Didaktické kazuistiky výuky přírodopisu a biologie

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15410%2F19%3A73600791" target="_blank" >RIV/61989592:15410/19:73600791 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://obd.upol.cz/id_publ/333180677" target="_blank" >https://obd.upol.cz/id_publ/333180677</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.5507/pdf.19.24456331" target="_blank" >10.5507/pdf.19.24456331</a>

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Didaktické kazuistiky výuky přírodopisu a biologie

Popis výsledku v původním jazyce

V publikaci Didaktické kazuistiky výuky přírodopisu a biologie jsme se zaměřili na výzkum kvality školní výuky přírodopisu a biologie s cílem prohloubit porozumění procesům vyučování a učení v těchto předmětech na základních školách a gymnáziích v České republice. V našem výzkumu jsme se snažili navázat na předchozí studie kvality výuky založené na obsahově zaměřeném přístupu se snahou postupně zlepšovat kvalitu školního vzdělávání v kontextu nové, myšleno produktivní, kultury vyučování a učení (Janík et al., 2013; Slavík et al., 2017a; Slavík et al., 2017b). Pokusíme se nyní shrnout hlavní výsledky a závěry našeho výzkumu. V rámci vymezení teoretických východisek jsme se snažili uchopit obsahově zaměřený přístup k výzkumu školní výuky pohledem teoretického modelu Pasteurova kvadrantu, který propojuje základní a aplikovaný výzkum, neboť z podrobné argumentace je patrné, že výzkum výuky s využitím metodiky 3A je typickým příkladem základního výzkumu reflektujícího využití v praxi, který organicky provazuje didaktickou teorii a školní praxi, a může tak významně prohlubovat jak rozvoj teoretického (oborově &amp; trans) didaktického poznání a zároveň napomáhat postupnému zlepšování kvality výuky (nejen) biologie ve školách. Výsledkem úvah o komplementaritě modelu didaktické rekonstrukce a výzkumné metodiky 3A je návrh komplexního modelu výzkumu školní výuky, který oba přístupy propojuje. Věříme, že navržený výzkumný model má značný potenciál prohlubovat poznatky o kvalitě utváření učebního prostředí, zároveň jsme si však vědomi, že je navržen v teoreticko-metodologické rovině, a bude tedy nezbytné ověřit jeho funkčnost a vnitřní integritu v rámci realizace výzkumu, jehož experimentální paradigma bude z námi navrženého modelu vycházet. Ve výzkumné části naší studie bylo realizováno 7 videohospitací výuky přírodopisu a biologie na základních školách a gymnáziích v Olomouckém kraji, které byly následně analyzovány metodikou 3A a výsledky výzkumu pak byly zpracovány do podoby komplexních didaktických kazuistik. Videohospitace byly realizovány na základních školách i gymnáziích u zkušených učitelů s dlouholetou praxí a stejně tak u studentů učitelství přírodopisu a biologie během jejich pedagogické praxe. Pokusíme se nyní co nejvýstižněji popsat obsahové a didaktické zaměření jednotlivých kazuistik s vyzdvižením didakticky nejzávažnějších prvků. Kazuistika Vnější stavba listu rostlin: cesta od znalosti rostlinných pojmů k určování rostlin se věnuje výuce rostlinné morfologie a poukazuje na nezbytnost propojování poznatků o morfologii rostlin a jejich využití při určování rostlinných druhů, aby žákům nezůstala utajena významná část instrumentální praxe oboru. Kazuistika Stavba květu krytosemenných rostlin upozorňuje na mimořádnou důležitost výběru vhodného rostlinného (biologického) materiálu, která je klíčová pro žákovské osvojování oborově správných konceptů, neboť v rámci popisované výukové situace vedl nevhodný výběr rostlinného materiálu k zavádějícímu poznávání. Didaktická kazuistika Nahosemenné rostliny ilustruje, že nesprávné využívání informačních technologií (v tomto případě tabletů) ve výuce biologie, společně s dalšími závažnými didaktickými nedostatky, může vyústit v odcizené poznávání a výuka má pro žáky jen velmi malý poznávací přínos. Kazuistika Ploštěnci popisuje význam oborově přiléhavé strukturace učebního prostředí, aby žáci mohli na základě zprostředkovaného pozorování vyvozovat typické znaky hlavních skupin ploštěnců. Z didaktické kazuistiky Příprava trvalého preparátu hmyzu vyplývá důležitost propojování domény pozorovatelných objektů a jevů a domény myšlenek během laboratorní výuky přírodopisu a dokumentuje typický příklad nezavršeného poznávání během žákovské formulace závěrů laboratorní práce. Kazuistika Stavba a funkce lidského srdce odhalila problém nedostatečného propojování oblastí učiva spadajících do různých ontologických kategorií, které může být jedním ze specifických problémů výuky tematických okruhů učiva přírodopisu a biologie zaměřených na anatomii a morfologii. Didaktická kazuistika Zemětřesení aneb co se děje pod zemí? poukazuje na nízkou kognitivní náročnost učebních úloh, které žáci ve výuce řešili s využitím informací obsažených v krátké videoukázce, a zamýšlí se nad tím, jak koncipovat žákovskou práci s videoukázkou ve výuce přírodopisu, aby podporovala složitější myšlenkové operace a přispívala k hlubšímu porozumění obsahu výuky. V závěrečné části této publikace byla provedena vícepřípadová studie 18 didaktických kazuistik zpracovaných metodikou 3A, která zobecňuje poznatky o současné výuce přírodopisu a biologie. Kvalita výuky více než poloviny výukových situací byla hodnocena jako nerozvinutá, přibližně čtvrtina výukových situací byla podnětná. Rozvíjející a selhávající výukové situace měly v didaktických kazuistikách zařazených do vícepřípadové studie nejmenší relativní zastoupení. Z hlediska rozvíjení klíčových kompetencí ve výuce přírodopisu a biologie byla v rámci posuzovaných výukových situací nejvíce rozvíjena kompetence k učení (94 % kazuistik), přičemž největším problémem identifikovaným v této souvislosti napříč všemi didaktickými kazuistikami byla velmi nízká kognitivní náročnost učebních úloh. Další klíčovou kompetencí, která byla do značné míry rozvíjena ve výuce přírodopisu a biologie, byla kompetence komunikativní (67 % kazuistik), nejčastěji formou řízeného rozhovoru učitele se žáky v podobě posloupnosti jednoduchých uzavřených otázek, na které žáci odpovídali jedním či dvěma slovy, případně krátkou větou. Za poměrně překvapivé zjištění považujeme malé zastoupení výukových situací, které by podporovaly rozvíjení kompetence k řešení problémů (33 % kazuistik). Ve stejné míře byla rozvíjena i kompetence sociální a personální, především v rámci skupinové práce žáků při řešení různých typů učebních úloh. Ve dvou didaktických kazuistikách (11 % kazuistik) bylo popsáno rozvíjení pracovní kompetence během realizace laboratorního cvičení. V rámci vícepřípadové studie byly dále popsány příklady výskytu jednotlivých typů didaktických formalismů ve výuce přírodopisu a biologie, konkrétně odcizeného poznávání, utajeného poznávání, zavádějícího poznávání, nezavršeného poznávání a zúčastněného (konstruujícího) poznávání. V této souvislosti bychom chtěli vyzdvihnout specifický příklad utajeného poznávání ve výuce přírodopisu a biologie, který se projevuje nedostatečným propojováním poznatků o stavbě a funkci různých biologických struktur, a může tedy zároveň vyústit v určitou formu nezavršeného poznávání. Podrobnou analýzu a popis didaktických formalismů ve výuce přírodopisu a biologie vnímáme jako příležitost, jak prostřednictvím hlubšího porozumění možným problémům při ontodidaktické a psychodidaktické transformaci výukového obsahu zlepšovat strukturaci učebního prostředí, a tudíž i kvalitu výuky těchto vyučovacích předmětů ve školách. Příklady didaktické excelence dokládající výskyt zúčastněného poznávání žáků během učebního procesu pak představují značnou inspiraci ve smyslu hledání a nalézání cesty, jak lépe učit. Jsme přesvědčeni, že mnohé skutečnosti vyplývající z výsledků výzkumu výuky metodikou 3A najdou své uplatnění v rámci pregraduální přípravy budoucích učitelů přírodopisu a biologie nebo v kurzech dalšího vzdělávání učitelů z praxe. Právě v setkávání studentů učitelství, začínajících i zkušených učitelů z praxe a oborových didaktiků při vzájemném sdílení zkušeností z každodenní školní výuky a teoretických poznatků výstižně popisujících její kvalitu vidíme možnost, jak překlenout pomyslnou propast mezi teorií a praxí při společném úsilí o postupné zlepšování kvality školní výuky přírodopisu a biologie.

Název v anglickém jazyce

Educational Case Studies of Biology Instruction

Popis výsledku anglicky

The book Educational Case Studies of Biology Instruction describes the results of content-focused research on biology teaching and learning at lower and upper secondaryschool level. This is based on a video study of biology lessons and the subsequent analysis of their educational content using the 3A procedure (cf. Janík et al., 2013; Slavík et al., 2017a; Slavík et al., 2017b). Introductory chapters (Chapter 1 &amp; 2) briefly summarize the main theoretical underpinnings of our research. Th e content-focused research is framed within Stokes’s paradigm of Pasteur’s quadrant and is considered an example of use-inspired basic research connecting educational theory with practice. Based on comparisons of the Model of Educational Reconstruction and content-focused research on school instruction using the 3A procedure, we propose a novel comprehensive research model integrating both approaches. This model forms the basis for further research on the quality of learning environments. However, its significance for discipline-based education research needs to be empirically confirmed by future studies. Chapter 3 sets the main objectives of the study, i.e. (a) videorecord seven biology lessons at lower and upper secondary schools in the Olomouc Region; (b) selection of relevant teaching and learning situations, analysis by the 3A procedure, and setting up illustrative case studies of biology instruction; (c) designing and conducting a multiplecase study to investigate the quality of biology instruction in order to achieve deeper and more comprehensive understanding of biology teaching and learning. Chapter 4 describes in detail the methodology of the research including sampling, videorecording procedures, particular steps of the 3A procedure (i.e. annotation, analysis and alteration) and the design of the multiple-case study. Chapter 5 consists of seven comprehensive educational case studies. The first focusses on leaf morphology and describes how to relate teaching of plant morphology tothe concept of biodiversity when using plant identification keys in biology instruction. The second case study covers the topic of angiosperm flower structure, and illustrates misdirected learning due to an inappropriate choice of plant species for observation and comparison of different types of flowers by pupils (mismatch of individual flower and inflorescence). The third case study provides an example of ineffective incorporation of tablets in botany lesson when characterizing gymnosperm features and diversity. The fourth case study focusses on morphology and anatomy of flatworms with an emphasis on the importance of designing learning environments to support productive learning of major zoological concepts. In the fifth case study we analyse the teaching and learning situation in biology laboratory instruction, where pupils prepare permanently mounted slides of cockroach body parts (legs, antennae) for microscopic observations. However, the practical work is partly ineffective because of the missing link between the domain of observables and the domain of ideas (cf. Abrahams &amp; Millar, 2008). The sixth case study illustrates the problem of crossing ontological boundaries between anatomy and function of the human heart with respect to blood circulation. The final case study describes a lesson focussing on endogenous geological processes (plate tectonics, earthquakes, volcanism) and examines optimal uses of educational video-clips in the biology and geology classroom to promote learning. Chapter 6 presents major findings of the multiple-case study of 18 educational case studies of biology instruction at lower and upper secondary schools. Most of the teaching and learning situations were undeveloped, however examples of enabling, supportive and also failing situations were identified in this study. Biology instruction mostly promoted learning and communicative competencies, but problem-solving competency was supported in only one third of the analysed case studies. A typical problem of biology teaching and learning across almost all investigated lessons was the low cognitive level of learning tasks (Bloom’s levels remember and understand &amp; factual knowledge). Illustrative examples of different types of educational formalisms are also documented, namely removed (dispossessed) learning, obscured learning, misdirected learning, unconcluded learning and also constructing learning as an example of educational excellence. The final part of the monograph (Chapter 7) summarizes the main conclusions of our research and outlines its prospective benefits for pre-service and in-service teacher education.

Druh

B - Odborná kniha

CEP obor

—

OECD FORD obor

50301 - Education, general; including training, pedagogy, didactics [and education systems]

Projekt

—

Návaznosti

O - Projekt operacniho programu

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

ISBN

978-80-244-5633-1

Počet stran knihy

215

Název nakladatele

Univerzita Palackého v Olomouci

Místo vydání

Olomouc

Kód UT WoS knihy

—