiny boli stabilné. Vhodnejšie je náhodné a variabilné  zloženie skupín, s ktorými na hodinách pracujeme. Jednotlivé skupiny môžu plniť rovnaké, alebo odlišné úlohy, ktoré sa vzájomne doplňujú. Výsledok svojej práce skupiny prezentujú ostatným prostredníctvom žiaka, ktorého tým členovia skupiny poverili, prípadne sa môžu vystriedať členovia skupiny alebo prezentáciu robí dvojica.  Skupinová forma práce je vhodná pri práci s textom, sprostredkovaní učiva formou tzv. „skladačky“ alebo „expertných hárkov“ alebo pri plnení úloh vyžadujúcich veľa manuálnej práce a jej koordináciu.  

        Diskusia je aktivitou, kde sa vyžaduje spolupráca celej triedy. Často sa stáva, že diskusiu zamieňame s riadeným rozhovorom. Kým riadený rozhovor má schému

Otázka                                        Odpoveď

Učiteľ                                        Žiak A

Učiteľ                                        Žiak B ....    atd.

Pre diskusiu  je charakteristické, že žiaci si navzájom vymieňajú vlastné skúsenosti a názory, učiteľ do nej vstupuje ako moderátor a facilitátor: vytvorí situáciu, aby diskusia vznikla a svojimi otázkami pomáha iba keď diskusia viazne, usmerňuje ju, ak sa vyvíja nežiaducim smerom. Sleduje čas a uzatvára diskusiu.

6. Výchovné aspekty vyučovania biológie

Súčasťou dospievania je pocit,

že nablízku nie je nikto,

kto by sa človeku natoľko podobal,

aby mu rozumel.

J. Irving

        Biológia ako vyučovací predmet má nemalý podiel aj na formovaní osobnosti žiaka. Realizácia výchovno-vzdelávacích cieľov v oblasti jednania je výsledkom výchovného pôsobenia, ktoré vzniká interakciou obsahu učiva, spôsobu sprostredkovania obsahu učiva  žiakovi a osobnosti učiteľa.  

Obr. xx        Interakcie výchovného pôsobenia

Signál:

informácia

metóda

postoj

Smerovanie:

rozum

skúsenosť

emócie

Účinok:

pochopenie

presvedčenie

konanie

Očakávanie žiaka: čomu

         ako

         a  kto

ma učí ?

ŽIAK

UČITEĽ

        Obsah učiva biológie neposkytuje vždy rovnaký priestor pre výchovné pôsobenie. Pri vysvetľovaní základných pojmov a princípov je cieľom, aby si ich žiak osvojil a pochopil, pretože na ne nadväzujú ďalšie fakty. Učiteľ si zvolí adekvátne metódy,  ale neprejavuje osobný postoj k vysvetľovaným skutočnostiam. Ten sa obmedzuje na nároky na vedomosti žiakov.

        Pri objasňovaní súvislostí medzi pojmami učiteľ komunikuje so žiakmi a hodnotí ich úsudky.  Dáva najavo svoj osobný postoj  k žiakom ako jednotlivcom a ku školskej triede ako celku a snaží sa usmerňovať ich prejavy. Voľbu vyučovacích metód prispôsobuje svojmu úsudku o zistenom stave. vzniká vzťah žiakov k svojmu učiteľovi. V tomto štádiu vyučovacieho procesu už možno hovoriť o výchovnom pôsobení.

        Pochopenie vzťahov medzi základnými pojmami vyžaduje vysvetlenie nových oporných pojmov,  často v súvislosti so životnými situáciami a problémami, ktoré sa dotýkajú každodenného života, budúcnosti,  prostredia, v ktorom žijeme a medziľudských vzťahov. Okrem bezprostredného usmerňovania  správania a korekcie prejavu žiakov na vyučovaní  sa tu otvára priestor aj na formovanie ich postojov a hierarchie hodnôt. Učia sa formulovať vlastný názor na javy a udalosti súvisiace s učivom a hodnotiť v tej istej súvislosti seba samého.  Od týchto schopností a od vrodených vlôh a temperamentu sa odvíja  vonkajší prejav a správanie jednotlivca v životných situáciách.

12.1  Oblasti smerovania výchovného pôsobenia         

        Učivo biológie  poskytuje svojím obsahom široké pole pre výchovné pôsobenie. Človek sám je biologický jedinec a jeho organizmus sa riadi základnými biologickými zákonitosťami. Zároveň je vystavený kladným a záporným vplyvom svojho okolia a ako spoločenský tvor môže kladne a záporne  svoje okolie ovplyvňovať.

        Cieľom výchovného pôsobenia prostredníctvom vyučovacieho predmetu biológia je  aby človek dokázal rozlíšiť nebezpečenstvo ohrozujúce jeho zdravie a chrániť sa pred ním. Uvedomiť si, že zodpovednosť za vlastné zdravie a za fyzické a psychické zdravie svojho potomstva nesie každý v prvom rade sám.  Úzko s tým súvisia medziľudské a partnerské vzťahy. Výchova smeruje aj k tomu, aby každý dokázal posúdiť negatívne dôsledky svojej činnosti nielen na svoje vlastné zdravie, ale aj na životné prostredie a na biosféru. Aby  v práci  a v súkromí konal a rozhodoval v prospech stratégie ich ochrany, s pocitom zodpovednosti za budúcnosť. Bez poznania prírody  svojho regiónu a hrdosti na ňu ako súčasti celosvetového prírodného bohatstva to nedokáže..

        Cesta k uvedeným cieľom vedie cez emotívne spracovanie objektívnych informácií. Postoje žiakov sa formujú na základe vzoru. Svoj vzor hľadajú v prvom rade vo svojich učiteľoch. Ak narazia na pretvárku, ľahostajnosť,  nezáujem zo strany učiteľa, či dokonca  prvky šikanovanie a ponižovania, hľadajú  si iné, nie vždy vhodné vzory a výchovné úsilie učiteľa sa míňa s účinkom.      

        Rozvojom rozumových schopností  a citovým pôsobením na žiaka, najmä prostredníctvom estetického a mravného cítenia a pocitu spolupatričnosti k rodine a domovine ovplyvňuje učiteľ biológie jeho postoje a jednanie v oblasti:

1. ochrany vlastného  zdravia a zdravej životosprávy
2. ochrany zdravia spoluobčanov
3. vzťahu k prírode a k životnému prostrediu
4. vzťahu k práci a zodpovednosti za pracovné výsledky

        Ochrana vlastného zdravia je založená na poznaní vlastného organizmu a  jeho fungovania ako biologického jedinca. Poškodeniu  organizmu je lepšie predchádzať, pretože následky ochorení akéhokoľvek druhu sa nie vždy dajú odstrániť. Prevencia sa zakladá na poznaní činiteľov, ktoré môžu vyvolať ochorenie a na poznaní spôsobu, ako sa im možno vyhnúť alebo aspoň znížiť ich škodlivé pôsobenie na čo najnižšiu mieru.

        Výchova k ochrane zdravia spoluobčanov sa vzťahuje väčšinou k už vyššie menovaným problémom, ale sem patrí aj výchova k tolerancii, ochote pomôcť, zodpovednosti za zdravie a život svojich blízkych a spoluobčanov, spôsobilosť poskytovať prvú pomoc po úrazoch  a v situáciách, kde  je ohrozený život človeka. Neohrozovať zdravie iných svojím počínaním.

        Vzťah k prírode a k životnému prostrediu  úzko súvisí so vzťahom k zdravému spôsobu života. Zdravú prírodu potrebujeme aby sme zdravo žili. Preto je v našom záujme, aby sme ju takú uchovali.  Vnímanie krásy živej prírody potláča prejavy vandalizmu. Podnecuje estetizáciu umelého prostredia, ktoré si človek vytvára pre svoju prácu a súkromie ale aj pre potreby ostatných ľudí. Výchova k ochrane prírody a životného prostredia vedie k tolerancii a učí rešpektovať potreby ostatných  ľudí a živých tvorov.

        Vzťah k práci a zodpovednosť za pracovné výsledky je oblasť výchovného pôsobenia, na ktorej sa významne podieľajú všetky vyučovacie predmety. V rámci vyučovania biológie možno prispieť k jeho formovaniu  prostredníctvom laboratórnych prác, samostatnej práce žiakov, práce v teréne, určením zodpovednosti za starostlivosť o živé prírodniny. Záujem o výsledky práce žiakov a ochota poradiť a odpovedať na otázky žiakov ak sa stretli s problémom s ktorým si sami nevedia rady, pomáha zvyšovať ich aktivitu. Informácie o súťažiach s biologickou problematikou a o možnosti zapojiť sa, zachovanie princípu dobrovoľnosti pri organizovaní fakultatívnej činnosti posilňuje pocit zodpovednosti žiaka za vlastné konanie.  

Výchovné pôsobenie možno výrazne uplatňovať najmä pri témach so vzťahom k:

5. anatómii a fyziológii ľudského tela  (výživa, chyby v stravovaní, pohybový režim, nadužívanie liekov,  zneužívanie  návykových látok,    rešpektovanie biorytmov, prevencia alergií, prevencia obezity,  prevencia metabolických odchýlok a srdcovocievnych ochorení, biorytmy, potreba spánku a relaxácie, škodlivé účinky pobytu v znečistenom, zafajčenom, hlučnom prostredí,, hygiena, prevencia infekcií a  epidémií, druhy a prevencia poranení, prvá pomoc, zodpovednosť v sexuálnych vzťahoch, problémy zdravého sexuálneho vývinu,  plánované rodičovstvo, zodpovednosť za budúcu generáciu, úcta k životu,  medziľudské vzťahy, prevencia pohlavných ochorení,)  
6. mikroorganizmom (spôsob rozmnožovania a prenosu choroboplodných mikroorganizmov, hygiena, prevencia a liečba infekčných ochorení)
7. parazitickým organizmom (ich rozmnožovania a vývin, hostitelia, hygiena a prevencia šírenia)
8. vplyvu prírody a prostredia na človeka (počasie, alergény, škodlivé látky v ovzduší, pitnej vode a potravinách, spôsoby ako sa tam dostávajú, relaxačný účinok pobytu v prírode, význam starostlivosti o prírodné a o umelé prostredie človeka)
9. ochrane prírody a životného prostredia (ochrana prírody v našom štáte a vo svete, chránené a ohrozené živočíchy a rastliny, poškodzovanie životného prostredia a jeho následky, snaha o trvalo udržateľný rozvoj, zodpovednosť za svoje najbližšie okolie, ako prispieť k šetreniu životného prostredia)
10. rozmanitosti a vlastnostiam živočíchov a rastlín (estetický a úžitkový význam, starostlivosť o živé organizmy a pravidlá zaobchádzania s nimi, úcta k životu)
11. vývoju života na našej planéte (biodiverzita, vývoj a fylogenéza organizmov, ohrozenie živočíchov a rastlín činnosťou človeka a jeho následky, problém rastu ľudskej populácie)
12. rozmnožovania dedičnosti organizmov (perspektívy do budúcnosti: genetické inžinierstvo, transgénne organizmy, riešenie otázok výživy ľudstva, výskyt a prevencia genetických ochorení človeka, nové spôsoby riešenia neplodnosti, etické aspekty zásahov do reprodukcie a dedičnosti organizmov)  
13. histórii biologických objavov (významní biológovia, slovenskí a slovanskí biológovia, vytrvalosť, cieľavedomosť a húževnatá práca vedie k úspechu, význam biologických objavov pre ľudstvo, potreba a význam sebavzdelávania)
14. praktickým činnostiam a práci s prírodninami (hygiena pri práci, poriadok vo veciach, pestovanie okrasných rastlín a starostlivosť o ne, akvaristika, chov drobných živočíchov,  jedovaté rastliny a živočíchy, etické pravidlá narábania so živými prírodninami, samostatnosť, zodpovednosť za výsledok práce)

        Výchovné pôsobenie na hodinách prírodopisu a biológie je integrovanou súčasťou formovania osobnosti žiakov  v rámci vzdelávacej sústavy. Na rozdiel od vedomostí,  ktoré možno objektívne merať pomocou štandardizovaných didaktických testov, hodnotiť a porovnávať výsledky jednotlivých žiakov, kolektívov a škôl,  výsledky výchovného pôsobenia nemožno presne zistiť. Práve oni však určujú ako a či uplatní v živote absolvent príslušnej školy  nadobudnuté vedomosti a schopnosti.

7. Overovanie výsledkov vyučovania biológie, hodnotenie a klasifikácia

Faktom je, že mnoho hráčov golfu, ktorí boli zasiahnutí bleskom, keď sa schovávali pred búrkou pod košatým stromom, malo vynikajúce výsledky v školských testoch o počasí.

J. Steele, K. Meredith

        Zisťovať účinnosť a výsledky vyučovania je potrebné z viacerých dôvodov. V prvom rade sami žiaci si potrebujú overiť svoje schopnosti učiť sa, ako učivo zvládajú, aby mohli prípadne korigovať svoju prácu. Druhým  dôvodom je samotný učiteľ, ktorý tiež potrebuje spätnú väzbu, teda informáciu o výsledkoch svojho úsilia splniť požiadavky učebnej osnovy a požadovaných štandardov. Informácia o výsledkoch, ktoré so žiakmi vo svojom predmete dosiahol, mu pomáha pri  rozhodovaní, aké metódy a prostriedky výučby má voliť pri ďalšom postupe. Nadriadené orgány potrebujú overovať výsledky vyučovania na jednotlivých školách, pretože zodpovedajú za  porovnateľnú úroveň vzdelania, ktoré poskytujú jednotlivé  školy rovnakého typu. Ako meradlo pre posúdenie úspešnosti vzdelávania slúžia štandardy.   Základné delenie metód na overovanie vedomostí a zručností vychádza zo spôsobu  prezentácie žiaka, ktorej cieľom je hodnotenie a klasifikácia a delí overovanie výsledkov na písomné a ústne. K písomným prejavom žiaka, ktoré sa vytvárajú s cieľom hodnotenia jeho biologických vedomostí a zručností  patrí didaktický test, protokol, referát a projekt – hoci posledné dva nie sú jednoznačne len písomným výstupom a v prípade protokolu sú dôležitejšie praktické zručnosti žiaka, než samotný písomný výstup. Verbálnu prezentáciu vedomostí s cieľom hodnotiť a klasifikovať žiaka predstavuje ústna skúška.

        Overovanie výsledkov sa zakladá na dvoch procesoch – hodnotení a klasifikácii. Hodnotenie a klasifikácia sa niekedy nesprávne považujú za synonymá. Klasifikácia predstavuje len výstup hodnotenia a  sama o sebe neplní funkcie hodnotenia.   Pri overovaní výsledkov vyučovania sa učitelia chcú presvedčiť, že žiaci učivo zvládli. Ale chcú tiež vedieť, či sa žiaci učia myslieť a učiť sa.  

13.1  Funkcia a význam hodnotenia

        Prečo potrebujeme známky a hodnotenie? Už sme sa o tom zmienili: riaditelia chcú mať dôkaz, že na ich školách sa učí lepšie, ako na iných školách, rodičia chcú vedieť, či ich deti dosahujú dobré výsledky,  triedni učitelia chcú vedieť, ako sa darí ich triede a jednotlivým žiakom,  samotní žiaci  sa porovnávajú s inými spolužiakmi a odhadujú, čo môžu očakávať od svojich učiteľov v budúcnosti.  Všetci požadujú kvantitatívne vyjadrenie výsledkov – klasifikáciu.  Známky sú považované často za  dostatočný ukazovateľ učenia. Dôležitejšie je však to, čo sa skrýva za známkou.

        Tradičné spôsoby hodnotenia napovedajú, že to, čo si ceníme je porovnávanie ľudí.  Učíme žiakov, že robiť niečo dobre znamená robiť to lepšie ako to robia iní. Tradičné hodnotenie je orientované na doslovnú úroveň pochopenia učiva. Tá sa známkuje.  Známka sa zdôvodňuje: vedel si  presne, menej presne, s pomocou, s chybami alebo nedokázal  si reprodukovať text z učebnice či výklad učiteľa vôbec. Vyžadovaním doslovných vedomostí učíme žiakov, že prepájanie vedomostí, ich overovanie a premýšľanie o nich je menej dôležité, než opakovanie faktov.  Šancu byť výborne  klasifikovaný má žiak vtedy, ak si fakty opakuje, pamätá a vie ich kedykoľvek reprodukovať.  Vie napríklad opísať stavbu biologickej membrány, ale už nepremýšľa o význame tejto štruktúry pre fyziologické a metabolické deje v bunke. Nepochopí ju ako dynamickú, len ako statickú štruktúru.  Čo nám pri tradičnom hodnotení často uniká je to, čoho je študent schopný teraz a čo bol schopný urobiť predtým.

Hodnotenie by malo byť službou, ktorá pomáha dosiahnuť výsledok vyučovania (Pearson et al. 1999).  Význam hodnotenia je informovať učiteľa a žiaka o akademickom rozvoji žiaka, malo by poskytnúť informácie o schopnostiach žiaka aplikovať novo získané vedomosti na rôzne situácie.

Cieľom hodnotenia  okrem poskytovania častej spätnej väzby o dosiahnutých výsledkoch je  aj naučiť žiakov schopnosti hodnotiť samých seba. Vlastné monitorovanie je efektívna celoživotná zručnosť. Žiaci v škole pracujú na mnohých úlohách, pri ktorých je dôležité, aby vedeli určiť, či spĺňajú svoje vlastné ciele, či pracujú s maximálnym nasadením, či dosahujú požadované výsledky a či vedia identifikovať, nakoľko bola úloha úspešne zvládnutá. Oveľa dôležitejšie je však vedieť navrhnúť v prípade potreby plány na zmenu.

Z perspektívy kritickej pedagogiky je dôležité nehodnotiť iba produkt, ale aj proces učenia. Charakteristika aktívnych, nezávislých  žiakov zodpovedných za učenie, zahrňuje:

1. Riskovanie  - odvaha hovoriť pred veľkou skupinou, ponúkať vlastné názory a riešenia problémov, preberať zodpovednosť, ochota prispôsobiť sa neobvyklej alebo nepopulárnej pozícii,  vyskúšať novú aktivitu, ponúknuť originálnu interpretáciu
2. Sebariadenie  - ochota upraviť myšlienku v svetle nových informácií, schopnosť objaviť problém, vyjadriť neistotu keď text alebo zdroj nedáva význam, formulovať predpovede, Opakované čítanie a kontrola písania, hľadanie odpovedí na vlastné otázky.
3. Schopnosť tvoriť a byť kreatívny  - prísť s nápadmi, prevziať iniciatívu, pýtať sa
4. Byť zdrojom sám sebe – vytýčiť si vlastné ciele pre učenie, vedieť si naplánovať cestu, ako dosiahnuť cieľ
5. Sebareflexia – vedieť zhodnotiť vlastné výsledky a nápady, pýtať sa , byť zvedavý, ako sa druhí dopracovali k výsledku, argumentovať pri hodnotení názorov, hodnotiť vlastný pokrok smerom k cieľom
6. Sebadôvera – veriť vo svoju schopnosť naučiť sa, prijať výzvu
7. Schopnosť pracovať kooperatívne – počúvať ostatných, prispieť do skupinovej diskusie, uznať príspevky ostatných, zúčastňovať sa na skupinovom plnení úloh
8. Ovládanie a používanie stratégií a zručností – jednotlivé kroky pri vedeckých metódach (napr. mikroskopovania), ako zistiť, čo znamená neznáme slovo, ako vyhľadať v atlase živočícha alebo rastlinu
9. Ucelené vedomosti – schopnosť vysvetľovať deje, napríklad funkciu orgánu, princíp osmoregulácie, svalový pohyb atd.
10. Schopnosť aplikovať osvojené stratégie v každodennom živote a v komplexných úlohách

Nie je možné dávať pozor na všetko, čo sa povie na jednohodinovej prednáške, čo hovorí učiteľ počas výkladu. Žiaci prijímajú selektívne, čo je im ponúkané. Musia teda vedieť sledovať význam informácií a rozhodovať, čo je dôležité a čo nie. Žiaci aj pri čítaní textu v učebnici často robia tú chybu, že si myslia, že musia dávať rovnaký pozor na všetky vytlačené slová a to ich neúmerne zaplavuje informáciami. Ak nevedia riskovať, prijímať rozhodnutia o tom, čo je dôležité, často nezvládajú mechanické oživovanie prijatých faktov. Spôsob hodnotenia odráža, čo sa cení najviac, čo učiteľ hodnotí. Žiaci sa tomu prispôsobujú.

Učenie je akt zmeny samého seba. Zostávať nezmeneným je pohodlnejšie ako zmena smerom k niečomu, čo v tej chvíli nepoznáme alebo o čom vieme veľmi málo.  Vzťah medzi učiteľom a žiakom je najtesnejší práve v kontexte hodnotenia, pretože tam je riskovanie najväčšie. V dôsledku toho poučné hodnotenie môže plynúť iba zo vzťahu založenom na dôvere, rešpekte, otvorenosti a spolupráce. Vtedy, keď žiaci vedia, aké sú ich ciele učenia, ako budú hodnotení, aké budú výsledky hodnotenia. Neisté a skryté ciele, mysteriózne známkové knižky, utajovanie výsledku hodnotenia tu nemá miesto.  Hlavným výsledkom hodnotenia nie je známka,  ale identifikovanie miest pokroku v učení a miest, kde pokrok nie je zrejmý a návrh krokov, podľa ktorých ísť ďalej.

Tradičný model hodnotenia zahŕňa akumuláciu známok v žiackej knižke a klasifikačnom hárku. Vyhlásenia pokroku v učení sú štvrťročné, výsledky, prijaté so škálou emócií. Na výsledku sa okrem známok podieľajú aj nekonkrétnosti. Ciele, o ktorých sa učitelia zmienia, ale nikdy sa ich nedotknú konkrétne.

Spätná väzba o výkone nemá význam, ak  neponúkne náhľad do vhodného smeru pre budúcnosť žiakovi i učiteľovi, ktorý stavia na momentálnych žiakových vedomostiach. Nemá žiadny praktický význam, ak nám povedia, že sme dosiahli či nedosiali v určitom ročníku alebo veku výsledky tomu zodpovedajúce. Hodnotenie musí podávať obraz o žiackom pokroku smerom k cieľu, na ktorom žiak pracuje.

Hodnotenie na základe testového skóre nám nepovie, čo jednotlivec urobí s informáciou v rôznych situáciách. Ako uvádzajú Steele a Meredith (1999), faktom je, že mnoho hráčov golfu, ktorí boli zasiahnutí bleskom, keď sa schovávali pred búrkou pod košatým stromom, malo vynikajúce výsledky v školských testoch o počasí  z prírodovedy.  Hodnotenie by malo zachytávať aj aplikácie porozumenia.

Tradičný spôsob hodnotenia vyžaduje, aby sa vyučovanie zastavilo, lebo sa ide hodnotiť. Moderné  alternatívne procedúry  sa nachádzajú v rámci vyučovania a ponúkajú priamu spätnú väzbu s okamžitým účinkom. Uskutočňujú sa počas každodennej spolupráce učiteľa a žiaka. Alternatívne hodnotenie sa spolieha na artefakty žiakovej práce, ktoré ukazujú pokrok smerom k cieľu a informuje žiaka, učiteľa a rodiča o žiakovej kapacite konať.

13.2. Vzťah hodnotenia a klasifikácie

Účelom hodnotenia na rozdiel od klasifikácie nie je diagnostikovať a označiť, ale objaviť, ako sa dá konkrétny žiak oslobodiť od súčasných obmedzení, odmietnutia, zmätku či hroziaceho zlyhania.

Princípy hodnotenia (Beach, 1999):

1. Hodnotenie je postupný, neustály proces, ktorý je súčasťou inštrukcií
2. Hodnotenie je zložené na rôznych zdrojoch počas časového úseku
3. Hodnotenie je zložené na autentických úlohách
4. Hodnotenie je odkazom pre žiaka
5. Hodnotenie je proces spolupráce a reflexie, ktorý sa zameriava na identifikáciu žiakových silných stránok

      V praxi testujeme, čo žiaci vedia, oznámkujeme to a známky sa považujú za dostatočný ukazovateľ ich učenia. Keď však začíname vo svojich triedach podporovať aktívne učenie a kritické myslenie, zisťujeme, že sa k hodnoteniu musíme postaviť iným spôsobom. Objaví sa hneď niekoľko problémov vyžadujúcich riešenie:

1. Nie je ľahké merať vedomosti žiakov, keď pracujeme s otázkami, na ktoré neexistuje iba jediná správna odpoveď.
2. Sme zvyknutí testovať potom, keď hodina už nie je tak dôležitá, uplynul nejaký čas. Hodnotíme iba produkt. Pri podporovaní kritického myslenia sa hodina je zrazu stáva dôležitou v jej priebehu, učiteľ musí hodnotiť a oceňovať  aj  proces myslenia a učenia sa žiakov. Ale ako to robiť?
3. Ak žiaci majú vziať na seba zodpovednosť za učenie – a to je nutné, ak sa majú učiť celý život – musia sa stať partnermi v procese hodnotenia. Ak majú na seba vziať zodpovednosť za pochopenie toho, čo majú vedieť a sú schopní urobiť, musia byť schopní vytvoriť plány na zdokonalenie seba.
4. Nové formy hodnotenia nenahradia úplne tradičné vedomostné skúšanie testovanie. Riaditelia, rodičia, učitelia aj žiaci naďalej budú chcieť porovnávať výkony pomocou známok. Nové a tradičné sa musia vzájomne doplňovať, prelínať a slúžiť úspešnému napredovaniu.

           Hodnotenie a známkovanie teda nie je to isté. Hodnotenie má predchádzať známkovaniu. Pri hodnotení ide o sústavné monitorovanie práce žiaka a jeho usmerňovanie. Predstavuje službu, ktorá má pomáhať žiakovi dosahovať lepší výsledok a učí ho klásť si ciele a hľadať cestu k nim. Známka predstavuje výsledok, značku, podľa ktorej si utvárame predstavu o tom ako dotyčný žiak pracoval. Ale na naše prekvapenie niekedy aj neznačkové oblečenie výborne  plní svoju funkciu a značkové treba reklamovať.

13.3  Stratégie hodnotenia a klasifikácie

        Klasické metódy

        Didaktický test  je písomná forma overovania prevažne faktografických vedomostí. Nedáva ucelený obraz o interpretačných a tvorivých schopnostiach žiaka.  Z hľadiska voľnosti prejavu testovaného a spôsobu vyhodnocovania výsledku rozlišujeme testy objektívne skórovateľné a subjektívne skórovateľné. Testové položky (otázky a úlohy) v objektívne skórovateľnom teste sú uzavreté a vyžadujú jednoznačnú odpoveď. Kritérá hodnotenia – spravidla ide o bodovanie – sú vopred známe. Často je dopredu určený aj prevod počtu dosiahnutých bodov na jednotlivé klasifikačné stupne. Testy sa dajú vyhodnocovať aj pomocou výpočtovej techniky, ak je k dispozícii vhodný software. Najčastejšie používaným typom testových položiek sú otázky s vopred ponúknutými možnosťami odpovede:

Počet jedincov uhynutých za jednotku času udáva

1. natalita
2. mortalita
3. vitalita
4. letalita

Zo štyroch možností sa má označiť správna. Voliť je optimálne z troch alebo štyroch možností. Pri dvojčlennej voľbe je možnosť uhádnuť správnu odpoveď až 50 % -nou pravdepodobnosťou:

Prvé živé sústavy na zemi boli

1. autotrofné
2. heterotrofné

Viac ako štyri možnosti sa ťažko dajú vymyslieť tak, aby niektoré neboli celkom nezmyselné a zbytočne sa predlžuje rozsah testu ako aj čas potrebný na jeho riešenie.

Iné typy objektívne skórovateľných položiek sú napríklad:

Typ doplňovací: Súbor génov v jednej bunke nazývame ...............

Typ radiaci: chronologicky očíslujte:       Anafáza ....

                                                            Profáza ....

                                                            Metafáza ....

                                                            Telofáza  ...

Vhodné sú aj úlohy obsahujúce schematický nákres, kde sa majú označiť očíslované časti pojmami, úlohy, kde sa žiada presné citovanie definície alebo zákona alebo úlohy vyžadujúce logickú úvahu na základe poznania určitých faktov, napríklad:

Obidvaja rodičia majú krvnú skupinu B. Aká je pravdepodobnosť, že ich prvorodená dcéra zdedí inú krvnú skupinu?

Základnými vlastnosťami didaktického testu podľa Byčkovského (1976) sú validita, reliabilita a praktickosť.   Didaktický test sa považuje za validný vtedy, keď sa ním skutočne skúša to, čo sa má skúšať (Horák 1989), to znamená, že obsah didaktického testu sa zhoduje s obsahom učiva.  Reliabilitou označujeme jeho presnosť a spoľahlivosť. Didaktický test je reliabilný vtedy, keď niekoľkonásobným opakovaním, alebo použitím rôznych variantov toho istého testu získame  rovnaké výsledky (Čipera 1976).  Praktickosť je požiadavka jeho ekonomickosti: aby sa mohol použiť pre veľký počet študentov a aby konštrukcia, rozmnožovanie, zadávanie a oprava boli čo najmenej náročné na čas a financie.

Skóre testu  X  je bodový výkon žiaka. Xmax je maximálne možný počet bodov, ktoré sa dajú v teste dosiahnuť. Obtiažnosť testu sa posudzuje indexom obtiažnosti P:

               _

               X

P (%) = –––– . 100

             Xmax

Obtiažnosť jednotlivej položky Pp vypočítame

               R

Pp   (%)= –– . 100            

               n

R je počet správnych odpovedí na danú položku a n je počet testovaných.

Ak je index obtiažnosti  menší ako 15 %, sú to položky príliš ťažké, nevalidné. Vyhovujúce položky majú index  obtiažnosti od 15 do 85 %, nad 85 % ide o príliš ľahké položky.

Prevod bodového hodnotenia na klasifikačný stupeň sa štatisticky pohybuje medzi nasledujúcimi dvomi stupnicami:  

Známka:                                          Bodový výkon:

                Nízka hodnota  indexu obtiažnosti testu   Vysoká hodnota indexu obtiažnosti testu

1                        70 – 100 %                                        90 – 100 %

2                        50 – 69 %                                        75 – 89 %        

3                        30 – 49 %                                        60 – 74  %

4                        15 – 29 %                                        50 – 59 %

5                            0 – 14 %                                         0 – 49 %

Podľa stupňa dokonalosti prípravy testu rozlišujeme  štandardizované a neštandardizované didaktické testy. Štandardizované testy sú zostavené podľa konštrukčných princípov za spolupráce rôznych odborníkov. Štandardizované testy pravidla používajú nadriadené orgány na meranie a hodnotenie výkonu učiteľa a výsledkov školy. Sami učitelia zostavujú neštandardizované a neformálne testy. Objektívne skórovateľné testy aplikujú učitelia biológie častejšie ak chcú overiť vedomosti žiakov z väčšieho tematického celku.  

Subjektívne skórovateľný test dokáže vyhodnotiť iba učiteľ, ktorý daný predmet vyučuje, a už medzi hodnotením dvomi učiteľmi môže byť rozdiel. Každý má svoj „meter“.  Testové položky sú otvorené a žiaci formulujú odpovede vlastnými slovami alebo reprodukujú naučené fakty.  Opravujú sa ťažšie než objektívne skórovateľné testy a výsledky nie sú jednoznačné.  Častejšie sa používajú pri priebežnom hodnotení žiaka a ako spätná väzba pre učiteľa, či žiaci porozumeli učivu. Majú význam aj pri opakovaní, pretože umožňujú, aby žiaci formulovali vlastné myšlienky, ktoré svedčia o tom, že rozumejú súvislostiam medzi faktami.

Didaktický test má oproti iným spôsobom preverovania výsledkov výučby tieto výhody:

1. umožňuje preveriť vedomosti všetkých žiakov naraz rovnakým spôsobom
2. žiaci odpovedajú na väčší počet otázok a možno preveriť ovládanie väčšieho celku učiva alebo ísť do väčších podrobností  
3. oprava je jednoduchá, ak je test objektívne skórovateľný, teda ak sú vopred dané kritériá hodnotenia testu (bodovanie), dajú sa potom hodnotiť aj pomocou výpočtovej techniky
4. subjektívne skórovateľný test umožňuje žiakom používať vlastné formulácie, núti žiaka premýšľať
5. systematické používanie testov podporuje vlastnosti ako vytrvalosť, samostatnosť a zodpovednosť

Didaktický test má však aj svoje nedostatky:  

1. študentom neumožňuje obhájiť svoju odpoveď

1. objektívne skórovateľný test neumožňuje učiteľovi sledovať proces myslenia žiakov pri riešení úloh, dáva málo priestoru pre tvorivosť žiakov, zisťuje väčšinou len faktografické vedomosti žiakov
2. konštrukcia testov je náročná na čas a realizácia je nákladná, ak má mať každý žiak svoj predtlačený testovací hárok
3. nesprávne zostavené, nevalidné a nereliabilné testy môžu viesť k mylným záverom a môžu negatívne ovplyvniť vzťah žiakov k predmetu
4. subjektívne skórovateľný test je náročný na opravovanie

Ústna skúška je tiež bežným spôsobom overovania vedomostí žiaka na hodinách biológie. Ústnou skúškou možno overovať ako vie žiak narábať biologickým pojmovým aparátom, či sú jeho vedomosti primerane podložené názornou predstavou o biologických objektoch a javoch. Pri ústnej skúške sa dá lepšie, než didaktickým testom, zistiť, či skúšaný rozumie súvislostiam, či vie syntetizovať a aplikovať poznatky.  Ústne skúšanie jedného žiaka včítane hodnotenia nemá trvať príliš dlho, maximálne 10 minút. Pred vyzvaním konkrétneho žiaka k skúške oznámime žiakom tému skúšky - otázku. Tá nemá byť formulovaná príliš stručne, napríklad nadpisom učiva (Holub domáci).  Obyčajne nežiadame, aby žiak reprodukoval celé učivo. Preto zadávame tému konkrétnejšie (napr. Opíš stavbu tela holuba domáceho. Máš k dispozícii nástenný obraz a ukazovadlo). Slovné zadanie nemá byť ani príliš komplikované. Žiak v snahe zapamätať si ho celé môže byť zmetený a nevie ako má začať. Ak je to, zadáme najprv iba prvú časť a až po overovaní vedomostí z nej položíme ďalšiu časť otázky.  Ak má žiak problémy, nevie si na niečo spomenúť alebo sa zle orientuje, možno mu pomôcť otázkami alebo impulzmi typu „spomeň si na...“ „nezabudol si na niečo?“  „ minule sme videli videofilm kde ...“. Otázkami nemáme napovedať,  nemáme napríklad začať slovo alebo vetu, ktorú žiak iba dokončí. Pre klasifikáciu je nutné odlíšiť, kedy žiak našu pomoc vyslovene potreboval alebo dokonca neobstál bez napovedania a kedy sme kládli otázky iniciatívne s cieľom zistiť, do akej hĺbky učivo ovláda. V staršom klasifikačnom poriadku uvedenú klauzulu pri hodnotení známkou 1 „žiak odpovedá samostatne“ a známkou tri 3 „žiak odpovedá na otázky“ nesmieme brať doslovne. Aj vynikajúci žiak môže na skúške odpovedať na otázky, ktoré mu kladieme aby sme zistili hĺbku jeho porozumenia. Keď sa žiak pri samostatnej odpovedi dopúšťa nepodstatných chýb, neprerušujeme ho hneď ale na chyby ho upozorníme pri hodnotení jeho odpovede. Ak je chyba vážnejšia,  nasleduje impulz („naozaj si to myslíš?“), alebo otázka. Ak žiak ani vtedy nepríde nato v čom sa mýli alebo je nepresný, možno sa obrátiť na spolužiakov. Súčasťou ústnej skúšky má byť vždy krátke hodnotenie. Žiak má právo ihneď sa dozvedieť ako obstál, prípadne akých chýb sa dopustil  a ako sa ich má v budúcnosti vyvarovať, v čom nesplnil očakávania a ako má zmeniť svoj postup pri príprave aby dosahoval lepší výsledok.

            Účasť žiaka na vytváraní štandardov        

        Hodnotenie musí byť procesom spolupráce. Najprv sa treba so žiakmi prejednať a dohodnúť, čo sa hodnotí. Musia sa určiť a otvorene predstaviť ciele. Dôvody a dôsledky hodnotenia musia byť tiež obom stranám jasné. Len tak sa možno oslobodiť od nepriateľských a súdiacich  prvkov vo vzťahu učiteľa a žiaka.

        Najjednoduchším spôsobom, ako urobiť zo žiakov partnerov v procese hodnotenia je, že si uvedomia čo sa myslí pod pojmom „dobrá práca“. Veľmi užitočné je už samotné vysvetlenie kritérií známkovania. Keď máme známkovať produkty a výsledky, ktoré nie sú založené len na faktoch alebo formálnej úprave (nie je možné spočítať počet správnych odpovedí alebo chýb a previesť to na známku), sú vhodným prostriedkom hodnotenia štandardy. Štandard predstavuje vzor, ku ktorému sa dajú výkony žiakov prirovnať. Zrozumiteľne vysvetľujú, čo sa vyžaduje na zaslúženie si výbornej, dobrej alebo dostatočnej známky a aké sú znaky nedostatočnej práce pri hodnotení konkrétnej činnosti alebo produktu. Veľmi účinné je prediskutovať štandard so žiakmi. Žiaci môžu byť dokonca jeho spolutvorcami, kedy sami navrhnú niektoré aspekty hodnotenia. Pri samotnej práci potom už  majú jasnú predstavu o tom, čo sa žiada a čo sa bude hodnotiť a tým smerom koncentrujú svoje úsilie.

Príklad štandardu pre hodnotenie protokolu – záznamu – z praktických cvičení:

Protokol na známku „1“

1. Obsahuje všetky dohodnuté časti: názov a cieľ (zámer) cvičenia, použitý materiál, pomôcky, postup (môžu byť napísané už doma alebo predtlačené), záznamy o pozorovaní alebo pokuse a záver. Protokol má vopred dohodnutú formu.
2. Záznamy o pozorovaniach sú autentické (napísané a nakreslené v škole v priebehu cvičenia).
3. Nákresy sú originálne. Ak sú vyhotovené podľa prírodniny alebo mikroskopického obrazu nie sú kópiou obrázku v učebnici alebo kresby spolužiaka. Zodpovedajú schematickej kresbe – jednoznačné línie bez tieňovania. Vystihujú podstatu pozorovaného javu. Majú primeranú veľkosť, takú, aby sa dôležité časti dali dobre rozlíšiť. Nepresahujú okraje.
4. Záver je jasný a zodpovedá cieľu (zámeru) cvičenia.
5. Záznam je bez pravopisných a gramatických chýb.

Na  známku „2“

1. Obsahuje všetky dohodnuté časti: názov a cieľ (zámer) cvičenia, použitý materiál, pomôcky, postup (môžu byť napísané už doma alebo predtlačené), záznamy o pozorovaní alebo pokuse a záver. Protokol má vopred dohodnutú formu.
2. Záznamy o pozorovaniach sú autentické (napísané a nakreslené v škole v priebehu cvičenia).
3. Nákresy sú originálne. Ak sú vyhotovené podľa prírodniny alebo mikroskopického obrazu nie sú kópiou obrázku v učebnici alebo kresby spolužiaka. Vystihujú podstatu pozorovaného javu. Majú primeranú veľkosť, takú, aby sa dôležité časti dali dobre rozlíšiť, aj keď nie je dokonale zvládnutá technika schematickej kresby.
4. Záver zodpovedá cieľu (zámeru) cvičenia.

Protokol na známku „3“

1. Obsahuje dohodnuté časti, ale vyskytujú sa menšie nedostatky (napríklad niektoré časti nie sú kompletné): názov a cieľ (zámer) cvičenia, použitý materiál, pomôcky, postup (môžu byť napísané už doma alebo predtlačené), záznamy o pozorovaní alebo pokuse a  záver.
2. Záznamy o pozorovaniach sú autentické (napísané a  nakreslené v škole v  priebehu cvičenia).
3. Ak sú nákresy vyhotovené podľa prírodniny alebo mikroskopického obrazu nie sú kópiou obrázku v učebnici alebo kresby spolužiaka a vystihujú podstatu pozorovaného javu.
4. Záver zodpovedá cieľu (zámeru) cvičenia.

Protokol na  známku „4“

1. Obsahuje dohodnuté časti, ale tie sú nekompletné alebo niektorý dokonca chýba: názov a cieľ (zámer) cvičenia, použitý materiál, pomôcky, postup (môžu byť napísané už doma alebo predtlačené), záznamy o pozorovaní alebo pokuse a záver.
2. Záznamy o pozorovaniach nie sú autentické (sú dopísané dodatočne, nie v priebehu cvičenia).
3. Ak sú nákresy vyhotovené podľa prírodniny alebo mikroskopického obrazu sú kópiou obrázku v učebnici alebo kresby spolužiaka alebo nevystihujú dostatočne podstatu pozorovaného javu.
4. Záver aspoň približne zodpovedá cieľu (zámeru) cvičenia.
5. Záznam obsahuje formálne, gramatické a pravopisné chyby.

Na hodnotenie známkou „5“ odovzdaná práca nespĺňa ani minimálne kritériá pre známku „4“.

    Podobný štandard môžeme dohodnúť so žiakmi na hodnotenie projektu alebo žiackej prednášky (referátu).

     Štandardy sa môžu napísať na plagát a vyvesiť v triede, žiaci o nich môžu diskutovať, prípadne sa podľa nich ohodnotiť.  

Sebamonitorovanie a sebahodnotenie

Žiakovu aktívnu účasť na diskusii nie je vhodné známkovať, aby sa aktivita nestala samoúčelnou (zapájam sa do diskusie za každú cenu, aby som dostal jednotku). Keď inteligentní priatelia rozprávajú na zaujímavú tému rozhodne pritom nehodnotia myšlienky jeden druhého. Akonáhle učiteľ hodnotí žiakov počas diskusie, prestáva byť partnerom v diskusii a facilitátorom a ocitne sa opäť v roli mentora. Naopak, priatelia si často pomáhajú  vyjadriť nie celkom dobre formulovanú myšlienku a tešia sa, keď zo spoločného úsilia vyplynie zaujímavý impulz (Temple et al. 1999).

     V snahe pomôcť žiakom v  ich snahe zdokonaliť sa v diskusii môže pomôcť sebahodnotenie. Pre lepšiu účasť možno vytvoriť napríklad tabuľku, ktorú žiaci vyplnia po diskusii:

Na dnešnej diskusii:

Vyhodnotenie sa dozvedia na konci:          vždy a často 3 body

                                                            niekedy        2  body

                                                                      nikdy           1   bod

Spolu 13 -15 bodov:   Téma ma veľmi zaujala, bol som  veľmi aktívny – A

          10-12                       Niečo som sa naučil, aktívne som diskusiu sledoval – B

           7-9                          Nebol som veľmi pozorný, ale viem, o čom to bolo – C

              5-6                          Nebavilo ma to vôbec. Ani som sa to nesnažil sledovať  – D

    Možno dať kolovať žiakom menný zoznam, kde k svojmu menu zapíšu hodnotenie vlastnej aktivity s odôvodnením, že sa všetci k slovu nedostali a nás všetkých zaujíma ako téma zaujala triedu ako celok.   Výsledok možno zverejniť napríklad pomerným vyjadrením zastúpenia A, B, C a D na diskusii k hodnotenej téme. Po hodnotení niekoľkých diskusných aktivít počas školského roka  možno vyhodnotiť najzaujímavejšiu tému. V podobe týchto zoznamov zároveň získa učiteľ dôkaz aj o aktivite jednotlivých žiakov. Ak je to potrebné, môže sa s konkrétnym žiakom porozprávať o jeho postojoch (Prečo si dal stále déčko? Ani jedna téma ťa vôbec nezaujala?) a využiť to ako podnet pre ďalší rozvoj žiakovej aktivity (Prečo ťa zaujala najviac práve posledná téma? Pri tých ostatných si sa hodnotil céčkom a tu je zrazu áčko?  Čo keby si pohľadal o nej články v časopisoch informoval nás ostatných čo si sa z nich nové dozvedel?).

      Podobné formy hodnotenia možno vymyslieť a použiť aj pre iné žiacke aktivity.

     Hodnotenie pomocou portfólia  

     Portfólio v škole znamená archivované dokumenty, ktoré odrážajú investície žiaka do vlastnej budúcnosti (Meredith a Steele, 1999). Je to spôsob, ako sa uschovávajú ukážky jeho prác, a to ako dôkaz rozširujúceho sa fondu jeho poznania. Dokumenty, ktoré obsahuje portfólio, vyjadrujú narastajúce investície do učenia. Tieto dokumenty môžu zahrňovať ukážky písaných textov, sebahodnotenie  napredovania žiaka, výsledky rôznych konkrétnych úloh (a iné komentované dokumenty), ako aj výsledky štandardizovaných didaktických testov. Učiteľ, alebo žiak zvažujú, ktoré dokumenty zaradia do portfólia. Základnou premisou je, že portfólio je záznamom toho, ako postupne narastalo doterajšie vzdelanostné bohatstvo žiaka.

     Portfólio by malo ukázať, ako žiaci vedia používať nové vedomosti pri produkovaní čoraz väčšieho počtu riešení úloh a čoraz tvorivejších produktov. Portfóliá teda slúžia dvom cieľom: (a) sú meradlom úrovne žiakovho výkonu (vyjadreného priamo cez súbor autentických ukážok jeho práce), ktorými žiak preukazuje pri tvorbe produktov to, čo sa naučil a (b) sú mierou účinnosti školy vyjadrenej zvyšovaním šírky, zložitosti a diferencovanosti myslenia žiaka (Meredith a Steele, 1999).

    Akademické portfólio informuje žiaka o súčasnej úrovni investícií a o jeho raste. Ak sa používa hodnotenie pomocou portfólia, žiaci majú stály prístup k informáciám o hodnotení a o jeho výsledkoch. Toto poskytuje nepretržitú, stáli spätnú väzbu, ktorá umožňuje to, aby sa vyučovací proces orientoval na rozvoj žiaka a nie na jeho trestanie a ohrozovanie.

    Hodnotenie pomocou portfólia slúži ako nástroj rozvoja, pretože umožňuje učiteľom a žiakom pracovať kooperatívne, uskutočňovať hodnotenie spoločne na to, aby sa zlepšilo úsilie a mohlo sa nadväzovať na predchádzajúce úspechy žiaka. Portfólio poskytuje obidvom stranám priame meradlo žiakovho výkonu, takže nasledujúce kroky pri učení budú jasné a môžu sa stanoviť spoločné ciele tak, aby odrážali skutočné potreby žiaka.

     Práce žiaka - portfólio môžu byť usporiadané v spisovom obale, môže to byť fascikel, zakladač atď. Metóda uchovávania má vyhovovať niekoľkým pravidlám. Porfólio má byť ľahko dostupné učiteľovi i žiakom. Má sa s ním ľahko zaobchádzať a uskladňovať. Má sa sním ľahko pracovať - šikovne doňho pridávať.

     Neodporúča sa, aby žiaci uskladňovali svoje portfólia v lavici. Osvedčilo sa, že sa určí jedno miesto na uskladnenie portfólií. Žiaci sa musia naučiť, že majú prístup len k vlastnému portfóliu. Žiaci majú rešpektovať súkromie svojich spolužiakov.

Výber prác do portfólia:

Cieľom je vybrať dôkazový materiál, ktorý zachytáva jednotlivé kroky. Nie je možné uschovávať všetko. Portfólio má obsahovať:

1. materiál alebo dokumenty, ktoré sú dôležité na posúdenie napredovania žiaka smerom k individuálnemu učebnému cieľu alebo k cieľu triedy, prípadne cieľu učebných osnov (dôležité testy a písomné práce, alebo tie, ktoré dokumentujú pokrok, pracovný zošit, ktorý dokumentuje prácu žiaka doma a pod.)
2. práce vytvorené žiakom, ktoré preukazujú integráciu vedomostí alebo aplikáciu postupov, ktoré sa žiak naučil (projekty, podklady na referát, práca SOČ, najlepší protokol z cvičení a pod.)
3. prácu žiaka na konkrétnej úlohe, ku ktorej boli zadané konkrétne kritériá (výsledok učiteľom určeného testu, vyriešená domáca úloha, originálne vlastné riešenie problémovej úlohy)
4. prvky, ktoré vybrali žiaci, ktoré sami považujú za vhodné ukážky svojej práce (nákres, vystrihnuté články súvisiace s témou učiva, zaujímavosti regiónu súvisiace s témou učiva, náhodne objavená aplikácia poznatkov v živote alebo doma a pod.)
5. dôležité výsledky didaktických testov, t.j. testov, ktoré vytvoril učiteľ alebo štandardizovaných testov (môžu to byť povinné položky)
6. poznámky s pozorovania vyučovania, s konzultácií žiaka s učiteľom a inými žiakmi
7. iné materiály, ktoré pomáhajú pri hodnotení napredovania v učení a pri stanovovaní nových učebných cieľov.

   Všetky ukážky prác v portfóliu majú mať titulok. Slúži ako informácia o zámere úlohy a upozorňuje na dôležité charakteristiky ukážky.

    Žiaci majú do portfólia vybrať len určený počet ukážok. Majú reprezentovať práce vytvorené v priebehu školského roka.

     Pri používaní portfólií má byť zaistená spoľahlivosť. Hodnotenie práce žiaka má byť konzistentné a musí presne odzrkadľovať žiakovo napredovanie v danom časovom rozpätí.

           Hodnotenie zvládnutia tematického celku

         Hodnotenie toho ako zvládli žiaci tematický celok, sa odlišuje od priebežného monitorovania pochopenia jednotlivých tém učiva. Zisťujeme, ako zvládli žiaci súvislosti medzi jednotlivými témami učiva. Hodnotenie na záver tematického celku sa zameriava väčšinou na tri aspekty:

1. obsah toho, čo sa žiaci naučili
2. použité zručnosti a proces
3. adekvátnosť žiakovho porozumenia

            Aby sa  vytvorila zodpovednosť žiakov za svoju prácu, učiteľ hneď na začiatku upozorní, že sa od nich bude očakávať vyplnenie testu o najdôležitejších poznatkoch tematického celku.  Na prípravu testu sa môžu použiť napríklad otázky z expertných hárkov, ktoré boli použité pri kooperatívnom učení počas preberania témy a podobne. Testové otázky môžu navrhovať priebežne samotní žiaci, na konci tematického celku z nich učiteľ vyberá a vytvorí test, pričom žiaci vedia, že učiteľ môže pridať aj vlastné otázky. Pri veľkom počte žiakov iba ťažko zvládneme hodnotenie všetkých žiakov na záver tematických celkov ústnym skúšaním, čo však túto formu preverovania nevylučuje. S použitím štandardov a sebahodnotenia môžu byť žiaci hodnotení na základe procesov (diskusia, spracovávanie údajov, tvorba projektov a písomných prác).

     Môžeme požiadať žiakov, aby pouvažovali o svojej skúsenosti s tematickým celkom. Vhodné na takúto úvahu je použitie portfólia (Temple et al. 1999). Portfólio pri hodnotení môže vyvolávať nasledujúce otázky:

1. Čo ste vedeli o téme skôr a čo viete o nej teraz?
2. Ako viete demonštrovať, že ste sa niečo nové naučili?
3. Čo sa ešte potrebujete o tejto téme dozvedieť?
4. Ktoré zručnosti ešte stále potrebujete zlepšiť?
5. Aké otázky by ste o tom kládli spolužiakom?
6. Ktoré svoje myšlienky a nápady by ste im chceli o téme povedať?

Tieto otázky možno použiť aj pre proces písomného sebahodnotenia žiakov. Alebo iba jednoducho zadáme úlohu – nech žiaci napíšu úvahu o tom, v čom sa počas vyučovania daného tematického celku zlepšili, aby zhodnotili svoje napredovanie v biológii v tejto etape (prezentuje sa ústne alebo sa odovzdáva).

8. Plánovanie vyučovania

14.1.  Plánovanie školského roka        

        Učebné plány a učebné osnovy sú základné školské dokumenty vydávané ministerstvom školstva SR. Učebné plány obsahujú charakteristiku daného typu školy, jej ciele a profil jeho absolventa. Určujú vyučovacie predmety, ich rozsah a zaradenie do jednotlivých ročníkov. Pre každý vyučovací predmet sú vypracované učebné osnovy, kde sú formulované ciele tematických celkov a ich pojmová sústava, čím sa vymedzuje rozsah požadovaného povinného učiva. Pri plánovaní je potrebné poznať aj príslušné štandardy.

        Učiteľ si  plánuje školský rok pred jeho začiatkom. Zhotovuje si písomný tematický plán pre každý ročník. V pláne sa uvádzajú rámcové výchovno-vzdelávacie ciele k jednotlivým celkom a rozsiahlejším témam. Časové rozvrhnutie učiva na školský rok rešpektuje dni pracovného pokoja a prázdniny. V pláne sa uvedú organizačné formy: hodiny teórie, praktické cvičenia, vychádzky a exkurzie, dôležité vedomostné testy. Najmä pri exkurziách je dôležité presne stanoviť dátum. V tematickom pláne sa odporúča explicitne uviesť aj tie formy a metódy práce, ktoré sú náročné na prípravu alebo vyžadujú organizačné zmeny, ktoré sa musia vopred prejednať s vedením školy. Rovnako užitočné je poznačiť si príslušných témach v tematickom pláne pomôcky náročnejšie na zaobstarávanie (krv z bitúnku) alebo vyžadujú dlhší čas na prípravu (senný nálev). Ročný tematický plán, ktorý sa na väčších školách najprv prerokuje v predmetovej komisii, schvaľuje vedenie školy.

        Tematické celky sa zaoberajú niekoľkými aspektmi jednej témy, často z pohľadu viacerých biologických disciplín. Vyžadujú starostlivé plánovanie a premyslené monitorovanie činnosti žiakov. Keďže žiakova zvedavosť môže prekračovať hranice danej disciplíny, plánujeme čas aj na žiacke aktivity s možnosťou bohatšieho výberu zdrojov informácií, než je učebnica. Práve tu sa môžu uplatňovať medzipredmetové vzťahy, ktoré pri autentickom kladení otázok vytvárajú prirodzené prepojenie poznatkov. V rámci každého tematického celku by sme mali myslieť na možnosť spoločnej práce žiakov na zmysluplnej úlohe, kde môžu použiť možné dostupné zdroje informácií o téme.   Hodnotenie a klasifikáciu vedomostí z opakovania väčších celkov učiva zaraďujeme po konzultácii s kolegami aby sme sa vyhli skresleniu výsledkov, ktoré spôsobuje nárazovité kumulovanie študijných povinností žiakov.  

14.2.  Plánovanie vyučovacej hodiny

  Na jednotlivé vyučovacie jednotky (hodiny, dvojhodinovky, poldenné či celodenné aktivity) učiteľ vypracováva písomné prípravy. Plánovanie samotnej hodiny – výber metód a postupov na vyučovaní v konkrétnej triede – uskutočňuje alebo modifikuje učiteľ pred realizáciou hodiny. Tá istá písomná príprava môže slúžiť aj na odučenie niekoľkých hodín, napríklad v paralelných ročníkoch, jednotlivé triedy však majú svoje špecifiká. Učitelia potvrdia, že nie je možné odučiť dvakrát tú istú tému navlas rovnako. Voľba metódy a stratégie závisí hlavne od výchovno-vzdelávacieho cieľa, ktorý sa odvíja od témy učiva. Berieme však pritom do úvahy aj charakter skupiny žiakov tvoriacich triedu.  Priebeh hodiny v dvoch paralelných triedach možno naplánovať aj úplne odlišne.  Forma prípravy je individuálna, ale každá písomná príprava by mala mať hlavičku s uvedenou témou učiva, typom hodiny, označením ročníka v ktorom sa učivo vyučuje,  výchovno-vzdelávacím cieľom a veľmi konkrétnym zoznamom pomôcok, ktoré učiteľ plánuje použiť. Uviesť v prípade názorných pomôcok iba všeobecný pojem ako „nástenný obraz“, „model“ alebo „priesvitky“ je zbytočné. Ak má  tento údaj v písomnej príprave učiteľovi naozaj pomôcť napríklad o rok, keď bude zase vyučovať rovnakú tému, odporúčame uviesť konkrétne čo je znázornené na týchto médiách a ak existuje, aj katalógové číslo pomôcky. Takto učiteľ môže pomôcku ľahko vyhľadať a pripraviť pre  použitie. iii

14.3 Plánovanie praktického cvičenia

        Praktické cvičenia, či už  v prostredí školského laboratória,  bežnej školskej triedy alebo v teréne, majú veľký význam pre pochopenie biologických javov, ale pôsobia aj ako silný motivačný faktor. Žiaci sa oveľa efektívnejšie učia činnosťou a aktívnou skúsenosťou než sústreďovaním sa na teoretický, hoci aj veľmi názorný výklad. Činnosť na cvičení musí byť zo strany učiteľa veľmi dobre organizačne premyslená a všetky potreby a pomôcky dôsledne pripravené. V prípade biologického materiálu je nutné presné načasovanie – z biologického hľadiska musí byť tento v čase cvičenia v optimálnom stave vzhľadom na  cieľ cvičenia. Znamená to včas, presnejšie v správnom čase začať pripravovať materiál na cvičenie –  založiť senný nálev pre pozorovanie prvokov, nechať naklíčiť alebo rýchliť rastliny, zabezpečiť

14.4 Plánovanie exkurzie a práce v teréne

Literatúra

Biographisch - Bibliographisches        Kirchenlexikon (2000), Verlag Traugott Bautz, Hertzberg

Caprio, W.M. (1994): Easing into constructivism, connecting meaningful learning with student experience. Journal of College Science Teaching, 23 (4), 210-212

Cowan , E., Cowan, G.: Writing, New York, Wiley 1980

Hanley S. (1994).: On constructivism, MCPT, The University of Maryland, www.inform.umd.edu

Kasíková, H.: Kooperativní učení, kooperativní škola, Praha, Portál 1997

Mager, R.F. (1984a): Goal analysis, 2-nd ed., Belmont, CA: Luke

Mager, R.F. (1984b):  Preparing instructional objectives, 2-nd ed., Belmont, CA: Pitman

Meredith K., Steele J., Temple Ch. (1999): Kooperatívne učenie, pripravené pre Projekt Orava a projekt Čítaním a písaním ku kritickému mysleniu, Príručka V, Združenie Orava, Bratislava

Meredith, K.S., Steele, L.J. (1999): Hodnotenie pomocou portfólia, spracované pre kurz projekt Orava, Združenie Orava, Bratislava

Moffet, J. (1968): Teaching the universe of discourse, Boston, MA: Houghton Mifflin

Ogle D. M. (1992): Developing problem solving through  language arts instruction, In. Collins, C. – Mangieri, J.N. (Eds.): Teaching  thinking for the 21st century. Hillsdale, N.,J., Lawrence Erlbaum Associates  s. 25-39

Petlák,E.: Všeobecná didaktika, Bratislava, Iris 1997

Postlethwaite, K. (1993): Differentiated Science Teaching, Open University Press, Philadelphia

Steele J. L., Meredith K. S., Temple Ch. (1998a): Rámec pre kritické myslenie vo vyučovaní, Združenie Orava pre demokraciu vo vzdelávaní, Bratislava

Steele J. L., Meredith K. S., Temple Ch. (1998b): Metódy na podporu kritického myslenia, Združenie Orava pre demokraciu vo vzdelávaní, Bratislava

Steele, L.J., Meredith, K..S., Temple, Ch. (1999): Ďalšie stratégie na rozvíjanie kritického myslenia, Pripravené pre projekt Orava a Projekt Čítaním a písaním ku kritickému mysleniu, Združenie Orava, Bratislava

Švecová, M.: Teorie a praxe zařazení  školních projektů ve výuce přírodopisu , biologie a ekologie

Temple, Ch., Steele, L.J. (1999): Meredith, K.S.: Plánovanie hodiny a hodnotenie, Pripravené pre projekt Orava a projekt Čítaním a písaním ku kritickému mysleniu, Združenie Orava, Bratislava

Vaughan, J., Estes, T. (1985): Reading and reasoning beyond the primary grades, Boston, Allyn and Bacon,

Zelina, M.: Stratégie a metódy rozvoja osobnosti dieťaťa, IRIS Bratislava, 1994

Zelina,M.: Ako sa stať tvorivým, Fontana šamorín 1997